Filtrowanie zanieczyszczeń
Proste urządzenie filtracyjne może spowodować różnicę między zdrowiem a chorobą, lub między dobrym i złym produktem. Filtry wody i filtracja ścieków wodnych są sprawą niezwykle istotną dla naszego zdrowia, ale także cenną dla technologii procesów w sektorach przemysłu, takich jak produkcja paliwa, energii i rolnictwa. Filtry wyposażone są zazwyczaj w membrany, na których osadzają się przefiltrowane pozostałości, toteż membrany te mogą często ulegać zanieczyszczeniu i zatykaniu, powodując komplikacje i zagrożenie sprawności procesu filtracji. Może to wywoływać utworzenie szkodliwego osadu lub placka pofiltracyjnego, doprowadzającego do zjawiska zwanego „zatykaniem”. Finansowany przez UE projekt Hi-Fre pracuje nad „Wydajnymi zestawami do filtracji zintegrowanymi z urządzeniami generowania impulsów wysokiej częstotliwości”. Mówić prościej, w chwili gdy filtr zaczyna się zatykać, urządzenie takie odwraca energicznie przepływ, by bezpiecznie wypłukać szkodliwe pozostałości. W projekcie Hi-Fre realizowane jest opracowanie takiego urządzenia zintegrowanego z systemami filtracji i innymi zestawami. Rozważane są zastosowania techniki odwróconych impulsów, począwszy od oczyszczania ciekłych pozostałości z zestawu generowania energii w oparciu o biomasę, a skończywszy na ponownym wykorzystaniu cieczy technologicznych i ścieków. W ramach projektu zajmowano się wszystkimi krytycznymi punktami procesu filtracji. Starano się wniknąć głębiej w hydrodynamikę odwróconego impulsowania wysokiej częstotliwości oraz konstrukcję urządzeń do generowania impulsów, jak również przystosowanych do tego konfiguracji membran, oraz rozważano nowe zastosowania tej kreatywnej techniki. Omawiana technika polega na odwróceniu ciśnień pomiędzy stronami wejściową i wylotową filtra, przy zastosowaniu krótkich odwróconych impulsów w ściśle kontrolowany sposób. W pierwszej fazie projektu, poza realizacją prac przez interesariuszy z zakresu badań i rozwoju (R&D), całość systemu opracowywana był przez siedem małych i średnich przedsiębiorstw (ŚMP) oraz jednego docelowego użytkownika z przemysłu. Wszyscy uczestnicy uzgodnili, że pomyślnie pracujące urządzenie do wytwarzania impulsów odwróconych powinno być zdolne do regulacji częstotliwości impulsów oraz dostatecznie elastyczne, by pracować z różnymi typami złożonych membran. Urządzenie do wytwarzania impulsów odwróconych spełniło te wymagania i zostało zbudowane w sposób praktyczny, przy zastosowaniu tłoka napędzanego przez silnik, a nie przez układ zaworów. Kontynuacja testowania z różnymi modułami membran, prowadzona przez niewielkich i średnich producentów membran, przyniosła również pomyślne rezultaty. Systemy odwróconych impulsów testowane były z różnymi membranami i podawanymi cieczami, takimi jak woda powierzchniowa, biomasa z oczyszczalni ścieków oraz ciekłe pozostałości z zakładów produkcji biogazu. W wyniku uznania pczątkowego sukcesu projektu, wytyczona została droga do dalszych ulepszeń systemów i ich zastosowania na skalę pilotażową.
