CVT-2009-36 [BibTeX]
Jochen Herr, Christian Kazner, Sven Lyko, Karl Manderscheid, Carsten Herse, Thomas Melin:
Rückhalt von Nickel durch Schließung von Wasserkreisläufen in der Automobilindustrie mittels Membranverfahren
In: DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (Eds.): Industrietage - Wassertechnik Management und Behandlung industrieller Prozess- und Abwässer, 33-43
Abstract:
In einer vom Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (MUNLV) NRW geförderten Pilotstudie wurde untersucht, inwieweit das Spülbadwasser nach der Phosphatierung von Automobilkarosserien am Standort Köln-Niehl der Ford-Werke GmbH aufbereitet werden kann, um den Verbrauch von Prozesswasser und -chemikalien sowie die Emission insbesondere von Nickel (Ni) zu minimieren. Ziel war es, mit einer Nanofiltration (NF) die Schwermetalle und Prozesschemikalien des Spülbadwassers in die Phosphatierung zurückzuführen und das Permeat der NF nach einer Umkehrosmose (UO) und anschließendem Ionenaustauscher (IAT) als vollentsalztes (VE) Wasser für die Spülbäder zu nutzen. Mit der Kombination aus NF und UO konnte ein auf die Fracht bezogener Nickelrückhalt von im Mittel >99,7 % erreicht werden. Das auf-bereitete Wasser nach dem Ionenaustauscher erfüllte mit einer mittleren Leitfähigkeit von 14 µS/cm die Kriterien für VE-Wasser. Bei Behandlung des gesamten Volumenstroms an VE-Wasser, das bisher den Spülbädern zugeführt wird, und bei Permeatausbeuten beider Membranstufen von 90% können ca. 40.000 m3/a VE-Wasser eingespart werden. Die Fracht an Nickel, welche zur betriebseigenen Abwasserbehandlungsanlage (ABA) gelangt, reduziert sich mit 14 kg/a auf ein Hundertstel der Ursprungsfracht von etwa 1.400 kg/a. Die indirekt eingeleitete Ni-Fracht ließe sich in geringerem Umfang ebenfalls verringern. Neben Nickel werden weitere Be-standteile des Phosphatierbads (Zink, Mangan) im Kreislauf geführt. Außerdem reduziert sich der Verbrauch an Fällungs- und Flockungsmitteln für die bisherige Abwasserbehandlung, da über 94% der Ni-Fracht aus den Spülwässern der Vorbehandlung stammen. Dies wirkt sich ebenfalls positiv auf den Umweltschutz aus. Durch eine hier nicht untersuchte Verwendung der Retentate aus der NF in der Phosphatierstufe und der UO-Retentate in der Entfettung ist mit der nachfolgend vorgestellten Technologie sogar ein geschlossener Kreislaufbetrieb in der Vorbehandlung ohne Abwassereinleitung möglich.