Ist die abwasserfreie Produktion möglich

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Zero Liquid Discharge bei Bayer

Dr. Johannes Leonhäuser und A. Vogt (Bayer Technology Services) präsentieren bereits realisierte ZLD-Lösungen – hauptsächlich geht es um Abwässer mit Salzfrachten (TDS, Total Dissolved Solids). Als TDS sind alle anorganischen und organischen Substanzen in einer Flüssigkeit (Wasser) zu verstehen, die in molekularer, ionischer oder mikro-granular suspendierter Form vorkommen.

Hintergrund ist, dass in den letzten Jahren in verschiedenen Regionen die Grenzwerte zur Einleitung von Salzfrachten in Flüsse und Meere von den Behörden gesenkt wurden bzw. man die biologischen Kläranlagen entlasten möchte. Weiteres Ziel bei Bayer ist es, eine kontinuierliche Reduktion der Abwassermengen zu erreichen. Bayer Technology Services (BTS) entwickelte hierzu für unterschiedliche Standorte Verfahrenskonzepte, Salze aus Abwasser zu entfernen.

Um ein trockenes Salz und ein Destillat zu bekommen, muss das Abwasser verdampft werden. Hierfür stehen Technologien wie ein- oder mehrstufige Vakuumverdampfer zur Verfügung. Besonders zu beachten sind die Wärmeübertragung, das Scaling-Verhalten sowie die Energieintegration.

Grundsätzlich sollten nur Abwasserströme eingedampft werden, die bereits eine hohe Salzkonzentration enthalten und bei denen das zu behandelnde Volumen möglichst gering ist, damit die Investitions- und Betriebskosten im Rahmen bleiben. Von daher ist im Voraus eine Zusammenstellung und Analyse der verschiedenen Abwasserströme notwendig, um nur die Ströme zu behandeln, die auch wirklich behandelt werden müssen. Bei Bayer wird daher zuvor die Methode des Waste Water Mappings angewandt – eine Bestandsaufnahme zur Wiedergabe der aktuellen Abwassersituation und zur Darstellung von zukünftigen Abwasserbehandlungsszenarien.

Letztendlich besteht die Abwasserbehandlung aus einer chemischen/physikalischen Fällung, einer Vakuumeindampfung und einer Umkehrosmose. Mithilfe dieser Verfahrenskombination sei ein Zero Liquid Discharge möglich. Die Anwendbarkeit des Verfahrens konnte bereits in eine Pilotphase ausführlich getestet werden.

Ergänzendes zum Thema

Bill Gates und die Wundermaschine: Trinkwasser und Strom aus Abfall

Microsoft-Gründer Bill Gates ist seinem erklärten Ziel ein wenig näher gekommen, die Trinkwasserprobleme der Welt zu lösen. Kürzlich stellte er in einem Internetvideo eine Maschine vor, die in rund fünf Minuten Abwasser in Trinkwasser verwandelt.

Omniprocessor heißt die Anlage, die Abwasser nicht allein in eine Trinkwasser-Qualität filtert; sie produziert zugleich aus menschlichen Exkrementen auch Elektrizität. Der Strom reicht aus, um die Maschine anzutreiben und zusätzlich Energie an die lokale Kommune verkaufen zu können – so soll sich die Investition nach einigen Jahren amortisieren. Entwickelt hat den Omniprocessor das Unternehmen Janicki Bioenergy, das dafür von der Bill & Melinda Gates Foundation finanziell unterstützt wurde.

Jede der rund 1,3 Millionen Euro teuren Maschinen soll täglich den Abfall von 100 000 Menschen in Trinkwasser und elektrische Energie umsetzen.

Hat Zero Liquid Discharge Zukunft?

Fazit: Hat ZLD Zukunft? Ja – aber ZLD ist kein Selbstzweck, macht nur Sinn bei entsprechenden Randbedingungen (regionaler Wassermangel, verschärfte Umweltgesetze wie Einleitungsverbote für Salzfrachten). Auf dem Infotag wurde kritisch hinterfragt, ob Zero wirklich Null bedeuten müsse (eher nicht – es gibt schließlich auch flüssige Konzentrate, die wiederverwertbar sind). Vermisst werden aktuell schlüssige Verwertungswege für die aus dem Produktionswasser abgeschiedenen Stoffe. Zukünftig müsse die Vernetzung zwischen Energie- und Wasserkreisläufen verstärkt werden.

* Der Autor ist freier Mitarbeiter bei PROCESS.

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Zero Liquid Discharge (ZLD)

Ist die abwasserfreie Produktion möglich – und sinnvoll?

Zero Liquid Discharge bei Bayer

Hat Zero Liquid Discharge Zukunft?