Abwasser filtrieren – kein kalter Kaffee


Wenn in Kläranlagen Feststoffe von Flüssigkeiten abfiltriert werden, müssen Pumpen für Druck und Strömung sorgen. Deren Energieverbrauch kann durch den Einsatz rotierender Membranfilter erheblich reduziert werden. Zu sehen vom 14. bis 17. Mai auf der Messe Envitec in Düsseldorf.

Im Morgenkaffee sind Pulverkrümel unbeliebt und deshalb wird er filtriert. Gegen Ende der Filtration verdichtet sich das feuchte Pulver, der Kaffee tropft spärlich und der ungeduldige Morgenmuffel murmelt: »Wird’s bald!« Betreibern von Kläranlagen geht es ähnlich, wenn sie Feststoffe aus ihrer braunen Brühe abfiltrieren. Sie haben jedoch technische Möglichkeiten, das Verfahren zu beschleunigen. Wenn das Abwasser im Kreislauf fließt und längs über den Filter strömt, kann der Filterkuchen nur eine bestimmte Dicke erreichen – überstehende Feststoffe werden von der Strömung fortgerissen. Von Zeit zu Zeit muss der Filter dann gereinigt werden. Der Nachteil: Den Druck und die Strömungsgeschwindigkeit erzeugen Pumpen. Pumpen brauchen Strom. Strom kostet Geld. Und viel Abwasser kostet viel Geld. Diese Kosten reduzieren sich um 80 bis 90 Prozent, wenn rotierende Membranfilter eingesetzt werden – wie sie das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelt hat.

»Ein Grund, warum Membranfilter trotz ihrer Vorzüge nicht in Bereichen mit geringer Wertschöpfung wie Kläranlagen eingesetzt werden, liegt in den hohen Kosten«, weiß Stefanie Wisst vom IGB. »Doch stärker als die Investitionskosten schlagen die Betriebskosten zu Buche.« Und so funktioniert es: Der Filter besteht aus einem Stapel von Membranscheiben, die auf einer Welle angebracht sind. Rotiert der Filter im Abwasser, entspricht dies einer Strömung und je nach Drehzahl kann die Deckschicht so wirkungsvoll kontrolliert werden. Das geklärte Filtrat fließt in den Scheiben und wird im Zentrum des Filters durch die hohle Welle abgezogen. Die Feststoffe lagern sich auf den Scheiben ab, werden jedoch im Überschuss durch die Fliehkraft der Rotation abgeschleudert und gesammelt. Selbst wenn das Abwasser viel Feststoff enthält, liegt der Energiebedarf weit unter dem für die klassische Cross-Flow-Filtration.

Bei dem neuen und vom Bundesministerium BMBF geförderten Projekt denkt Ingenieurin Wisst nicht nur an die Reinigung kommunaler Abwässer: »Interessant ist das Verfahren ebenso für Filtrationen in der chemischen und biotechnologischen Industrie oder wenn verbrauchte Kühlschmierstoffe in der Metallverarbeitung aufbereitet werden müssen.« Nicht nur Vertreter dieser Branchen können sich auf der Messe Envitec von den Vorzügen des Verfahrens überzeugen.

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Dr. Johannes Ehrlenspiel idw

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