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Vakuumdestillation minimiert KSS-Entsorgungskosten

Autozulieferer spart 30 000 Euro pro Jahr durch hausinterne Aufbereitung
Vakuumdestillation minimiert KSS-Entsorgungskosten

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Seit 1996 bereitet der Automobilzulieferer Metaldyne in Zell die anfallenden Kühlschmierstoffemulsionen hausintern auf. Steigende Produktionsmengen führten in 2008 zu einer Neuinvestition. Die H2O GmbH aus Steinen half mit ihrer Clearcat-Technologie, die Fertigung abwasserfrei zu gestalten. Aufgrund von Einsparungen bei den Entsorgungskosten für die verbrauchten Kühlschmierstoffemulsionen rentiert sich die Investition in weniger als zwei Jahren.

Autor: Dipl.-Ing. Jochen Freund, Leiter Absatz- und Produktmanagement, H2O GmbH

Metaldyne ist ein weltweit agierender, führender Produzent von Metallkomponenten, Bauteilen und Modulen für Kraftübertragungs- und Getriebesysteme, Fahrzeugkarosserien und Motoren. Am Standort Zell werden im vielfältigen Massivumformverfahren mit anschließender Zerspanung unter anderem einbaufertige Differentialkegelräder, Getriebevoll- und -hohlwellen sowie unterschiedlichste weitere Fließpressteile entwickelt und hergestellt.
Während der Produktion fallen große Mengen verbrauchte Kühlschmierstoffemulsion und andere Prozessabwässer an, die kostenintensiv entsorgt werden müssen. Bereits 1996 installierte man eine Vacudest-Vakuumdestillationsanlage der H2O GmbH aus Steinen. Diese Anlage verdampft unter Vakuum bei etwa 85 °C den größten Anteil des Wassers aus der Emulsion. Der entstehende Wasserdampf wird mittels eines Brüdenverdichters auf Umgebungsdruck verdichtet, auf rund 120 °C erhitzt und als Heizmedium für die aufzubereitenden Altemulsionen wiederverwendet. Diese Energierückführung reduziert den Energiebedarf für die Verdampfung um 95 Prozent. Gleichzeitig werden das Volumen der Kühlschmierstoffemulsion und damit die anfallenden Entsorgungskosten um fast 85 Prozent reduziert.
Umweltauflagen berücksichtigt
In den letzten Jahren sind die Produktionskapazitäten bei Metaldyne stark angestiegen, und die Kapazität der vorhandenen Aufbereitungsanlage war nicht mehr ausreichend. Vor dem Hintergrund entsprechender Umweltauflagen galt es für Metaldyne nun, die profitabelste und sicherste Lösung zu finden. Die neue Anlage sollte kostengünstiger arbeiten als die bereits vorhandene, gleichzeitig musste die Qualität des aufbereiteten Wassers so gut sein, dass man es im Bedarfsfall einleiten kann. Mit der neuen Vacudest 160 Clearcat konnte Metaldyne die Aufbereitungskosten im Vergleich zum bisher installierten Verdampfer um mehr als 20 Prozent reduzieren.
Reduktion der Rückstandsmenge
Die Betriebskosten einer Vakuumdestillationsanlage bestehen im Wesentlichen aus Energieverbrauch und Entsorgungskosten für das anfallende Konzentrat. Es gilt die Rückstandsmenge weitestgehend zu reduzieren, was im Endeffekt einer Minimierung der Entsorgungskosten entspricht. Verfahrensbedingt steigt bei der Vakuumdestillation bei hohen Eindampfraten die Stromaufnahme. Der Grund dafür sind Beläge, die sich auf den Wärmetauscherflächen bilden. Sie behindern den Wärmeübergang. Man benötigt also mehr Energie, um die gleiche Menge Wasser zu verdampfen. Um diesen Effekt zu reduzieren, bzw. hinauszuzögern, hat die H2O GmbH die Active-Power-Clean-Technologie entwickelt. Im hydrodynamisch optimierten Wärmetauscher reinigt Wirbelgut aus Keramik die Wärmetauscherflächen während der Destillation und verbessert so den Wärmeübergang. Damit reduziert sich der Energieverbrauch bei gleichzeitig höheren Eindampfraten.
Die lokalen Einleitgrenzwerte am Metaldyne-Standort in Zell erlauben einen Kohlenwasserstoffindex von maximal 10 mg/l. Das aufbereitete Wasser einer herkömmlichen Vakuumdestillationsanlage kann diesen Wert nicht erreichen. Zusätzliche Behandlungsschritte wie Ultrafiltration oder Koaleszenz- und Aktivkohlebehandlung wären notwendig, die wiederum der Forderung nach geringeren Betriebskosten widersprechen. Seit 2007 bietet die H2O GmbH als einziger Anbieter von Vakuumdestillationsanlagen mit der Clearcat-Technologie eine zuverlässige Methode diese Grenzwerte einzuhalten, ohne dass eine Nachbehandlung des Destillats notwendig ist. So werden nicht nur Investitions- und Betriebskosten, sondern auch der Platzbedarf für die Aufstellung reduziert.
Michael Armbruster, Umweltbeauftragter von Metaldyne Zell, äußerst sich ein Jahr nach Inbetriebnahme der neuen Anlage positiv: „Wir konnten unsere Kostenziele erreichen. Die hausinterne Aufbereitung ist günstiger als die externe Entsorgung der Alt- emulsionen. Wir sparen dadurch pro Jahr zirka 30 000 Euro an Kosten. Gleichzeitig ist unser Betrieb abwasserfrei, so schonen wir Frischwasserressourcen. Die Anlage arbeitet äußerst zuverlässig, wir sind zufrieden.“
Aufgrund der guten Erfahrungen in Zell hat sich mittlerweile auch der Metaldyne-Standort im spanischen Gavá für eine Vacudest-Vakuumdestillationsanlage von H2O entschieden.
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