Null-Emission Rohwasserproduktion in der Automobilindustrie
Kurzbeschreibung
In der metallverarbeitenden Industrie wird das anfallende Abwasser in der Regel durch Zugabe von Säure, Lauge, Fällungschemikalien und Flockungsmitteln gereinigt, bevor es in den Vorfluter gelangt. Diese Zugabe von Chemikalien führt zu einer deutlichen Erhöhung der Salzbelastung des Wassers, weshalb eine Prozesswasserrückgewinnung nicht wirtschaftlich ist. Innovative Lösungen entsprechend der von der Bundesregierung beschlossenen deutschen Nachhaltigkeitsstrategie sind gefragt, um bis 2030 eine ressourcen- und klimaschonende Wassernutzung zu realisieren. Im Verbundprojekt NERA entwickeln die Projektbeteiligten einen neuen Abwasserreinigungsprozess, um Abwasserteilströme aus der metallverarbeitenden Industrie als wertvolle Quelle für Rohstoffe und Prozesswasser zu erschließen. Im Sinne einer verbesserten Kreislaufwirtschaft soll die Rückgewinnung von Abwasserinhaltsstoffen und Prozesswasser möglichst chemikalienverbrauchsfrei, reststofffrei und gleichzeitig klimaneutral erfolgen. Der neue Abwasserreinigungsprozess basiert auf einem innovativen Reaktorsystem zur elektrochemischen Fällung und Rückgewinnung von Phosphat und Schwermetallen wie z.B. Mangan, Nickel, Zink und Chrom.
Ziele
Das Projekt NERA verfolgt mehrere Einzelziele. Zu Beginn wird ein elektrochemischer Fällungsprozess zur effizienten Entfernung und Rückgewinnung von Schwermetallen entwickelt, optimiert und bewertet. Dieser Prozess wird anschließend weiterentwickelt, um eine Rückgewinnung von schwermetallarmen Phosphaten zu ermöglichen. Ferner wird ein Elektrolyse-Reaktorsystem im Pilotmaßstab entwickelt, wobei der Stromverbrauch zu minimieren und Scaling zu vermeiden ist. Im Pilotversuch bei einem Demonstrationsmaßstab von ca. 8.000 m3/a ist eine nachhaltige Abwasserbehandlung zur salzarmen Rohwasserproduktion nachzuweisen. Ergänzend ist eine Verwertbarkeit der Fällungsprodukte (Schwermetalle und Phosphate) nachzuweisen. Auch ist die Rohwasserproduktion für eine industrielle Kreislaufschließung zu optimieren und zu bewerten. Abschließend wird ein zukunftsweisendes Abwassermanagementkonzept erarbeitet, welches die neuen elektrochemischen Behandlungsmöglichkeiten berücksichtigt.
