Prozesswasserkreislaufführung in der Druckwalzengalvanik

Die Prozesswasseraufbereitung mit einem VACUDEST Vakuumdestillationssystem ist kosteneffizient und eine bewährte, im industriellen Maßstab etablierte Alternative zur chemisch-physikalischen Aufbereitung der Abwässer aus dem Prozess der Druckwalzengalvanik.

In der Druckwalzenproduktion für die Druckindustrie werden verschiedene galvanische und mechanische Arbeitsschritte kombiniert. Einige dieser Produktionsschritte, zum Beispiel der automatische Laser, die Entfettung und das galvanische Beschichten mit Kupfer, Chrom, Zink oder Nickel verursachen stark mit Schwermetallen, Säuren und Tensiden belastetes Prozesswasser. Das Verdampfen mit einem VACUDEST Vakuumdestillationssystem hat sich als Alternative zu der Entsorgung oder der chemisch-physikalischen Aufbereitung bewährt.

VACUDEST Vakuumdestillationssysteme in der Verpackungsindustrie

Die deutsche Firma 4Packaging aus Dissen produziert Druckwalzen, die bei Kunden wie Dr. Oetker, Gerolsteiner, Jacobs, Kraft und Tesa zum Einsatz kommen. 4Packaging war eine der ersten Firmen, die in eine moderne Prozesswasseraufbereitung, die auf der VACUDEST Technologie basierte, investierte.

Herr Jürgen Möller Geschäftsführer der 4Packaging, hatte lange nach einer passenden Möglichkeit gesucht, die zunehmenden Mengen des Galvanikprozesswassers sinnvoll aufzubereiten.

Wegen seiner starken Belastung kann das Prozesswasser nicht in den Kanal eingeleitet werden, ohne vorher behandelt zu werden. Wegen der bekanntermaßen viel zu hohen Kosten für die Entsorgung, musste eine passende Lösung gefunden werden. Hierfür hat 4Packaging die vorhandenen Technologien auf dem Markt verglichen.

Destillation oder die übliche chemisch-physikalische Aufbereitung?

Eine häufige Anwendung in der galvanischen Industrie ist das Behandeln der Prozesswässer durch eine chemisch-physikalische Aufbereitung. Das Prozesswasser wird mit Säuren und Basen und mit zusätzlichen Chemikalien wie Kalk, Eisensalz und Flockungsmitteln versehen. Die Schadstoffe werden durch Filter abgeschieden.

Das behandelte Wasser wird in den öffentlichen Kanal eingeleitet. Der Filterkuchen wird durch einen Entsorgungsfirma entsorgt. Ein Vorteil dieser Technologie sind die geringen Investitionen, auch wenn die Kosten für die Chemikalien und der Überwachungsaufwand durch entsprechendes Fachpersonal sehr hoch sind. Leider kann das behandelte Prozesswasser, wegen des hohen Anteils der Neutralsalze, nicht zur Kreislaufführung genutzt, sondern höchstens eingeleitet werden. Da die gesetzlichen Bestimmungen für Schwermetalle und Tenside streng sind, müssen die Werte immer für die zuständige Abwasserbehörde überwacht und dokumentiert werden.

Anforderungen an eine moderne Prozesswasseraufbereitung

• Niedrige Betriebskosten
• Automatischer Prozess
• Flexibilität im Bezug auf schwankende Zusammensetzung der Abwässer
• Abwasserfreier Betrieb
• Wiederverwendung des Destillats

In Vakuumdestillationssystemen wird das Prozesswasser verdampft. So bleiben kleine Mengen an Konzentrat, die entsorgt werden. Die große Menge gereinigtes Wasser (Destillat) ist nahezu frei von Salzen und kann zur Kreislaufführung im Prozess wiederverwendet werden. Chemikalien werden nur benötigt, wenn der pH-Wert des Prozesswassers vor der Destillation angepasst werden muss. Dank des vollautomatischen Betriebs und dem geringen Betreuungsaufwand sind die Betriebskosten sehr gering. Insgesamt ist die Verdampfung wesentlich wirtschaftlicher als die chemisch-physikalischen Aufbereitung.

VACUDEST System speziell für die Druckwalzenproduktion.

Auf dem Markt stehen verschiedene Verdampfersysteme zur Auswahl. Im Vergleich zu Wärmepumpenverdampfern benötigt die Destillation nach dem VACUDEST Verfahren nur ein Drittel der Energie. Ein entscheidender Grund für 4Packaging sich für ein VACUDEST Vakuumdestillationssystem der H2O zu entscheiden war die kundenspezifische Ausführung der Anlage. Nach der sorgfältigen Prozessanalyse, wurde der Verdampfer mit dem entsprechenden Zubehör ausgestattet um den speziellen Anforderungen der Druckwalzenherstellung gerecht zu werden. Da nun auch das Aktivbad und die Spülwässer aus der Entfettung in das aufzubereitende Prozesswasser gelangen, muss mit Kohlenwasserstoffen aus Ölen, Fetten und Tensiden gerechnet werden. Deshalb wurde der Verdampfer zusätzlich mit der innovativen Clearcat Technologie ausgestattet, um genau diese Kohlenwasserstoffe zuverlässig abzutrennen. 

Vorteile der Innovationen von H2O GmbH

• Die Activepowerclean Technologie reinigt mit seinem Wirbelgut den Wärmetauscher kontinuierlich und beugt so Ablagerungen vor. 
• Vorteil: Höhere Eindampfrate, weniger Energieverbrauch, geringerer Reinigungsmittelverbrauch!

• Trotz des hohen Kohlenwasserstoffgehalts im Prozesswasser entsteht dank Clearcat Technologie glasklares Destillat. Im Vergleich zu herkömmlichen Verdampfern ist die CSB-Reduktion um 60 % besser.
• Vorteil: Geringe Betriebskosten, keine Aktiv-Kohle Behandlung des Destillats nötig!

• Durch festlegbare Prozessparameter wird das Ende eines Aufarbeitungs-Zyklus automatisch ermittelt.
• Vorteil: Der Zyklus wird erst bei Erreichung der maximalen Eindampfrate beendet, auch bei schwankender Prozesswasserzusammensetzung.

• Das PC-Steuerungs- System Vacutouch ermöglicht Fernzugriff und speichert alle wichtigen Daten bis zu einem Jahr.
• Vorteil: Optimierung des Kundenservices der H2O, volle Transparenz der Leistungen und der Betriebskosten der VACUDEST.

Das Spülwasser der Galvanisierung hat einen niedrigen pH-Wert. Um den Verdampfer vor Korrosionen zu schützen und neutrales Destillat zu erhalten, wird der pH-Wert vor Eintritt in die VACUDEST angehoben. Infolge der pH Korrektur werden Metallhydroxide ausgefällt, die bei herkömmlichen Verdampfern zur Belagbildung auf der Wärmetauscheroberfläche führen können. Die Activepowerclean Technologie vermeidet diese Belagbildung durch Metallhydroxide zuverlässig und senkt so den Energieverbrauch und erlaubt höhere Eindampfraten. Das Ende eines Zyklus wird in dem VACUDEST Vakuumdestillationssystem automatisch detektiert. Somit wird die optimale Eindampfrate in jedem Fall zuverlässig erreicht, unabhängig von Veränderungen in der Prozesswasser Zusammensetzung.

Das Destillat ist frei von Salz und Schwermetallen. Es hat eine Leitfähigkeit von weniger als 20 µS/cm, ist tensidfrei und praktisch ölfrei (weniger als 10 mg/l Kohlenwasserstoffe). In der Druckwalzengalvanik wird normalerweise eine Eindampfrate von 97 % erreicht, d.h. es bleiben von 1.000 Litern Prozesswasser nur 30 Liter Konzentrat übrig, die entsorgt werden müssen. Eine weitere Reduzierung der Leitfähigkeit des Destillats wird mit Ionentauscher erreicht. Wasserverluste werden durch in einer Umkehrosmose (R/O) behandeltes Frischwasser ausgeglichen. Somit ist eine einwandfreie Prozesswasserqualität zu jedem Zeitpunkt zuverlässig garantiert.

Destillatqualität für die Kreislaufführung

• Destillatqualität: < 10 µS/cm 
• pH-Wert: 6.5 - 8,0
• Kohlenwasserstoffe: < 10 mg/l
• Kupfer, Chrom: < 0,2 mg/l
• Tenside: < 0,2 mg/l
• Wasserhärte: ~ 0 mmol/l

Typische Qualität des VACUDEST-Destillats in der Druckwalzengalvanik

Die schlüsselfertige Lösung für 4Packaging

Die technischen Vorteile des VACUDEST Vakuumdestillationssystem haben der 4Packaging die Entscheidung leicht gemacht. Jürgen Möller wollte einen zuverlässigen Partner für die gesamte Prozesswasseraufbereitung, daher fragte er bei der H2O GmbH nicht nur das VACUDEST Vakuumdestillationssystem an, sondern auch den Ionentauscher, das R/O System, alle benötigten Behälter, sowie Pumpen und Rohrleitungen. Das von H2O angebotene Komplettpaket beinhaltet die Beratung, Planung und die Projektierung des Aufbereitungssystems, die Installation, die Inbetriebnahme, die Betreiberschulung und den Wartungsvertrag, der eine Reaktionszeit von 24 h garantiert. Dank dieses Komplettpaketes ist die optimale Betriebssicherheit und Verfügbarkeit des Prozesswasseraufbereitungssystems für 4Packaging garantiert. Da die der eventuelle Ausfall der Prozesswasseraufbereitung direkt zu Engpässen in der Produktion führen würde waren diese Punkte von enormer Wichtigkeit für den Entscheidungsprozess bei 4Packaging.

Das VACUDEST Vakuumdestillationssystem steht für geringe Betriebskosten und hohe Destillatqualität. Das Destillat kann wiederverwendet oder eingeleitet werden. Die hohe Eindampfrate reduziert die Entsorgungsmengen und minimiert so die Entsorgungskosten.

Jürgen Möller bestätigt: „Dank der niedrigen Betriebskosten des neuen VACUDEST Vakuumdestillationssystem sparen wir im Vergleich zu der alten chemisch-physikalischen Aufbereitung bares Geld. Da wir das Destillat jetzt wiederverwenden können, sparen wir noch mehr Geld für die Prozesswasseraufbereitung. Wir benötigen für den Prozess nun 90 % weniger Frischwasser als zuvor ohne VACUDEST Kreislaufführung. Für unseren neuen Produktionslinien haben wir uns dazu entschlossen, erneut ein VACUDEST System einzusetzen. Die Technologie ist zuverlässig und der Kundenservice der H2O ist beispielhaft!“