Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI

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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
© Hans F. Daniel

Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0
Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung
Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Referenten für den VCI

                   Dr. Gerd Romanowski (VCI)   Dr. Thomas Kullick (VCI)
                   Geschäftsführer             Bereich Umweltschutz,
                   Wissenschaft, Technik und   Anlagensicherheit,
                   Umwelt                      Verkehr

                   romanowski@vci.de           kullick@vci.de
                                                                          © Hanakaz1991/stock.adobe.com
                   Tel: 069-2556-1481          Tel: 069-2556-1445

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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Preisträger

Patrik Stenner               Dipl. Ing. (FH)                       Pauline du Preez               Edith Ober
(Evonik Operations GmbH)     Christoph Bojer                       (Sasol GmbH)                   (für die SystemKosmetik GmbH)
Head of Exploration &        (Nouryon Industrial Chemicals GmbH)   Project Engineer Technology    Umweltingenieurbüro
Electrochemistry | Process   Site Responsible Engineer             Development                    Edith Ober
Technology & Engineering     Produktion / Industrial Chemicals
                                                                   Pauline.duPreez@de.sasol.com   edith-ober@t-online.de
patrik.stenner@evonik.com    Christoph.bojer@nouryon.de
                                                                                                               © Hanakaz1991/stock.adobe.com

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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Hinweise zum Ablauf des Webinars

        Alle Teilnehmer befinden sich im Zuhörermodus

        Nach dem Webinar kann die Präsentation in VCI-
        Online herunterladen werden.

        Fragen können Sie während des gesamten
        Webinars in das Fragenfeld für die Frage &
        Antwort-Runde am Schluss eingeben.
        Präsentation und Mitschnitt stehen im Anschluss
        auf www.vci.de zum Download bereit
        Präsentation steht auch unter „Unterlagen“
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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Agenda

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Aktuelles aus der
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Wassergesetzgebung und                            Preisverleihung und
anschließende Diskussion   Laudatio               Projektvorstellung

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                           Fragen und Antworten

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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Die Ressource Wasser in der chemischen Industrie
1   Dr. Thomas Kullick

                                                       © Cozine/Stock.Adobe.com
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Die Chemie weiß um Kostbarkeit der Ressource Wasser

 Wasser hatte schon immer eine besondere Bedeutung für die chemisch-pharmazeutische
  Industrie − alle großen Chemiestandorte wurden an Flüssen gegründet
      Transportweg
      Versorgung mit Rohstoff „Wasser“
 Große Anstrengungen der Branche führten zur Reduzierung der
      benutzten Wassermenge
      eingetragenen Stoffe (Schwermetalle,
       organische Substanzen, Phosphate …)

                                                                                             © BASF SE
       Fazit: Deutliche Verbesserung der Wasserqualität
       in Deutschland seit den 70er Jahren

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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Berichte in Medien widersprüchlich und für „Normalbürger“ nicht überschaubar!

Quelle: Umweltbundesamt

                                                                 Quelle: energie-umwelt.ch; Oktober 2014

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                     Quelle: Stiftung Warentest; 7/2019
Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Aktuelle Herausforderungen für die Branche: Klima

                                                                                     © Mr.Stock/stock.adobe.com

     Klimawandel:
      Hohe Gewässertemperaturen und       Transportproblemen
       niedrige Wasserstände führen zu:    Beschränkung der Entnahme steigenden
                                            Stoffkonzentrationen bei gleicher Fracht ….
                                           Starkregen, Überschwemmungen

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Nachhaltiger Umgang mit Wasser 2.0 - Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Preisverleihung - VCI
Aktuelle Herausforderungen für die Branche: Diskussion

Debatte über industrielle Produktion und
Produkte:
 Klagen von Umwelt-NGO und …
 … Beschwerden von Anwohnern gegen laufenden
  Betrieb und neue Anlagen
 Anlagen-Genehmigungen durch Behörden wird
  schwieriger
 Produkte der chemisch-pharmazeutischen
  Industrie werden kritisch bewertet
 Wegen hoher Wassertemperaturen und -Knappheit
  immer mehr Verteilungsfragen

                                                         © eccolo/stock.adobe.com
Aktuelle Herausforderungen für die Branche: Resultat

 Ansprüche an die Qualität des gereinigten Abwassers (Stoffe, Mikroplastik, Wärme, Keime …) steigen
 Akute Probleme bei der Trinkwasserversorgung verschärft Diskussion
 Steigende Verteilungskämpfe um Ressource Wasser:
 Konkurrierende Nutzungen von Bürgern, Landwirtschaft und Industrie im „Corona-Sommer 2020“

                                                                                      © H_Ko/stock.adobe.com
Aktuelle Diskussionen zum Umgang mit Wasser: Gute Ideen sind immer gefragt

Stoffreduktion durch
       Teilstrombehandlung / prozessintegrierte Maßnahmen (Anhang 22)
       Verringerung des Austrags von Mikroplastik
       intelligente Applikationstechniken für Endkunden (z.B. Ersatz von Wirkstoffsalben durch Pflaster)

Chemie ist Problemlöser für Dritte
       Verbesserte Produkte für Endkunden und gewerbliche/industrielle Anwendungen
        (z.B. verzögerte Freisetzung eines Wirkstoffes über einen längeren Zeitraum)
       Trinkwasseraufbereitung

                                                                                             © Jeriko/stock.adobe.com

 12
Fragen und Antworten

                       © tostphoto/stock.adobe.com
2                Laudatio

© MQ-Illustrations/stock.adobe.com
Mitglieder der Bundesjury

 Dr. Heinrich Lochte aus dem Bundeswirtschaftsministerium, der Dr. Winfried Horstmann, vertreten hat
 Dr. Michael Reubold vom CHEManager
 Gertrud Sahler aus dem Bundesumweltministerium
 Xaver Schmidt von der IG BCE
 Prof. Ferdinand Schüth aus dem Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
 Dr. Wolfgang Große Entrup, VCI-Hauptgeschäftsführer
 Dr. Gerd Romanowski, VCI-Geschäftsführer Wissenschaft, Technik und Umwelt

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Preisverleihung und Projektvorstellung
     3
                           Mittelstandspreis

© スタジオサラ/stock.adobe.com
RESPONSIBLE-CARE-WETTBEWERB 2020
Thema: Nachhaltiger Umgang mit Wasser

                                        17
Wie lässt sich eine Überbelastung der kommunalen Kläranlage
durch Produktionsabwasser aus der Kosmetikherstellung vermeiden?
Begleiten Sie uns, wir erläutern Ihnen die Hintergründe und zeigen auf, wie durch
gezielte innerbetriebliche Abwasservorbehandlung die Umwelt geschützt und
die kommunale Kläranlage maßgeblich entlastet wird.

                                                                                    18
Die Firma
SystemKosmetik GmbH ist ein zertifiziertes Familienunternehmen mit über 120 Mitarbeitern.
Seit über 30 Jahren Kosmetik-Hersteller für private Label- und Markenprodukte. Das beinhaltet
den gesamten Entwicklungs- und Herstellprozess bis hin zum Versand der Endprodukte.

Die Produktion erfolgt nach
der Kosmetik-GMP
(gute Herstellpraxis)
DIN EN ISO 22716

                                                                                                19
Firmengebäude mit Produktionshalle
Ausgangslage / Hintergrund

                  Vor Beginn der Errichtung des Betriebes wurden ordnungsgemäße
                  Baupläne nach Vorgaben der EWS eingereicht.

                  Diese sahen einen Fettabscheider vor, mit dem das Abwasser aus der
                  Kosmetikproduktion vorbehandelt werden sollte.

                  Es wurde jedoch bei der Genehmigung nicht berücksichtigt, dass
                  herkömmliche Fettabscheider für Abwässer der Kosmetik
                  produzierenden Industrie bei weitem nicht geeignet sind.

                                                                                       20
Anforderungsanalyse

                      Es wurde festgestellt, das die Behandlung des Abwasser
                      aus der Kosmetik-Herstellung in einem
                      Fettabscheider/Schlammfänger nicht möglich ist.
                      Gründe:
                      1. Das Abwasser ist zu warm/zu heiß
                      2. Das Abwasser ist sehr hoch belastet (im Vergleich zu
                         herkömmlichem Haushaltsabwasser)
                      3. Das Abwasser ist eine Emulsion (Fette/Tenside)
                         Eine Abscheidung von Emulsionen ist jedoch
                         rein physikalisch in der Fettabscheideanlage
                         nicht möglich

                                                                                21
Lösungsweg – Flotations Versuchsreihen
Fällungs- und Flockungsversuche bei einem Anlagebauer
Begleitet durch Analysen Rohabwasser und behandelt
Flotation: Ein Verfahren zur Abtrennung von Schwimmstoffen die leichter als Wasser sind

                  Rohabwasser          Reaktion mit           Einlauf
                                    Flockenhilfsmittel   Flotationsanlage
                                    und Flockenmittel
                                                                                          22
Lösungsweg – Analysen
                                                      Probenahme 09.06.2020
                    Parameter                    Abwasser     Abwasser   Reinigungs Bemessungswert
                                                unbehandelt   behandelt leistung (%)      häusliches
                                                                                        Rohabwasser
                    CSB (mg/l)                    14000         4100       70,71          600 - 800
                    BSB5 (mg/l)                    7020         2600       62,96          200 - 400
                    CSB/BSB5                       1,99          1,57                      3,5 - 4,2
                    abf. Stoffe (mg/l)            12400           45       99,64
                    lip. Stoffe (mg/l)             1900           66       96,53             300
                    Tenside anionisch (mg/l)       38,4           3,2
                    Tenside n. ionisch (mg/l)       3,2           2,2      92,29       in der Summe 40
                    Tenside kationisch (mg/l)
Flotationsanlage

Schlammentwässerung
                      Behälter Flockungs- und
                      Flockungshilfsmittel
                                                24
So funktioniert´s - Abwasseraufbereitung
       Misch- und Ausgleichsbecken   +     Flotation   +   Schlammentwässerung

• Vergleichmäßigung des Abwassers
• Rührwerke halten das Abwasser homogen
• Überdosierung kann so vermieden werden

                                                                                 25
Fazit zum Betrieb der Flotationsanlage
• Abwasser organisch biologisch besser
  abbaubar wie häusliches Abwasser

• Lipophile Stoffe unter dem Richt-
  (Grenz)wert von 300 mg/l (DWA M 115,
  Teil 2)

• Zuverlässige und stabile
  Reinigungsleistung

                                         26
Fazit zum Betrieb der Flotationsanlage
• Reinigungsleistung Tenside lip. Stoffe
  (85 % Quantil) 95,0 %

• Reinigungsleistung alle Parameter (85 %
  Quantil) 84,0 %

• Tenside, lipophile Stoffe fördern
  Wachstum von Fadenbakterien bedeutet
• Schwimmschlamm, Grenzwerte KA
  gefährdet - was vermieden wird, da

• Diese Stoffe niedriger sind deutlich
  niedriger als im häuslichen Abwasser

                                            27
Herzlich danken wir allen beteiligten Mitarbeitern, Firmen und Unterstützern, ohne die das heraus-
fordernde Projekt nicht umsetzbar gewesen wäre. Allen voran möchten wir uns besonders herzlich
bei Frau Ober (Dipl.-Chem.-Ing.) bedanken, sie hat das Projekt federführend vorangetrieben und ihr
wertvolles Know-how in die Anlage fließen lassen.

Beteiligte Firmen:
• Umweltingenieurbüro Edith Ober (Dipl.-Chem.-Ing.) e.K in 83558 Maitenbeth
• Steindsorfer Technology GmbH in 75053 Gondelsheim
• Omitron GmbH in 86316 Friedberg
• Wastewater Solution Group GmbH in 4672 Bachmanning-A
Preisverleihung und Projektvorstellung
     3
                               3. Platz

© スタジオサラ/stock.adobe.com
Abwasserfreies Chemiewerk – keine
Utopie mehr!
VCI-Responsible-Care-Wettbewerb 2020
Unsere Vision

               Abwasserfrei bis 2035

Responsible Care Wettbewerb VCI 2020   Nouryon Industrial Chemicals GmbH Ibbenbüren 31
Zeitstrahl Abwasserreduktion

                                 Jahresschmutzwassermenge in m³/a

          130.000
                                          50.000          28.000                             0

                     2015                   2018            2023                           2035

Responsible Care Wettbewerb NRW 2020                        Nouryon Industrial Chemicals GmbH Ibbenbüren 32
Innovativ

                                             alt            Ausschleusung von Sole
                                        Hg-Elektrolyse           ins Abwasser

            Solekreislauf
       Chlor-Alkali-Elektrolyse              neu                  Optimaler Einsatz von
                                                                  Wasser in Kreisläufen
                                       Membranelektrolyse

                                                                   Abwasserreduktion
                                                                     auf < 0,5 m³/h

Responsible Care Wettbewerb VCI 2020                              Nouryon Industrial Chemicals GmbH Ibbenbüren 33
Simpel, aber effektiv

                                       alt   Abwasser

         Nicht verunreinigte
            Laborproben
                                       neu          zurück in den Prozess

                                                    Abwasserreduktion

Responsible Care Wettbewerb VCI 2020               Nouryon Industrial Chemicals GmbH Ibbenbüren 34
Eine Lösung – zwei Vorteile

                                       alt   Abwasser

        Leicht bis kaum                                 Recycling in
  verunreinigte Prozessströme          neu              vorhandenen Prozessen

                                                        Trinkwassereinsparung
                                                                 (€)

                                                           Abwasserreduktion
                                                                 (€)
Responsible Care Wettbewerb VCI 2020             Nouryon Industrial Chemicals GmbH Ibbenbüren 35
Nouryon –
Ihr Partner in unverzichtbarer Chemie
für eine nachhaltige Zukunft

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Preisverleihung und Projektvorstellung
     3
                               1. Platz

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Einsparung von Wasser und Reduzierung von Abwasser
durch Substitution der Ringflüssigkeit in einer Vakuumanlage
VCI-Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Nachhaltiger Umgang mit Wasser

Copyright ©, 2020, Sasol
Einsparung von Wasser und
                           Reduzierung von Abwasser durch
                           Substitution der Ringflüssigkeit
                           in einer Vakuumanlage
                           Wer sind wir?
                           Projektbeschreibung

                           Zusammenfassung & Ausblick

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                                                              39
Wer sind wir?

  ● Die Sasol-Standorte in Deutschland gehören zur südafrikanischen Sasol-Gruppe, die mit über 30.000 Beschäftigten in 31 Ländern einer
    der bedeutendsten Chemie- und Energiekonzerne weltweit ist.
  ● Sasol in Deutschland betreibt insgesamt drei Werke (Brunsbüttel, Hamburg, Marl)
  ● Sasol Germany GmbH in Brunsbüttel:
            ●    Fettalkohole
            ●    Anorganische Spezialchemikalien, insbesondere hochreine und ultrahochreine Aluminiumoxide und -oxidhydrate
  ● 765 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind am Standort Brunsbüttel beschäftigt (Stand September 2020)

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                                                                                                                                          40
Einsparung von Wasser und
                           Reduzierung von Abwasser durch
                           Substitution der Ringflüssigkeit
                           in einer Vakuumanlage
                           Wer sind wir?

                           Projektbeschreibung
                           Zusammenfassung & Ausblick

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                                                              41
Projektbeschreibung

1. Einführung

                                                    ● Ziel der Nachhaltigkeit
                                                    ● Betrachtung und Analyse des (Ab-)Wasserhandling/-managements
                                    1.                am Standort im Rahmen einer Projektgruppe mit dem Ziel
                                  Ökologie               ●   den Wasserverbrauch und die Abwassermengen zu reduzieren,
                                                         ●   Kühl- und Abwasser effizient wiederzuverwenden
                                                         ●   und die eingeleitete Abwasserfracht zu verringern
                                                    ● Projekt Guerbet-Anlage

                               2.           3.
                           Wirtschaft    Soziales

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                                                                                                                   42
Projektbeschreibung

2. Ausgangslage
                                                                                                       Linearer n-Alkohol

Projekt Guerbet-Anlage:                                                                            Dimerisierung
  ● Produktion von einfach verzweigten Alkoholen (Dimeralkohole, „ISOFOL®“) der Kettenlänge C12+
    aus linearen Fettalkoholen (Monomeralkohole) über Guerbet-Prozess                                         Reaktion
  ● Druckerzeugung durch Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen mit Wasser als Ringflüssigkeit
  ● Kontaminierung der Ringflüssigkeit durch Mitriss von organischen Verbindungen                     Destillation
    -> Erhalt der Leistungsfähigkeit der Vakuumanlage nur durch ständige Zugabe von Frischwasser
  ● mit organischen Verbindungen beladenes Wasser gelangt in das Chemieabwassernetz des Werkes               Roh-Alkohol
  ● ca. 32.000 m³/a Abwasser allein in diesem Produktionsabschnitt
                                                                                                   Fraktionierung

                                                                                                             ISOFOL®

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                                                                                                                            43
Projektbeschreibung

3. Umstellung der Ringflüssigkeit
  ● 2019: Umstellung der Ringflüssigkeit bei 4 von 5 Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen auf organische Ringflüssigkeit
  ● organische Ringflüssigkeit: Kopfprodukt (Monomer/Dimer-Gemisch) aus der Dimer-Destillationskolonne
  ● Kopfprodukt wird teilweise durch die Vakuumanlagen geführt, bevor es den Prozess verlässt, um vermarktet zu werden.
  ● Umstellung bei 1 Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe und 1 Flüssigkeitsring-Abgasverdichter aufgrund Prozessführung nicht möglich, Betrieb
    weiterhin mit Wasser -> Restmenge an Abwasser verbleibt

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                                                                                                                                          44
Projektbeschreibung

4. Ergebnisse
                                                                                   Abwassermenge [m³]
  4.000

  3.000

  2.000

  1.000
                                                                        Inbetriebnahme

        0
               Jan 19      Feb 19   Mrz 19   Apr 19   Mai 19   Jun 19    Jul 19   Aug 19 Sep 19   Okt 19   Nov 19 Dez 19   Jan 20   Feb 20   Mrz 20   Apr 20   Mai 20   Jun 20   Jul 20

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                                                                                                                                                                                    45
Projektbeschreibung

4. Ergebnisse
                                    Abwassermenge [1.000 m3]
       40
                                                                                       ● Durchschnittlicher Wasser-Verbrauch:
                       34,778                                                              ●   ca. 32.000 m³ pro Jahr vor Inbetriebnahme
                                                                      33,51927273
                                                                                           ●   ca. 6.000 m³ für das Finanzjahr 2020
       30
                                                                                       ● ca. 81% Einsparung an Wasser bzw. Abwasser pro Jahr
                                             25,93527273
                                                                                         in diesem Bereich
                                                                                       ● ca. 8 % bezogen auf die gesamte Chemieabwassermenge
       20                                                                                des Werkes
                                                                                       ● Insgesamt Reduzierung der organischen Belastung im Abwasser
                                                                                       ● Senkung der Ausgaben für Frischwasserbezug und
       10                                                                                Abwasserkosten

                                                                              4,5564

                                0                        0
        0
                           2017                      2018                    2019

                                vor Inbetriebnahme     nach Inbetriebnahme

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                                                                                                                                                  46
Einsparung von Wasser und
                           Reduzierung von Abwasser durch
                           Substitution der Ringflüssigkeit
                           in einer Vakuumanlage
                           Wer sind wir?

                           Projektbeschreibung

                           Zusammenfassung & Ausblick

Copyright ©, 2020, Sasol
                                                              47
Zusammenfassung & Ausblick

                                                                  2.500

  ● Einsparung von Wasser bzw. Abwasser: ca. 2.200 m³/Monat
                                                                  2.000
  ● Entspricht ungefähr dem monatlichen Wasserverbrauch
    von 150 4-Personen-Haushalten (2.286 m3; tägl. Pro-Kopf-Verbrauch:
    127 Liter in Deutschland; Quelle: www.statista.de)            1.500
  ● Prüfung der Umsetzbarkeit in anderen Sasol-Werken, z.B.

                                                                  m3
    in den USA
                                                                  1.000

                                                                   500

                                                                       0
                                                                           monatlicher Wasserverbrauch
                                                                           von 150 4-Personen-
                                                                           Haushalten
                                                                           durch Projekt eingesparte
                                                                           Wasser-/Abwassermenge pro
                                                                           Monat

Copyright ©, 2020, Sasol
                                                                                                         48
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
VCI-Responsible-Care-Wettbewerb 2020: Nachhaltiger Umgang mit Wasser

Copyright ©, 2020, Sasol
Preisverleihung und Projektvorstellung
     3
                               1. Platz

© スタジオサラ/stock.adobe.com
Unter Strom:
 Sauberes Wasser dank
 Elektrostatik

 2.10.2020 / Patrik Stenner, Silke Suhr,
              Yikalo Tecle

51
Motivation

                                                    Ausfällung von Mikroplastik mit Chemikalien
     Viele Abwässer enthalten Mikroplastik,
     welches sich nur durch Ausfällung mit
     Chemikalien abtrennen lässt.
     Das Mikroplastik ist dann mit der Chemikalie
     vermischt und lässt sich nicht mehr
     wirtschaftlich recyceln und wird verbrannt.

                                                    Abwasser unbehandelt   Abwasser nach der Fällung
                                                                               mit Chemikalien
                                                                                    Quelle: Delta-Umwelt.com

52
Idee – Elektrische Felder zum Abtrennen der Mikroplastik

                                                                                                                                                                                                                                                                          ̶
                                                                                                                                                                                      ̶                                                                   ̶                               ̶
                                                          ̶                                                                                                           ̶                       ̶
                                  ̶                                               ̶
                                                                                                                                                                                                                                                      ̶                               ̶
                                                                                                                                                              ̶                           ̶                                                                           ̶
                          ̶                                               ̶                                                                                                       ̶
                                                  ̶

                                                                                                              ̶
                                                                                                      ̶               ̶

                                                                                                  ̶               ̶                                                                                           ̶
                                                                                                          ̶                                                                                           ̶               ̶

                                                                                                                                                                                                  ̶               ̶
                                                                                                                                              ̶                                                           ̶
                                                                                                                              ̶                                   ̶

                                                              ̶                                                                                                                                                                                                   ̶
                                                                                                                          ̶                               ̶                                                                                   ̶
                                      ̶                                               ̶                                                   ̶                                                                                                                                       ̶

                              ̶                                               ̶                                                                                                                                                           ̶                                   ̶
                                                      ̶                                                                                                                                                                                                       ̶

                                                                                                                                                      ̶
                                                                                                                                      ̶                                       ̶                                                       ̶
                                                                                                                                                                                                                              ̶                   ̶
                                                                      ̶
                                              ̶                                               ̶                                   ̶                                       ̶
                                                                                                                                                  ̶
                                                                                                                                                                                                                          ̶                   ̶
                                                                                                                                                                                                                                  ̶
                                          ̶                                               ̶
                                                                  ̶

53
Mikroplastik – Abscheidung im elektrostatischen Feld
                                                                Erste Handversuche
     Mikroplastik-Partikel (Bsp. PMMA) bewegen                  im Labor waren
     sich sehr schnell in elektrischen Feldern.                 vielversprechend.

     Aufgrund ihrer negativen Oberflächenladung
     wandern sie zur positiven Elektrode (Anode).

                                                    PVC-Zelle

     .

                                                                       Elektroden

                                                    Mikroplastik
                                                    abgeschieden auf der
                                                    Elektrode
54
Abscheidemechanismus
Durch pH-Verschiebung haften die Partikel an der Elektrodenoberfläche

     Wasserspaltung:

     ▪ Spaltung des Wassers an der
       Anode zu H3O+ und an der Kathode         4 H2O + 4e-
                                                                                 O2 + 4 H3O+ + e-
       zu OH-

                                          K                           --
                                          a                      --        --                       A
     Mechanismus:                         t                    --           --                      n
                                          h                      --        --                       o
                                                                      --
     ▪ Anodenbereich wird sauer (pH7)
     ▪ Zetapotentialverschiebung              2H2 + 4 OH-                               6 H2O
     ▪ Agglomeration & Anhaftung an der
       Elektrodenoberfläche
                                                     basisch
                                                                                       sauer

55
Übertragung des Verfahrens auf einen kontinuierlichen Prozess

     Mit einer als Elektrode geschalteten Walze gelingt es,
     die Mikroplastik-Partikel kontinuierlich abzuscheiden.

     Walze = Anode
                                    Rakel

        Wanne = Kathode

56
Optimierung der Parameter

     Nach Optimierung der Parameter wird
     kontinuierlich das Mikroplastik mit geringer
     Restfeuchte aus dem Abwasser gewonnen.
     Das abgeschiedene Mikroplastik kann
     zurückgewonnen werden.
     Die spezifischen Energiekosten betragen
     zwischen 0,3 bis 0,5 €/kg Polymer (trocken).

                                 Mikroplastik auf der Walze

57
Vorteile einer E-Abscheidung

     ▪ Abscheidung von Nanopartikel

58
Vorteile einer E-Abscheidung

     ▪ Abscheidung von Nanopartikel
     ▪ Kontinuierlicher Betrieb

59
Vorteile einer E-Abscheidung

                                            Stromquelle

     ▪ Abscheidung von Nanopartikel
                                                 =
     ▪ Kontinuierlicher Betrieb
     ▪ Entwässerung
                                                 E

                                            H
                                      (+)         O       (-)
                                            H
                                                Wasser-
                                                molekül

60
Vorteile einer E-Abscheidung

     ▪ Abscheidung von Nanopartikel
     ▪ Kontinuierlicher Betrieb
     ▪ Entwässerung
     ▪ Geringer Energieverbrauch

61
Im Rahmen des LimnoPlast-Projektes soll nun der Scale up erfolgen

     Die Technologie soll auf unterschiedliche
     Polymere übertragen und in diversen
     Anwendungen getestet werden.

     Abscheidewalzen werden bereits
     großtechnisch eingesetzt, bisher
     jedoch noch nicht für Mikroplastik.

                                                 Erste Skizze zu einem Scale-up der Walze

62
Danke

  Exploration &
 Electrochemistry

63
64
Die Preisträger

                  Herzlichen Glückwunsch

 65
4   Fragen und Antworten

                           © tostphoto/stock.adobe.com
Die Preisträger

                  Herzlichen Glückunsch

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Disclaimer

Rechtliche Hinweise:
Alle hier zur Verfügung gestellten Informationen wurden nach bestem
Wissen und Gewissen zusammengestellt. Eine Gewähr für die Aktualität,
Richtigkeit und Vollständigkeit der Informationen wird nicht übernommen.
Der Verband der Chemischen Industrie e.V. (VCI) haftet nicht für Schäden,
die durch die Nutzung der zur Verfügung gestellten Informationen
entstehen. Dies gilt nicht, soweit diese vom VCI vorsätzlich oder grob
fahrlässig verursacht wurden.

                                                                            Foto: ppart/ThinkstockPhotos

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Corona-Warn-App der Bundesregierung

 Corona-Warn-App ist deutschlandweit am 16. Juni 2020 gestartet
 VCI unterstützt die Kampagne auf Bitte der Bundesregierung
 Je mehr Menschen die App nutzen, desto größer ist ihr Nutzen!
 Weitere Informationen finden Sie auf der VCI-Website und bei der Bundesregierung

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KONTAKT
                       Verband der
                       Chemischen Industrie e.V. (VCI)

                                       Martina Schönnenbeck
                                       schoennenbeck@vci.de
                                       Tel: 069 2556-1535

                                       Dr. Thomas Kullick
                                       kullick@vci.de
                                       Tel: 069 2556-1445
© VCI-Thomas Koculak
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