Maßgeschneiderte Flockungsmittel klären Abwasser

Die AiF im Jahr der Chemie:

Eine Innovation aus der industriellen Gemeinschaftsforschung –
ab Anfang Juli zu sehen auf dem Ausstellungsschiff „MS Chemie“

Die Filtration ist eine einfache und weit verbreitete Methode, um Trübstoffe aus Abwasser zu entfernen. Ein Problem bilden dabei feinteilige (Nano-)Substanzen, die auf Grund der Entwicklung immer neuer Nanomaterialien immer häufiger in industriellen Abwässern vorkommen. Partikel, die kleiner als ein Mikrometer sind (Kolloide), sind schwer zu filtern: Sie sinken nur sehr langsam auf den Boden, weil sie so klein sind und weil sie sich aufgrund ihrer negativen elektrischen Ladung „auf Abstand“ halten. Mit Unterstützung der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ (AiF) haben Wissenschaftler am Institut für Polymerforschung Dresden ein neues Verfahren zur Regulierung der Stabilität von feinverteilten Partikeln in Flüssigkeiten (Dispersionen) entwickelt.

Um Abwässer zu klären, die mit winzigen Partikeln verunreinigt sind, kommen Flockungsmittel zum Einsatz. Mit ihrer Hilfe verbinden sich die Kolloide zu größeren und schwereren Flocken, die sich schneller absetzen können und leichter herauszufiltern sind. Die Größe und Struktur der Flocken ist je nach eingesetztem Mittel ebenso unterschiedlich wie die Geschwindigkeit, mit der sich die Partikel verbinden. Die Dresdner Forscher haben verschiedene organische, wasserlösliche Polymere (Polyelektrolyte) natürlicher und synthetischer Herkunft sowie Polymerkombinationen auf ihre Flockungseigenschaften untersucht. Ihre Untersuchungen ermöglichen die gezielte Auswahl und das Maßschneidern von geeigneten Polyelektrolyten für spezifische Einsatz-gebiete und die Optimierung herkömmlicher Verfahren. Dazu zählen die Freihaltung von Wasserstraßen und die Aufbereitung von Trinkwasser.

Dispersionen entstehen aber auch in zahlreichen anderen technischen Prozessen und kommen in unzähligen Varianten in der Natur vor. Daher sind effektive Verfahren zur Trennung der enthaltenen Stoffe (Flockung) ebenso wie zum Erhalt der Feinverteilung (Stabilisierung) von übergreifender wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung.

Die Beibehaltung der Teilchenfeinverteilung ist beispielsweise bei der Stabilisierung von Farbstoffpigmenten in der Textil- und Lackindustrie von Interesse. Moderne industrielle Einsatzgebiete von Dispersionen wie die Mikroverkapselung für die langsame Freigabe von Wirkstoffen in Medizin, Kosmetik und Landwirtschaft stellen zusätzliche Anforderungen an die gezielte Steuerung der Dispersionsstabilität. Mit Hilfe der Dresdner Wissenschaftler können sie jetzt besser gemeistert werden.

Die Forschungsergebnisse werden auch auf dem Ausstellungsschiff „MS Chemie“ zum Jahr der Chemie präsentiert, das von Anfang Juli bis Ende September zahlreiche Rheinhäfen anlaufen wird. Initiiert wurden sie von der Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (DECHEMA), einer der über 100 Forschungsvereinigun-gen der AiF. Mit Hilfe der neuen Erkenntnisse können besonders die in der DECHEMA engagierten mittelständischen Betriebe rasch auf die Erfordernisse des „Nano-Zeital-ters“ reagieren.

Ansprechpartnerin: Dr. Simona Schwarz, Institut für Polymerforschung Dresden
(Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft), Tel.: 0351 4658-333

Pressearbeit: AiF, Silvia Behr, E-Mail: presse@aif.de, Tel.: 0221 37680-55