Dieses Forschungsvorhaben gibt einen Überblick über die in Deutschland betriebenen Anlagen zur Verchromung von Metallen und Kunststoffen sowie zum Beizen von Kunststoffen. Verfahren, in denen früher Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) eingesetzt wurde, werden beschrieben. Für die verschiedenen Anlagenarten: funktionelles Verchromen (Hartverchromen), dekoratives Verchromen (Glanzverchromen) und Kunststoffbeize wurden die Art und Menge der eingesetzten fluorfreien und fluorhaltigen Netzmittel ermittelt. Gemäß den erhobenen Daten fand beim funktionellen Verchromen und in der Kunststoffbeize eine flächendeckende Substitution von PFOS durch 6:2 Fluortelomersulfonsäure (6:2 FTS) statt. Beim dekorativen Verchromen wurde PFOS vollständig durch fluorfreie Netzmittel, 6:2 FTS oder durch den Einsatz Chrom(III)-basierter Verfahren, die keine fluorhaltigen Netzmittel erfordern, ersetzt. Anhand der erhobenen Branchendaten wird der bundesweite Netzmittelverbrauch abgeschätzt. Die Hochrechnung für den 6:2 FTS- Verbrauch in der Galvanikbranche ergibt für das Jahr 2017 ca. 12 Tonnen. 6:2 FTS sowie die alternativ eingesetzten fluorfreien Netzmittel werden durch Steckbriefe charakterisiert. Nach aktuellem Kenntnisstand ist 6:2 FTS toxisch, bioakkumulativ nur in Invertebrata und bildet persistente Abbauprodukte. Der Abbau und das Verhalten von 6:2 FTS in der Umwelt wird dargestellt. Am Beispiel von zwei Betrieben, in denen PFOS (Altanlage) bzw. 6:2 FTS zum Einsatz kamen bzw. kommen, wurde der Pfad der eingesetzten Netzmittel vom Einsatzort bis hin zur Einleitungsstelle in die öffentliche Kanalisation bzw. das Gewässer verfolgt. Es wird untersucht, wie die Freisetzung dieser fluorierten Netzmittel im Prozess selbst und in der Abwasserbehandlung gemindert werden können. Bestehende und in Entwicklung befindliche chemische und physikalische Alternativverfahren zur Oberflächenbehandlung, die ohne Chrom(VI) oder fluorierte Netzmittel auskommen, werden beschrieben und eventuelle Hindernisse für deren Nutzung werden dargestellt. Quelle: Forschungsbericht
The chromium (Cr) limit values are currently tightened to 25 (micro)g L-1 (EU), 5 (micro)g L-1 (Germany), and possibly 10 (micro)g L-1 Cr(VI) (California). The combined process of chemical reduction, coagulation, and biotic filtration (RCbF) efficiently removes Cr(VI) in drinking water. In this study, redox-active substances (O2, NO3-, Fe2+, MnO2) were investigated concerning their effect on the RCbF process. The experiments were performed at two-stage pilot waterworks for biological iron and manganese removal. O2 or NO3- as oxidants affected the RCbF process, neither by consumption of the reductant Fe(II) nor by re-oxidation of already formed Cr(III) in the supernatant of the filter bed. However, the oxidation of Cr(III) by O2 to Cr(VI) with MnO2 as a mediator was identified as potential risk for Cr breakthrough. Up to one third of the initial Cr(III) concentration was oxidized to Cr(VI) in the second filter bed within a contact time of only 5 min. The kinetically relevant mechanism seemed to be the formation of Cr(III)Fe(III)-hydroxides and not the reduction of Cr(VI) by Fe(II). Further, the mixing of Cr(VI) containing raw water with Fe(II) containing groundwater was determined as a chemical-free alternative for the RCbF process, depending on the resulting Fe(II) concentration after mixing. © 2023 by the authors
Aufgrund neuer Erkenntnisse zum Vorkommen von Chrom und der aktuellen toxikologischen Bewertung wird die Einführung eines Grenzwertes für Chrom VI (Cr (VI)) im Trinkwasser in Deutschland diskutiert. Im Projekt "Aufbereitung von mit Chrom belastetem Rohwasser für die öffentliche Trinkwasserversorgung" wurde die technische Machbarkeit zur Entfernung von Cr(VI) mittels des Aufbereitungsprozesses der biologischen Enteisenung und Entmanganung im halbtechnischen Maßstab untersucht. Reduziertes Eisen-(II)-haltiges Grundwasser enthält aufgrund der thermodynamischen Stabilität kein Cr(VI). Daher wurde das Aufbereitungsverfahren - Reduktion, Coagulation, Filtration (RCF) - im Projekt um die biologische Enteisenung erweitert - im Folgenden als "bio-Fe-RCF" abgekürzt. Bei diesem Verfahren wird Cr(VI)-haltigem Rohwasser Fe(II) zudosiert. Infolgedessen wird Cr(VI) chemisch zu kaum löslichem Chrom III (Cr(III)) reduziert, welches anschließend koaguliert und im nachfolgenden Filtrationsprozess abgetrennt wird. Überschüssiges Fe(II) wird im anschließenden Filtrationsprozess mithilfe der biologischen Enteisenung entfernt. Gegenüber dem RCF-Verfahren bietet "bio-Fe-RCF" folgende Vorteile: Die Oxidation des Fe(II) findet mikrobiologisch katalysiert und (unter-)stöchiometrisch erst nach Eintritt in das Filterbett statt. Auf diese Weise wird die Kontaktzeit zwischen Fe(II) und Cr(VI) vor dem Eintritt ins Filterbett optimiert. Aufgrund der geringen Sauerstoffkonzentration oxidiert soeben entstandenes Cr(III) nicht zurück zu Cr(VI). Ebenfalls wird Cr(VI) als Oxidationsmittel gegenüber gelöstem Sauerstoff begünstigt, um Fe(II) zu oxidieren. Das Aufbereitungsverfahren erreicht zuverlässig Konzentrationen unter 0,5 (mikro)g/L Cr (VI). Konzentrationen unter 0,3 (mikro)g/L Cr (VI) werden mit großem Aufwand und Prozessoptimierung erreicht. Verglichen mit Schwankungen der Randbedingungen wie pH-Wert, Filtrationsgeschwindigkeit, Anwesenheit von Nitrat oder der Cr(VI) -Konzentration ist das Verfahren sehr robust. Die anfängliche Konzentration an Fe(II) erwies sich als wichtigster Parameter für den Aufbereitungserfolg. Ein Durchbruch von Cr(III) durch die Enteisenungsstufe führt unweigerlich zu einer Rückoxidation zu Cr(VI) an der Mangandioxidoberfläche der anschließenden Entmanganungsstufe. Die Entsorgung des Rückspülschlamms über Indirekteinleitung ins Abwasser scheint problematisch, weil die Schwellenwerte der föderalen Gesetzgebung für Chrom übertroffen werden können; hierfür bedarf es noch der Entwicklung eines Lösungsweges. Chrom wird in dreiwertiger Form im Schlamm fest in die Mineralstuktur der Eisenablagerung eingebaut. Die Mischung von Cr(VI)-haltigem, Fe(II)-freiem mit Cr(VI)-freiem und Fe(II)-haltigem Rohwasser mit anschließender Aufbereitung mit der biologischen Enteisenung führt ebenfalls zu einer weitgehenden Entfernung. Quelle: Forshcungsbericht
Die Fa. thyssenkrupp Rasselstein GmbH betreibt in Andernach die Produktion von Verpackungsstahl. Bisher basieren rund 80% der produzierten Mengen im Bereich Verzinnen/Verchromen auf Chrom (VI), das seit dem 21.09.2017 gemäß Erlass der EU für alle nicht autorisierten Verwendungen verboten ist. Die Weiterverwendung von Chrom (VI) wird der Antragstellerin wohl noch bis September 2021 erlaubt werden. Für die Erhaltung des Produktionsstandortes Andernach soll zukünftig das ungefährlichere Chrom (III) zum Einsatz kommen. Die bisher genutzte Veredelungsanlage 8 (VA 8) kann aber auch mit Umbaumaßnahmen die erforderlichen technischen Anforderungen nicht erfüllen. Daher soll als Alternative kurzfristig die neue Veredelungsanlage 13 (VA 13) zur Weiterführung der Produktion errichtet werden (Anlage nach Nr. 3.10.1 des Anhangs 1 zur 4. BImSchV).
Eine Firma betreibt auf dem Grundstück Fl.-Nr. 485/12 der Gemarkung Marktoberdorf u.a. eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen (Galvanikanlage). Die Betreiberin plant den Umbau der Galvanikanlage. Die Anlage soll um eine Chrom III Linie erweitert werden. Durch diese Erweiterung soll ein Teil der Produktpalette mit dem weniger gefährlicheren Chrom III verchromt werden. Eine Reduzierung der gefährlichen Chromsäure (Chrom VI bzw. CrO3) ist die Folge. Das Wirkbadvolumen erhöht sich auf 99,4 m3. Neben Umbaumaßnahmen im Gebäudebestand selbst, ist auch eine zusätzliche Abluftreinigungsanlage erforderlich.
Die Linder Metallveredelungsgesellschaft mbH betreibt am Standort Vogelherd 2, in 72479 Winterlingen eine Anlage zur Oberflächenbehandlung und hat 21.02.2024 die immissionsschutzrechtliche Änderungsgenehmigung für die technische Umstellung der Galvanik am vorgenannten Standort beantragt. Unter anderem soll eine Änderung des 2. Chrom-VI-Bades in ein Chrom-III-Bad in der Nickel-Chrom Anlage vorgenommen werden und damit eine Umstellung aller Chrom VI Prozesse auf Chrom III Prozesse im Betrieb. Dies führt auch zu einer Änderung der Abwasserbehandlung und zur Reduzierung der Hydroxidschlammmengen, die deponiert werden müssen. Dafür fällt mehr flüssiges pumpfähiges Konzentrat als Abfall an, der extern als gefährlicher Abfall entsorgt werden muss
In den bereits bestehenden oberflächentechnischen Anlagen der Firma Diedrich Sandersfeld GmbH & Co. KG sollen in den Prozessbädern vereinzelt Chemikalien ausgetauscht werden, im wesentlichen solll Chrom (VI) durch Chrom(III) ersetzt werden.
Es sollen die chrom-VI-haltigen Stoffe künftig entfallen und durch Chrom III ersetzt werden. Dies führt auch zu Änderungen bei der Lagerung, Abwasserbehandlung, den Abfällen, der Frischwasserversorgung und der Abluftbehandlung in der auf dem Betriebsgelände bereits vorhandenen Halle. Das Gesamtwirkbadvolumen soll um ca. 1,9 m³ auf 46,01 m³ erhöht werden.
Die BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH und Co. KG ist ein mittelständisches Unternehmen der Automobil-Zulieferindustrie und stellt galvanisierte Kunststoffteile her. Um Kunststoffteile galvanisieren zu können, müssen diese so vorbehandelt werden, dass sie elektrisch leitfähig sind. Für diese Vorbehandlung der Kunststoffteile ist der Einsatz von sechswertigem Chrom bisher zwingend erforderlich gewesen, während im darauffolgenden eigentlichen Verchromungsprozess bereits auf das weniger umweltrelevante dreiwertige Chrom umgestellt werden konnte. Das im Umweltinnovationsprogramm geförderte Vorhaben von BIA zielte darauf ab, den gesamten Galvanikprozess Chrom(VI)-frei und effizient zu gestalten und damit erstmalig eine chromfreie Kunststoffvorbehandlung sowie eine ressourceneffiziente Verchromung am Standort Solingen zu realisieren. Dieses Ziel konnte durch die Installation einer Vorbehandlungsanlage auf Mangan-Basis sowie einer Verchromungslinie mit innovativer Anodentechnik erreicht werden. Der Prozess sowie verschiedene Einkomponenten-Bauteile sind bei den Automotive OEM vorgestellt sowie getestet worden und haben entsprechende Freigaben erzielt. Durch das innovative Vorhaben konnten für die Chrombeschichtung Energieeinsparungen erzielt werden, die einer CO 2 -Emmissionsminderung von rund 120 Tonnen CO 2 pro Jahr entsprechen. Dabei spielt eine neuartige Anodentechnik für den Betrieb der dreiwertigen Chrombäder eine wichtige Rolle. Neben dem Verzicht auf Chrom(VI) konnten auch in der neu errichteten Abwasserbehandlungsanlage zahlreiche Umweltentlastungen erreicht werden. So wurden Verfahren zur Ressourcenrückgewinnung implementiert, die die Aufwände in der Wasseraufbereitung sowie den Zusatzverbrauch für die Elektrolyte reduzieren. Modernste Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung sorgen überdies für einen energieoptimierten Betrieb. Durch dieses Vorhaben konnte erstmals die vollständig Chrom(VI)-freie Galvanisierung von Kunststoffen realisiert werden, was einen erheblichen Beitrag zum Fortschreiben des Standes der Technik leistet und gute Übertragungsmöglichkeiten auf andere Kunststoffverchromungsanlagen bietet. Eine finale Serienumsetzung des chromfreien Vorbehandlungsprozesses ist allerdings aus zwei Gründen noch nicht erfolgt. Zum einen sind zwar die generellen Effizienzmaßnahmen auf alle Bauteile in der Galvanik übertragbar und umgesetzt, aber die Vorbehandlung ist für die Verarbeitung von selektiven Mehr-Komponentenbauteilen nicht fähig. Entsprechend kann der Artikelmix insbesondere für innovative Bauteile mit Licht- und Funktionsintegration nicht über diese Vorbehandlung verarbeitet werden. Des Weiteren führt die chromfreie Vorbehandlung zu deutlich höheren Kosten bei Chemikalien, Anlagentechnik und final auch der Abwasserbehandlung. Eine Preissteigerung wird entlang der Kundenkette abgelehnt und entsprechend auch ein Serieneinsatz der Vorbehandlung nicht beauftragt. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2021 - 2023 Status: Abgeschlossen
Das Projekt "Cr(VI)/Cr(III)-Verteilung und Wirkung von Cr(VI) am Beispiel unterschiedlich belasteter Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Im Hinblick auf die Praezisierung eines Cr-Pruefwertes fuer Boeden soll die Cr(VI)/(Cr(III)-Verteilung an Standorten mit typischer Cr-Belastungssituation (z.B. Altstandorte von Gerbereien, metallverarbeitenden Betrieben) ermittelt werden. Von Interesse sind auch Standorte mit potentieller Cr(VI)-Belastung ueber den Luftpfad. In weiteren Untersuchungen soll die oekotoxische Wirkung von Cr(VI) auf Bodenorganismen bestimmt werden. Das Vorhaben dient zugleich der Validierung der in einem vorangegangenen Projekt optimierten Analysenmethoden fuer Cr(VI).
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 26 |
| Land | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 23 |
| Umweltprüfung | 5 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 9 |
| offen | 22 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 30 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 2 |
| Keine | 25 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 20 |
| Lebewesen & Lebensräume | 23 |
| Luft | 17 |
| Mensch & Umwelt | 31 |
| Wasser | 23 |
| Weitere | 29 |