Zukunftsweisende Weiterentwicklung bei der Aufarbeitung von Emulsionen Clearcat-Technologie optimiert die Vakuumdestillation Drucken

meusburger news1Forschung und Entwicklung für unsere Kunden: Bevor die Clearcat-Anlagen Serienreife erlangten, wurden sie ausgiebig im Technikum der H2O getestet.

 

In Betrieben der Metallbe- und verarbeitung fallen vielerlei Emulsionen aus Fertigungsprozessen an. Die auf den einzelnen Anwendungsfall abgestimmten Emulsionen enthalten neben Ölen, Wachsen und Fetten, Konservierungsstoffe und einen Cocktail an Inhaltsstoffen zur Verbesserung der Produkteigenschaften. Nach Erreichen der Standzeit werden diese Prozesswässer häufig noch teuer entsorgt.

Ab einer Jahresmenge von ca. 150 m³ Emulsionen ist die Aufarbeitung der Wässer mit einer Vakuumdestillations-Anlage vor Ort die wirtschaftlich interessante Variante. Das nach der Aufarbeitung zurückgewonnene Wasser kann entweder zum Neuansatz von Emulsionen verwendet oder alternativ in den Kanal eingeleitet werden. Beide Varianten erfordern eine sehr gute Wasserqualität, die große Herausforderungen an das Aufarbeitungssystem stellen.

Die Firma Georg Meusburger GmbH & Co aus Wolfurt / Österreich ist ein führender Hersteller von standardisierten Formaufbauten für den Formen- und Werkzeugbau in Europa und hat regelmäßig rund 400 m³ verbrauchte Emulsionen pro Jahr aus der mechanischen Fertigung aufzubereiten. Für Herrn Eberle, Prokurist bei Meusburger, stand Anfang 2006 fest, dass die alte Verdampferanlage durch eine moderne und zeitgemäße Vakuumdestillation ersetzt werden soll.

Im Pflichtenheft von Herrn Schadl, welcher bei Meusburger die technische Verantwortung für das Projekt trägt, standen folgende Punkte:

Historisch bedingt am weitesten verbreitet ist die chemisch-physikalischen Aufarbeitung mittels Spaltung und Flockung. Das Verfahren ist aber sehr personalintensiv und setzt ein ständiges Anpassen der Chemikalien an die Abwässer voraus.

Durch den Einsatz von Membranverfahren  wird der Chemikalienverbrauch deutlich reduziert. Leider müssen bei diesen Systemen die empfindlichen Keramikmembranen individuell auf die Prozesswasserinhaltsstoffe angeglichen werden. Dies ist bei wechselnden Zusammensetzungen der Emulsionen schwer möglich. Daneben besteht bei der Aufarbeitung von Emulsionen die Gefahr der Membranverblockung, was zu einem hohen Wartungsaufwand führt.

Schon früh entschied sich Meusburger daher für eine Destillation der Emulsionen unter Vakuum. Mittels eines Wärmepumpenverdampfers wurden die Prozesswässer behandelt und das erhaltene Destillat im Anschluss an einen Restölabscheider in das lokale Abwassernetz eingeleitet.

 

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Der Wärmetauscher bleibt sauber.

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Emulsion, Destillat und Konzentrat.

 

 Leider war die bestehende Anlage sehr wartungs- und kostenintensiv. Auch der durch den enthaltenen Kältekreislauf um den Faktor 3 höhere Energieverbrauch der Anlage im Vergleich zu einer modernen VACUDEST der Firma H2O mit einem Energiebedarf von rund 70 wh pro Liter Prozesswasser war ein wichtiger Grund für eine Neuinvestition.

Über das Internet wurde Meusburger auf die H2O GmbH aus Steinen im Wiesental aufmerksam. Die cleveren Ideen für sauberes Wasser waren das richtige Konzept für den Ersatz des alten Verdampfers.

Einsatz einer VACUDEST-Testanlage

Nach der ausführlichen Projektierungsphase in Zusammenarbeit mit der H2O GmbH entschloss sich die Meusburger zunächst für einen Leiheinsatz einer Vorführanlage. So konnte die VACUDEST beim Kunden mit den tatsächlich anfallenden Emulsionen im Alltagsbetrieb getestet werden. Es zeigte sich schnell, dass die geforderten Destillatqualitäten nur durch die einzigartige Clearcat-Technologie sichergestellt werden konnten um die behördlichen Auflagen für die Einleitung einzuhalten. Außerdem konnte klar nachgewiesen werden, dass ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlage in Bezug auf Energie- und Medienverbräuche gewährleistet ist.

Als klare Vorteile des VACUDEST-Verfahrens im Vergleich zu anderen Verdampfertypen stellten sich die folgenden Punkte heraus. Neben der automatischen Wärmetauscher-Selbstreinigung nach dem Activepowerclean-System überzeugte der klare Anlagenaufbau und die damit verbundene Wartungs- und Bedienfreundlichkeit. Zudem bot die patentierte Anpassung an wechselnde Prozesswasser-Zusammen-setzungen die Sicherheit, dass immer eine optimale Aufkonzentration des Prozesswassers erreicht wird.

Schlussendlich fiel nach der erfolgreichen Testphase die Entscheidung von Meusburger auf die H2O. Wichtiges Entscheidungskriterium war die neue Clearcat-Technologie, dank der ein glasklares Destillat erzeugt wurde, welches auf Grund der hervorragenden Analyseergebnisse problemlos eingeleitet werden darf. Sowohl Emulsion als auch Destillat wurden von der H2O GmbH im eigenen verfahrenstechnischen Labor untersucht und die Ergebnisse mit der Firma Meusburger diskutiert. Die strengen Grenzwerte wurden deutlich unterschritten.

Glasklares Destillatqualität dank Clearcat

Gerade dann, wenn das Ziel der Prozesswasseraufarbeitung die Einleitung des Destillates ist, bietet der Clearcat-Stufe der H2O einzigartige Vorteile. Der Name Clearcat beschreibt Funktion und Wirkung: Clear steht für das saubere Destillat, Cat steht für Katalysator. Der Clearcat ist eine direkt in die VACUDEST integrierte Katalysator- und Kondensationsstufe. Die Analysewerte sind  für viele Emulsionen in ähnlicher Größenordnung reproduzierbar. Der Kohlenwasserstoffgehalt von nur 2 mg/l unterbietet den in Österreich vorgeschriebenen strengen Einleitgrenzwert von 10 mg/l um den Faktor drei. Die erreichte elektrische Leitfähigkeit - ein Maß für die im Destillat enthaltenen Salze und leichtflüchtigen Säuren - entspricht mit 230  µS/cm dem Wert eines weichen Stadtwassers und ist somit sehr gut.

Mit einem Ölgehalt von über 70 Prozent wird ein sehr hochkonzentrierter Aufarbeitungsrückstand erzeugt. Im Vergleich zu Membranverfahren ist damit die erreichbare Aufkonzentration bei der VACUDEST-Clearcat nahezu doppelt so hoch und im Vergleich zu anderen Verdampfern mit direkter Brüdenverdichtung um 20 Prozent größer. Das heißt, dass auch die anfallende Rückstandsmenge um den gleichen Faktor kleiner und somit preiswerter in der Entsorgung ist.

Clearcat-Technik überzeugt

Die Kohlenwasserstoffreduktion durch den Clearcat erfolgt auf der Basis von rein physikalischen, katalytischen Prozessen. Es werden keine Verbrauchsmaterialien oder Chemikalien benötigt, was den Clearcat besonders wirtschaftlich und wartungsfreundlich macht. Ein Nutzen für die Kunden der H2O, der sich auszahlt: Waren bisher teure Aktivkohle oder wartungsintensive Restölabscheider notwendig, so verlassen jetzt glasklare Destillate mit geringsten Restölanteilen die Aufarbeitungsanlage. Ob das Wasser danach in den Kanal eingeleitet wird, oder aber eine Kreislaufführung für einen abwasserfreien Betrieb realisiert wird, bleibt dem Kunden überlassen.

Der Erfolg der Clearcat-Technologie liegt auf der Hand: Bereits wenige Monate nach der Markteinführung konnten eine Vielzahl VACUDEST-Anlagen mit dieser Technik im Leistungsspektrum zwischen 90 und 1.000 Liter pro Stunde in Betrieb gehen.

H2O GmbH bietet alles aus einer Hand

Je nach Kundenwunsch und Anwendung sind für die Prozesswasseraufarbeitung Zubehör, wie Behälter, Neutralisationseinrichtungen oder Filter notwendig. Hier bietet die H2O einen kompletten Service: Von der individuellen Projektierung der Wassertechnik nach Kundenwünschen über Versuche im hauseigenen Technikum bis hin zur schlüsselfertigen, aufgebauten Lösung plant und baut die H2O eine maßgeschneiderte Lösung.

Doch auch nach der Inbetriebnahme bietet die H2O viel Service: Neben Schulungen über die Anlagentechnik, regelmäßiger Kontrolle des Destillates im hauseigenen Labor werden Serviceleistungen und  Wartungsverträge aus einer Hand rund um die Wasseraufarbeitungsanlage geboten.

Resümee für Meusburger

Die neue Wasseraufarbeitungsanlage mit Clearcat-Technologie läuft zur allerhöchsten Zufriedenheit. Destillatqualität, Aufkonzentration und Betriebssicherheit sind unschlagbar. Durch Produktionserweiterung rechnet man mit steigenden Mengen an Emulsionen. Doch auch hier ist man mit einer VACUDEST auf der richtigen Seite: Eine Aufrüstung zu einer höheren Anlagenleistung ist jederzeit vor Ort möglich.

 

Autor:

Dipl.-Ing. Peter Demarez

Projektingenieur Vertrieb und Teamleiter des Zentrums für abwasserfreie Produktion

H2O GmbH