Neuer Lösungsansatz zur Reinigung von verunreinigtem Prozesswasser

Elektrolyse ist das Zauberwort für Kosteneinsparung und Energieeffizienz

(PresseBox) (Gornau, ) Herausforderung

Wasser, als knapper werdender Rohstoff, wird auch in der industriellen Fertigung vielseitig eingesetzt. So kommen unter anderem große Mengen bei der Teilereinigung zum Einsatz. Nach der Reinigung von Werkstücken aus der spanenden Bearbeitung ist das Waschwasser zum Beispiel mit Bohremulsion verunreinigt. Hat das Waschmedium seinen maximalen Sättigungsgrad erreicht, können keine weiteren Schmutzpartikel mehr aufgenommen werden. Da das verschmutzte, unbrauchbare Waschwasser aber nicht ohne Weiteres in die Kanalisation geleitet werden darf, musste es bislang gesammelt und von speziellen Entsorgungsunternehmen abtransportiert werden.

Lösungsansatz

Zur Aufbereitung von mit Bohremulsion verunreinigtem Waschwasser entwickelte die Kunststofftechnik Weißbach GmbH in Kooperation mit weiteren Unternehmen einen innovativen Lösungsansatz in einer Anlage mittels Elektrolyse. Die an zwei Diamantelektroden entstehenden OH-Radikale zerstören die Kohlenwasserstoffgruppen der Bohremulsion sowie andere organische Bestandteile im Waschwasser. So muss das Waschwasser nicht teuer entsorgt werden, sondern kann zu 100 Prozent wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt werden. Das spart Kosten und schont die Umwelt.

Verfahren

Das verschmutzte Waschwasser wird zunächst in den Schmutzwassertank der Anlage geleitet. Dabei schöpft ein Sieb gröbere Schmutzpartikel ab und aufschwimmendes Öl wird abgeschieden. Die Emulsion wird daraufhin in einen Umwälztank gepumpt. Sobald darin ein vordefinierter Füllstand erreicht ist, drückt eine Pumpe die Emulsion durch zwei Elektrolysezellen. Dort werden die einzelnen mit einer hauchdünnen Diamantschicht überzogenen Elektroden in den Elektrodenstapeln bestromt. Dieser Prozess löst eine elektrochemische Reaktion im Medium aus. Durch das Anlegen einer Spannung und des daraus resultierenden Stromfluss über die Elektroden durch das Medium wird in den Diamantoberflächen ein OH-Radikal gebildet, welches die Kohlenstoffverbindungen der Bohremulsion sowie anderer Schadstoffe aufspaltet. Die Schmutzpartikel werden dabei in ihre jeweiligen Grundbestandteile zerlegt, z. B. Kohlenstoff und Wasser, welche in Folge mit Sauerstoff in Bindungen gehen und CO2 und H2O bilden. So werden bei der Reaktion Öle und organische Bestandteile bei niedrigen Temperaturen abgebaut. Ein Turbidimeter misst während der Bestromung der Diamantelektroden fortlaufend die Wasserqualität.

Der Elektrolyseprozess erfolgt bis die gewünschte Wasserqualität kontinuierlich für mindestens 5 Minuten unterschritten wird. Das so aufbereitete Wasser bleibt für die Produktion nutzbar und kann aus einem Vorlagetank in vollem Umfang zurück in den Produktionskreislauf der Waschstraßen gepumpt werden. Zusätzlich entzieht ein Wärmetauscher dem Schmutzwasser während der Umwälzung im Elektrolyseprozess die dabei entstehende Prozesswärme. Diese wird im weiteren Prozessverlauf nachhaltig zum Beheizen der Waschstraße eingesetzt oder kann anderweitig genutzt werden. Da eine zunehmende Verschmutzung der Elektroden deren Leitfähigkeit und somit auch die Leistungsfähigkeit der Anlage beeinträchtigt, setzt nach jedem Elektrolyseprozess automatisch eine Zitronensäurespülung der Elektrodenstapel ein. Diese entfernt Kalkablagerungen und Ölreste auf den Elektroden und gewährleistet eine lange Laufzeit der Anlage.

Nutzen

Dank der Aufbereitungsanlage erfolgt die Reinigung des Waschwassers direkt am Einsatzort. Das Sammeln und der Abtransport durch entsprechende Entsorgungsunternehmen entfallen dadurch komplett. So kann das gesamte aufbereitete Prozesswasser wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt werden. Die während der Elektrolyse entstehende Prozesswärme dient zudem zur Beheizung der Waschstraße oder anderer Anlagen.
Geschäftsführer Peter Weißbach, ist zuversichtlich, dass neben der Pilotanlage, die seit Herbst 2014 bei Schulte & Schmidt in Vohenstrauß in Betrieb ist, bald weitere Anlagen bei Kunden installiert werden. Mit dieser Investition in die Zukunft sollen die Kosten an Energie, Entsorgung und Wasser gesenkt werden.

Über Kunststofftechnik Weißbach GmbH

Das mittelständische Familienunternehmen fertigt seit 20 Jahren kundenspezifische Lösungen aus Kunststoff.

Auf Basis der hervorragend ausgebildeten Fachkräfte sowie des ständig modernisierten Maschinenparks konnte die Fertigung kontinuierlich erweitert werden. Ursprünglich auf den Anlagen- und Schwimmbadbau spezialisiert, wurde zunehmend die Verarbeitung von Kunststoffhalbzeugen zu technischen Teilen, Behältern und Apparaten für das produzierende Gewerbe vorangetrieben.

Heute fertigen 45 Mitarbeiter in Gornau eine breit gefächerte Palette von Bauteilen, Behältern bis zu komplexen Großanlagen für den Maschinen- und Anlagenbau, die Medizin- und Umwelttechnik sowie für die Halbleiterindustrie.

Eine eigene Entwicklungsabteilung arbeitet an Innovation und Effizienzsteigerung. Dieses Know-how, das interne Konstruktionsbüro sowie die technisch und technologisch moderne Fertigung garantieren den Kunden eine ganzheitliche und hochwertige Betreuung. Auch immer mehr internationale Kunden vertrauen von der Idee bis zum fertigen Produkt „made by KTW“.

Herausgeber:

Kunststofftechnik Weißbach GmbH
Geschäftsführung
Peter Weißbach
Gewerbegebiet Süd 10
09405 Gornau
Tel.: + 49 3725 3462-0
info@ktw-gornau.de
www.ktw-gornau.de

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