Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Ein innovatives am Fraunhofer IGB etabliertes Verfahren ist die elektrophysikalische Fällung (EpF). Hier wird das zu behandelnde Wasser durch einen Reaktor geleitet, in dem Opferelektroden von einem elektrischen Strom durchflossen werden. Dies führt dazu, dass zwischen ihnen elektrochemische Reaktionen ablaufen und sich die Opferelektroden unter Freisetzung ihrer Metallionen auflösen. Dabei entstehen neben Metallionen, die Partikel destabilisieren, auch Metall-Hydroxidflocken. Diese elektrolytisch gebildeten Metall-Hydroxidflocken haben ein hohes Adsorptionsvermögen und können so fein verteilte Partikel an sich binden. Außerdem kommt es zu Mitfällungs- und Einschlussfällungsreaktionen, bei denen gelöste organische und anorganische Stoffe gefällt werden. Die ausgefällten Stoffe lassen sich dann mechanisch abscheiden.
Anwendungsbeispiel: Emulsionsspaltung
Besonders geeignet ist das EpF-Verfahren auch für die Spaltung stabiler Emulsionen, beispielsweise Bohr- und Schneidölemulsionen oder Abwässer aus Waschprozessen, die sonst häufig durch Zusatz von Spaltchemikalien erfolgt. Die Emulsionstrennung durch den Einsatz von Membranen, insbesondere durch Ultrafiltration, liefert zwar ein wiederverwendbares Permeat, ist aber teuer in Anschaffung und Betrieb. Thermische Verfahren, bei denen die Wasserphase verdampft und die Ölphase zurückbleibt, sind sehr energieintensiv. Für die Feststoffabscheidung aus Suspensionen werden Metallsalze wie FeCl3 oder organische Polymere eingesetzt. Diese bewirken eine starke Aufsalzung des Wassers. Polymere müssen exakt dosiert werden, da sie bei Überdosierung als Emulgatoren wirken. Die elektrophysikalische Fällung ist ein alternatives innovatives Verfahren zur Spaltung stabiler Emulsionen und Suspensionen, bei dem vollständig auf die Zugabe von Chemikalien verzichtet werden kann.
