Simulation der Filtrations‐ und Konsolidierungsdynamik ultrafeiner Partikelsysteme mittels Kombination von Partikelmechanik, diskrete‐Elemente‐Methode und Fluiddynamik

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss mehrwertiger Elektrolyte in unterschiedlichen Konzentrationen auf die Filtrations- und Konsolidierungsdynamik untersucht. Die Anwendung eines mehrwertigen anstatt einwertigen Elektrolyts bedeutet eine Steigerung der Ionenstärke, die Vergrößerung des effektiven Porenquerschnitts und letztlich eine Reduzierung des Filterkuchenwiderstandes. Weiterhin wurde der Einfluss des pH-Wertes untersucht. Der pH-Wert wurde für die drei Modellsubstanzen Kalkstein, Titandioxid sowie Mikroglaspartikel sowohl ober- als auch unterhalb des isoelektrischen Punktes eingestellt. Neben der Ermittlung der Filtrations- und Konsolidierungseigenschaften wurde das Fließverhalten der erzeugten flüssigkeitsgesättigten kompressiblen Filterkuchen untersucht. Abschließend wurde mittels Kombination von Partikelmechanik, Diskreter-Elemente-Methode und Fluiddynamik das Filtrations- und Konsolidierungsverhalten der ultrafeinen Partikelsysteme mikroskopisch simuliert.