Die Experten für abwasserfreie Produktion

Spülwässer aus der Lackiervorbehandlung können dank VACUDEST Vakuumdestillationsanlagen im Kreislauf geführt werden.

Die Spülwasseraufbereitung gewinnt in der Lackiervorbehandlung immer mehr an Bedeutung und wurde in den letzten Jahren zu einem unverzichtbaren, qualitätsentscheidenden Fertigungsschritt. Deshalb setzen immer mehr Betriebe bei der Spülwasseraufbereitung in der Lackiervorbehandlung auf Vakuumdestillationsanlagen. Der Vorteil einer solchen Anlage liegt in der Qualität des aufbereitenden Spülwassers.

In unserem Anwendungszentrum für abwasserfreie Produktion entwickeln unsere Experten seit 30 Jahren stetig innovative Technologien, die die Qualität des Destillats entscheidend verbessern. Die patentierte Clearcat Technologie zum Beispiel ermöglicht durch ein ausgeklügeltes System glasklares Destillat, das jegliche Qualitätsanforderungen sicher einhält. Unsere Destcontrol-pH-Regelung hält durch punktgenaue Dosierung direkt im Verdampfersumpf die Destillatqualität auf sehr gutem, konstantem Niveau. Diese und viele weitere Technologien machen unsere VACUDEST Vakuumdestillationssysteme weltweit einzigartig am Markt und garantieren Anwendern höchste Qualität in oberflächentechnischen Prozessen.

In folgendem Anwendungsbeispiel lesen Sie, wie zufrieden unser Kunde Hailo mit der von H2O eingesetzten Lösung für die Aufbereitung seiner Spülwässer aus der Lackiervorbehandlung ist.

moderne-prozesswassertechnik-made-by-h2oModerne Prozesswassertechnik made by H2O

 

Betriebskosten senken. Betriebssicherheit steigern

Prozesswasser-Aufbereitung in der Galvanik und Oberflächentechnik: Ein ungeliebtes Thema?

Betreiber in der metallverarbeitenden Industrie kennen das Thema Prozesswasser-Aufbereitung zur Genüge: bei Produktionsschritten mit galvanischen Prozessen oder Oberflächentechnik-behandlungen entstehen Abwässer, die ein lästiges Übel sind. Aufarbeiten oder Entsorgen – diese Frage wird mittlerweile aus Kostengründen immer häufiger mit „Aufarbeiten“ beantwortet. Aber welche Technik passt am besten? Wo sind die Betriebskosten am günstigsten und die Qualität des aufbereiteten Wassers zuverlässig? Der Hersteller von Metallwaren Hailo aus Haiger zeigt: Betriebssicherheit bei gleichzeitig niedrigen Aufarbeitungskosten ist mit moderner Destillationstechnik möglich.

Bei galvanischen Prozessen wie der Verkupferung, Verchromung oder Ver-nickelung oder bei der Oberflächenbehandlung vor einer Lackierung (Phosphatieren) werden nach jedem Prozessschritt große Spülwassermengen benötigt. Diese Prozesswässer werden häufig direkt vor Ort aufbereitet, sodass Schwermetalle entfernt und giftige Inhaltsstoffe eliminiert sind.

Klassische Behandlung: chemisch-physikalisches Verfahren

In vielen Fällen kommt dabei ein chemisch-physikalisches Verfahren zum Einsatz. Prozesswasser wird mit Hilfe von Säure oder Lauge neutralisiert, Hilfsstoffe und zusätzliche Reaktionsschritte beseitigen eventuell vorhandene kritische Inhaltsstoffe wie Cyanide oder Chromsäure. Danach wird mit einem Flockungsmittel Schlamm erzeugt, der Öle, Fette und Schwermetalle aus dem Wasser entfernt. Die entstehende Klarphase kann unter Beachtung von Grenzwerten in den Kanal eingeleitet werden.

Die Investitionskosten für diese Art von Behandlungssystem sind relativ niedrig. Betriebskosten für Chemikalien oder Betreuungsaufwand, insbesondere bei schwankenden Wasserzusammensetzungen, sind dagegen hoch, insbesondere auch für die Überwachung der behördlichen Einleitgrenzwerte. Zudem muss benötigtes Frischwasser für die Spülstufen aus Stadtwasser erzeugt werden, da der Salzgehalt des gereinigten Wassers aus der chemisch-physikalischen Behandlung für eine Wiederverwendung im Prozess zu hoch ist.

Moderne Behandlung: Vakuumdestillation

Alternativ zur chemisch-physikalischen Behandlung kann das Prozesswasser auch auf thermischem Weg aufbereitet werden. Vakuumdestillation macht sich das Prinzip der Trennung nach Siedepunkts-Unterschieden zu Nutze: Stoffe mit einem hohen Siedepunkt (wie Öle, Fette oder Metallsalze) werden beim Verdampfen von Wasser zurückgelassen – so wie in einem auf dem Herd vergessenen Teekessel Kalk und Salze zurückbleiben, wenn das komplette Wasser verdampft ist.

Das verbrauchte Spülwasser wird unter Vakuum bei etwa 86 °C verdampft. Der entstehende Dampf wird in einem Brüdenverdichter auf Umgebungsdruck komprimiert und dabei auf ca. 120 °C erhitzt. Dieser leicht überhitzte Dampf wird dann verwendet um das in das System zulaufende, verschmutze Spülwasser zu verdampfen. Im Vergleich zu einer atmosphärischen Verdampfung werden so mehr als 95 % Energie eingespart. Das entstehende Destillat ist nahezu schwermetall- und salzfrei. Einleitgrenzwerte für Schwermetalle werden sicher eingehalten. Für eine Wieder-verwendung im Prozess anstelle von entsalztem Stadtwasser kann es je nach Qualitätsansprüchen direkt wiederverwendet werden. Mit geringem Aufwand (Ionentauscher zum sicheren Einhalten einer Leitfähigkeit < 10 µS/cm) ist es ebenfalls für die Kreislaufführung geeignet.

vergleich-herkoemmliche-aufbereitungsanlage-mit-modernem-modularem -vacudest-konzeptVergleich herkömmliche Aufbereitungsanlage mit modernem modularem VACUDEST Konzept

Betriebssicherheit – Angst um Einleitgrenzwerte?

Kaum ein Betrieb in der Galvanik oder Oberflächentechnik möchte sich um das Thema „Abwasser“ kümmern müssen. Die Prozesswassertechnik ist ein der Produktion nachgeschalteter Bereich, der ohne viel Aufwand sicher funktionieren muss.

Bedingt durch das physikalische Verfahren der Verdampfung punktet die Vakuum-destillation vor allem im Bereich der Betriebssicherheit: Schwermetalle und Salze werden zuverlässig abgeschieden – es besteht kein Risiko, dass bei der Verwendung eines falschen Flockungsmittels oder bei nicht richtig eingestelltem pH-Wert giftige Schwermetalle in den Kanal gelangen und Grenzwerte überschritten werden. Wird dann auch noch mit dem Verdampfer eine Kreislaufführung realisiert, besteht kein Risiko mehr, festgesetzte Einleitwerte zu überschreiten.

Betriebskosten – Der Verdampfer als Energiefresser?

Oftmals wird die Verdampfung von Prozesswasser als energieaufwändig bezeichnet. Für alte Generationen von Destillationsanlagen mag das auch stimmen. Das moderne VACUDEST-Verfahren kommt mit einem Energiebedarf zwischen 45 und 70 Wh je Liter auf-bereitetem Prozesswasser aus (je nach Anlagengröße). Zwar liegen die Energie-kosten damit immer noch über denen eines chemisch-physikalischen Systems, doch liegen andere kosten-sparende Vorteile auf der Hand:

  • Keine Kosten für Eisensalze, Kalkmilch, Flockungsmittel, Spezialchemie beim Verdampfer: Betriebsmittelkosten sind geringer.
  • Bedeutend weniger Betreuungsaufwand der Anlage: Wartungs- und Bedienaufwand im ist beim Verdampfer um gut 70 % geringer.
  • Geringere Kosten für die Aufarbeitung von Frischwasser: Das Destillat des Verdampfers kann im Prozess wiederverwendet werden.

Eine Beispielrechnung verdeutlicht: Nicht der günstigste Preis ist wichtig, optimale Betriebskosten sichern die Gewinne von Morgen!

Die Entscheidung für oder gegen ein Aufarbeitungssystem ist nicht leicht. Es gilt sehr viele Faktoren zu betrachten und gegeneinander abzuwägen. Auch in Zeiten knapper Budgets zeigt sich, dass der Preis nicht der alles entscheidende Faktor ist. Energiekosten, Bedien- und Wartungsaufwand sowie die Unabhängigkeit von Behördengrenzwerten sind wichtige Einflussfaktoren.

Eine Beispielrechnung verdeutlicht:

Basisgrößen:

Aufarbeitungsmenge:

500 m³/a

Frischwasser-Kosten:

4 €/m³

Stundensatz Personal:

35 €/h

Stromkosten:

0,10 €/kWh

 

Größe Annahme Chemisch-physikalische Behandlung VACUDEST
Energiekosten

Energiebedarf des Verdampfers von 60 kW/h pro m³,
Chemisch-physikalische Behandlung 15 kW/h pro m³ für Pumpen, Rührwerke usw.

1,20 €/m³ 4,80 €/m³
Wartungs-
aufwand

Mit einem Wartungs- und Bedienaufwand von 2 h/Woche bei der VACUDEST und 10 h/Woche bei der chemisch-physikalischen Behandlung ergeben sich bezogen auf 500 m³ Jahresmenge

36,40 €/m³ 7,28 €/m³
Betriebsmittel/
Chemikalien

Für den Verdampfer sind Reiniger und Entschäumer, sowie ggf. Lauge zur Einstellung des pH-Werts notwendig. Pauschal kann von 3 €/m³ ausgegangen werden. Bei der chemisch-physikalischen Behandlung liegen Kosten für Lauge, Säure, Kalk, Spezialchemie bei rund 4 €/m³.

4,00 €/m³ 3,00 €/m³
Frischwasser Aufbereitung

Beim Einsatz eines Verdampfers müssen nur Verluste durch Teileverschleppung oder Verdunstung über das Frischwasser ausgeglichen werden (ca. 10 % der Jahresmenge). Im Falle der chemisch-physikalischen Behandlung muss die komplette Wassermenge für die Spülprozesse aus Stadtwasser aufbereitet werden.

4,00 €/m³ 0,04 €/m³
Ersatzteile

Ersatz- und Verschleißteile können mit 4 % der Investitionssumme angenommen werden. Ein Verdampfersystem für 500 m³/a Kapazität schlägt mit rund 100.000 € zu Buche, eine chemisch-physikalische Behandlung kostet ca. 50.000 €.

2,00 €/m³ 4,00 €/m³
 

Gesamtkosten pro m³

47,60 €/m³ 19,12 €/m³

 

Auch das Hailo-Werk in Haiger setzt als Hersteller von hochwertigen Metallwaren wie Klapptritte und Abfallsammlern für den Haushalt oder professionelle Steighilfen für die Industrie auf Verdampfertechnik Marke VACUDEST. Verschiedene Prozesswässer aus der Oberflächenbehandlung werden direkt vor Ort aufbereitet und das Destillat im Prozess wiederverwendet.

Faktoren wie Bedienaufwand, Zuverlässigkeit, Betriebskosten und Prozesssicherheit waren für Hailo Schlüsselgrößen bei der Auswahl der geeigneten Aufarbeitungstechnik. Somit stand für das Projektteam bei Hailo fest: Die richtige Lösung für die anfallenden Prozesswässer heißt VACUDEST.

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