ZERMEG II – Zero emission retrofitting method ... - Fabrik der Zukunft

der Wertstoffverluste und der Schwermetallgehalte in den inerten Abgängen, die Vermeidungvon Abgasen und Stäuben, die Möglichkeit der Erzeugung von Metallen und derenVerbindungen mit hoher Reinheit (meist 99,99 %) sowie die energie- undreagenziensparende Verwertung von Rohstoffen mit geringen Metallgehalten. Nachteilig istder, bezogen auf die Wertstoffmasse, hohe Reagenzbedarf, zumal meist erheblicheÜberschüsse erforderlich sind.Bei der Abtrennung von Restmetallgehalten aus verbrauchten Lösungen durchNeutralisationsfällung entstehen unter Einsatz weiterer Reagenzien hohe Neutralsalzfrachten,die zur schädlichen Aufsalzung der natürlichen Gewässer beitragen. Obgleich der Aufsalzungheute durch Einsatz von Membranverfahren begegnet werden kann, ist die Erarbeitunggeschlossener Stoffkreisläufe sinnvoller. Hierdurch können die Reagenzienüberschüssebesser genutzt und nicht nur der Reagenzbedarf, sondern auch der Wasserbedarf gesenktwerden. 31Wenn durch Anwendung einer Trenntechnologie das Beizbad selbst oder die Spülwässerhinter einem Prozessbad mit dem Ziel aufbereitet werden, die gewonnene Wirkstofflösungwieder im Prozessbad einzusetzen, spricht man von einer Elektrolytrückführung.Eine andere Form der Aufbereitung von Prozessbädern ist die Wertmetallrückgewinnungaus Wirkstoffbädern und aufkonzentrierten Spülwässern. Die gewonnenen Wertmetallewerden entweder so aufbereitet, dass sie in einem Prozessbad wieder als Einsatzstoffverwendet werden können, oder sie werden extern als Rohstoff verwendet. Beide Prozessekönnen auch in nur einer einzigen Trenntechnologie bewältigt werden.Die wichtigsten Parameter zur Beurteilung, ob eine Elektrolytrückführung generell möglichist, sind die Verdunstungsverluste des Prozessbades sowie die Art und Menge der Wert-/Störstoffe in Prozessbad und Spüle. Aufgrund der Wasserbilanz eines Prozessbades sindeiner Elektrolytrückführung Grenzen gesetzt. Selbst bei warm arbeitenden Prozessbädernreicht die natürliche Verdunstung oft nicht aus, um eine 100 %ige Elektrolytrückführung zuermöglichen.Deshalb muss Spülwasser, aus dem Elektrolyte zurückgeführt werden sollen, meist in einemVorbehandlungsschritt aufkonzentriert werden. Dies kann in Verdunstern oder Verdampfern,aber auch mittels Elektrodialyse oder Umkehrosmose erfolgen. Welches Verfahren imjeweiligen Fall am besten geeignet ist, hängt unter anderem von der Zusammensetzung desentsprechenden Prozessbades ab.Da bei der Aufkonzentrierung neben den Wertstoffen in der Regel auch die Störstoffeangereichert werden, muss oft eine zusätzliche Reinigung, z.B. mit einem Selektiv-Ionenaustauscher, erfolgen. Um den Aufwand der Aufkonzentration der Spülwässer nicht zugroß werden zu lassen, sind Maßnahmen zur Elektrolytrückführung in der Regel mit einersparsamen Spültechnik verknüpft. Durch die Anwendung dieser Spültechniken erhält mankleine Spülwasservolumina mit hoher Konzentration, was die weitere Aufkonzentrierung unddamit die Elektrolytrückführung erleichtert.Schwermetallhaltige Abwässer fallen sowohl in der metallverarbeitenden Industrie alsauch in der chemischen Industrie an und bisher ist das Vermeiden von Restmengen imAbwasser unumgänglich. Daher kommt selektiven innovativen Rückgewinnungsverfahreneine große Bedeutung zu, hier wird insbesondere der Biotechnologie große Aufmerksamkeitgeschenkt (z.B. Kupferrückgewinnung). In Tabelle 15 ist eine Übersicht gegeben, welcheVerfahren zur Abtrennung welcher Metalle wässriger Lösungen geeignet sind.31 Seminar „Recycling von Metallen aus Industrieabwässern“ Fachhochschule Köln, Referat Nachhaltige Entwicklung undRecyclingtechnik, Fachbereich Anlagen- und Verfahrenstechnik, Prof. Dr. Rückert, Köln, April 1999ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFFEndbericht ZERMEG IISeite 62