Bei Membranprozessen wie beispielsweise der Mikro-, Ultra- oder Nanofiltration besteht ein generelles Problem darin, dass sich während der Membrantrennung auf der Membranoberfläche leistungsmindernde Membranbeläge ausbilden, die zu einer Erhöhung der Betriebskosten führen.
Mögliche Ursachen der Belagbildung auf der Membranoberfläche sind Konzentrationspolarisation, Scaling und das Foulingpotenzial der Membran. Diese Beläge, die auch als Deckschicht bezeichnet werden, bewirken, dass bereits nach kurzer Zeit der Filtratstrom bzw. transmembrane Fluss durch die Membran sinkt.
Um diese Erscheinung zu kompensieren werden entsprechend dem Stand der Technik beispielsweise verdrillbare Membranmodule, rotierende Membranscheiben oder die Querstromfiltration (cross-flow filtration) angewandt.
Kennzeichnend für Hochleistungsmembransysteme ist die Anwendung von DTE Strömungsinitiatoren mit bewegten Behälterwänden, durch deren Schwingungseintrag lokal begrenzt im Membranelement eine hohe Überströmgeschwindigkeit erzeugt wird um die Ausbildung von Membranbelägen auf der Membranoberfläche einzuschränken bzw. zu unterbinden.
Die Vorteile dieser Technologie sind:
- Verringerung der Betriebskosten
- Erhöhung der Membranstandzeit
- Verkleinerung von Membransystemen bei vergleichbarer Kapazität
- Geringere Aufstellflächen für Membransysteme
- Senkung der Gesamtanlagen- bzw. Investitionskosten
- Neue Möglichkeiten der technischen Reaktionsführung in Membran- und Bioreaktoren, Fermentern oder Blasensäulenreaktoren