Projekt

Das Projekt beschäftigt sich mit der Wiederverwendung von industriellem Abwasser und der Konzentratinhaltsstoffe (Rückgewinnung von Salzen). Ausgangspunkt für die Wasserwiederverwendung sind die Anforderungen der Industriebranchen. Um den Anforderungen zu genügen, werden verschiedene Verfahrensschritte weiterentwickelt und kombiniert. Mithilfe eines Simulationswerkzeuges wurde das Aufbereitungsverfahren ganzheitlich optimiert. Aufbauend auf Stoffstromanalysen der Anwendungsstandorte wurden Prozesse für verschiedene Industriebranchen entwickelt. Als Technologien wurden dabei unter anderem folgende eingesetzt:

- Membrandestillation

- selektive Niedertemperatur-Destillation-Kristallisation

- Elektrodialyse.

Da organischen Abwasserbestandteile die Rückgewinnung von Salzen erschweren, ist die Trennung von refraktärer Organik und Salzen mittels selektiver Membranverfahren wichtig. Am Produktionsstandort der DEK Deutsche Extrakt Kaffee GmbH Berlin wurde einige Monate eine Pilotanlage betrieben und wissenschaftlich begleitet. In der Pilotanlage wurde das Wasser in einer Umkehrosmose aufkonzentriert und anschließend mittels Nanofiltration, Elektrodialyse und Membrandestillation sowie alternativer Destillation/Kristallisation zur Salzrückgewinnung aufbereitet. Damit erreichte das Wasser eine für Kühlwasser, Reinigungswasser oder Kesselspeisewasser genügende Qualität. Bei der selektiven Kristallisation wurden zwei organikfreie Salzgemische erzeugt:

- ein Gemisch aus 90 % Natriumkarbonat und -hydrogenkarbonat mit geringen Anteilen an Natriumchlorid und Kaliumnitrat

- ein Salzgemisch aus verbleibenden Ionen, für das es derzeit keinen Markt gibt, sodass es entsorgt werden muss. Anschließend wurde die Pilotanlage für Umkehrosmose-Konzentrat für das Abwasser der L'Orial Produktion Deutschland GmbH & Co. KG in Freiburg eingesetzt und untersucht.

Ergebnisse:

Das im Projekt entwickelte Verfahren ermöglicht die Konzentratbehandlung mit weniger als 4 ‚¬/ml und Wasserrecyclingraten von über 95%. Aus dem Konzentrat können bis zu 40% der Salze rückgewonnen werden, wodurch weniger Salze in die Umwelt eingetragen werden. Zudem wurde eine auf optischer Kohärenztomografie basierende Methode zur Visualisierung von Fouling und Scaling entwickelt. Mit dieser Methode wurde die kritische Foulingrate definiert, bei der sich die Prozessleistung des Verfahrens signifikant verschlechtert, und es wurden geeignete Reinigungsstrategien entwickelt.