Überblick

Unter „Biofouling“ verstellt man die unerwünschte Ablagerung von Mikroorganismen auf Oberflächen. Dabei entstehen mikrobielle Beläge, sogenannte Biofilme. Gesetzmäßigkeiten, die für Biofilme erkannt worden sind, können auch auf Biofouling angewandt werden. Biofouling kann daher als ein Biofilm-Problem betrachtet werden. Mikroorganismen aus dem Rohwasser lagern sich auf der Membran an und bilden dort Schleimsubstanzen (extrazelluläre poly- mere Substanzen, „EPS“), in die sie sich einbetten. Dies ist ein natürlicher Prozeß, der praktisch in allen unsterilen wäßrigen Systemen abläuft. Für Membranprozesse bedeutet dies, daß durch den Biofilm eine Gel-Phase zwischen Membran und Wasserphase entsteht. Dieser wirkt dann als Sekundärmembran. Er verstärkt den transmembranen Druckabfall und kann die Konzentrationspolarisation begünstigen, weil der Querstrom nicht mehr die Membranoberfläche selbst, sondern die Biofilm-Oberfläche berührt. Durch seine rauhe Oberfläche und deren viscoelastischen Eigenschaften verursacht der Biofilm eine Erhöhung des Reibungswiderstandes. Biofouling führt daher sowohl zu einer Verringerung der Permeatleistung als auch zu einer Erhöhung der Salzpassage (durch Konzentrationspolarisation) und einer Erhöhung des tangentialen Druckgefälles (Feed-Brine). Bei der Reinstwasserherstellung ist zu beachten, daß Mikroorganismen auch auf der Permeatseite von Membranen gefunden wurden, obwohl die Membranen theoretisch impermeabel für Partikel sind. Solche „durchgebrochenen“ Keime können anschließend das Permeat kontaminieren und damit eine Qualitätsminderung bewirken.