Výzkumná skupina udržitelných technologií membránové separace

Na ústavu působí dvě skupiny zaměřené na membránové technologie.

První z nich se věnuje tlakovým a termálním membránovým procesům, kde jde zejména o jejich aplikaci pro čištění odpadních a průmyslových vod a přípravu demineralizované a pitné vody. K tomu účelu provozujeme tři tlakové membránové jednotky a jednotku membránové destilace.

Druhá skupina zkoumá aplikační potenciál tzv. membránových kontaktorů, tedy zařízení pro nedisperzní kontakt dvou nemísitelných fází. Doposud byla v rámci skupiny úspěšně ověřena účinnost kontaktorů pro odstraňování chlorovaných uhlovodíků z vod. Dlouhodobým cílem skupiny je kromě samotného čištění odpadních vod, zejména separace a znovuvyužití cenných látek z odpadních proudů.

OBLASTI VÝZKUMU

Studium procesu transportních jevů v membránách

• Charakterizace membrán – vlastnosti membrán, velikost pórů, typ polymerů, uspořádání membrány (dutá vlákna, spirálně vinuté moduly, deskové)
• Transport látek membránami – Hnací sila tlakový nebo koncentrační gradient, difuzivita, permeabilita, intenzita membránového toku, aj.
• Dlouhodobé efekty membránových procesů – pokles výkonnosti, vliv čištění membrán, zpětného proplachu nebo antiscalantů na výkonnost membrán, smáčení membrán

Membránové kontaktory

• Volba materiálů membrán na stabilitu procesu nedisperzního procesu, vliv materiálu membrány na rychlost přenosu hmoty, vliv uspořádání vláken v modulu na výměnu hmoty na rozhraní kapalina-kapalina.
• Studium procesů přenosu hmoty v zařízení, volba typu extrakční kapaliny na účinnost extrakce, volba typu extrakční kapaliny na hydrodynamické vlastnosti proudění kapalin, swelling membrány vlivem typu extrakčního činidla, životnost membrány
• Odstraňování nežádoucích látek z odpadních vod vs. získávání cenných složek z odpadních vod.

Aplikace membránových technologií

• Použití membránových technologií v oblasti čištění průmyslových, podzemních a povrchových vod, při zpracování průsakových vod a skládkových výluhů.
• Recyklace vody, příprava demineralizované vody pro průmysl.
• Zisk koncentrátů pomocí membránových procesů - koncentráty s vysokým obsahem solí, organických látek, krystalizujících složek.

Inovativní využití membránových technologií, integrované procesy

• Využití odpadního tepla v procesu membránové destilace.
• Membránové procesy v potravinářství - dealkoholizace nápojů, zpracování minerálních vod
• Nízkonákladové technologie, integrace membránových technologií a současných průmyslových řešení.

Projekty skupiny

Probíhající

FW10010462: Technologie membránových kontaktorů, pro selektivní získávání kovů z průmyslových odpadních vod (2024-2025)

Ukončené

TH03030240: Filtrační jednotka pro membránovou destilaci (2018-2020)

TH02030814: Aplikace membránových kontaktorů pro odstranění organických polutantů z odpadních proudů (2017-2019)

TJ01000062: Vývoj komplexního separačního zařízení pro odstranění vybraných kontaminantů z odpadních vod ražby tunelů (2017-2019)

TJ01000144: Vývoj integrované technologie pro čištění a recyklaci vod v prádelenských provozech (2018-2019)

Vybrané publikace skupiny

Rok 2022

DURĎÁK, Václav; MARTINEC, Marek; ŠKAROHLÍD, Radek. Membránové kontaktory a jejich aplikační potenciál. Chemické listy, 2022, 116.1: 35-41.

Předchozí roky