FishFlowFilter - Bionisches Filtrationsverfahren zur Abtrennung von Mikroplastik
Ref.-Nr. 6601
Keywords: Mikroplastikfilter, bionische Filtration, Abwasserreinigung, Querstromfiltration, Selbstreinigung, Mikroplastik-Abtrennung, nachhaltige Wassertechnologie
Wissenschaftler der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn und des Fraunhofer Instituts UMSICHT haben ein kontinuierliches Abtrennverfahren für Mikropartikel aus Abwässern entwickelt. Der bionische Mikroplastikfilter besteht aus einem Filterelement und einem Gehäuse und zeigt Rückhalteraten von über 95%. Über eine Selbstreinigungsfunktion werden die Fasern aus dem Filterelement gespült und außerhalb des Filtermoduls im Konzentrat gesammelt, was einen Wechsel des Filterelements überflüssig macht.
Das Filtermodul bildet das Kiemenreusensystem von filtrierenden Fischen nach, deren hohe natürliche Filterleistung aus der Kombination von Querstrom- und dead-end-Filtration resultiert. Diese semi-Querstromfiltration wird auch von dem entwickelten Filterelement genutzt, welches sich vom Suspensionseinlass zum Konzentratablauf hin verjüngt. Da die Partikel innen auf dem Filternetz abrollen und sich in Richtung Konzentratablass bewegen, kann eine Anlagerung von Mikroplastik, besonders von Fasern, am Filternetz vermieden werden. Das aufkonzentrierte Mikroplastik wird durch periodisches Öffnen eines Ventils als Konzentrat aus dem Filterelement a bgeführt. Damit wird ein Verstopfen des Filters deutlich herausgezögert.
Vorteile
- Hohe Abscheiderate
- Geringer Druckverlust
- Selbstreinigend
Kommerzielle Anwendung
Mikroplastikeintrag in die Umwelt stellt ein großes Problem für Ökosysteme und die globale Gesundheit dar. Eine Quelle für Mikroplastikemissionen ist der Abrieb von Textilfasern beim Waschen. Die Fasern gelangen üblicherweise über Waschmaschinen und Kläranlagen in die Umwelt und spielen weltweit eine große Rolle bei der Verbreitung von Mikroplastik in Flüsse und Meere. Der FishFlowFilter kann diese Emissionen im Haushalt z. B. als Waschmaschinenzusatzfilter oder auch großtechnisch, zum Beispiel als nachgeschaltete Abwasserbehandlungsstufe, deutlich reduzieren. Die Einführung strenger Vorschriften in der EU und weltweit bietet eine klare Marktperspektive für Technologien zur Mikroplastikentfernung. Es wird erwartet, dass der Markt für Mikroplastiklösungen bis 2033 voraussichtlich stark wachsen wird, da der Bedarf für Verbraucher- und Industrieanwendungen zukünftig zunimmt und regulatorische Maßnahmen erwartet werden.
Aktueller Stand
Die Wirksamkeit des Filtersystems wurde im Labor mit Mikro-Flockfasern bestätigt. Eine internationale Patentanmeldung liegt vor, weitere Auslandsanmeldungen sind möglich.
Technologie-Reifegrad
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Versuchsaufbau in Einsatzumgebung
Relevante Veröffentlichungen
Hamann, Leandra; et al
DOI: doi.org/10.1098/rsif.2021.0741
DOI: 10.3389/fmars.2023.1253083
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Eine Erfindung der Universität Bonn.