Den Water & Carbon Footprint fest im Blick

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GEMÜ Gebrüder Müller Apparatebau GmbH & Co. KG

VEGA Grieshaber KG

Veolia Water Technologies Deutschland GmbH

...jeweils eine Ionenart passieren lassen, bilden Kanäle, in denen sich Salzlauge beziehungsweise gereinigtes Wasser sammelt. Mit sinkender Salzkonzentration wird der Prozess jedoch ineffizient, weil der elektrische Widerstand des Wassers zunimmt. Das letzte Prozent Salz extrahiert deshalb eine kontinuierliche Elektrodeionisation (CEDI). Dabei nehmen Ionentauscherharze zwischen den Membranen die Ionen auf und transportieren sie weiter.

Elektrolytische Roh- und Prozesswasseraufbereitung

Ein am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik (IGB) etabliertes Verfahren ist die elektrophysikalische Fällung (EpF). Hier wird das zu behandelnde Wasser durch einen Reaktor geleitet, in dem Opferelektroden von einem elektrischen Strom durchflossen werden. Dies führt dazu, dass zwischen ihnen elektrochemische Reaktionen ablaufen und sich die Opferelektroden unter Freisetzung ihrer Metallionen auflösen. Dabei entstehen in Advanced Oxidation-Prozessen (AOP) neben reaktiven Radikalen auch Metall-Hydroxidflocken. Diese elektrolytisch gebildeten Metall-Hydroxidflocken haben ein hohes Adsorptionsvermögen und können so fein verteilte Partikel binden. Außerdem kommt es zu Mitfällungs- und Einschlussfällungsreaktionen, bei denen gelöste organische und anorganische Stoffe gefällt werden. Die ausgefällten Stoffe lassen sich dann mechanisch abscheiden.

Oxidative und adsorptive Verfahren wie die EpF können je nach Aufgabenstellung kombiniert werden. Ein weiterer Vorteil dieser Prozesse liegt darin, dass sie für einen Standby-Betrieb geeignet und jederzeit zu- und abschaltbar sind. Die Integration in bestehende Anlagen und die Automatisierung bis hin zum autonomen Betrieb oder zur Fernsteuerung sind problemlos möglich. So kann beispielsweise die kontinuierliche Online-Erfassung des organischen Kohlenstoffs (TOC, total organic carbon) eine bedarfsabhängige und folglich energieoptimierte Aufbereitung gewährleisten.

Durch das Einsparen von Chemikalien bieten elektrolytische und oxidative Verfahren wirtschaftlich attraktive und nachhaltige Lösungen, um Betriebs-, Prozess- und Abwasser von Substanzen zu befreien, die in einer biologischen Klärstufe nicht abgebaut werden. Die für den Betrieb der Anlage benötigte Energie kann als elektrischer Strom auch regenerativ durch Photovoltaik- oder Windkraftanlagen bereitgestellt werden.

Prozesswasser-Kreislaufführung in der Galvanik

In der Oberflächentechnik ist die prozessintegrierte Nutzung von Wasser durch Mehrfachnutzung und Kreislaufführung weiter verbreitet als in der allgemeinen Chemie. Die Betrachtung von Teilströmen, die dem zu Grunde liegt, beinhaltet auch für die chemische Industrie Einsatzmöglichkeiten für die Membrantechnik. In der Regel ist die Trennung und separate Aufbereitung von Teilströmen jedoch mit einem neuen Konzept für die „Wasser-Logistik“ im Betrieb verbunden und deshalb aufwändig. In der Abwassertechnik hat sich seit einigen Jahren, gerade in der pharmazeutischen Industrie, der MembranBioReaktor (MBR) einen festen Platz erobert. Die Anwendung findet in der Regel End-of-the-Pipe statt, d. h. am Ende des Prozesses. Die Membran sorgt dafür, dass der biologische Reinigungsprozess sehr weitgehend ablaufen kann und...

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