Zero Liquid Discharge (ZLD)

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Evagret Wolf
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1 Zero Liquid Discharge (ZLD) Prof. Dr.-Ing. Sven-Uwe Geißen Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik Industrielle Wassertechnik für die Zukunft EnviroChemie 15. September 2016

2 Inhalt 1. Einleitung 2. Ist ZLD eine Option? 3. Handlungsfelder & Beispiele 4. Zusammenfassung Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 2

3 1. Einleitung Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 3

4 Industriewasser BRD Geißen et al., Chem.Ing. 84 (2012) 7 Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 4

5 Entwicklung Abwassermenge BRD Geißen et al., Chem.Ing. 84 (2012) 7 Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 5

6 Prioritäten heute Ökonomie Energieeffizienz Rechtliche Anforderungen z.b. EU WRRL Motivation für Investitionen Weitere, zukünftige Prioritäten Rückgewinnung von Wertstoffen/Energie Nachhaltigkeit/Green Labeling Unabhängigkeit Wasserbedarf generell Quelle: Dechema/VDI Positionspapier Trends und Perspektiven der industriellen Wassertechnik, Dechema 2014 Integrierte, nachhaltige Industriewasserwirtschaft Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 6

7 Typischer Prozess zum Wasserrecycling DAF MBR RO 1,300 m 3 /d 1,200 m 3 /d 1,100 m 3 /d 700m 3 /d 2.2 ms/cm 2.2 ms/cm 2.2 ms/cm 200 m 3 /d RO 15 ms/cm 6 bar 30 m 3 /d 100 ms/cm 41 bar Reverse Osmosis Evaporator Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 7 6 m 3 /d 490 ms/cm 206 bar

8 2. Ist Zero Liquid Discharge (ZLD) eine Option? Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 8

9 Ist ZLD eine Option? Definition! Starker Trend weltweit Membrantechnik zentraler Bestandteil Hohe Kosten Keine Konzepte für die Konzentrate Wir sind weiter! => Wassermanagement Anzahl der ZLD-Anlagen Inbetriebnahme 9 Fachgruppe "Produktionsintegrierte Wasser- und Abwassertechnik" 9

10 Entscheidungspfade 10 Fachgruppe "Produktionsintegrierte Wasser- und Abwassertechnik"

11 Diskussionspapier 11 Fachgruppe "Produktionsintegrierte Wasser- und Abwassertechnik"

12 3. Handlungsfelder & Beispiele Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 12

13 Intelligentes Wassermanagement In der Entwicklung! Technologien Vernetzung (Wasser 4.0) Modellierung Organik Anorganik: Salze, Metalle Wärme Wasser Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 13

14 Modeling & Simulation integrated urban water cycle process level integrated urban water cycle Natural Water Ressources agriculture wwtp process level industry urban area (Solid) Waste mangement process unit level process unit level fundamentals Input Output Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 14 no aeration impulse dosage fundamentals TSS = 1,5 g/l Fundamentals of System and Process Engineering Environmental Process Enginnering Wastewater Process Engineering

15 Integrated water and energy management model PVC production Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 15

BMBF-IWRM Zayandeh Rud Alternative Wasserressourcen

Stahlwerken und dem Kraftwerk Esfahan Wasserbedarf jew.

m 3 /a überwiegend zur Kühlung Trockenheit Sommer

t/a) auf 20% => akute Wasserknappheit Verteilung

internes Wasserrecycling Optimierung der Kühlung

16 BMBF-IWRM Zayandeh Rud Alternative Wasserressourcen für industrielle Prozesse Betrachtung von 2 Stahlwerken und dem Kraftwerk Esfahan Wasserbedarf jew Mio. m 3 /a überwiegend zur Kühlung Trockenheit Sommer 2014: Bspw. Reduktion der Stahlproduktion (6 Mio.t/a) auf 20% => akute Wasserknappheit Verteilung Landwirtschaft Industrie Lösung Wassermanagement, internes Wasserrecycling Optimierung der Kühlung Nutzung von kommunalem Abwasser Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 16

BMBF-Forschungsvorhaben ab September 2016 Konzentrate aus der Abwasserwiederverwendung (HighCon) Entwicklung von innovativen, mehrstufigen und

selektive Niedertemperatur-Destillation-Kristallisation, monoselektive Elektrodialyse, etc.

17 BMBF-Forschungsvorhaben ab September 2016 Konzentrate aus der Abwasserwiederverwendung (HighCon) Entwicklung von innovativen, mehrstufigen und selektiven Prozessen zur Wiederverwendung von industriellem Abwasser bis hin zur Verwertung der Konzentratinhaltsstoffe Membrandestillation, selektive Niedertemperatur-Destillation-Kristallisation, monoselektive Elektrodialyse, etc. Demonstration an drei Industriestandorten Simulationstool zur ganzheitlichen Optimierung der Wasserwiederverwendung Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 17

18 4. Zusammenfassung Wir sind weiter! ZLD ist nur eine von vielen Optionen im industriellen Wassermanagement! Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 18

19 Vielen Dank! Industrielle Wassertechnik für die Zukunft 40 Jahre EnviroChemie S.-U. Geißen 15. September 2016 Seite 19

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