Das Projekt WEISS_4PN beschäftigt sich mit verschiedenen Ansätzen zur Reduzierung des Wasserfußabdruckes der Stahlindustrie. Von der Optimierung etablierter Verfahren, wie die Formulierung und Aufbringung einer Anti-Fouling-Beschichtung auf Membranen zur Verlängerung von Standzeiten in Umkehrosmoseaggregaten, über die labormäßige Untersuchung des Trennverhaltens verschiedener Membranen in einer membran-gestützten Kapazitiven Deionisation (mCDI) bei verschiedenen Abwässern, bis hin zum digitalen Kühlleistungsmanagement um mit prädiktiven Aussagen zum produktionsbedingten Wasserbedarf und erwarteter Wasserverfügbarkeit als Rahmenbedingung zur übergeordneten Produktionssteuerung.
Alle Ansätze werden gemeinsam von insgesamt 7 Verbundpartnern verfolgt, mit dem Ziel den Frischwasserbedarf von industriellen Produktionsanlagen zu verringern – und die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend.
Innerhalb der Projektlaufzeit wurde unsere Pilotanlage mehr als 4 Monate an mehreren Standorten betrieben und die Ergebnisse aus mehreren Hundert Betriebsstunden zeigen, dass trotz zunächst teils bedenklich erscheinenden Abwässern die gewählte Aufbereitungstechnik aus Ultrafiltration und mehrstufiger Umkehrosmose in der Lage ist die getesteten Abwässer zu 95-99% zurückzugewinnen. Ein Thema welches alle Aufbereitungen beschäftigt ist die Entsorgung der Konzentrate – unsere Lösung hier ist ein im Prozess integrierter Verdampfer. Die entstehende Sole aus der Entsalzungsanlage wird aktuell labormäßig in einem Verdampfer weiterverwertet, der im industriellen Maßstab mit Abwärme betrieben werden wird und dessen Kristallisator in der Lage sein wird eine technisch reine wiederverwertbare Salzfraktion zu gewinnen.
Die Betrachtungen der Industriestandorte zeigte eine hohe Individualität an Anforderungen, die zum einen aus der komplexen gewachsenen Struktur der unterschiedlichen Produktionsbetriebe mit gänzlich verschiedenen Abwasserbelastungen beruht – sich zum anderen aus der Wasserchemie der Zusatzwässer standorttypisch ergibt. So finden teilweise Grundwasser bzw. eigene Quellen und Seen als Eingangsparameter Verwendung, im Gegensatz dazu sind wiederum andere Betriebe auf die Entnahme von Frischwasser aus Fließgewässern angewiesen, die natürlicherweise starken Pegelwechseln unterworfen sind, als auch bereits hohe Salzfrachten in die Wassersysteme einbringen können.
Somit steht am Anfang eines Anlagenkonzeptes stets eine genaue ganzheitliche Analyse des Standortes und einer geeigneten Wahl an Aufbereitungstechniken. Im Projekt WEISS_4PN stellen wir uns eben diesen Herausforderungen und sammeln Erkenntnisse zur Aufbereitung von Stranggußabwässern, Absalzwässern aus Warmbreibandwerken oder auch Abwässern aus zentralen Abwasserbehandlungseinrichtungen, die letztlich ggf. sogar Sanitäre Abwässer beinhalten können. Die untersuchten Vorbehandlungen wie Ultrafiltrationen, mCDI oder speziell plissierte Filterelemente zeigten je nach Abwasser Vor-, aber auch Nachteile, jedoch konnte für jedes Abwasser eine geeignete Vorbehandlung zusammengestellt werden, die es handelsüblichen Umkehrosmoseanlagen ermöglicht 2-stufig Ausbeuten von 95-99% zu erreichen und mit einem geeigneten Verdampfersystem sind die Konzentrate aufzubereiten, so dass die Entsorgungsvolumina gering gehalten werden können.
Unser Dank gilt dem BMBF als Fördermittelgeber, dem Projektträger PTKA, der DECHEMA für die Unterstützung des Projektes und nicht zuletzt allen Verbundpartnern für ihren engagierten Einsatz.
