Quadt, T: Ablösung abiotischer Partikeln von starren, kerami

Die Ablösung von haftenden Partikeln in wässrigen Systemen spielt in vielen Anwendungsbereichen eine wichtige Rolle. Als Beispiele hierfür sind in der Medizintechnik die Gewinnung von künstlich produzierten Enzymen, die Bakterien- und Virenhaftung oder auch die Ablösung von Anlagerungen in Arterien zu nennen. In der Halbleiterindustrie ist das vorrangige Ziel die Entfernung von Partikeln und anderen Verunreinigungen von Oberflächen.Der vermutlich häufigste Einsatz von hydrodynamischen Kräften zur Oberflächenreinigung erfolgt jedoch in der Membrantechnik. Insbesondere in der Mikro- und Ultrafiltration ist die Effizienz eines Prozesses eng mit dem Ressourcenverbrauch für die kontinuierliche oder bedarfsgerechte Reinigung verknüpft.Während die Anlagerung von Partikeln auf Membranoberflächen in der Literatur zahlreich diskutiert wird, sind Arbeiten über die Ablösung von Partikeln nur vereinzelt zu finden.Bei der Regeneration von Membranoberflächen muss, anders als bei undurchlässigen Oberflächen, neben der herrschenden Haftkraft auch der Einfluss der Filtratkraft in den Über-legungen zur Partikelablösung berücksichtigt werden.In der vorliegenden Arbeit wird zunächst eine Auswahl der aus der Literatur bekannten Deckschicht- und Partikelablösungsmodelle vorgestellt.Experimente mit einer Versuchsanlage zur zeitlich aufgelösten Messung der Partikelablösung bei der Querstromfiltration liefern Vergleichswerte zu den Berechnungen der benannten Modelle. Hierzu wird ein reproduzierbarer Filterkuchen auf eine Membran auffiltriert und unter definierten Versuchsparametern abgelöst. Die abgelösten Partikeln können sekunden-genau in Konzentration und Größenverteilung gemessen werden, wodurch indirekt die herrschende Haftkraft bestimmt werden kann.Basierend auf den dadurch gewonnenen Erkenntnissen und grundlegenden Berechnungen zu