Wenn es um umweltfreundliche Lösungen geht, rückt die wertvolle Ressource Wasser immer stärker in den Fokus. Eine Produktion ohne Abwasser kann eine Lösung sein, um Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ideal miteinander zu vereinen. Der Schutz und Erhalt knapper werdender Wasservorräte führt auch in Europa zu immer strengeren Bestimmungen für die Nutzung von Trinkwasser und die Entsorgung von Abwasser. Eine Antwort darauf könnte Zero Liquid Discharge (ZLD) sein. Dahinter verbirgt sich das Ziel, industrielle Abwässer durch verschiedene Technologien in sauberes, wiederverwendbares Wasser umzuwandeln, Abwasser entsteht so gar nicht mehr. Doch ist das überhaupt sinnvoll?
Zero Liquid Discharge ist ein Verfahrensprozess basierend auf verschiedenen Technologien zur Wasseraufbereitung, bei dem kaum bis gar kein Wasser im Kreislauf verloren geht. Es entsteht eine Produktion ohne Abwasser. Diese Lösung ist interessant, wenn es am Standort an leicht verfügbarem Wasser mangelt, es keine günstigen Entsorgungsmöglichkeiten gibt oder die Einleitung der Abwässer hohen, behördlichen Anforderungen unterliegt.
Teil der Zero Liquid Discharge-Technologien ist in der Regel die thermische Verdampfung, bei der Abwasserkonzentrate so weit aufkonzentriert werden, sodass am Ende hochreines Wasser (als Destillat) und ein festes, trockenes Produkt (als Konzentrat) entstehen. Das Wasser kann dann beispielsweise für Kühl- oder Reinigungsprozesse wiederverwendet werden. Das trockene Abfallprodukt kann zur Energieproduktion verbrannt, auf Deponien entsorgt oder je nach Ausgangsprodukt auch als Rohstoff weiterverwendet werden. Abwasser wird vollständig vermieden, Frischwasser wird dadurch eingespart.
Durch die Kombination von chemisch-physikalischen und biologischen Verfahren mit Membranfiltration, sowie Verdampferanlagen wie die EVALED Baureihe von Veolia, kann die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Abwasserbehandlung auf ein Maximum gesteigert werden. Doch die abwasserfreie Produktion lohnt sich nur unter bestimmten Rahmenbedingungen. Die zentrale Frage dabei ist immer, wie stark und aufwändig Industrieabwässer überhaupt behandelt werden müssen.
Indikator 1 für Zero Liquid Discharge – Hohe Abwasserkosten
Vielerorts gelten hohe gesetzliche Anforderungen an die Entsorgung und Einleitung von industriellem Abwasser. Sei es aufgrund begrenzter Kapazitäten der Infrastruktur (Kanalisation und Kläranlage) oder zum Schutz vor erhöhten Umwelt- und Gesundheitsrisiken durch die hohe Belastung des Abwassers.
Zero Liquid Discharge kann dabei helfen, die gesetzlichen Anforderungen leichter einzuhalten und gleichzeitig die Abwasserkosten zu reduzieren, wie in einem Beispiel aus der Klebstoffindustrie:
Abwasserfreie Produltion für Klebstoffproduzent
Die europäische Niederlassung eines weltweit führenden Klebstoffherstellers für die Holz-, Möbel-, Grafik-, Textil- und Automobilindustrie, hat mit extrem hohen Kosten für die Entsorgung des Abwassers zu kämpfen. Die von Veolia bereitgestellte Anlage kombiniert Wärmepumpen-Vakuumverdampfer und Vakuumverdampfer mit Zwangsumlauf und kann somit etwa 15 m3 Abwasser pro Tag thermisch behandeln.
Die Analyseergebnisse erfüllen die Erwartungen: Die Wiederverwendung des aus der Abwasserbehandlung stammenden Destillats ermöglicht es, die Abwassereinleitung auf ZERO zu reduzieren. Die unmittelbaren Vorteile: Weniger Kontrollprozesse der Abwassereinleitung durch örtliche Behörden, enorm gesunkene Kosten der Entsorgung des Konzentrats und Verwandlung des Abwassers in eine mehrfach nutzbare Ressource.
Zero Liquid Discharge-Indikator 2 – Wasserknappheit
Dort, wo Wasser ohne Einschränkung verfügbar ist, spielt Zero Liquid Discharge häufig keine Rolle. In Regionen, wo Wasser jedoch ein knappes Gut ist, empfiehlt es sich Wasserkreisläufe konsequent zu schließen (In unserem Beitrag „Wasserkreisläufe neu denken: Abwasser ist eine Ressource“ haben wir bereits über geschlossene Wasserkreisläufe berichtet).
Mit dem Wissen, dass auch in Deutschland der Grundwasserpegel mittlerweile kontinuierlich sinkt, ist es nur eine Frage der Zeit, bis Wasserkreisläufe auch hierzulande gesetzlich geschlossen werden müssen. Dass ZLD nicht nur nachhaltig sondern auch wirtschaftlichen Mehrwert erzeugt, zeigen die folgenden beiden Beispiele:
Abwasservermeidung für Stahlproduzent in Mexiko
Der Weltmarktführer in der Produktion von Edelstahl verfolgt das ehrgeizige Ziel, Abwasser in seiner Niederlassung in Mexiko zu vermeiden und damit teures Frischwasser zu ersetzen. Das Destillat sollte mit dem RO-Permeat aus der Vorbehandlung des Edelstahl-Beizwassers, in den Produktionsprozess zurückgeführt werden.
Die Lösung besteht aus vier Verdampfern (RV F 60) mit einer Kapazität von 60 Tonnen pro Tag, gefolgt von sechs weiteren Verdampfern (AC R 6) mit einer Kapazität von sechs Tonnen pro Tag.
Damit können 85% des Abwassers wiederverwendet und die Kosten für die Entsorgung so stark gesenkt werden, dass sich die Anlageninvestition bereits nach zwei Jahren vollständig amortisiert hat.
Null Abwasser für Hersteller von Photovoltaik-Anlagen
Ein weltweit agierender Hersteller und Betreiber von Photovoltaik-Anlagen hatte zum Ziel,
- die Entsorgungskosten des Abwassers zu reduzieren,
- Wasser für den Produktionsprozess wiederzuverwenden
- und zukünftig die anfallenden Abfallstoffe aufzubereiten und als Rohstoff weiter zu verkaufen.
Veolia installierte dazu einen Verdampfer der Baureihe RV F 60, mit einer Kapazität von 60 Tonnen pro Tag, schaffte es damit, das Abwasser auf ZERO zu reduzieren und die Kosten für die Entsorgung drastisch zu senken. Aufgrund der guten Ergebnisse, entschied sich der Kunde, diese Technologie in fünf weiteren Werken in Nordamerika, Europa und Südostasien einzuführen.
Aus den Beispielen wird deutlich, Unternehmen können aus verschiedenen Gründen Wasserkreisläufe schließen und damit die Produktion nachhaltiger gestalten sowie die gesamtbetriebliche Wirtschaftlichkeit verbessern. Veolia Water Technologies verfügt über das Know-How, um Zero Liquid Discharge-Prozesse effektiv zu realisieren. Wir empfehlen im Vorfeld ein Anlagen- und Wasseraudit durch Veolia durchführen zu lassen, um Potenziale und Schwachstellen identifizieren zu können.
In vermeintlich wasserreichen Ländern wie Deutschland, ist Wassermangel noch nicht im Bewusstsein angekommen. Wasserhaushalte und Grundwasserspiegel geraten aber auch bei uns immer häufiger aus dem Gleichgewicht. Es gibt also schon jetzt Anlass genug, sich mit dem Schließen der Wasserkreisläufe innerhalb der Produktionsanlagen intensiv auseinanderzusetzen und Lösungen für eine abwasserfreie Produktion in Betracht zu ziehen.
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