Ionentauscher

Abwasser aufbereiten per Vakuumdestillationssystem

Bei der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften von Metallen und Legierungen fallen Abwässer an, die bei Bodycote vor ihrer Einleitung in die öffentliche Kanalisation bisher über Ionentauscher aufbereitet wurden. Sowohl aus wirtschaftlichen, als auch aus Umweltschutzgründen entschied sich das Unternehmen dafür, die konventionelle Abwasseraufbereitung durch ein Vakuumdestillationssystem von H2O zu ersetzen. Damit kann die Wärmebehandlung komplett abwasserfrei erfolgen.

H2O Anwendungszentrum

Bodycote ist weltweit führend als Dienstleister im Bereich der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften bei Metallen und Legierungen. Neben der Wärmebehandlung gehören auch die Fügetechnik, die Oberflächentechnik und das Heiß-Isostatische Pressen zu den angebotenen Leistungen. Bei einigen dieser Prozesse fallen verfahrensbedingt schwermetallhaltige Abwässer an, wie etwa Chrom und Nickel, die keinesfalls in das öffentliche Kanalnetz eingeleitet werden dürfen. Lange Zeit wurde das Abwasser daher zunächst neutralisiert und dann in einem Ionentauscher von den Schwermetallen gereinigt. Das so aufbereitete Wasser wurde in die Kanalisation eingeleitet. Neben den hohen Kosten für die Regeneration beziehungsweise den Tausch der Ionenaustauscherkolonnen war der Prozess jedoch sehr arbeitsintensiv. Und auch der Wasserverbrauch war mit dieser Technik nicht zu reduzieren.

Schon seit geraumer Zeit beschäftigte man sich im Hause Bodycote daher mit alternativen Abwasseraufbereitungsverfahren. Ziel war es dabei, einen Prozess zu finden, der niedrigere Kosten verursacht, den Wasserverbrauch minimiert und außerdem eine hohe Betriebssicherheit bietet. Darüber hinaus ist das Unternehmen bestrebt, seine Prozesse und Anlagen zu standardisieren, ganz gleich an welchem Ort der Erde das System installiert wird.

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Gerade bei der Abwasseraufbereitung aber gestaltet sich dieses Vorhaben schwierig, weil die Vorschriften und Einleitgrenzwerte stark länder- bzw. sogar regionsspezifisch ausfallen.

Vor diesem Hintergrund entstand die Idee, ein abwasserfreies Verfahren zu entwickeln. Warum sollte man das Abwasser nicht so weit aufbereiten können, dass man es schließlich im Prozess wiederverwenden kann? Weitere Recherchen ergaben, dass man dieses Ziel mit einem Vakuumdestillationssystem erreichen kann. In diesem Zusammenhang kam es zur Kontaktaufnahme mit dem Steinener Unternehmen H2O, einem Hersteller von Vakuumdestillationssystemen für die Aufbereitung von industriellen Abwässern. Dessen Experten nahmen sich der Sache an und untersuchten zunächst im hauseigenen Anwendungszentrum für abwasserfreie Technologie das Abwasser von Bodycote. Basierend darauf entwickelten sie im Labormaßstab einen geeigneten Aufbereitungsprozess.

Der Vacudest Vakuumverdampfer im Einsatz bei Bodycote in Schweden

Im nächsten Schritt galt es die Wirtschaftlichkeit zu prüfen. Dabei zeigte sich, dass die Betriebskosten eines Verdampfers um ein vielfaches geringer sind, als die der bisher verwendeten Ionenaustauscher. Auch chemisch physikalische Prozesse, bei denen die Verunreinigungen im Abwasser zunächst mit geeigneten Chemikalien ausgeflockt und später abfiltriert werden, erwiesen sich als kostenintensiver.

Ein weiterer positiver Faktor war die Qualität des Wassers nach der Aufbereitung mit einem Vakuumverdampfer vom Typ Vacudest. Selbst die äußerst strengen Qualitätsrichtlinien von Bodycote wurden im Labormaßstab übertroffen. Es erschien sehr wahrscheinlich, dass das aufbereitete Wasser direkt wieder im Betrieb eingesetzt werden konnte. Zuletzt musste sich das Konzept noch in der Praxis beweisen. Dazu installierte H2O ein Vorführsystem an einem Produktionsstandort von Bodycote, in dem über mehrere Wochen das im Prozess entstehende Abwasser aufbereitet wurde. Nachdem sich zeigte, dass die Qualität des aufbereiteten Wassers konstant die Anforderungen übertraf, wurden erfolgreiche Versuche zur Kreislaufführung des Wassers durchgeführt.

Die Wiederverwendung des aufbereiteten Wassers bringt für Bodycote zwei weitere Vorteile, die die Betriebskosten des Gesamtsystems positiv beeinflussen: Zum einen ist das Destillat des Vakuumverdampfers warm, weshalb das Spülwasser vor der Verwendung im Prozess nicht mehr vorgewärmt werden muss. Zum zweiten kann die bisherige Demineralisierung des Frischwassers vor der Verwendung im Prozess entfallen, da das Destillat des Verdampfers salzfrei ist.

Die guten Ergebnisse gaben letztlich den Ausschlag dafür, eine neue Produktionslinie an einem Bodycote Standort mit der innovativen Technik zur Abwasseraufbereitung auszurüsten. Das war vor mehr als zwei Jahren. Seitdem wird das entstehende Abwasser dort mit einem Vacudest Vakuumverdampfer von H2O aufbereitet. Das System arbeitet zuverlässig und erfüllt die gestellten Erwartungen. Der Anlagenbetreiber konnte Betriebskosten reduzieren und gleichzeitig einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. ms

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