Mikroplastikabscheidung mit magnetischer Filtertechnik
SAB-Validierungsprojekt Nr. 1005, Projektlaufzeit 01.04.2021-30.09.2022
Bearbeiterin: Dr.-Ing. Mitra Nikpay
Grundlage des Projekts ist das 2020 patentierte Verfahren zur Anlagerung von Mikroplastik-Partikeln (MP) an Festkörperoberflächen von Permanentmagneten in einer laminaren Strömung DE102019103936A1. In Laborexperimenten wird die patentierte magnetische Filtertechnik getestet und gezeigt, dass Kunststoffpartikel im Millimeter- bis Nanometer-Bereich an einem Neodym-Permanentmagneten adsorbieren können. Im Vorläufer-Projekt WIPANO wurde im Labor eine Effizienz der Abscheidung von 97% von MP im Wasser und 95% im Abwasser ermittelt.
Im Validierungsprojekt in Zusammenarbeit mit FutureSAX Dresden laufen Forschungsarbeiten zur Nutzung der Technologie in einem größeren Maßstab und zur Verbesserung der Effizienz. Die magnetische Separationstechnik hat das Potenzial, Mikroplastik aus Abwässern zu entfernen und die Weiterentwicklung von Methoden zur Untersuchung des Verhaltens von Mikroplastik in der Umwelt voranzutreiben.
Projektsteckbrief_Mikroplastikabscheidung (.pdf, 0,22 MB)
ESF-Nachwuchsforschergruppe, Projektlaufzeit 01.02.2020-31.12.2022
Kooperation der Fakultäten Bauingenieurwesen (Prof. Grischek), Landwirtschaft/Umwelt/Chemie (Prof. Harre, Prof. Socher) und Elektrotechnik (Prof. Bauer, Prof. Schmidt)
Sachsen ist als Bundesland mit mehreren grenzüberschreitenden Gewässern und als Transitland für den PKW- und LKW-Verkehr (Reifenabrieb) besonders von Mikroplastik betroffen. Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung des Vorkommens und Verhaltens von Mikroplastik in sächsischen Gewässern. Dies schließt die Untersuchung der Sohlsedimente von Grenzflüssen wie der Elbe und Neiße sowie des Transports der Partikel im Gewässer ein. Für die Quantifizierung und Charakterisierung von Mikroplastik werden eine Methode der Probenaufbereitung unter Nutzung der elektrostatischen Sortierung weiterentwickelt und eine kalorimetrische Analysenmethode für den Praxiseinsatz angepasst und kalibriert. Auf der Grundlage der anschließenden Bearbeitung einer ausreichenden Zahl von Sedimentproben sowie tribochemischen Laborversuchen erfolgen die Bilanzierung des Stofftransports und die Bewertung des Verhaltens. Eine Nachwuchsforscherin und zwei Nachwuchsforscher werden zur Promotion geführt. Zur Überführung der Methode wird eng mit der Staatlichen Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft kooperiert über die Erarbeitung einer Probenahme-, Probenaufbereitungs- und Analysenvorschrift bis hin zu Schulungen und sachsenweiten Weiterbildungen. Über eine Projekt-Website, Schülerexperimente und eine Wanderausstellung soll eine Öffentlichkeitswirkung insbesondere für die Zielgruppe junger Studierender, Absolventen und junger Ingenieure in der Praxis erreicht werden.
Link zur Projekt-Website: https://www.htw-dresden.de/luc/forschung/mikroplastik