TRENDTHEMA: WASSER- UND ABWASSERMANAGEMENT konkreten Zielen bzw. Zielwerten belegen? Wertmaßstäbe sind dabei meist ökonomische Parameter auf der Produktionsseite, die mit zusätzlichen Zielen wie Wasserbedarf (m 3 /kg Produkt), Reststoffaufkommen (Abfallmenge/ kg Produkt), max. Konzentrationen, Energiebedarf (kWh/kg Produkt) in Konkurrenz stehen. Auch die zusätzlichen, häufig ökologisch/ nachhaltig motivierten Ziele konkurrieren miteinander. In der Praxis ist eine Zielstellung daher äußerst komplex, nichtsdestotrotz aber notwendig. die Abwassermenge über geeignete Membrantechnologien (z. B. High Efficiency Reverse Osmosis HERO) zu verringern. Dies reduziert die Menge des anfallenden Rohwassers und senkt die Energiekosten. Bild 2: ZLD – ja oder nein? Die Entscheidungspfade der Piwa-Experten geben Hilfestellung Foto: Dechema/VDI ZLD: Ja oder Nein? Mit dieser Frage hat sich auch die ProzessNet- Fachgruppe Piwa in Abstimmung mit dem DGMT-DME-Ausschuss Wasser Zukunft (AWZ) beschäftigt. Die Experten diskutierten das Für und Wider dieser Technologie und untersuchten die Rahmenbedingungen, unter denen ZLD sinnvoll oder nicht sinnvoll ist. So macht ZLD nach Ansicht der Experten nur dann Sinn, wenn eine Energiequelle vorhanden ist, mit der sich die thermische Aufbereitung in den Anlagen kosteneffizient realisieren lässt. Dies kann beispielsweise die Abwärme eines anderen Prozesses sein, aber auch zur Verfügung stehende Solar- oder Windenergie. Ein weiterer Punkt, der eine ZLD-Anlage sinnvoll machen kann, ist die bereits erwähnte Wasserknappheit am Standort der Anlage. Fehlen eine ausreichende Wasserversorgung oder entsprechende Kläranlagenkapazitäten, ist also die Infrastruktur mangelhaft, kann die ZLD eine geeignete Alternative sein. Auch wenn ein hoher Wertstoff- oder Energiegehalt im Abwasser vorhanden ist, könnte eine ZLD die Aufbereitungsmethode der Wahl sein. Keine Wahl bei der Aufbereitungsmethode hat ein Anlagenbetreiber allerdings dann, wenn der Gesetzgeber eine ZLD aufgrund ökologischer Vorgaben verlangt. Im Umkehrschluss ist eine ZLD nicht sinnvoll, wenn die verfügbaren Energien begrenzt und/ oder zu teuer sind, eine ausreichende Wasserversorgung vorhanden ist, eine weniger aufwendige Methode zur Wasseraufbereitung möglich ist oder die produktionsintegrierten Maßnahmen noch nicht völlig ausgeschöpft sind. Eine ZLD verbietet sich auch, wenn ökologische Aspekte wie ein zu hoher Carbon-Footprint oder eine nicht gesicherte Ablagerung der trockenen Rückstände aus einer ZLD-Anlage dagegen sprechen. Aus diesen Überlegungen heraus lassen sich Entscheidungspfade aufzeigen, unter welchen Randbedingungen eine ZLD sinnvoll erscheint (Bild 2). Wichtige Eckpunkte Der ökologische Nutzen auch einer nur teilweisen Wassermengenreduzierung ist häufig überschaubar, wenn die Zielsetzung nur die Reduzierung der Wassermenge beinhaltet und schwierige, kostenintensiv zu entnehmende Stoffströme in dafür ungeeignete Entsorgungswege geleitet werden. Eine Systembetrachtung und ein genauer Blick auf die Wertschöpfungsketten ist hier quasi Pflicht. Ebenso gilt es, die Auswirkungen auf die Indirekteinleitung zu betrachten und den Umgang mit Konzentraten zu berücksichtigen. Die Bilanzierung und Reduzierung der produktionsintegrierten Wasser- und Stoffströme (Wastewater Mapping) ist dabei vor dem Aufbau einer ZLD-Lösung immer vorzunehmen. Eine Kreislaufführung kann bei der Erhaltung hoher Temperaturniveaus energetisch vorteilhaft sein. ZLD führt in der Regel zu einem erhöhten Energiebedarf/-verbrauch, kann aber energieeffizient sein, wenn eine Ableitung der Abwärme in den Vorfluter nicht möglich ist. In der Konzeption ist auf jeden Fall eine energetische Bilanzierung zwingend vorzunehmen. Eine andere Fragestellung lautet: Wie lässt sich ein produktionsintegrierter Ansatz mit Die Zukunft im Blick Bei der Konzepterstellung gilt es, mögliche zukünftige Kostensteigerungen in der Wasserver- und Abwasserentsorgung, der Reststoff - entsorgung und/oder des Wertschöpfungspotenzials sowie der Energieversorgung miteinzubeziehen. In der Konzeption muss auch auf die Selektion relevanter Stoffgruppen geachtet und die Störstoffproblematik berücksichtigt werden. Produktionsintegrierte Wassermanagementansätze sind komplexer als ZLD, sie bieten dafür aber ein höheres Effizienz-/ Einsparpotenzial. Ebenfalls miteinzubeziehen sind zukünftige Produktionserweiterungen oder neue Produktlinien. Produktionsintegrierte Ansätze und/oder ZLD erfordern somit eine enge Abstimmung zwischen Produktions- und Wasserbehandlungsprozessen. Fazit Nach strikten Bedingungen versteht man unter Systemen mit Zero Liquid Discharge solche, aus denen kein Wasser in flüssiger Form das System verlässt, allenfalls als Dampf. Nach Ansicht der Piwa-Experten ist der Einsatz von ZDL, der in der Regel mit einem hohen energetischen Aufwand verbunden ist, dann sinnvoll, wenn Unabhängigkeit von lokalen Gegebenheiten gewonnen werden soll, zum Beispiel in Gebieten mit unzureichender Infrastruktur oder Wasserknappheit. In der detaillierten Prüfung, ob der Einsatz einer ZLD-Anlage sinnvoll ist, müssen betriebswirtschaftliche, volkswirtschaftliche und ökologische Aspekte des Stoffstrommanagements berücksichtigt werden, wobei diese gegenläufig wirken können. Letztlich sind verschiedene Parameter abzuwägen und Prozessvoraussetzungen zu prüfen, um eine fundierte Entscheidung treffen zu können. Das Diskussionspapier der Prozessnet-Gruppe Piwa liefert dafür Entscheidungspfade, die als Richtschnur dienen können. » www.prozesstechnik-online.de Suchwort: cav0316prozessnet cav 3-2016 21
