Zuverlässige Additive für Kesselwasser, Kühlkreisläufe, Membrananlagen und Abwasserbehandlung in der Recycling & Entsorgungswirtschaft

Herausforderung: Schwermetalle im Recyclingabwasser
Abwässer aus Entsorgungs- und Recyclinganlagen enthalten häufig hohe Konzentrationen an Schwermetallen wie Kupfer, Blei, Zink, Nickel oder Chrom. Diese Stoffe sind hochtoxisch, reichern sich in der Umwelt an und unterliegen daher sehr strengen Grenzwerten. Zusätzlich erschweren komplexbildende Substanzen (z. B. EDTA oder Amine) die Fällung, da sie Metalle stabil in Lösung halten.

Prozessadditive für Schwermetallentfernung

• Fällmittel auf Basis von Eisen- oder Aluminiumsalzen bilden unlösliche Hydroxide oder Sulfide.

• Spezialadditive mit komplexspaltender Wirkung lösen stabile Metallkomplexe auf, sodass die Metalle anschließend sicher gefällt werden können.

• Flockungsmittel (Polymere) sorgen für die Bildung stabiler, abtrennbarer Flocken.

• pH-Regulierung ist entscheidend, da jedes Metall ein eigenes Fällungsfenster besitzt (z. B. Nickel bei pH 9,5, Chrom bei pH 7–8).

Praxisnutzen
Durch die Kombination dieser Additive können selbst stark schwankende Zulaufwerte zuverlässig behandelt werden. Betreiber erreichen dauerhaft sichere Grenzwerte, vermeiden behördliche Beanstandungen und senken zusätzlich die Schlammmenge durch gezielte Chemikaliendosierung.

Besondere Belastung von Deponiesickerwasser
Sickerwasser aus Deponien weist eine komplexe Zusammensetzung auf: hohe Salzfrachten, organische Reststoffe, Stickstoffverbindungen (NH₄-N), Schwermetalle und teilweise halogenierte Kohlenwasserstoffe. Dazu kommen große Jahreszeitenschwankungen, da Regen und Schneeschmelze die Fracht stark beeinflussen.

Prozessadditive für die Sickerwasseraufbereitung

• Fäll- und Flockungsmittel zur sicheren Entfernung von Schwermetallen, Kolloiden und Schwebstoffen.

• Oxidationsmittel (z. B. Wasserstoffperoxid, Fenton-Verfahren) bauen schwer abbaubare organische Stoffe und Farbverbindungen ab.

• pH-Regulatoren optimieren die Wirksamkeit von Additiven und schaffen günstige Bedingungen für biologische Nachbehandlungen.

• Polymere verbessern die Abscheidung von Reststoffen und steigern die Effizienz von Flotation oder Filtration.

Praxisnutzen
Mit den richtigen Additiven kann auch stark schwankendes Deponiesickerwasser zuverlässig stabilisiert werden. Dadurch werden nachgeschaltete biologische Stufen entlastet, Grenzwerte sicher eingehalten und die Behandlungskosten gesenkt.

Problemstellung Sonderabfallströme
In der Entsorgungswirtschaft fallen häufig hochbelastete Flüssigabfälle an – z. B. Öl-/Wassergemische, Lack- und Farbschlämme, Lösemittelreste oder chemische Prozessabwässer. Diese Stoffströme sind besonders schwierig, da sie hohe CSB-Werte, toxische Inhaltsstoffe und stabile Emulsionen enthalten können.

Prozessadditive für Sonderabfallbehandlung

• Koagulanten und Flockungsmittel brechen Emulsionen auf und ermöglichen die Trennung von Öl und Wasser.

• Oxidationsmittel bauen organische Reststoffe und gefährliche Substanzen wie Cyanide oder Sulfide ab.

• Entemulgatoren sorgen für eine sichere Trennung ölhaltiger Phasen.

• Spezialformulierungen werden individuell angepasst, um auch sehr heterogene Abfallströme zu behandeln.

Praxisnutzen
Mit diesen Additiven lassen sich auch hochbelastete Sonderabfallströme gesetzeskonform und wirtschaftlich behandeln. Gleichzeitig werden die Betriebskosten durch optimierte Dosierstrategien reduziert und die Sicherheit im Anlagenbetrieb erhöht.

Schlamm als Kosten- und Entsorgungsfaktor
Die Behandlung von Abwässern und Sonderabfällen erzeugt große Mengen an Schlamm. Ohne optimierte Additive entstehen hohe Volumina mit schlechter Entwässerbarkeit, die hohe Entsorgungskosten verursachen und die Prozesse zusätzlich belasten.

Prozessadditive für effizientes Schlammmanagement

• Optimierte Fällmittel bilden kompakte Schlämme mit geringem Wasseranteil.

• Polymere als Flockungshilfsmittel verbessern die Entwässerung in Bandfilterpressen, Zentrifugen oder Kammerfilterpressen.

• Konditionierungsmittel verändern die Schlammstruktur so, dass die Wasserabgabe erleichtert wird.

• Entschäumer verhindern Störungen in der Schlammbehandlung und halten die Prozessstabilität aufrecht.

Praxisnutzen
Mit den richtigen Additiven sinkt das Schlammvolumen erheblich, die Entsorgungskosten werden reduziert, und die Entwässerungskapazität bestehender Anlagen steigt. Betreiber profitieren zudem von einer stabileren Prozessführung, da weniger Rückbelastungen durch schlecht entwässerbaren Schlamm entstehen.

Herausforderung: Hoher CSB durch schwer abbaubare Organik
Sonderabfälle, Deponiesickerwasser und Waschwässer aus Recyclingprozessen enthalten oft emulgierte Öle, Tenside, BTEX/PAK-Spuren, Farbstoffe und polymerreiche Reststoffe. Diese Komponenten sind biologisch schwer abbaubar und treiben CSB/TOC sowie Farbe/Trübung in die Höhe.

Prozessadditive & Schritte zur CSB-Reduktion

• Oxidationsadditive: Peroxid-basierte Systeme (z. B. Fenton-Ansatz), aktiviertes Peroxid oder Peroxyessigsäure spalten langkettige Moleküle und reduzieren farbige/oxidierbare Komponenten.

• Koagulation/Flockung: Nach dem Oxidationsaufschluss binden Koagulanten und Polymere die gebildeten Fragmente zu gut abtrennbaren Flocken (Lamellenklärer/DAF/Filtration).

• pH-Fenster sichern: Oxidations- und Fällreaktionen arbeiten nur im richtigen pH-Bereich stabil; eine inline pH-Regelung (NaOH/Säure) erhöht die Ausbeute deutlich.

• Additiv-Synergien: Kombinierte Fenton-Flockung (z. B. neutral-pH-fähige Formulierungen) ermöglicht CSB-Senkung und Entfärbung in einem Schritt – ideal bei Mischfrachten.

Prozess- und Betriebshinweise

• Dosierstrategie via Redox/UV254/TOC-Trend optimieren; Überdosierungen vermeiden.

• Schlammmanagement beachten: Oxidations-Koagulationsschlämme mit geeigneten Polymeren entwässerbar machen.

• Sicherheitsaspekte: Oxidationschemikalien nur mit geeigneter PSA, Lager- und Entlüftungskonzepten einsetzen.

Praxisnutzen

• Deutliche CSB-/Farb-Reduktion bei heterogenen Lasten

• Stabilisierung nachgeschalteter Biologie bzw. Entsorgung

• Kostenvorteile durch zielgenaue Dosierung und entwässerbare Schlämme

Warum die Vorbehandlung entscheidend ist
Membransysteme sind in der Entsorgungswirtschaft ein wirkungsvolles Werkzeug zur Konzentratbildung, Spülwasser-Rückführung und Reststoffabscheidung. Ohne geeignete Additive drohen jedoch Scaling (Carbonate/Sulfate), organisches Fouling, Emulsionsdurchbruch und schnelle Flux-Verluste.

Additivpaket für membrankompatiblen Betrieb

• Antiscalants & Dispergatoren: Hemmen Kristallbildung (CaCO₃, CaSO₄, Ba/Sr-Sulfate, Silikat) und halten Partikel in Schwebe.

• Koagulation/Flockung upstream: Bricht Emulsionen und bindet Kolloide, damit die Membranen nicht zum „Öl-/Polymerfänger“ werden.

• Biozid-Strategie: Dosierbare, membranverträgliche Biozide gegen Biofouling; rotierender Einsatz reduziert Resistenzrisiken.

• pH-Trimmen: pH-Fenster so einstellen, dass sowohl Antiscalant-Wirksamkeit als auch Materialverträglichkeit der Membran gewahrt bleiben.

CIP- und Betriebskonzept

• CIP-Rezepturen (alkalisch/sauer/oxidativ – materialkonform) festlegen und Trigger definieren (ΔP-Anstieg, Flux-Abfall, SDI/Turbidität).

• Monitoring: Leitfähigkeit, SDI/NTU, ΔP, TMP und Permeatqualität online verfolgen; Dosiermengen adaptiv steuern.

• Konzentrat-Handling: Rückführung in eine chemisch-physikalische Linie (Fällung/Flockung/Oxidation) verhindert Rückbelastungen.

Praxisnutzen

• Längere Membranstandzeiten, stabiler Flux, geringere CIP-Frequenz

• Bessere Permeatqualität und zuverlässige Grenzwerteinhaltung

• Niedrigere Betriebskosten durch additivgestützte Vorbehandlung und gezielte Reinigung