Composite filter membrane with nanofiber layer for high filtration efficiency in tertiary treatment of municipal and industrial waters

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24220%2F23%3A00012286" target="_blank" >RIV/46747885:24220/23:00012286 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Kompozitní filtrační membrána s nanovlákennou vrstvou pro vysokou účinnost filtrace při terciárním dočištění komunálních a průmyslových vod

Original language description

Prototyp filtrační membrány je určen především pro filtraci kapalin, zejména komunálních vod a průmyslových odpadních vod. Membránu tvoří tři vrstvy – podkladová vrstva zajišťuje mechanickou stabilitu membrány, aby dlouhodobě odolala hydraulickému tlaku vody. Na ni je laminována funkční vrstva nanovláken o definované gramáži, tloušťce vláken, velikosti pórů a pórovém objemu. Tato vrstva zadržuje na nátokové straně částice o velikosti větší než obvykle 300 nm. Konečně poslední třetí vrstvu tvoří krycí textilie, jejímž úkolem je ochránit funkční vrstvu před otěrem a protržením. Tato vrstva dále umožňuje revitalizaci membrány pomocí vzduchování, střižného proudu a protiproudu. Membrána nemá vlastní podkategorie a sama je funkční součástí filtračního zařízení, které zajišťuje dávkování kontaminované vody a průběžnou respektive periodickou revitalizaci membrány.

Czech name

Kompozitní filtrační membrána s nanovlákennou vrstvou pro vysokou účinnost filtrace při terciárním dočištění komunálních a průmyslových vod

Czech description

Prototyp filtrační membrány je určen především pro filtraci kapalin, zejména komunálních vod a průmyslových odpadních vod. Membránu tvoří tři vrstvy – podkladová vrstva zajišťuje mechanickou stabilitu membrány, aby dlouhodobě odolala hydraulickému tlaku vody. Na ni je laminována funkční vrstva nanovláken o definované gramáži, tloušťce vláken, velikosti pórů a pórovém objemu. Tato vrstva zadržuje na nátokové straně částice o velikosti větší než obvykle 300 nm. Konečně poslední třetí vrstvu tvoří krycí textilie, jejímž úkolem je ochránit funkční vrstvu před otěrem a protržením. Tato vrstva dále umožňuje revitalizaci membrány pomocí vzduchování, střižného proudu a protiproudu. Membrána nemá vlastní podkategorie a sama je funkční součástí filtračního zařízení, které zajišťuje dávkování kontaminované vody a průběžnou respektive periodickou revitalizaci membrány.

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Project

<a href="/en/project/FW01010306" target="_blank" >FW01010306: Smart filtration of tertiary wastewater treatment using hi-tech fabrics and nanofiber membranes</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

FW01010306-V4

Numerical identification

FW01010306-V4

Technical parameters

Cíle technického řešení je dosaženo filtrační membránou, jejíž podstata spočívá v tom, že vrstva polymerních nanovláken je vytvořena alespoň ze dvou podvrstev polymerních nanovláken o rozdílném průměru nanovláken a rozdílné velkosti pórů mezi nanovlákny v jednotlivých vrstvách a je modifikována teplotou a tlakem před uložením mezi nosnou textilní vrstvou a krycí textilní vrstvou, přičemž modifikovaná vrstva polymerních nanovláken má tloušťku 10 do 50 µm (to odpovídá zvolené gramáži vrstvy v rozmezí 1,5–3 gms, které byly při vývoji prototypu využívány) a její póry mají velikost obvykle od 0,3 do 0,5 µm, přičemž všechny vrstvy filtrační membrány jsou spojeny buď bodovou laminací, nebo s využitím adhesní síťky. Vzhledem k malé tloušťce dvojité vrstvy polymerních nanovláken dochází na filtrační membráně k menšímu tlakovému spádu a zvětšení průtoku filtrované kapaliny při zachování stejné kvality – účinnosti filtrace. Ve výhodném provedení je modifikovaná vrstva polymerních nanovláken vytvořena obvykle ze dvou podvrstev polymerních nanovláken, přičemž při zvlákňování před modifikováním je dolní podvrstva vytvořena z polymerních nanovláken o průměrech od 0,2 do 0,35 µm a velikosti pórů od 0,4 do 0,6 µm a horní podvrstva je vytvořena z polymerních nanovláken o průměrech od 0,1 do 0,2 µm a velikosti pórů od 0,3 do 0,5 µm. Kontaktní osoba Jiří Maryška (jiri.maryska@tul.cz)..

Economical parameters

Cena výroby 1 m2 membrány se skládá s cen jednotlivých komponent membrány a za měrnou jednotku m2 ji lze stanovit na 800–1 000 Kč/m2 v závislosti na použitých materiálech a gramáži laminovaných vrstev. Dále je nutno započítat cenu výroby membrány, kterou plánujeme na hodnotu 250 Kč/m2, a přiměřený zisk cca 20 %. Na trhu se filtrační membrána nabízí již obvykle navařená na nosnou desku s drenážním systémem. Cena nosné desky a navaření se může pohybovat v rozmezí 1100–1200 Kč/ks. Vzhledem k tomu, že obvyklá cena za filtrační element (deska s membránou) je cca 150–180 EUR, je zřejmé, že výroba bude ekonomicky velmi zisková..

Application category by cost

—

Owner IČO

46747885

Owner name

Technická univerzita v Liberci

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—