Mechanical stressing of flocculated suspensions

• Applicant: Dr.-Ing. Johannes Müller
• Subject Area: Mechanical Process Engineering
• Term: from 2001 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5345271

Ziel des Vorhabens war die Untersuchung des Einflusses mechanischer Scherbeanspruchungen auf die Struktur sowie das Absetz- und Entwässerungsverhalten von geflockten Suspensionen. Suspensionen sind nach der Flockung häufig noch Scherbeanspruchungen ausgesetzt, wodurch die zuvor ausgebildete Flocke geschwächt oder sogar zerstört werden kann. Solche Scherbeanspruchungen können aber auch gezielt eingesetzt werden, um die Stabilität der Flocke zu erhöhen und damit das Absetz- bzw. Entwässerungsverhalten zu verbessern. Das Vorhaben wurde am Department of Civil and Environmental Engineering der University of Delaware, Newark, Delaware, USA, in der Arbeitsgruppe von Prof. Steven K. Dentel durchgeführt. Für die experimentellen Untersuchungen wurden Abwasserschlämme verwendet. Die besten Entwässerungsergebnisse werden nur erzielt, wenn die Polymerdosiermenge, Rührintensität und Rührdauer aufeinander abgestimmt sind. Mechanische Belastungen des Schlamms vor der Konditionierung führen zu schersensitiveren Flocken. Wird während der Konditionierung eine erhöhte Scherung ausgeübt, so bilden sich stärkere Flocken aus, die ausgedehnte Scherbelastungen in dem folgendenden Entwässerungsprozess überstehen können. Dagegen ist beim Einsatz geringer Scherkräfte während der Konditionierung eine höhere Dosierung des Flockungsmittels notwendig, um die gleichen Ergebnisse im scherintensiven Entwässerungsprozess zu erlangen. Scherresistente Flocken können auch durch die Anwendung von verzweigten Polymeren erzielt werden, wobei sich allerdings die Polymerdosierung erhöht.

• DFG Programme: Research Grants