Kosteneinsparung bei der Prozesswasser-Aufbereitung

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1 Kosteneinsparung bei der Prozesswasser-Aufbereitung Auslegung von Prozesswasseranlagen Prozessdaten und Kennzahlen Bewährte Verfahren aus der Praxis Resümee und Ausblick von Dipl. Ing. (FH) Herbert Hauser und Claudio Kübler Hauser + Walz GmbH Botzen 12 CH-8416 Flaach ZH Telefon: Telefax: info@hauserwalz.ch Internet: 1

2 Betriebsdatenerfassung Auslegung der Prozesswasseraufbereitung Badliste Fragebogen Bezeichnung der Liste: zur Erfassung der Abwassersituation für Vorbehandlung (Pulverbeschichtung) - Bitte füllen Sie diesen Fragebogen soweit möglich aus und senden Sie ihn an uns zurück. - Bei Unklarheiten rufen Sie bitte an oder wir kommen gerne bei Ihnen vorbei. - Wir sichern Ihnen zu, dass alle erhaltenen Betriebsdaten streng vertraulich behandelt werden. Technologie: Arbeitszeit: Fläche: Grundmaterial: Durchsatz: Verschleppung: Pos. Verfahrensschritt Inhalt Inhaltsstoffe / Zusatzmenge Spül- Badwechsel Zulauf - Ueberlauf-/ Bemerkungen Konzentration / an Chemikalien wasser qualität Ablauf- (l) Ansatzmenge (kg oder l pro Monat) (l/h) (Wochen) qualität 1. Produktionsdaten Arbeitszeit:.... h/tag... h/woche Warendurchsatz:... m 2 /h Oberfläche... m 2 /h benetzte Oberfläche Fertigungsart:... (z.b. Sprüh-, Tauchverfahren) Grundmaterial:... (z.b. Aluminium, Stahl) Taktzeit:... Minuten Verfahren:... (z. B. Chromatieren, No-Rinse...) 2. Frischwasser-, Abwasser- und Abfallbilanz... 2

3 Betriebsdatenerfassung Spezifische Inhaltsstoffe Chromate Zirconium, Titan Fluoride Ammonium Kohlenwasserstoffe Chelatbildner... 3

4 Kennzahlen Spezifische Verschleppungen Geometrie Verschleppung schwach schöpfende Teile (Bleche) 0,08-0,15 l / m 2 stark schöpfende Teile (Hohlware) 0,15-0,32 l / m 2 4

5 Kennzahlen Spültechnik Definition: V Verschleppung (Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit) Q eingesetzte Spülwassermenge pro Zeiteinheit c 0 Konzentration im Aktivbad c n Konzentration in der n-ten Spüle R Spülkriterium (Verdünnungsgrad) in der n-ten Spüle Q kreislauffähig: Spar-/Vorspüle --- > 10 nicht kreislauffähig: Spülkaskade V 5

6 Kennzahlen Spülkriterien Prozess Spülkriterium (R) Entfetten/Beizen Konversionsschichten vor No-Rinse Qualität Mikroorganismen (Keimzahlen, KBE/ml) Organika (TOC, mg/l) Kreislaufwasser ,1-5,0 VE-Wasser < 100 < 0,5 6

7 Kennzahlen Wasserverbrauch Abwasseranfall Betrieb 1 (Lohnbetrieb, Tauchverfahren) 4,3 m 3 /d bei m 2 2,2 l / m 2 Betrieb 2 (Inhouse, Sprühverfahren, No-Rinse) 5,0 m 3 /d bei m 2 4,5 l / m 2 Betrieb 3 (Lohnbetrieb, Sprühverfahren) 5,0 m 3 /d bei 900 m 2 5,5 l / m 2 Betrieb 4 (Inhouse, Sprühverfahren, No-Rinse) 25,0 m 3 /d bei m 2 10,4 l / m 2 7

8 Betriebskosten Spezifische Kosten Verfahren Technologie Kosten pro m 3 vollentsalztes Wasser (20 dh) Spülwasser-Kreislauf (3 Equivalente/m 3 ) Umkehrosmose EUR 01,80* via Ionenaustauscher EUR 00,20 Spülwasser-Kreislauf / Abwasser-Reinigung Ionenaustauscher / physikalisch, chemische Abwasseranlage EUR 45,00 Spülwasser-Kreislauf/ Abwasser-Reinigung Ionenaustauscher / Brüdenverdichter EUR 65,00 * ohne Frisch-/Abwassergebühren (EUR 4,00/m 3 ) 8

9 Recyclingmethoden Vermeidung, Verminderung und Verwertung, durch... Good Housekeeping Prozessintegriertes Recycling durch: Standzeitverlängerung von Prozesslösungen + Rückgewinnung der Verschleppungen 9

10 Recyclingmethoden Prinzipschema 10

11 Recyclingmethoden Physikalische und physikalisch/chemische Verfahren: Ionenaustausch Verdampfung Umkehrosmose Separation/Filtration Leichtstoffabtrennung Elektrodialyse/Elektrodeionisation Mikrofiltration/Nanofiltration/Ultrafiltration 11

12 Recyclingmethoden Physikalische Reinigungsverfahren......für Entfetten Leichtstoffabscheider Querstrom-Mikrofiltration 12

13 Recyclingmethoden Physikalische Reinigungsverfahren......für Phosphatieren Korbzentrifugen Filterpressen 13

14 Recyclingmethoden Physikalische Reinigungsverfahren......für Phosphorsäure-Beizen und Chromatieren Kationenaustauscher 14

15 Prozesswasseraufbereitung Wasserqualitäten Weichwasser / Enthärtung (0 oder 5 dh) Ionenaustausch Reinwasser / Vollentsalzung (1 bis 30 µs/cm) Umkehrosmose Reinstwasser (kleiner 1,0 µs/cm) Elektrodeionisation 15

16 Prozesswasseraufbereitung Enthärtung / Umkehrosmose Frischwasser Weichwasser Reinwasser Permeat LI µs LI fh fh NaCl BF10 Enthärtung Umkehrosmose Eluat Retenat 16

17 Prozesswasseraufbereitung Pro und Contra: Enthärtung, Umkehrosmose + rein physikalisches Verfahren + Abtrennung von Makromolekülen + keine Neutralisation von Eluate - hoher Abwasseranfall - empfindliche Membran schützen 17

18 Prozesswasseraufbereitung RO versus IAT: Erzeugung von 10 m 3 VE-Wasser bei 20 dh Enthärtung/Umkehrosmose Ionenaustausch Regeneriersalz 8-12 kg Salzsäure (32%) l Eluate 0,4-0,6 m 3 Natronlauge (50 %) 5,5-9,0 l Strombedarf kwh Strombedarf 0 Retentat 3,2-3,4 m 3 Eluate 0,5-0,7 m 3 18

19 Wasser Spülwasser-Kreislauf Ionenaustauscher-Kreislaufanlagen Fliessspülen der Produktion Filter Kationen Anionen µs µs µs µs LI µs DP H 2 O LI LI H 2 O BF10 HCl NaOH Rohwasserstation Regenerierstation Eluate 19

20 Spülwasser-Kreislauf Prozesswasseraufbereitung: Ionenaustauscher + Abwasseranlage 20

21 Spülwasser-Kreislauf State to the art - Ionenaustauscher 21

22 Spülwasser-Kreislauf Pro und Contra + über 95 % Wassereinsparung + vollentsalztes Wasser + hohe hydraulische Leistungen + kostengünstiges Verfahren - Harz schädigende Stoffe - Querverschmutzungen 22

23 Abwasser-Eindampfung Abwasserminmierung durch Vakuumverdampfer/Brüdenverdichter 23

24 Abwasser-Eindampfung Prozesswasseraufbereitung : Ionenaustauscher + Brüdenverdichter 24

25 Abwasser-Eindampfung State to the art - Brüdenverdichter 25

26 Abwasser-Eindampfung Pro und Contra + bedienungsarmes Verfahren + keine behördlichen Auflagen - nicht für oxidative oder stark metallhaltige Abwässer - nicht für diskontinuierlichen oder hohen Spülwasseranfall 26

27 HCl NaOH FM OS Abwasserbehandlung Chargenbehandlung Speicher alkalisch Speicher sauer Chargenbehandlung Schlammspeicher Filterpresse LOSA Produktion LOSA Produktion LOSA M ph LOSA Klarwasser Metallhydroxide Filtrat 27

28 Abwasserbehandlung Selektivaustauscher Filtrat / Klarwasser HCl NaOH HCl NaOH ph LI H 2 O H 2 O ph ph DP LI LI HCl NaOH ph-einstellung Filter Selektivaustauscher ph-endkontrolle Kanalisation 28

29 Abwasserbehandlung Selektivaustauscher jederzeit Sicherheit + jederzeit unter 0,2 mg/l je Metall + Frachtreduktion + Alternative zu Organosulfid + bedienungsarm - abgeschlossene Reaktionen - Ueberschuss Sulfide 29

30 Abwasserbehandlung Koagulation und Flocculation Schlammreduktion niedrigere Restgehalte universell einsetzbar ohne und mit kombinierten Flockungs- und Koaguliermittel 30

31 moderne Bedienkonzepte Smart Solutions Intuitive Bedienkonzepte Hohe Verfügbarkeit Lange Anlagenlebensdauer 31

32 moderne Bedienkonzepte Qualifizierte Service online Ferndiagnose Qualifizierte Ferndiagnose Fernwartung Kundenspezifische Gestaltung Modem Modem SPS 32

33 Quo vadis... Prozesswasser-Aufbereitung? Stand der Technik in der Abwasserbehandlung? Laufender Kostendruck und Effizienzsteigerung Verordnungen (RohS, WEEE, ELV, POP) als Grundlage für neue Stoffe/Prozesse Vielzahl physikalischer Recyclingverfahren 33

34 Kosteneinsparung bei der Prozesswasser-Aufbereitung Vielen Dank... Merci vielmol......für Ihre Aufmerksamkeit Hauser + Walz GmbH Botzen 12 CH-8416 Flaach ZH Telefon: Telefax: info@hauserwalz.ch Internet: 34