Projekt

Untersuchungen in großtechnischen Anlagen haben gezeigt, dass die Elektrodialyse zur Spülwasser-Aufbereitung geeignet ist. Der Energiebedarf zur Behandlung von 1,4 m³/h beträgt 0,5 kW/h. Nicht bewährt hat sich hingegen die Querstrom-Filtration zur Aufbereitung von sauren Entfettungslösungen bzw. die Membran-Elektrolyse für Salzsäure-Beizen.

Bei der Feuerverzinkung von Stahl fallen aus der Oberflächenvorbereitung verbrauchte Prozesslösungen an, die zur Entsorgung an Dritte abgegeben werden. Um zukünftig betriebliche Stoffkreisläufe schließen zu können, wurden in diesem Projekt verschiedene Membranverfahren ausgewählt und deren Eignung durch Untersuchungen mit Technikumsanlagen sowie großtechnischen Anlagen geprüft.

Ergebnisse:

Eine Aufbereitung saurer Entfettungslösungen mittels Querstrom-Filtration war nicht möglich. Die in den Säuregemischen vorhandene Phosphorsäure führte mit den gelösten Eisen-Ionen zu Verblockungen der keramischen Membranen, die nicht entfernt werden konnten.

Alternativ wurde deshalb der Reiniger zu einem 2-Komponenten-System modifiziert, bei dem die organische Lösung oder die Säure/Inhibitor-Komponente je nach Verbrauch zugegeben werden kann. Der Reiniger-Organikanteil konnte in der großtechnischen Anwendung um ca. 50% und die Säure-/Inhibitorkomponente um mehr als 20% verringert werden.

Eine Regenerierung der im Zink- und Eisengehalt unterschiedlichen Salzsäurebeizen mittels Membran-Elektrolyse konnte großtechnisch nicht realisiert werden. Es traten unkontrollierbare Metallabscheidungen auf.

Vorteilhafter stellt sich der Betrieb der großtechnischen Elektrodialyse zur Spülwasseraufbereitung dar. Die Aufkonzentrierung der abgetrennten Stoffe beträgt für Eisen ca. 25-30 g/l und für Salzsäure bis zu 35 g/l. Der Konzentratabstoß in die Beizbäder beträgt ca. 25 l/h. Der elektrische Energiebedarf zur Behandlung von 1,4 m³/h beträgt ca. 0,5 kW/h. Zur Aufrechterhaltung einer langen Anlagenverfügbarkeit wurden der Elektrodialyse drei unterschiedliche Filter vorgeschaltet.

Bezugsquelle:

Der Abschlussbericht zum Vorhaben kann unter der Signatur
F 01 B 1545 ausgeliehen werden bei der
Technischen Informationsbibliothek (TIB) Hannover
Welfengarten 1B
30167 Hannover