Magnete säubern trübe Abwässer

Magnetfilter trennen Partikeln und gelösten Stoffen aus Abwässern

Karlsruhe (pte012/21.03.2000/11:00)

Ein neuartiger Magnetfilter soll die Qualität industrieller Prozesswässer verbessern sowie die Entsorgung von Abwässern wirtschaftlicher machen. Mittels magnetischer Filtration können nicht nur magnetische Feinstpartikel abgeschieden werden, sondern, in Kombination mit einem Flockungsprozess, auch Trübstoffe, Kolloide und gelöste Stoffe. Ein im Forschungszentrum Karlsruhe auf Basis starker Permanentmagnete entwickelter Prototyp hat die Vorzüge des Verfahrens eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Neben niedrigen Investitions- und Betriebskosten überzeugt das Verfahren durch geringen Platzbedarf. http://www.fzk.de/FZK2/aktuelles/presse/2000/PI10_2000.html

Kommunale und industrielle Abwässer enthalten nicht nur gelöste Schadstoffe, sondern oftmals auch eine große Zahl von Partikeln in unterschiedlichen Größen. Die Abtrennung dieser Partikel, insbesondere der Feinstfraktion im Größenbereich einiger Mikrometer (Millionstel Meter), war bisher nur mit hohem Aufwand - und damit hohen Kosten - möglich. Hier setzt ein neuartiger Magnetfilter an, den Wissenschaftler des Forschungszentrums Karlsruhe entwickelt haben.

Der Filter basiert auf dem Prinzip der Hochgradienten-Magnetseparation. Durch ein spezielles Drahtgeflecht können die auf die Partikel einwirkenden Magnetkräfte auf mehr als das Hundertfache der Erdanziehung verstärkt werden. Durchströmen partikelhaltige Wässer einen solchen Filter, werden selbst schwach magnetische Teilchen mit Durchmessern von wenigen Mikrometern mit hoher Effizienz an dem Drahtgeflecht zurückgehalten.

Das für den Betrieb derartiger Filter benötigte Magnetfeld wird üblicherweise durch große Elektromagnete erzeugt. Im Gegensatz hierzu basiert der am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte Magnetfilter auf leistungsstarken Permanentmagneten. Da sich diese Magnete naturgemäß bei der Abreinigung des Filters nicht ausschalten lassen, wurde das Drahtgeflecht in Segmente unterteilt und in einem drehbaren Filterrad, dem so genannten Karussell, fixiert. Durch eine Drehung des Karussells ist es möglich, mit Partikeln beladene Segmente aus dem Magnetfeldbereich zu bewegen und mit einem kurzen Spülstoß effektiv abzureinigen. Da die Spülvorrichtung gegenüber dem Filterbereich abgedichtet ist, kann der Filtervorgang auch während der Abreinigung kontinuierlich fortgesetzt werden.

Anwendung findet das Verfahren in der Reinigung von Prozesswässern der Stahl-, Hütten- und Automobilindustrie sowie bei der Filterung von Kühlschmierstoff- und Schleifschlämmen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Abtrennung funktionalisierter magnetischer Mikropartikel im Rahmen biotechnologischer Produktionsverfahren der chemischen Industrie. Mit der Firma Steinert Elektromagnetbau GmbH aus Köln hat das Forschungszentrum einen Kooperationspartner für die Herstellung der Filteranlagen gefunden. (FZK) (Ende)