Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel der Untersuchungen war es, ein Verfahren zu erhalten, daß die 'in-line'-Regeneration von Chromatierlösungen ermöglicht. Der Elektrolyt sollte hierbei durch das Entfernen der Kationen und der Reoxidation von Cr3+ zu Cr6+ regeneriert werden. Dieses führt im Idealfall dazu, daß der Elektrolyt, der vorher regelmäßig erneuert wurde, eine unendliche Standzeit hat. Fazit: Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, daß für Chromatierungen eine 'in-line'- Regeneration möglich ist. Nach dem Anpassen der Anlage auf die jeweilige Chromatierung konnten keinerlei negative Einflüsse auf den Chromatierungsprozeß festgestellt werden. Selbst Chromatierungen mit geringer Leitfähigkeit können regeneriert werden. In diesem Fall werden jedoch aufgrund der schlechten Leitfähigkeit größere Anlagen benötigt. Als Anode empfiehlt sich der Einsatz von keramikbeschichteten Titan-Anoden, da diese für alle getesteten Chromatierungen geeignet sind und eine gute Leitfähigkeit haben.
Die 5. Novelle des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) konfrontiert u.a. Betriebe der metallverarbeitenden Industrie mit verschaerften abwasserrechtlichen Anforderungen. Der Paragraph 7a WHG verpflichtet indirekteinleitende Betriebe, sogenannte 'gefaehrliche Stoffe' nach dem Stand der Technik abwassertechnisch vorzubehandeln (Konkretisierung im Anhang 40 und Verordnungen). Ziel des Projektes ist die Analyse der Umsetzung dieser Verpflichtungen in kleinen und mittleren Betrieben der galvanotechnischen Industrie (Lohngalvaniken). Die Konsequenzen fuer betroffene Betriebe sind in der Regel gravierend, da die im behoerdlichen Vollzug formulierten wasserrechtlichen Auflagen neben additiven auch die Einfuehrung produktionsintegrierter Techniken fordern koennen (Vorsorgeprinzip), so dass die Produktionsverfahren selber von Aenderungen betroffen sind. Fragestellung: Im Mittelpunkt steht die Untersuchung der Frage, unter welchen ueber-, zwischen- und innerbetrieblichen Handlungszusammenhaengen und Kooperationsformen technische und organisatorische Massnahmen durchgefuehrt werden, die zu einer produktionsintegrierten Vermeidung/Verminderung von Abwasseremissionen 'gefaehrlicher Stoffe' beitragen. Aufgrund der Hypothese, dass die erhoehte - und nicht nur - technische Komplexitaet produktionsintegrierter Techniken kleine Lohngalvaniken tendenziell ueberfordert, bezieht sich die zentrale Forschungsperspektive auf die Analyse der Bedeutung ueber- und zwischenbetrieblicher Handlungszusammenhaenge ('externer Figurationen' Grunt, 1984) und neuer sozialer Koordinationsmuster fuer das umweltschutzorientierte Innovationsverhalten. Untersuchungsdesign: Die Untersuchung ist als explorative Studie angelegt und traegt hypothesenbildenden Charakter. Die zentrale Untersuchungsmethode besteht in der Durchfuehrung von problemzentrierten Interviews (ca. 60) in vier Gemeinden: Neben Experteninterviews (Verbaenden, Behoerden) liegt der Schwerpunkt auf Interviews mit Geschaeftsfuehrern von Galvaniken und mit technischen Experten der Technik- und Chemielieferanten dieser Galvaniken. (Zwischen-)Ergebnisse: Die Hypothese, dass die untersuchten Galvaniken mit den zu erbringenden Koordinationsleistungen ueberfordert sind und sich auf die Suche nach externen Wissensressourcen begeben, wurde bestaetigt. Ausserorientierung und Qualitaet der Kooperation ist aber abhaengig von der 'Umsetzungsphilosophie' der zustaendigen Behoerde und die Existenz von kooperativen sozialen Beziehungen auf ueberbetrieblicher Ebene ist eher die Ausnahme. Die entscheidende Voraussetzung fuer die erfolgreiche Planung und Einfuehrung integrierter Abwasservermeidungstechniken besteht in der Herausbildung neuartiger Akteursfigurationen zwischen Galvaniken, deren Zulieferern, Abwassertechnikfirmen und den staatlichen Wasserbehoerden.
Im Rahmen der Koordinierung des Projektes wurde die Arbeit der verschiedenen Arbeitsgruppen aufeinander abgestimmt, qualitaetssichernde Massnahmen iniiert und begleitet. Die Arbeitsmethoden zur Erkundung von Altdeponien und Altstandorten wurden in Standardarbeitsanweisungen dokumentiert und in der Fachpresse publiziert. Zur umfassenden Praesentation des Projektes wurden zwei international besuchte Statusseminare organisiert. In eigenen Untersuchungen wurden das langfristige Deponieverhalten von derzeit anfallenden haeuslichen Restabfaellen und mechanisch-biologisch vorbehandelter Varianten ermittelt. Daneben wurden Monoabfaelle gewerblicher Herkunft auf ihr Ablagerungsverhalten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass sich der Restabfall trotz abfallwirtschaflicher Massnahmen (Wertstofferfassung, getrennte Sammlung einer Bioabfallfraktion, Schadstoffsammlungen) in seinem Deponieverhalten nicht von dem Hausmuell vergangener Jahre unterscheidet. Die Schadstoffbelastung des Restabfalls ist als gering einzuschaetzen. Durch eine mechanisch-biologische Vorbehandlung wird das Deponieverhalten entscheidend verbessert, es muss allerdings noch mit signifikanten Belastungen des Sickerwassers mit TOC/TKN und einer geringen Bildung von Deponiegas gerechnet werden. Die untersuchten Monoabfaelle (Schleif-, Metall-, Galvanikschlaemme) zeigten nur geringe Belastungen mit organischen Kohlenstoff und wurden daher als TASi-nah definiert. Die erwarteten Belastungen (TOC/TKN) des Sickerwassers sind gering und es wird mit einem schnellen Erreichen der Grenzwerte fuer Direkteinleitung gerechnet. Eine Bildung von Deponiegas wird fuer diese Abfallarten nicht erwartet.
Das Vermeidungspotential fuer die hessischen Sonderabfaelle liegt nach einer ersten Abschaetzung zwischen 39000 t und 45900 t. Es entspricht einer Vermeidungsquote (=Deponieentlastungsquote) von 27 Prozent bis 31 Prozent. Diese Abschaetzung erfolgte unter Zugrundelegung der gegenwaertig bzw kurzfristig verfuegbaren Technologien und basiert auf den fuer 1985 ausgewerteten hessenspezifischen Daten zum Abfallaufkommen. Das nach dem Stoffflussprinzip ermittelte vermeidungsrelevante Sonderabfallaufkommen betraegt 145779 t und beruecksichtigt 80 ausgewaehlte mengenbedeutsame Abfallarten, die 1985 in Hessen anfielen. Bei den 19 mengenbedeutsamsten Abfallerzeugern fielen mit 69341 t rund 48 Prozent des vermeidungsrelevanten Sonderabfallaufkommens an. Bei diesen Abfallerzeugern handelt es sich ausnahmslos um Betriebe der Branchen Chemische Industrie, Strassenfahrzeugbau, Metalloberflaechenbehandlung. Auf der Erzeugerseite existiert generell ein hoher Konzentrationsgrad. Lediglich 31 Betriebe erzeugen rund 51 Prozent des vermeidungsrelevanten Sonderabfallaufkommens. Dies entspricht 106 (= 3 Prozent) betriebsspezifischen Abfallarten. Die ersten Massnahmenschwerpunkte sollten sich auf jene Abfaelle konzentrieren, die zu den mengenmaessig bedeutsamsten Deponieentlastungen fuehren. Hierbei handelt es sich vor allem um die Abfallarten, verunreinigte Boeden, Galvanikschlaemme, halogenhaltige organische Loesemittel, Lack- und Farbschlaemme, Mineraloelschlaemme. Allein durch Ausschoepfung dieses Vermeidungspotentials waere eine Reduzierung des vermeidungsrelevanten Sonderabfallaufkommens um rund 20 Prozent moeglich.
Die BRD und die Foederative Republik Brasilien entwickelten gemeinsam ein Verfahren zur galvanischen Verzinkung mit anschliessender kataphoretischer Tauchlackierung. Die zweistrassig aufgebaute Anlage besteht aus einem Automaten zur galvanischen Verzinkung mit Vor- und Nachbehandlungsbaedern sowie aus einer durch einen Querumsetzer mit der ersten Anlage verbundenen zweiten Anlagenstrasse zur Elektrotauchlackierung mit kataphoretisch abscheidbaren Wasserlacken. Rohstoffeinsparung und Reduzierung der Schadstoffemission erfolgen durch Spuelwasserrueckfuehrung mit geregelter Wasserdosierung, Regeneration der Blau- und Gelbchromatierungen, Recycling der Zinkelektrolyten und Auskristallisation der Soda aus den Zindbaedern. Standzeiten der Baeder werden durch Badpflegemassnahmen, wie Oelskimmer oder Filterkreislaeufe erreicht. Im Lackiertrakt wird durch einen Elektrodialysekreislauf und Nachdosierung das Lackbad regeneriert. Die Spritzspuelung der lackierten Ware erfolgt mit dem im Kreislauf gefuehrten Filtrat einer Ultrafiltrateinheit. Der zur Demonstrationsanlage gehoerende automatisch gesteuerte Abwasseraufbereitungsprozess garantiert die Faellung, Entgiftung und Neutralisation der Schadstoffe. Die Aktivbaeder werden mit Ausnahme der Chromatierungen zur Minimierung der Schadstoffkonzentrationen am Arbeitsplatz abgesaugt. Die beim Einbrennen des Lacks freiwerdenden fluechtigen Stoffe bleiben weit unterhalb der vorgegebenen Grenzwerte.
Untersuchung der pyrometallurgischen Recyclingmoeglichkeiten von Galvanikschlaemmen. Fragestellungen: Welche pyrometallurgischen Verfahrensmoeglichkeiten stehen zur Verfuegung, welche Legierungen und Schlacken lassen sich erzeugen, welche Schlackenbildner sind noetig?Aufgaben: Charakterisierung von Galvanikschlaemmen unterschiedlicher Herkunft durch chemische Analyse, bestimmung des Wassergehaltes und Elution. Pyrometallurgische Behandlung (Ausgluehen, Einschmelzen im Elektroofen und Flash-Ofen) und Untersuchung der erzeugten Produkte Legierung, Schlacke und Flugstaub. Ergebnisse: Allein die Cr-Gehalte fuehren bei vielen Galvanikschlaemmen zu einer Einstufung in eine hohe Deponieklasse, die Konzentrationen der anderen relevanten Stoffe im Eluat wuerden ohne das Cr i.d.R. zu einer niedrigeren Einstufung fuehren.Eeine Abtrennung entsprechender Abwsserstroeme ist zu ueberdenken, evtl. Fe- und Cr-haltige Abwaesser von NE-metallhaltigen trennen. Nur Hochtemperaturverfahren eignen sich zur pyrometallurgischen Verwertung von Galvanikschlaemmen. Das Gluehen fuehrt i.d.R. zu einer Einstufen in eine hoehere Deponieklasse des Galvanikschlamms durch die Wasserentfernung ( Konzentration ). Hochtemperaturprozesse erbringen je nach Einsatzstoff und Reaktor Cu-Legierungen bzw. Fe-Cu-Legierungen, die Schlacken sind eluatsicher (Deponieklasse 1, NRW). Cr kann je nach Vorbehandlung des Schlammes und Wahl des Reaktors wahlweise in die Legierung oder in die Schlacke ueberfuehrt werden.
Zielsetzung der Projektstudie ist es, die Moeglichkeiten fuer eine moeglichst weitgehende Wertstoffrueckgewinnung aus Rueckstaenden der Galvanikbranche sowie ihrer Peripherieindustrie im Land Berlin zu untersuchen und ein technisches Anlagenkonzept fuer eine chemisch-physikalische Behandlungsanlage (CPB) mit dem Ziel einer hohen Wertstoffrueckgewinnung zu erstellen. Die Phase 1 der Untersuchung hat folgende Zielstellung: Aufnahme der Ausgangsdaten zur Ist-Situation, Ermittlung der fuer die Anlagenplanung massgeblichen Basisdaten durch Beruecksichtigung zu erwartender Strukturveraenderungen sowie der Umsetzung betriebsspezifischer Massnahmenvorschlaege zur Vermeidung und Verwertung, Gesamtanlagenplanung einer chemisch-physikalischen Behandlungsanlage einschliesslich Entwicklung eines Konzeptes fuer die vorzeitige Behandlung von Teilabstroemen sowie fuer Stufen- und Erweiterungsplanung.
Galvaniken verwenden fluorierte Tenside als Netzmittel in den Chrom(Vl)-Prozessbädern, da sie gegenüber den stark oxidativen Badbedingungen stabil sind. Andererseits ist diese Stabilität der perfluorierten Tenside (PFT) mit einer Langlebigkeit und auch hohen Verweildauer in lebenden Organismen verbunden, die zu einer unerwünschten kontinuierlichen Anreicherung in der Umwelt führt. Galvaniken verwenden seit wenigen Jahren insbesondere schwach basische Anionenaustauscher während oder nach der betrieblichen Abwasserbehandlung, um die fluorierten, anionischen Tenside den Gewässern fernzuhalten. Nach einer vollständigen Beladung der Ionentauscher müssen diese entsorgt bzw. verbrannt werden. Dies ist mit einem hohen Wertstoffverlust verbunden. Auch werden bei der Adsorption ebenfalls Stoffe dem Abwasser entzogen, die in der biologischen Kläranlage eliminiert werden können. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Flockungsverfahrens, das zu einem frühen Zeitpunkt der betrieblichen Abwasserbehandlung (Teilstrom) angewendet wird und die überwiegend anionischen Fluortenside gezielt bindet, dem Abwasser durch Fällung/Flockung entnimmt, zu einem festen Abfall führt und hierüber einer sicheren Entsorgung oder einer Verwertung zuführt. In zwei nachbewilligten Arbeitspaketen sollen zudem die Abtrennung von PFT mit Polyamidadsorbern sowie mittels einer elektrochemische Behandlung untersucht werden. Ziel des Projektes war die Eliminierung von Fluortensiden aus dem Abwasser von Galvaniken. Da wurden drei verschiedene Verfahren untersucht. Mit der ersten Methode sollten die PFT mit Kationenpolymeren Ionenpaare bilden, die dann nach Ausfällung des Polymers aus dem zu reinigendem Wasser entfernt werden können. Die Eliminierung mit dem Flockungsverfahren konnte zwar im Laborversuch zu 90% erzielt werden, war aber nur für das Tensid PFOS und unter Einsatz eines Fällungshilfsmittels (Alginat) möglich. Im Vergleich zu den oft eingesetzten Anionentauschern, die Eliminierungsraten von größer als 95% aufweisen, ist die Effektivität nur mäßig. Da zudem bei der Abtrennung mit dem Kationenpolymcr vcrglcichowcioc hoho Konzontrationon an Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel benötigt werden, ist das Verfahren derzeit aus ökologischer und ökonomischer Sicht nicht zu empfehlen. (Text gekürzt)
Galvaniken verwenden fluorierte Tenside als Netzmittel in den Chrom(VI)-Prozessbädem, da sie gegenüber den stark oxidativen Badbedingungen stabil sind. Andererseits ist diese Stabilität der perfluorierten Tenside (PFT) mit einer Langlebigkeit und auch hohen Verweildauer in lebenden Organismen verbunden, die zu einer unerwünschten kontinuierlichen Anreicherung in der Umwelt führt. Galvaniken verwenden seit wenigen Jahren insbesondere schwach basische Anionenaustauscher während oder nach der betrieblichen Abwasserbehandlung, um die fluorierten, anionischen Tenside den Gewässern fernzuhalten. Nach einer vollständigen Beladung der lonentauscher müssen diese entsorgt bzw. verbrannt werden. Dies ist mit einem hohen Wertstoffverlust verbunden. Auch werden bei der Adsorption ebenfalls Stoffe dem Abwasser entzogen, die in der biologischen Kläranlage eliminiert werden können. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Flockungsverfahrens, das zu einem frühen Zeitpunkt der betrieblichen Abwasserbehandlung (Teilstrom) angewendet wird und die überwiegend anionischen Fluortenside gezielt bindet, dem Abwasser durch Fällung/Flockung entnimmt, zu einem festen Abfall führt und hierüber einer sicheren Entsorgung oder einer Verwertung zuführt. In zwei nachbewilligten Arbeitspaketen sollen zudem die Abtrennung von PFT mit Polyamidadsorbern sowie mittels einer elektrochemische Behandlung untersucht werden. Ziel des Projektes war die Eliminierung von Fluortensiden aus dem Abwasser von Galvaniken. Dazu wurden drei verschiedene Verfahren untersucht. Mit der ersten Methode sollten die PFT mit Kationenpolymeren lonenpaare bilden, die dann nach Ausfällung des Polymers aus dem zu reinigendem Wasser entfernt werden können. Die Eliminierung mit dem Flockungsverfahren konnte zwar im Laborversuch zu 90% erzielt werden, war aber nur für das Tensid PFOS und unter Einsatz eines Fällungshilfsmittels (Alginat) möglich. Im Vergleich zu den oft eingesetzten Anionentauschem, die Eliminierungsraten von größer als 95% aufweisen, ist die Effektivität nur mäßig. Da zudem bei der Abtrennung mit dem Kationenpolymer vergleichsweise hohe Konzentrationen an Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel benötigt werden, ist das Verfahren derzeit aus ökologischer und ökonomischer Sicht nicht zu empfehlen. Bei dem zweiten Verfahren wurde für die Abwasserbehandlung erstmals Polyamid als Adsorbermaterial verwendet. Dieses Verfahren hat den großen Vorteil, dass die PFT-Beladung der Module reversibel ist und sowohl das Polyamid als auch die zurückgewonnenen PFT dem Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden können. (Text gekürzt)
Ziel des Verbundvorhabens FiltraSolv war die Gewinnung hochwertiger technischer Kunststoffprodukte aus kunststoffhaltigen Galvanikabfällen, die in der Produktion des Projektpartners WAFA Kunststofftechnik GmbH anfallen. Bei einer Jahresproduktion galvanisierter Kunststoffteile von über 5000 Tonnen ist der Rohstoffbedarf der WAFA immens: Pro Tonne werden im Mittel 80% Kunststoff (ca. 60% Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) und 40% PC/ABS, ein Blend aus ABS und Polycarbonat (PC)), 0,4% Chrom, 7,8% Nickel und 11,8% Kupfer eingesetzt. Dabei entstehen über 150 Tonnen Ausschuss, die bei WAFA nicht wieder eingesetzt werden können. Allein über den Kunststoffanteil verliert WAFA damit Wertstoffe im Wert von ca. 210.000 Euro pro Jahr. Gleichzeitig entsteht bei der Abwasserreinigung der WAFA Galvanikschlamm, der in der heutigen Form nicht recycelt werden kann und als Sondermüll deponiert wird. Das Schließen dieses Rohstoffkreislaufs durch ein innovatives hochwertiges Kunststoffrecycling aus galvanisierten Kunststoffabfällen und die Aufwertung des Galvanikschlamms durch die im Recyclingprozess abgetrennte Galvanikmetallfraktion würde Kosten (und entsprechende CO2-Äquivalente) für ca. 450 Jahrestonnen Abfall (150 Tonnen Galvanikschrott und 300 Tonnen Galvanikschlamm) und rund 200 Jahrestonnen Neukunststoffe einsparen. Vor allem aber reduzierten diese Maßnahmen die CO2-Emission beim Kunststoffhersteller allein durch den Verzicht auf die genannte Neuwaremenge. Das Recycling galvanisierter Kunststoffe zu hochwertigen und bei WAFA wieder einsetzbaren Recyclaten scheitert bislang aber an der nur unzureichenden Trennung der Galvanikbeschichtung vom Basispolymer. So erzeugen kostengünstige Recyclingverfahren wie die Reextrusion mit einer State-of-the-art Schmelzefiltration Recyclate mit hohem Restgehalt an Kupfer-, Chrom- und Nickel-haltigen Partikeln, die die mechanischen Eigenschaften der Recyclate und eventuell daraus hergestellter Produkte sehr negativ beeinflussen. Daher wurde im FiltraSolv-Projekt ein auf Polymerquellung basierendes Recyclingverfahren entwickelt und getestet, dass aufgrund eines geringeren Lösungsmitteleinsatzes mit herkömmlichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen umsetzbar ist. So wäre diese technische Neuentwicklung auf einem Extruder mit Schmelzefiltration und einer Vakuumentgasung umzusetzen. Ein solches System würde die Polymerquellung, Filtration von Galvanometallen und die Lösungsmittelrückgewinnung in einer Linie bewerkstelligen und im Vergleich zu bisher entwickelten lösungsmittelbasierten Kunststoffrecyclingverfahren (z.B. CreaSolv®-Prozess) deutlich geringere Investitions- und Betriebskosten nach sich ziehen. Zusammenfassend wird festgestellt, dass im Projekt eine erfolgreiche Verfahrensentwicklung für Produktionsabfälle galvanisierter Kunststoffe durchgeführt wurde. Das Verfahren erzeugt hochwertige Polymerregranulate sowie ein nickel- und kupferreiches Metall-Reject. Es entstehen keine nennenswerten Nebenprodukte. usw
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| Bund | 57 |
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