Pflege von kleinen und mittleren Teilereinigungsbädern. Dipl.-Ing. Martin Zimmermann

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1 Pflege von kleinen und mittleren Teilereinigungsbädern Dipl.-Ing. Martin Zimmermann

2 Das Unternehmen Das Unternehmen Sitz in DE-Oehringen, gegründet: feste, 3 freie Mitarbeiter, ca T Mitgliedschaften: DGMT, tekom Technische Dokumentation CE - Beratung, Seminare, FMEA-Moderationen Betriebsanleitungen Übersetzungen, TD-Pflege, Prints Verfahrenstechnik (Ab-)Wassertechnik Membranfiltration Oilskimmers

3 Wo ist Oehringen? Öhringen

4 ZIMMERMANN Anlagen weltweit Ägypten Bahrein China Dänemark Deutschland Finnland Frankreich Italien Kanada Korea Liechtenstein Malaysia Mexico Norwegen Österreich Rumänien Schweden Schweiz Singapore Spanien Taiwan Tschechien Ungarn USA

5 Aufbereitung kleiner Prozessströme in kostengünstigen Kompaktanlagen Vortragsübersicht Problemstellung Kostengünstige Kompaktanlagen: Baureihen MFK, MICRO Typische Anwendungen in der Metallindustrie Auslegung Wirtschaftlichkeit

6 Vortragsübersicht Prinzip der Membranfiltration Aufbau einer Keramikmembran (Anwendungsgebiete) Membranfiltration in der Teilereinigung ZIMMERMANN-Baureihen Anwendungsbeispiele und Referenzen Auslegung und Wirtschaftlichkeit (Neu: Der MPC-Prozess) Zusammenfassung

7 Trenngrenzen und Filterverfahren Sandkörner Suspensionen Emulsionen Bakterien KKO-Moleküle Viren LKO-Moleküle Metallsalze Siebung Filtration Mikrofiltration Ultrafiltration Nanofiltration Umkehrosmose 0,0001µm 0,001µm 0,01µm 0,1µm 1,0µm 10,0µm 100,0µm 1000,0µm

8 Prinzip der Membranfiltration Feinstfiltration nach dem Querstromprinzip (Dynamische Filtration) Mikro-, Ultra-, Nanofiltration, Umkehrosmose Mechanisches Verfahren (fast) ohne Einsatz von Chemie dp Statische Filtration Dynamische Filtration

9 Prinzipieller Anlagenaufbau Druckhalteventil Rückpuls Filtrat Filtermodul Umwälztank Konzentratentleerung Umwälzpumpe

10 Die Keramikmembran Hohe thermische Stabilität Hohe mechanische Stabilität Beständigkeit ph 1-13 Hoher spezifischer Flux Verschiedene Geometrien Verschiedene Trenngrenzen Einzeln tauschbar Pyrolisierbar

11 Aufbau einer Keramikmembran Träger MF-Membran UF-Membran

12 Verfahrensaufgaben der Membrantechnik (MF) Abwasser recyclen Prozess MF Abwasser einleiten Prozess MF Wertstoffe gewinnen Prozess MF

13 Branchen Metallverarbeitende Industrie Chemie Druckereien Halbleiterindustrie Schmuckherstellung Automobilindustrie Luftfahrt Textilindustrie / Wäschereien Galvanikbetriebe Kunststoffindustrie Batterieherstellung

14 Membrananwendungen in der Metallindustrie KSS Waschlösungen Reinigungsmittel Teile CNC, Drehen Bohren, Etc. Teile Waschen: Ultraschall, Spritz-, Tauch-,... Teile Oberflächenbehandlung Teile Filter Filter Waschlösungen Membranfiltration Membranfiltration Öl Wasser Öl

15 Bypass-Filtration bei Entfettungsanlagen Frischwasser Filter,Ölabscheider Filter Filter Entfettung (1) Spüle 1 Spüle 2 Wasserkaskade Konzentrat zur Entsorgung

16 Aufbereitung von Reinigungsflüssigkeiten Verschmutztes Reinigungsmittel hoher Schmutzanteil keine Reinigungswirkung Gereinigtes Reinigungsmittel Öl und Schmutz entfernt Reinigungswirkung

17 Erhöhung des Schmutzanteils in Entfettungsbädern Verschmutzung Grenze 100% Wechsel Wechsel Wechsel ohne MF mit MF 0% Zeit

18 Problemstellung bei kleineren TR-Bädern Verfahrenstechnische Prozesse sollen vollautomatisch ablaufen. Membrananlagen benötigen neben der eigentlichen Membranfläche immer Behälter, Gestell, MSR, Pumpen... > Bei kleineren Filterflächen hohe Einstiegskosten. Generell immer Laborversuche und Pilotbetriebe notwendig > Hohe Auslegungskosten. Bei kleineren und mittleren Volumenströmen ist die Membrantechnik häufig technisch geeignet aber wirtschaftlich uninteressant.

19 Die ZIMMERMANN-Baureihen MICRO: halbautom. Kleinstanlage 0,1 0,2 m² MFK: vollautom. Kompaktanlage 0,6 1,4 m² MFFB: Feed/Bleed-Anlage > 1,4 m² MICRO-Anlage bis 0,2 m² Kompaktanlage bis 1,4 m² Feed & Bleed mit > 1 Modul

20 Die Kleinste: Die MICRO Halb-, Vollautomatischer Betrieb Filterfläche: 0,1 0,2 m² Grundfläche 550 x 700 mm Leistung: l/tag Logiküberwachung (LOGO) opt. Reinigungsprogramm (1002) PP (65 C) Keramikmembran Preise:

21 Beispiel MICRO 1001 für US-Bäder Rückführung des Ansatzes Arbeitsende Reinigungsanlage Aufbereitung über MICRO

22 Für Volumina 0,1 0,5 m³: Die MICRO 1002 Vollautomatischer Betrieb Filterfläche: 0,2 m² Grundfläche 0,55 x 0,7 m² Leistung: l/tag Logiküberwachung (LOGO!) Autom. Reinigung Text-Display PP (65 C) Keramikmembranen Preise:

23 Für Volumina 0,5 20 m³: Die kompakte MFK Vollautomatischer Betrieb Filterfläche: 0,6 1,4 ( 2,0) m² Grundfläche wie Europalette Leistung: l/h Logiküberwachung (S7-200) Div. Reinigungsprogramme Profibus möglich (Option) PP oder Edelstahl (65 / 95 C) Keramikmembranen Preise:

24 Anwendungsbeispiel: MICRO 1001 für Reinigungsautomaten Teilereinigungs-Automat Batchweise Behandlung Temp. 65 C Batchgröße: 2 x 15 Liter Batchs: ca. 8 / Tag Micro 1001 Filterfläche: 0,1 m²

25 Anwendungsbeispiel: Walzwerk Aufgabe: Reinigung von Blechen vor der Galvanisierung Verfahren: Tauchbad ca. 3 m³ Verschmutzung: Fett, Öl, Partikel, Zunder Standzeit vor MFK: ca. 3-4 Wochen Standzeit mit MFK: ca. 6 Monate Kosten MFK: Gesch. Ersparnis: / Jahr

26 Anwendung: Reinigung Walzwerk Kaltreiniger für Bandstahl Badinhalt: 20 m³ Temperatur: 75 C MFK 1014 Filterfläche: 1,4 m²

27 Anwendung: Reinigung von Metallteilen Aufgabe: Reinigung von Metallteilen Verfahren: 5-Kammer-US-Anlage, je ca. 1 m³ Pollution: Fett, Öl, Partikel Standzeit ohne MFK: ca. 1 Woche Standzeit mit MFK: ca. 3-4 Monate Kosten MFK: Gesch. Ersparnis: / Jahr

28 Anwendungsbeispiel: Entfettung 5-Kammer-US-Anlage Batchweise Behandlung Temp. 65 C Badgröße: 1,2 m³ Volumenstrom: ca. 150 l/h MFK1006-PP Filterfläche: 0,6 m²

29 Anwendung: Aufbereitung Rissprüfabwasser Aufgabe: Aufbereitung von Rissprüfabwasser Verfahren: MFK + AF Verschmutzung: Penetrieröl, Schmutz Kosten MFK + AF: Gesch. Ersparnis: / Jahr

30 Anwendung: Aufbereitung Rissprüfabwasser MFK 1010-VA Volumenstrom ca. 150 l/h Werkstoff: Edelstahl Filtrat zur Kiesfilterspülung Standzeit A-Kohle-Patrone: > 8 Monate

31 Anwendung: Abwasser Teilereinigung Abwasser aus 3 Teilereinigungsmaschinen Ca. 2 m³/d MFK 1010-PP Puffertank 2 m³ Filterfläche: 1,0 m²

32 Auslegung von Membrananlagen Datenerfassung Fragebogen Volumenstrom Inhaltstoffe Verfahrensziel Laborversuch Visuelle Beurteilung Filtratqualität Membranreinigung Generelle Eignung Pilotbetrieb Daten Dauerbetrieb Handling Reststoffmengen Betriebsschwankungen Auslegung Auswertung und Layout Angebot und Vergabe Konstruktion, Montage Inbetriebnahme

33 Auslegung bei MFK-Anlagen Pilotbetrieb bei MFK zu teuer Kunde erhält MFK mit 6-wöchigem Rückgaberecht Inbetriebnahme durch ZIMMERMANN-Techniker Kunde kann unter Originalbedingungen testen Telefon-, Fax-Support Bei endgültiger Übernahme keine Versuchskosten Bei Rückgabe pauschale Aufarbeitungskosten

34 Wirtschaftlichkeit von Membranfiltration Projekt: Wirtschaftlichkeitsberechnung Membranfiltration Entsorgung Stck Einzelpreis Gesamtpreis Stck Einzelpreis Gesamtpreis Investition MFK , ,00 Inbetriebnahme 1 750,00 750,00 Gesamtinvestition ,00 Abschreibungszeitraum 5 Jahre 3.650,00 Kapitaldienst /Jahr 5 % 912,50 Entsorgung [m³/jahr] 5 % of disposal 450, , ,00 Produkteinkauf / Jahr 10 % of product 900, , ,00 Betriebstage /Jahr 200 h / d 12 El. Energieverbauch [kw] 1,85 0,12 532,80 Reinigungen / Woche 0,5 5,00 125,00 Bedienzeit / Reinigung 0,16 50,00 200,00 Kosten Maschinenstillstand , ,00 Servicezeit Maschine / Jahr 25 50, ,00 Membranpyrolyse / Jahr 0,5 500,00 250,00 Anzahl Membranen 5 Gesch. Lebensdauer Mem. 4 Membrankosten / Jahr 400,00 500,00 Gesamtkosten / Jahr 7.520, ,00 Betriebskosten / Jahr 1.607, ,00 ROI 0,88 Jahre Alle technischen Angaben beruhen auf Schätzungen und sind unverbindlich!

35 Optional: Behandlung der Spüle bei hohen Oberflächenanforderungen VE-Wasser Filter,Ölabscheider Filter Filter Entfettung (1) Spüle 1 Spüle 2 Wasserkaskade Konzentrat zur Entsorgung VE-Wasser Aufbereitung

36 Optional: MPC-Reinigung bei hohen Oberflächenanforderungen VE-Wasser Filter,Ölabscheider Filter Filter Entfettung (1) Spüle 1 Spüle 2 Wasserkaskade Konzentrat zur Entsorgung

37 Optional: Prinzip des MPC-Reinigers

38 Zusammenfassung Viele kleinere Prozessströme sind technisch mit MF beherrschbar. Technische Umsetzung zu teuer Vorkonstruierte Baukasten -Lösungen reduzieren die Kosten deutlich Alternatives Pilotbetriebskonzept spart nochmals Kosten. Kompaktanlagen können die MF wirtschaftlich interessant machen. Für Kleinstmengen steht die neue Reihe MICRO zur Verfügung

39 Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen? Besuchen Sie uns auf der ( Oct.07 in Stuttgart) ZIMMERMANN GmbH Dokumentation & Verfahrenstechnik Rathausstrasse 35 D Öhringen Telefon +49 (0) Fax +49 (0) Web Mail