In het membraanbioreactorproces (MBR-proces) wordt het actief-slib dat de verontreinigingen in afvalwater biologisch afbreekt, gescheiden van het gezuiverde water door middel van membraanfiltratie. Deze membraanfiltratie komt in de plaats van de conventionele nabezinkstap. Hierdoor kan effluent met een hoogwaardige kwaliteit worden verkregen, zodat mogelijkheden voor hergebruik ontstaan (bijvoorbeeld irrigatie en industrieel proceswater).

Complex fouling- en filtratieproces
Toepassing van MBR-technologie wordt echter belemmerd door de relatief hoge kosten die gerelateerd zijn aan het onvermijdelijke probleem van membraan fouling. Membraan fouling is de teruggang van het filtratieproces door de accumulatie van bestanddelen op het oppervlak en in de poriën van het membraan. Om van MBR een financieel haalbaar alternatief te maken is meer kennis nodig van het uiterst complexe fouling- en filtratieproces.

Filtreerbaarheid van actief-slib in kaart
In het proefschrift ‘The Delft Filtration Characterisation method (DFCm)’ beschrijft Stefan een methode, en past die toe, waarmee de filtreerbaarheid van actief-slib in kaart gebracht kan worden. Het is van belang dit te doen, want een goede filtreerbaarheid is een eerste vereiste voor een efficiënt filtratieproces. Dit is vergelijkbaar met een lage-slibvolume-index in het conventionele actief-slib proces. De DFCm heeft zich bewezen als een nuttige methode om de beperkende factor(en) in het filtratieproces van diverse MBR-praktijkinstallaties in kaart te brengen.

Aanvullende analyses tonen aan dat de filtreerbaarheid van actief-slib voornamelijk wordt bepaald door de fractie colloïdale deeltjes (0,01 – 1,0 μm) in het vrije water. Procesvoering dient dan ook gericht te zijn op optimale flocculatie van deze deeltjes tijdens het biologische proces.