Realisierung einer Pilotanlage zur Extraktion von pflanzlichen Proteinen und deren Nutzung als natürliche Flokulierungsmittel zur Abwasserreinigung (Kurztitel: Natürliche Flokulierungsmittel)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 174.04.06

Schlüsselwörter (Deutsch)

Moringa, Flokulierungsmittel, Abwasserreinigung, Techform SA

Kurzbeschreibung (Deutsch)

In der Abwasserreinigung werden verschiedene synthetische Flokulierungsmittel eingesetzt, die sich als Rückstände im Schlamm wieder finden und deren Entsorgung nicht unproblematisch ist.

Die Firma Optima Environnement SA hat in Zusammenarbeit mit der EPFL während mehreren Jahren ein Verfahren entwickelt zur Extraktion von Proteinen aus Samen der Pflanze Moringa oleifera, die als natürliche Flokulierungsmittel eingesetzt werden können. Entsprechende Tests in Abwasserkläranlagen haben die grundsätzliche Flokulierungswirkung dieser Proteine bestätigt. Ein entsprechendes Projekt zur Realisierung einer Pilotanlage zur industriellen Produktion (1000 Liter/Tag) wurde mit finanzieller Unterstützung durch die Umwelttechnologieförderung des BAFU im Jahr 2003 gestartet (Vertrag UTF 93.10.03). Leider musste die Firma Optima Environnement SA wegen finanziellen Schwierigkeiten im August 2004 ihre Aktivitäten einstellen und das Projekt konnte nicht abgeschlossen werden.

Im Dezember 2005 hat sich die Firma Techform Fine Chemicals SA bereit erklärt, die Entwicklung der Technologie weiterzuführen und die Verpflichtungen aus dem Vertrag UTF 93.10.03 zu übernehmen, inkl. die Rückzahlung der gewährten Bundesbeiträge bei erfolgreicher Kommerzialisierung der natürlichen Flokulierungsmittel.

In Absprache mit der EPFL und der Treuhandfirma Intermandat SA, die vorübergehend die Geschäfte der in Liquidation stehenden Firma Optima Environnement SA führt, wurde ein Vorgehen zur Sicherstellung des Technologietransfers (Patente, Anlage und Know-how) an die Firma Techform Fine Chemicals SA bestimmt, so dass die ursprünglich festgelegten Projektziele und –ergebnisse erreicht werden können.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Deutsch)

Transfer der bestehenden Technologie (Patente, Anlage und Know-how) von der EPFL und der Firma Optima Environnement SA, vertreten durch Intermandat SA zur Firma Techform Fine Chemicals SA.

Durchführung aller notwendigen Versuche zur Erreichung eines einsatzfähigen und kommerziell verwertbaren Flokulierungsmittel für die Abwasserreinigung.

Projektziele (Deutsch)

Realisierung einer Pilotanlage zur Extraktion von pflanzlichen Proteinen aus Samen der Pflanze Moringa oleifera und Konditionierung dieser Proteine zur Nutzung als natürliche Flokulierungsmittel in der Abwasserreinigung.

Beschreibung der Resultate (Deutsch)

Die Entwicklungs- und Pilotierungsarbeiten wurden abgeschlossen. Das Verfahren wurde erfolgreich optimiert, so dass eine grosstechnische Herstellung von NFM auf Basis von Moringa Presskuchen realisiert werden konnte. Grosstechnische Versuche an einer kommunalen und industriellen Abwasseraufbereitung zeigten im Vergleich zu synthetischen kationischen Flockungsmitteln eine befriedigende, wenn auch um ca. 20% reduzierte Abbauleistung. Bei der Aufbereitung von Trinkwasser (Reduzierung der Feststoffe vor der Mikrofiltration) konnten sehr gute Ergebnisse erzielt werden, welche mit synthetischen Flockungsmitteln vergleichbar sind. Die könnte insbesondere für Entwicklungsländer, welche bereits Moringa Plantagen besitzen und damit Trinkwasser mit eigenen NFM aufbereiten könnten, ein Hauptanwendungsbereich werden.

Das Spektrum an extrahierten aktiven Peptiden ist relativ gross. Für die Herstellung von NFM wird nur ein Teil der Aktivsubstanz benötigt. Die restlichen Peptide könnten prinzipiell in der Kosmetikindustrie als Zusatzstoff mit antioxidativer Wirkung eingesetzt werden. Erste "Tastversuche" zeigten positive Resultate. Für weitere Entwicklungs- und Versuchsarbeiten müsste ein Partner aus der einschlägigen Industrie gefunden werden, welcher bereit ist, die sehr kostspieligen Analysen- und Applikationstests zu finanzieren.

Die Rohstoff- (Presskuchen) sowie die Verfahrenskosten sind relativ hoch und erlauben zurzeit kaum eine konkurrenzfähige Vermarktung der NFM. Obwohl das Interesse an natürlichen Flockungsmittel auf dem Markt sehr gross ist, ist man nicht bereit, dafür einen höheren Preis zu bezahlen. Die erwähnte Verwendung in der Kosmetik würde eine zusätzliche Wertschöpfung ermöglichen, mit welcher die technische und kommerzielle Machbarkeit gegeben wäre.

Weiteres Vorgehen (Deutsch)

Die Firma TECHFORM Engineering SA ist zurzeit auf der Suche nach möglichen Partnern aus der Kosmetik-Branche, um die erwähnen Analyse- und Applikationsarbeiten weiter zu führen.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Es gibt keine Publikation zu diesem Projekt.