Entwicklung eines Computersimulationsprogramms zur Vorausberechnung der Biosorptionsdynamik von (Metall)-Ionen im System Flüssig/Fest

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Biomassen (wie Bakterien, Pilze, Algen, etc.) weisen im Hinblick auf die Beseitigung von Schwermetallen aus Abwässern erhebliche Vorteile (hohe Schwermetallkapazität, niedriger Preis, hohe Verfügbarkeit) gegenüber synthetischen Adsorbentien auf. Zwecks schnellerer Nutzung dieser Vorzüge in der industriellen Praxis besteht eine vordringliche Aufgabe der Bioverfahrenstechnik in der theoretischen Durchdringung, bedarfsgerechten Auslegung und Optimierung innovativer Biosorptionsprozesse (Aufnahme von Metallen oder anderer Spezies durch tote Biomasse). Das Forschungsvorhaben dient deshalb der Entwicklung eines (derzeit noch nicht verfügbaren) leistungsfähigen computergestützten Prozesssimulationsprogramms zur Vorausberechnung (Vorhersage) der Biosorptionsdynamik von ionischen Multikomponentensystemen in Festbetten. Basis des Programms ist ein komplexes dynamisches Modell, dessen Vorhersagefähigkeit durch Berücksichtigung thermodynamisch konsistenter Gleichgewichtsansätze und aller wesentlichen Transportprozesse des Sorptionssystems erreicht wird. Die experimentelle Verifizierung des Modells erfolgt durch Untersuchung des Sorptionsverhaltens von Schwermetallionen an immobilisierten Makroalgen aus der Flüssigphase.