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Die Experten für abwasserfreie Produktion

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In diesem Artikel erhalten Sie detaillierte Informationen darüber, wie die Installation einer VACUDEST Vakuum Destillationsanlage im Betrieb durchgeführt wird. Oft ist es schwer sich für eine neue Verfahrensweise im Umgang mit anfallendem Produktions-Abwasser zu entscheiden. Die bisherige Technologie ist bekannt und alles Neue bedarf einer Einarbeitung, was einen Aufwand darstellt. Es treten Fragen auf, zum Beispiel wie der laufende Betrieb während des Umbaus sichergestellt werden kann und die Sorge, dass es zu Problemen kommen könnte. Die Experten der H2O GmbH haben deshalb Techniken entwickelt, die eine möglichst einfache Einbindung der Vakuumdestillation im Betrieb ermöglicht. 

Voraussetzungen

Um eine VACUDEST Vakuumdestillationsanlage erfolgreich in den Betrieb zu integrieren, werden folgende Anschlüsse benötigt:

  1. Eine Stromquelle (400V/50Hz)
  2. Ein Stadtwasseranschluss mit Fließdruck von 1 bar und 3 bar statischem Druck
  3. Zur Ansteuerung der Ventile wird Druckluft benötigt (6 Bar, Ölfrei, DIN ISO 8573-1).
  4. Eine Ethernet Verbindung mit Zugriff auf das Internet. Mit dieser Fernwartungs-Möglichkeit profitieren Anwender von einer optimalen Systemverfügbarkeit und Werterhaltung Ihrer Abwasseraufbereitung.

Die Komponenten der Anlage

Eine typische Vakuumdestillationsanlage besteht aus folgenden Komponenten, die in die Produktionspipeline integriert werden:

 

1. Sammelbehälter für Prozesswasser (Abwasser)

Dieser Behälter ist normalerweise aus Kunststoff und kann 1,5 bis 2 Tagesvolumina des Prozesswassers aufnehmen. Je nach Abwasserart und Aufstellort ist dieser Behälter einwandig oder doppelwandig. In Wasserschutzgebieten gibt es zum Beispiel behördliche Auflagen nach denen entweder doppelwandige Auffangbehälter eingesetzt werden müssen oder eine Auffangwanne um das gesamte System gebaut werden muss. Dadurch wird ein eventuelles Austreten von Prozesswasser verhindert. Die Auffangwanne muss das gesamte Prozesswasservolumen aufnehmen können, das im Prozesswasserauffangbehälter maximal enthalten sein kann. Zusätzlich muss diese Wanne über eine Überfüllsicherung bzw. eine Leckageüberwachung verfügen. Ob ein Behälter einwandig oder doppelwandig ist, hat auch Einfluss auf die Art der verwendeten Pumpe, die das Prozesswasser aus dem Prozesswasserbehälter in die Vakuumdestillationsanlage pumpt.

2. Membranpumpe oder Kreiselpumpe

Ist aufgrund der im anfallenden Prozesswasser enthaltenen Verunreinigungen und den regional geltenden Wasserschutzverordnungen ein einwandiger Behälter unbedenklich, wird eine elektrisch betriebene Kreiselpumpe eingesetzt. Die Kreiselpumpe ist nicht selbstansaugend und durchdringt bei der Montage die Hülle des Behälters. Sie kann aus hydrostatischen Gründen nur im unteren Bereich des Behälters eingesetzt werden.

Bei vorhandenen Bodentanks kommt eine druckluftbetriebene Membranpumpe zum Einsatz. Auch wenn mehr Sicherheit aufgrund von Wasserschutzverordnungen gefordert ist, wird die Membranpumpe verwendet, damit die Schutzfunktion der doppelten Wände bestehen bleibt.

3. Abwasservorbehandlung

Wenn das Prozesswasser aufgrund verschiedener Parameter nicht direkt in die Vakuumdestillationsanlage eingebracht werden kann, wird eine Abwasservorbehandlung vorgeschaltet:

3.1 Neutralisation

Da für die Verdampfung mit einer Vakuumverdampfungsanlage ein neutraler bis leicht alkalischer pH-Wert (7 bis 9,5) im Wasser ideal ist, muss je nach Prozesswasser eine Vorbehandlung durchgeführt werden. Ein zu niedriger, saurer pH-Wert würde zur Korrosion der Anlage führen.

Das Prozesswasser wird dafür in einen Neutralisationstank gepumpt. Dieser ist mit verschiedenen Messvorrichtungen ausgestattet (pH- und Temperaturmessgeräte, Füllstandserfassung, sowie Dosierpumpen für Säure, Lauge oder beides). Der pH-Wert wird durch Zugabe von Säure oder Lauge auf einen Wert von 7 bis 9,5 eingestellt, um das Prozesswasser so auf den Verdampfungsprozess mit der VACUDEST vorzubereiten.

Bei nur leicht sauren oder leicht alkalischen Abwässern kann auf diese Stufe komplett verzichtet werden, da dann das in der VACUDEST integrierte innovative Destcontrol Modul auch ohne konventionelle Durchlaufneutralisation für einen konstanten pH-Wert sorgt.

 de destcontrol abwasserrecycling von industrieabwasser

Das Destcontrol Modul der H2O GmbH erreicht zuverlässig stabile pH-Werte und ersetzt damit die konventionelle Durchlaufneutralisation, z. B. in der Lackiervorbehandlung oder im Aluminiumdruckguss.

3.2 Filtration bei Verschmutzung

Das Prozesswasser, das der industriellen Vakuumdestillation zugeführt werden soll, enthält häufig Verschmutzungen in Form von Schlämmen oder Ölen. In diesen Fällen werden vor der VACUDEST verschiedene Filtersysteme, wie Bandfilter oder Drei-Phasen-Separatoren, eingesetzt:

  • Wenn lediglich Feststoffe im Abwasser enthalten sind, wird ein Bandfilter genutzt.
  • Sind nur Öle und keine Feststoffe im Prozesswasser, wird der Drei-Phasen-Separator in einen Zwei-Phasen-Separator umgerüstet.
  • Sind sowohl Öle als auch Feststoffe enthalten, kommt der Drei-Phasen-Separator zum Einsatz.

Es ist wichtig die Feststoffe und Öle vor dem Einleiten in die VACUDEST bereits zu entfernen, da ansonsten die Performance und Effizienz der Vakuumdestillation deutlich verschlechtert wird.

Bandfilter installieren wir häufig von den Abwassersammelbehälter. Drei-Phasen-Separatoren setzen wir üblicherweise im Bypass Modus ein. Das heißt er wird an den Prozesswassertank angeschlossen und filtriert kontinuierlich das Prozesswasser vor.

Damit das Vakuumdestillationssystem effizienter arbeitet und maximale Einsparungen generiert, filtert der Drei-Phasen-Separator zuvor leicht abtrennbare Feststoffe und Öle heraus. 

3.3 Belüftungsapplikationen bei Geruchsbelastung

Besonders bei organisch verschmutztem Abwasser kann es durch biologische Prozesse zu Fäulnisgeruch im Prozesswassertank kommen. Um dies zu verhindern, schaltet das Team der H2O GmbH den Jet Flex zur Belüftung vor. Er eignet sich zum Beispiel zum Belüften von Kühlschmierstoffen, Waschwässern und Entfettungsbädern. Dabei werden mittels Druckluft kleine Luftblasen in das Abwasser gedrückt, die sich im Abwasser verteilen und an die Oberfläche aufsteigen. Dadurch wird das Abwasser mit Sauerstoff angereichert und der Fäulnisgeruch vermieden.

4. Die VACUDEST Anlage

Zu einer genauen Beschreibung der Anlage und ihrem Funktionsprinzip gelangen Interessierte hier.

Die Anlage wird von H2O geliefert, aufgebaut und in Betrieb genommen.  Darüber hinaus liefert H2O auch alle mit der Anlage in Verbindung stehenden und für die Anlage nötigen Betriebsmittel, wie zum Beispiel optimal auf das Prozesswasser abgestimmte Entschäumer und Reinigungsmittel. 

 

Das Customer Care Servicekonzept der H2O GmbH beinhaltet persönliche, telefonische und Remote Service Unterstützung. Und hilft bei der Auswahl von passenden Betriebsmitteln.

4.1 Entschäumer

Identifiziert die Anlage in ihrem Inneren eine erhöhte Schaumbildung, wird aus dem Entschäumerbehälter eine Entschäumerflüssigkeit in die Anlage eingeleitet, die den Schaum aufbricht und dadurch reduziert. Schaum kann entstehen, wenn das Abwasser Öle, Fette, Proteine, Emulgatoren oder Tenside enthält.

5. Tanks für Konzentrat und Destillat

Je nach Größe der Anlage werden die Tanks für das Destillat, bzw. für die zu entsorgenden Rückstände ausgewählt. Die Tanks können von H2O geliefert werden oder der Kunde kann passende Tanks zur Verfügung stellen, die dann mit der erforderlichen Messtechnik nachgerüstet werden. Dies ergibt zum Beispiel Sinn, wenn die Technik im Ausland zum Einsatz kommen soll. So lohnt es sich zum Beispiel nicht Behälter mit 20 Kubikmetern Fassungsvermögen teuer in die USA zu exportieren, wenn diese auch vor Ort erworben werden können.

Passend zur Anlagengröße werden die Tanks für Konzentrat und Destillat definiert. Hier abgebildet sind Tanks für ein Abwasservolumen von bis zu 8.000 Kubikmetern im Jahr.

5.1 Konzentratbehälter

Der Rückstand, der aus der Anlage ausgefördert wird, ist immer noch fließfähig. Die VACUDEST entleert dieses Konzentrat automatisch in den Behälter. Der Tank wird mit den vom Kunden benötigten Anschlüssen gefertigt. So kann bei Bedarf etwa ein Tankwagenanschluss vorgesehen werden, durch den der Tankwagen des Entsorgers das Konzentrat direkt abpumpen kann. 

5.2 Destillatbehälter

Die Größe des Behälters wird passend zum zukünftigen Verwendungszweck des Destillats ausgewählt. Im Moment leiten ca. 30 % der Kunden von H2O, die industrielle Vakuumdestillationsanlagen betreiben, das Destillat in das öffentliche Kanalsystem ein. 70 % benutzen das gewonnene Destillat im eigenen Industriebetrieb weiter. Durch diese Kreislaufverwendung werden große Mengen an Frischwasser eingespart.

6. Nachbehandlung bei strengeren Vorgaben an die Destillatqualität

In den meisten Fällen ist das Destillat bereits nach der VACUDEST Vakuumdestillation weiter im Betrieb einsetzbar bzw. kann direkt in den Kanal eingeleitet werden.

Ein Ionentauscher beseitigt Rest-Salze aus dem gereinigten Wasser.

Hat ein Kunde strengere Anforderungen an die Leitfähigkeit, wird ein Ionentauscher nachgeschaltet, der Salze beseitigt. Dies ist zum Beispiel in der Galvanik nötig, da hier Reinstwasser benötigt wird, welches nicht durch Salze verunreinigt sein darf. Durch Restsalze entstehen Ablagerungen auf dem Werkstück, die eine beständige Lackierung verhindern.

Wenn strengere Grenzwerte für organische Belastungen eingehalten werden müssen, kommt die innovative Purecat-Technologie der H2O GmbH zum Einsatz. Sie reduziert den schon geringen CSB-Wert nach der Vakuumdestillation nochmals um 50 Prozent.

Bei sehr hohen CSB-Ausgangswerten und gleichzeitig sehr strengen Grenzwerten ist eine weitere Nachbehandlung nötig. Aktivkohlefilter kommen bei unpolaren organischen Substanzen, wie Fetten und Ölen, zum Einsatz. Die Oxydest Technologie der H2O GmbH reduziert mittels UV/Peroxid wirkungsvoll polare organische Substanzen wie Alkohole, Lösemittel oder API.

Wer mehr Betriebs- und Entsorgungskosten einsparen möchte, setzt den ZLD-Nachkonzentrator ein: Er reduziert den noch fließfähigen Rückstand aus der VACUDEST nochmals um 50 Prozent und senkt damit auch die Entsorgungskosten um die Hälfte.

 

Der ZLD-Nachkonzentrator spart Entsorgungskosten durch einen minimierten Rückstand: In der kleinen Flasche links das noch flüssige Konzentrat aus der VACUDEST, rechts mit dem ZLD weiter aufkonzentriert.

Wird der Produktionsbetrieb während der Installation einer VACUDEST Vakuumdestillationsanlage eingeschränkt?

Die Installation einer VACUDEST Vakuumdestillationsanlage dauert 2-3 Wochen. In dieser Zeit behält der Kunde seinen vorhergehenden Umgang mit seinem Prozesswasser bei. Wurde das Prozesswasser vorher entsorgt, wird das Wasser in der Übergangszeit weiter entsorgt. Wurde vorher chemisch physikalisch gereinigt, kann auch dieser Prozess in der Übergangszeit weitergeführt werden. Sollte die VACUDEST an dem Ort installiert werden, an dem vorher die Technologie installiert war, die nun durch die VACUDEST ersetzt wird, kann auch eine temporäre Speichermöglichkeit zur Überbrückung geschaffen werden, bis die Vakuumdestillationsanlage installiert und betriebsbereit ist.

Der Ablauf der Installation der VACUDEST

1. Aufstellplan

Im Regelfall erhält H2O einen Grundrissplan vom Kunden. In diesen wird dann eingezeichnet wo alle Bestandteile, die zum VACUDEST System gehören, untergebracht werden können. Befindet sich der Aufstellort in Deutschland oder im umgebenden Ausland, kann auch ein H2O Mitarbeiter vor Ort eine Begehung und ein Aufmaß vornehmen. Dabei ist wichtig, dass die Wartungs- und Sicherheitsräume frei und eingehalten werden. Die einzelnen Komponenten müssen dabei nicht im selben Raum stehen, sondern können auf verschiedene Räume oder sogar auf verschiedene Stockwerke verteilt sein. Die genaue Planung der Aufstellung ist wichtig, um die Funktion aller Bestandteile sicherzustellen und um auch die Verrohrung und Installation der Anlage gut planen zu können.

Der Platzbedarf für die Gesamtinstallation wird immer individuell anhand der Anlagengröße sowie den benötigten Zusatzkomponenten ermittelt.

 

Der Aufstellplan – hier von der VACUDEST M – beinhaltet den Grundriss der gesamten Abwasseraufbereitung und die Platzbedürfnisse für Wartungsarbeiten

2. Vorbereitung des Aufstellortes 

Bevor die Anlage angeliefert wird und die Installations-Experten von H2O vor Ort sind, sollten alle notwendigen Durchbrüche für Rohrleitungen erfolgt und der Ort freigeräumt sein, an dem die Anlage aufgebaut werden soll. Nach der Anlieferung der Komponenten transportiert der Kunde diese an den gewünschten Aufstellort, und positioniert sie entsprechend dem Aufstellplan. H2O schickt dann die Experten für die Installation der Anlage.

3. Installation

Das H2O Installationsteam bestehend aus zwei Mitarbeitern ist üblicherweise eine bis drei Wochen vor Ort. In dieser Zeit werden die Rohrleitungen verlegt. Alle elektrischen Bauteile werden verkabelt und mit der Anlage verbunden. Zusätzlich wird die Druckluft an die pneumatisch betriebenen Komponenten angeschlossen.

   

Für die Verrohrungsarbeiten werden zwei Experten vor Ort geschickt. Die gesamte Installation des neuen Abwasseraufbereitungssystems dauert je nach Projekt zwischen 1 und 3 Wochen

4. Inbetriebnahme und Nachbetreuung

Die H2O Servicetechniker testen das System auf Herz und Nieren und stellen die Anlage auf das Prozesswasser ein. Die Inbetriebnahme wird genau überwacht. Gleichzeitig wird das Kundenpersonal direkt an der Anlage geschult. Je nach Komplexität des Systems dauert dieser Vorgang zwischen weniger als einer Woche und zwei Wochen.

Danach wird das System an den Kunden übergeben. Natürlich steht das H2O Team auch nach der Installation für Fragen zur Verfügung. Die H2O-Serviceabteilung ist über die speziell eingerichtete Service-Hotline direkt und schnell erreichbar. Um eine hohe Systemverfügbarkeit, weniger Stillstandszeiten und eine langanhaltend hohe Effizienz Ihrer neuen Abwasseraufbereitung zu ermöglichen, hat die H2O GmbH zudem das Customer Care Konzept entwickelt. Es unterstützt Kunden vor Ort mit regelmäßigen Wartungen, am Telefon, Remote und auch mithilfe digitaler Analysen wie zum Beispiel über die Smart Services.

Das Team der H2O GmbH begleitet ihre Kunden durch den gesamten Lebenszyklus der Anlage, von der Auswahl und Planung der richtigen Anlage, über die Installation und Inbetriebnahme, bis hin zu Wartungen für die Werterhaltung Ihres neues Abwassersystems. Unsere Lösungen sprechen Sie an? Kontaktieren Sie unsere Experten, wir finden mit Ihnen die passende, maßgeschneiderte Lösung für Ihre Produktion, die nicht nur gut für die Umwelt, sondern auch für Ihren Geldbeutel ist.

 

 

 

 

 

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