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Wissenschaftliche Abschlussarbeit - Detailansicht

Bereich Bau und Umwelt - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft - Professur für Verfahrenstechnik in Hydrosystemen

Alternative Materialien zur Beschichtung von Feedspacern für die Reduktion von Biofilmen in Membransystemen
Art der Abschlussarbeit
Bachelor
Autoren
  • Holst, Tjark
Betreuer
  • Prof. Dr. André Lerch
  • Dr.-Ing. Nadine Siebdrath
Weitere Betreuer
Dr. Jochen Meier-Haack (Leibniz Institut für Polymerforschung)
Abstract
Biofouling ist ein großes Problem in Membranwickelmodulen. Eine Möglichkeit Biofouling zu verringern, stellt die Feedspacerbeschichtung mit Stoffen antimikrobieller Wirkung dar. Ziel dieser Arbeit ist gewesen, die antimikrobiellen Eigenschaften von Propolis, Propolis-Chitosan und Poly(3-Sulfopropyl Methacrylat Kalium Salz) (Poly SPMA) Beschichtungen auf Polypropylen (PP) zu testen und eine Feedspacer Beschichtung für die Anwendung in einer Membrantestzelle zu empfehlen. Eine Vorstudie zur Homogenisierung und Loslösung von Biofilmen zur Analyse mittels Durchflusszytometrie wurde ausgewertet.
Zur Bestimmung der Oberflächeneigenschaften und Kontrolle der Beschichtungen sind Kontaktwinkel- und FTIR-Messungen erfolgt. Tests auf bakterizide Wirkung, Kurzzeitadhäsion und Biofilmbildung über drei Tagen sind durchgeführt wurden.
Die Vorstudie zeigt eine prinzipielle Eignung der Ultraschallgeräte und Vortexer. Aufgrund vieler Unstimmigkeiten in der Ausführung sollte die Vorstudie jedoch wiederholt werden.
Propolis- und Propolis-Chitosan-Beschichtungen haben eine bakterizide Wirkung. Im Vergleich zur Kontrollprobe zeigten sie eine geringere Anzahl adhärenter Bakterien beim Kurzzeitadhäsionstest, jedoch um eine Größenordnung höhere beim Biofilmtest. Propolis scheint in der Form ungeeignet für eine Feedspacerbeschichtung. Der Einfluss der Rauigkeit auf antimikrobielle Eigenschaften sollte in zukünftigen Studien überprüft werden.
Poly SPMA Beschichtungen zeigten in allen Tests ähnliche Ergebnisse verglichen mit der Kontrollprobe. Ob die Beschichtung stabil genug ist oder Poly SPMA nur eine geringe Wirkung zeigt, muss in weiteren Untersuchungen geprüft werden.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
  • Membranverfahren der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung
Schlagwörter
Feedspacer Beschichtung, Propolis, Chitosan, Poly SPMA, Biofouling
Berichtsjahr
2019
Stand: 08.10.2019