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Aufbereitung von Abwässern aus Verzinnungsanlagen

By 15 September 2016acf, case, mechanical

Der Kunde
Bei dem Kunden handelt es sich um ein Unternehmen aus der Stahlbranche mit Standort in Nahost, der Weißblech für Konservendosen herstellt.
Weißblech verfügt über eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit. Das Ausgangsmaterial für dessen in mehreren Schritten erfolgende Produktion ist Gusseisen. Im Verlauf der Herstellung von Weißblech wird das Gusseisen zunächst in einer Stärke von 0,2 – 0,3 mm ausgerollt und dann aus wässrigen, säurehaltigen Lösungen bei einer Temperatur von ca. 60°C galvanisiert. Das Galvanisierbad enthält Eisensulfat, Phenol-Sulfonsäure und Zinnsalze (s. Tabelle). Am Ende des Galvanisierungsprozesses beträgt die Blechdicke ca. 20 Mikron.

Die Herausforderung
Der Kunde muß die Zinnkonzentration im Galvanisierungsbad konstant halten, indem er kontinuierlich die Wassermenge reduziert oder das Wasser mit frischen Chemikalien versetzt. Aus diesem Verfahren resultieren 9.000 Tonnen Abwasser pro Jahr, die entsorgt oder aufbereitet werden müssen.

Die Lösung
Der EVALED® AC EW 30000: ein Verdampfer, der die Abwassermenge durch Vakuumverdampfung reduziert. Durch die damit verbundenen Einsparungen bei Entsorgungskosten, Frischwasser und Chemikalien amortisiert sich die Anlage in weniger als zwei Jahren.

Bei dem ausgewählten Verdampfer, dem Herzstück der Abwasserasseraufbereitung, handelt es sich um einen EVALED® EW 30000. Dieser Verdampfer mit Zwangsumlauf, externem Rohrbündel und Vakuumverdampfung kann täglich bis zu 30.000 Liter Destillat erzeugen.
Das Abwasser wird durch Vakuum über einen Filter in die Siedekammer gesaugt. Die einströmende Menge wird automatisch von Füllstandssensoren gesteuert. Der Zirkulationskreislauf pumpt das Abwasser durch einen primären Wärmetauscher, in dem es mit der zum Sieden benötigten Wärme versorgt wird. Sobald das Abwasser erwärmt ist, fließt es zurück zur Siedekammer, wo es unverzüglich zu sieden beginnt (Flash-Verdampfung). Der Dampf steigt durch den Tropfenabscheider, um die restlichen Tropfen zu verdampfen und kondensiert am U-Rohr Wärmetauscher (Kondensator). Das Destillat wird aus dem oberen Teil des Kesses in den Lagertank geführt, wo es automatisch entsprechend den bei der Inbetriebnahme vorgenommenen Einstellungen abgeleitet wird. Die Anlage wird mit bauseitigem Warm- und Kaltwasser gespeist, wodurch die entsprechende Verdampfungsenergie und Kondensationsenergie bereitgestellt wird.

Ergebnisse und Nutzen
Das aus der Herstellung von Weißblechen stammende Abwasser ist eine wasser-basierte Lösung mit saurem pH-Wert, hohem CSB-Wert und einer hohen Konzentration von Metallen wie z.B. Zinn und Eisen. Sulfate, Chloride und Phenole treten ebenfalls in hohen Konzentrationen auf. Diese spezielle Art von Abwasser mit einer Kombination aus Metallen, organischen Bestandteilen und Chloriden reduziert die Effektivität herkömmlicher physikalisch-chemischer Aufbereitungsmöglichkeiten und eignet sich ganz besonders für den Einsatz der Verdampfungstechnik, besonders bei Durchführung unter hohen Vakuumbedingungen.

Der EVALED® Verdampfer sorgt für eine thermische Trennung der Abwässer in ein Destillat und ein Konzentrat. Das Destillat, das ca. 85 % der eingehenden Menge ausmacht, wird zur Erzeugung neuer Spülbäder in den Prozess zurückgeführt. Das Konzentrat in Höhe von ca. 15 % der anfänglichen Menge wird nach einer Zwischenlagerung in den Prozess zurückgeführt.

In Kürze:

ZLD (Zero Liquid Discharge – abwasserfreie Technologie): das Destillat wird im Prozess wiederverwertet und zur Erzeugung neuer Spülbäder genutzt
Wertstoffverwertung: das Konzentrat wird im Produktionsprozess zur Konstanthaltung der Zinnkonzentration wiederwertet
ROI < 2 Jahre