15.06.2023 Ι Das Unternehmen Osmo Membrane Systems GmbH bereitet einen Teil der bisher der Abwasserbehandlung zugeführten Abfallsäure soweit auf, dass die gereinigte Säure wieder Verwendung finden kann. Vorteil des Membranverfahrens: Das Konzentrationsniveau der Schwefelsäure bleibt erhalten.
Bei der Veredelung von Oberflächen und in vielen Prozessen der chemischen Industrie sind vielfach verdünnte Säuren im Einsatz. Durch die Prozessgegebenheiten reichern sich diese mit zunehmender Nutzungsdauer mit ungelösten und gelösten Inhaltsstoffen an. Deshalb müssen sie häufig ausgetauscht oder extern regeneriert werden. In der Regel neutralisiert eine chemisch-physikalische Aufbereitungsanlage diese Abfallsäuren, obwohl die freien Säuren nur zu einem geringen Anteil verbraucht sind.
Rohstoffe gewinnen durch Membranverfahren
Diese ungenutzten Ressourcen in Form freier Säuren können durch druckgetriebene Membranverfahren wie Ultra- und Nanofiltration sehr effizient zurückgewonnen werden. Gleichzeitig lohnt sich ein Blick auf die verbleibenden Konzentrate, die häufig wertvolle Ressourcen enthalten und somit die Aufbereitung wirtschaftlicher machen können.
Keine Verdünnung der Säure
Pilotierung des Membranverfahrens
Bei ersten Laborversuchen konnte Osmo mit einer Probe aus dem Produktionsbetrieb schnell zeigen, dass die Säurerückgewinnung gut funktionierte. Die in der Probe vorliegende Aluminiumkonzentration von 8 g/l konnte auf einen Wert von kleiner 1 g/l reduziert werden. Gleichzeitig konnte ein Konzentrat mit über 20 g/l erzeugt werden. Im Rahmen der weiteren Projektbearbeitung entschied sich der Kunde zur Pilotierung des Osmo-Verfahrens, um die Leistungsfähigkeit der Trenntechnik im kontinuierlichen Produktionsbetrieb zu bestätigen. Hierzu bereitete für 3 Monate eine technische Pilotanlage beim Kunden im laufenden Betrieb die im Prozess anfallende Schwefelsäure auf. Ergebnis: Mithilfe der Nanofiltrationlässt sich die im Bad verbliebene freie Schwefelsäure in gleicher Konzentration wie im Bad zurückgewinnen. Durch den sehr guten Rückhalt der Aluminiumionen konnte weiterhin eine Aluminatsulfat-Lösung erzeugt werden, die einen kontinuierlichen Aluminiumgehalt im Bereich 25 bis 30 g/l erreichte.
Realisierung in einer Produktionsanlage
Das pilotierte Konzept kam anschließend in einer Produktionsanlage zur Realisierung und trennt seit 2019 stündlich bis zu 20 kg Aluminium ab. Die Verwertung des Nanofiltrationskonzentrates wurde durch den Kunden umgesetzt und umfasste eine Reach-Zertifizierung. Das Konzentrat wird als Produkt verwertet und kommt als Fällmittel, beispielsweise im Kläranlagenablauf zur Phosphatelimination, zum Einsatz. Ursprünglich war die Erwartung des Kunden, dass dieses kostenneutral abgegeben werden kann. Aufgrund der erzielten Qualitäten kann das Konzentrat allerdings zu den üblichen Marktpreisen verwertet werden. Anstelle von Entsorgungskosten in Höhe von mehreren 100.000 Euro pro Jahr erzielt der Kunde mit der Verwertung der Aluminiumsulfatlösung Einnahmen.
