Mikroelektronik

Fäth: Zweiwöchiger Pilotversuch zeigt stabile Filtrationsleistung und hohe Rückgewinnungsraten bei der Behandlung von Prozessabwässern

13. Juli 2026. Die Behandlung von Prozessabwässern gewinnt insbesondere in der Halbleiterindustrie zunehmend an Bedeutung. Ein aktueller Pilotversuch zur Ultrafiltration von siliziumhaltigem Prozessabwasser hat nun gezeigt, dass eine wirtschaftliche und technisch stabile Aufbereitung möglich ist. Über einen Zeitraum von zwei Wochen wurden unterschiedliche Filtrationsfahrweisen unter realen Prozessbedingungen untersucht. Im Fokus stand die Frage, wie Prozessabwässer mit Siliziumpartikeln effizient gereinigt und für eine mögliche Wiederverwendung aufbereitet werden können. Das untersuchte Abwasser wies dabei eine vergleichsweise geringe Feststoffkonzentration von rund 200-400 mg/l auf. Ziel war es, möglichst viel Filtrat zurückzugewinnen und gleichzeitig die entstehende Konzentratmenge zu minimieren.

Foto: Fäth

Kategorien

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Schlagworte

Halbleiter·Nachhaltigkeit·Prozesstechnologien

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Getestet wurden sowohl ein Dead-End- als auch ein Crossflow-Ultrafiltrationsverfahren mit einer PVDF-Membran. Während des gesamten Versuchszeitraums arbeiteten beide Systeme stabil. Die Dead-End-Filtration erreichte eine Rückgewinnungsrate von etwa 90-92 %. Das Crossflow-Verfahren dagegen einer Ausbeute von rund 80-85 %.

Mit zunehmender Versuchsdauer konnten keine irreversiblen Membranverschmutzungen festgestellt werden. Mittels einer periodischen Rückspülung konnte die Deckschichtbildung gering und somit die Filtrationsleistung konstant gehalten werden.

Eine chemische Reinigung der Membranen war während des gesamten Testzeitraums nicht erforderlich.

Laboranalysen bestätigten zudem die hohe Qualität des erzeugten Filtrats.

Parallel dazu wurde das Volumen des anfallenden Konzentrats in einem weiteren Versuch mittels Separationstechnologie minimiert. Das erzeugte Zentrat kann erneut dem UF-Filtrationsprozess zugeführt werden, wodurch die Abwassermenge zusätzlich reduziert wird.

Die Ergebnisse des Pilotversuchs liefern eine belastbare Grundlage für die Auslegung zukünftiger Produktionsanlagen. Aufgrund der höheren Ausbeute, des geringen Platzbedarfs sowie des niedrigen Energieverbrauchs erwies sich insbesondere das Dead-End-Verfahren als vielversprechende Lösung für industrielle Anwendungen.

Auf Basis der gewonnenen Prozessdaten wurden bereits Konzepte mit einer modularen Betriebsfahrweise für Kapazität von 2 – 15 m³/h ausgearbeitet.

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