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Zero Liquid Discharge (ZLD)

Ist die abwasserfreie Produktion möglich – und sinnvoll?

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Sven-Uwe Geißen, Gesine Götz und Patrick Teschke (TU Berlin) wagten sich an den Versuch einer Bestandsaufnahme (dazu wählten sie eine mindestens 80-prozentige Reduzierung der Abwassermenge als Grenze). Unter dieser Vorgabe zählen sie weltweit mehr als 295 ZLD-Anlagen in Betrieb, wobei die Anzahl ab 2007 sehr stark zugenommen hat und ein weiteres Wachstum zu erwarten ist. Als Gründe für die Installation einer ZLD-Anlage wurden Wassermangel, gesetzliche Vorgaben, Firmenphilosophie, Kosteneinsparungen und fehlende Infrastruktur angegeben. Es sei zu vermuten, dass auch die Unabhängigkeit von behördlichen Entscheidungen eine Motivation ist.

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Technische Herausforderungen an ZLD

Nicolas Heyn (Terrawater) und Dr.-Ing. Ralph Günther (Envirochemie) diskutierten die technischen Herausforderung zur Realisierung einer Zero Liquid Discharge-Anlage. Die wichtigsten Punkte sind demnach:

  • Prozesstechnik: Aspekte zur Verschaltung von Membrantrennverfahren und thermischen Verfahren innerhalb der ZLD-Technologie.
  • Membrantrenntechnik: Nutzung der Hochdruck-Umkehrosmose (bis 200 bar) für die Begrenzung des Destillatvolumenstroms im thermischen Verfahren; hier müssen die Werkstoffe, Pumpen und Module entsprechend ausgewählt werden.
  • Konzentrateinbindung: Das Konzentrat eines Membrantrennverfahrens muss in der Regel weiterbehandelt werden (z.B. durch Einbindung in Flugasche, Blähton oder Schlamm aus einer Filterpresse; Nutzung von Trockenbeeten; solarthermische Aufbereitung).

Eine bevorzugte Anwendung der Terrawater-Technologien Ter­rasaline (kaum Biologie, z.B. Meerwasser) und Terraorganic (viel Biologie, z.B. Silagewässer) ist die Verdunstung von Flüssigkeiten bis zu dem Punkt, an dem – neben dem gewonnen reinen Wasser – nur noch Salze und andere Feststoffe übrig bleiben. Folgende Vorteile biete das im Vergleich zu herkömmlichen ZLD-Ansätzen:

  • der Wechsel von einem mehrstufigen Prozess mit unterschiedlichsten Technologien hin zu einem schlanken Design, das nur eine Stufe benötigt, um ZLD zu ermöglichen;
  • die Möglichkeit, auch kleinste Abwasserströme ab 5 m³/Tag wirtschaftlich zu konzentrieren;
  • kein Einsatz von Chemikalien;
  • die Möglichkeit der Rückgewinnung von einzelnen Stoffen aus einem (Ab-)Wasserstrom.

So funktioniert Zero Liquid Discharge bei Bayer: Weiterblättern ...

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