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Die neue Abwasseraufbereitungsanlage auf Basis der Vakuumdestillation ermöglicht Wasserrecycling in der Produktion und unterstützt den Weg zu Zero Liquid Discharge.
Durch den zunehmenden Umweltdruck und wiederkehrende Dürreperioden wird Wasser zu einem zentralen Thema für die Zukunftsfähigkeit von Unternehmen. Seit Jahren beschäftigt sich Sonopol daher damit, die bestehende Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlage des Werks weiterzuentwickeln. Die Idee, das aufbereitete Wasser wieder in den Produktionsprozess zurückzuführen, gewann dabei immer mehr an Bedeutung. Schließlich entschied sich Sonopol für einen VACUDEST Vakuumverdampfer von H2O, um die bestehende physikalisch-chemische Anlage zu ersetzen.
Gehen wir einen Schritt zurück, um diese Entscheidung besser zu verstehen.
Sonopol wollte die Rückführung einiger Aktivitäten des Unternehmens an den Standort Vendôme nutzen, um die Wasseraufbereitungsanlage zu modernisieren. Durch den Rückbau der bestehenden Anlage wird Platz geschaffen, sodass zusätzliche Produktionsanlagen installiert werden können. Die zukünftige Verdampfungsanlage ist wesentlich kompakter und wird in einem kleinen Gebäude neben dem Werk untergebracht.
Das Unternehmen Sonopol mit Sitz in Vendôme bietet seit mehr als 50 Jahren verschiedene Beschichtungsleistungen für Stahl und Aluminium an. Die unterschiedlichen Teile kommen unbehandelt an und verlassen das Werk nach einer Korrosionsschutzbehandlung mit einer geeigneten Beschichtung.
Die Pulverbeschichtung von Bauteilen aus Kohlenstoffstahl erfordert eine chemische oder mechanische Oberflächenbehandlung. Sonopol hat sich hier für das mechanische Verfahren durch Strahlen entschieden. Bei Aluminiumteilen ist hingegen eine chemische Behandlung unverzichtbar. Vor der Beschichtung gibt es drei Schritte: Beizen, Entfetten und Konversion.
Die verschiedenen Spülwässer aus diesen Schritten sowie die Regenerate der Ionenaustauscherharze werden zusammengeführt und chargenweise in der physikalisch-chemischen Anlage behandelt. Hinzu kommen die aktiven Bäder.
Die aus diesen Prozessen stammenden Abwässer – bis zu 10 m³ pro Tag – wurden bislang in einer physikalisch-chemischen Anlage behandelt, die einen hohen manuellen Aufwand erforderte, insbesondere für die Dosierung der verschiedenen Reagenzien je nach Belastung des eingehenden Abwassers. Diese Technologie war zum Zeitpunkt ihrer Anschaffung wirksam und geeignet, gilt heute jedoch aufgrund der benötigten Chemikalien und des hohen Betriebsaufwands als überholt.
Sonopol wollte seine Abwässer vor Ort behandeln und stellte dabei folgende Anforderungen:
Zunächst erstellte das Labor von H2O GmbH eine vollständige Bilanz der Abwasserströme und der entsprechenden Volumina. Diese Bilanz enthielt auch eine Liste der eingesetzten Produkte wie Säuren und Basen. Dieser Schritt ist entscheidend, da dadurch möglicherweise kritische Produkte oder Ströme identifiziert werden können. Da die geplante Abwasseraufbereitung auf Vakuumdestillation basiert, muss vorab geprüft werden, ob die enthaltenen Stoffe für die Verdampfungskonzentration geeignet sind. In diesem Fall sind alle im Prozess eingesetzten Produkte für die Verdampfungskonzentration geeignet. Der geringe Gehalt des Abwassers an Chloriden und Fluoriden – korrosiven Verbindungen – ermöglicht den Einsatz von standardmäßigem Edelstahl. Andernfalls können korrosionsbeständigere Stahlsorten vorgesehen werden. Es sind ein Abwasserspeicherbehälter und ein Neutralisationsbehälter zur pH-Einstellung vor der weiteren Behandlung erforderlich. Der Verdampfer kann nämlich kein saures Abwasser aufnehmen. Außerdem sind zwei Destillatspeicherbehälter mit Druckerhöhung sowie zwei IBCs à 1.000 Liter für das Konzentrat vorgesehen. Zur Aufnahme der neuen Anlage wird während der Fertigung des Verdampfers und seiner Behälter ein Anbau neben dem Werk errichtet.
Sobald die Grundlage der neuen Abwasserlösung feststand, wurden die spezifischen Anforderungen des Kunden erneut im Detail geprüft:
Die neueste Generation der VACUDEST-Vakuumverdampfer ist mit dem modernen Steuerungssystem Vacutouch ausgestattet, das auch eine Fernwartung durch unseren Kundendienst ermöglicht. Der Bildschirm des Verdampfers kann auf jedem Computer im Werk oder auf einem Smartphone angezeigt werden.
Darüber hinaus stehen neue Services wie der Smart Service zur Verfügung. Diese vorausschauende Wartung verbessert die Maschinenverfügbarkeit und sorgt für eine zuverlässige und produktive Anlage.
Sonopol möchte den Stillstand zum Jahresende nutzen, um die Anlage auszutauschen. Die Lieferung der verschiedenen Komponenten ist daher so geplant, dass dies möglich ist. Der neue Verdampfer Vacudest L 3.000 ClearCat wird in einem Gebäude neben dem Werk installiert. Der dadurch frei werdende Platz ermöglicht die Installation eines Ofens und einer Strahlanlage.
Der Vakuumverdampfer vom Typ VACUDEST L 3000 ClearCat kann bis zu 10 m³ pro Tag behandeln, mit einem Konzentrationsfaktor von mindestens 20 beziehungsweise maximal 5 Prozent Konzentrat. Dieses wird in 1.000-Liter-IBCs gelagert und von einem Entsorgungsunternehmen übernommen. Das Destillat soll zu den Spülstufen der Oberflächenbehandlungslinie zurückgeführt werden.
Derzeit werden die Harze stark beansprucht, da sie eine Aufbereitungsfunktion übernehmen. Die Endspülung nach der Konversion läuft durch die Ionenaustauscherharze, die sich deshalb schnell sättigen. Der Verdampfer wird diese Funktion übernehmen, sodass die Harze nur noch für die Feinpolitur des Destillats eingesetzt werden. Die Regenerationen werden dadurch deutlich seltener erforderlich sein.
Der große Vorteil von Zero Liquid Discharge liegt darin, dass das aufbereitete Wasser wiederverwendet wird. Dieses saubere Wasser, das Destillat, wird gespeichert und aufgrund seiner hervorragenden Qualität in die Produktion zurückgeführt. Seine Leitfähigkeit beträgt nur wenige µS/cm. Dies ist nicht nur auf die Verdampfung selbst zurückzuführen, sondern auch auf die spezifischen technologischen Entwicklungen von H2O GmbH, wie etwa ClearCat, das ein nahezu ölfreies Destillat erzeugt. Leitungswasser wird nur noch in geringem Umfang zur Ergänzung benötigt, da ein vollständiges Recycling nicht existiert. Daher werden erhebliche Wassereinsparungen erwartet.
Damit entsteht bei Sonopol eine moderne Lösung für Wasserrückgewinnung und Wasserrecycling in der Industrie. Das aufbereitete Destillat wird wieder in die Spülstufen eingespeist, während nur ein geringer Konzentratanteil extern entsorgt werden muss. So reduziert Sonopol den Frischwasserbedarf deutlich und kommt einer abwasserfreien Produktion im Sinne von Zero Liquid Discharge sehr nahe.
Nach Auftragserteilung wird das Projekt von einem H2O-Projektmanager begleitet, der vor der Lieferung für einen reibungslosen Ablauf sorgt: genaue Aufstellung der Anlagen, Schnittstellen zur Oberflächenbehandlungslinie und bei Bedarf die allgemeine Überwachung.
Nach einigen Monaten Betrieb erklärt der Eigentümer und Geschäftsführer von Sonopol, Jean-Christophe Magniez: „Da das Destillat vollständig demineralisiert ist, werden unsere Ionenaustauscherharze deutlich weniger beansprucht, und wir müssen die Regenerationen viel seltener durchführen. Außerdem hat H2O den Konzentrationsfaktor optimiert, indem die Destillationszeit erhöht wurde. So konnten wir die Menge des endgültigen Abfalls noch weiter reduzieren.“
Wo andere Verfahren mit viel Ausrüstung und Betriebsaufwand kaum die gesetzlichen Einleitungsgrenzwerte einhalten, beeindruckt die Clearcat-Kondensationsstufe durch die Qualität der behandelten Abwässer.
Sie sind kristallklar und praktisch ölfrei.
Dank kleiner, wirbelnder Keramikkugeln im Wärmetauscher werden Salzablagerungen in den Rohren des Wärmetauschers verhindert, um einen guten Wärmeaustausch aufrechtzuerhalten und so den Energieverbrauch zu senken.
Unsere moderne Maschinensteuerung Vacutouch ermöglicht einen komfortablen Fernzugriff auf Ihren VACUDEST-Vakuumverdampfer über das Internet. Das gilt nicht nur für uns, sondern auch für Ihre Bediener. Das spart Zeit und Geld, denn 4 von 10 Störungen können ohne Vor-Ort-Einsatz behoben werden.
Vakuumverdampfer basieren auf dem einfachen Prinzip, Stoffe aufgrund ihrer unterschiedlichen Siedepunkte zu trennen. Bei der Verdampfung bleiben Verbindungen, deren Siedepunkt höher ist als der von Wasser, im Konzentrat zurück. Dazu gehören Schwermetalle, Salze, Öle, Fette oder Tenside.
Der aufsteigende Wasserdampf ist nahezu frei von Verunreinigungen. Nach der Kondensation kann er wieder der Produktion zugeführt werden. Auf diese Weise produzieren Sie vollkommen abwasserfrei.
Sie haben Fragen zu unseren VACUDEST Systemen?
Sprechen Sie uns an!
Ihr Ansprechpartner:
Thomas Dotterweich
Senior Projektingenieur Vertrieb
+49 7627 9239-306
thomasm.dotterweich@h2o-de.com
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Bettina Böhringer
Personalreferentin
+49 7627 9239-201
career@h2o-de.com
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