AKUSMI - Akustophorese zur Separation von Mikroplastik

Der Eintrag von Mikroplastik in die aquatische und terrestrische Umwelt stellt eine wesentliche Gefährdung für Lebewesen und Pflanzen dar. Plastikreste gelangen durch anfallenden Müll und das Abwasser in hohem Maß auf direktem oder indirektem Weg in Gewässer und in Ackerböden. Abwasseraufbereitungsanlagen sind mit bestehenden Reinigungstechnologien nicht in der Lage, die anfallende Mikroplastik vollständig aus dem Abwasser zu entfernen, sodass große Teile der besonders kleinen Mikroplastik (< 150 µm) über das Klarwasser in die Umwelt gelangen.

Das Forschungsprojekt AKUSMI zielt daher auf die Erforschung und Entwicklung eines eingriffsfreien Verfahrens zur Trennung und Abspaltung von Mikroplastik aus aufbereitetem Klarwasser in Abwasseraufbereitungsanlagen ab. Im Mittelpunkt des Projekts steht der Entwurf eines akustophoretischen Separator-Moduls, das auf Basis akustischer Felder im Ultraschallbereich eine gezielte Abspaltung der Mikroplastik vom umgebenden Klarwasser ermöglicht. Auf diese Weise sollen der Umwelteintrag deutlich reduziert und ein Recyclingprozess für besonders kleine Mikroplastik ermöglicht werden.

Das Projekt AKUSMI ist ein Kooperationsprojekt der beiden ifak-Geschäftsfelder "Messtechnik & Leistungselektronik" und "Wasser & Energie". Im Geschäftsfeld "Messtechnik & Leistungselektronik" erfolgt die Untersuchung und Entwicklung des akustophoretischen Separatormoduls. Das Geschäftsfeld "Wasser & Energie" bindet die Forschungsergebnisse in die Simulationssysteme SAMPSONS und SIMBA ein, sodass eine modellbasierte Bilanzierung des Plastik-Stoffstroms in Kläranlagen möglich wird.

Die Zielanwendungen für das Separator-Modul sind industrielle Abwasserreinigungssysteme und kommunale Abwasseraufbereitungsanlagen.

AKUSMI - Acoustophoresis for the separation of microplastics

The input of microplastics into the aquatic and terrestrial environment poses a significant threat to living organisms and plants. Plastic residues enter water bodies and arable soils directly or indirectly through waste and wastewater. With existing purification technologies, wastewater treatment plants are not able to completely remove the accumulating microplastics from the wastewater, so that large parts of the particularly small microplastics (< 150 µm) enter the environment via the clear water.

The AKUSMI research project therefore aims to research and develop a non-invasive process for separating microplastics from treated clear water in wastewater treatment plants. The project focuses on the design of an acoustophoretic separator module that enables the targeted separation of microplastics from the surrounding clear water on the basis of acoustic fields in the ultrasound range. In this way, the environmental input is to be significantly reduced and a recycling process for particularly small microplastics made possible.

The AKUSMI project is a cooperation project of the two ifak departments "Measurement Technology & Power Electronics" and "Water & Energy". The department "Measurement Technology & Power Electronics" is investigating and developing the acoustophoretic separator module. The department "Water & Energy" integrates the research results into the simulation systems SAMPSONS and SIMBA, so that a model-based balancing of the plastic material flow in sewage treatment plants becomes possible.

The target applications for the separator module are industrial wastewater treatment systems and municipal wastewater treatment plants.