Hartinger Handbuch Abwasser- und Recyclingtechnik (eBook)

Dipl.-Ing. (FH) Günter Dietrich arbeitete bis 2014 als leitender Ingenieur bei der Firma Bosch Solar Energy AG in Arnstadt.

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 10
Autorenverzeichnis 22
1 Rechtliche Grundsätze der Abwasserbehandlung nach Anhang 40 der AbwasserVO 26
1.1 Vorbemerkung 26
1.1.1 Einleitung 26
1.1.2 Rechtliche Grundlagen 26
1.1.3 Entwicklungen im Wasserrecht 27
1.2 Grundsätze 27
1.2.1 Vereinfachte Zusammenfassung 27
1.2.2 Grundsätzliche Genehmigungspflicht 29
1.2.3 Genehmigungen 29
1.2.3.1 Genehmigungsvarianten 29
1.2.3.2 Genehmigungskategorien 30
1.2.3.3 Besonderheiten der wasserrechtlichen Genehmigung 31
1.2.3.4 Wasserrechtliche Anlagengenehmigung nach §?60 WHG 32
1.3 Einleitung und Überwachungswerte 33
1.3.1 IE-Einleiter 33
1.3.1.1 Qualifikation zum IE-Einleiter 33
1.3.1.1.1 Oberflächenbehandlung – elektrolytisch oder chemisch 33
1.3.1.1.2 Feuerverzinkereien 34
1.3.1.2 Anforderungen an den IE-Einleiter 34
1.3.1.2.1 BVT – Beste Verfügbare Techniken/Stand der Technik 34
1.3.1.2.2 Zukünftige Weiterentwicklung der BVT und Umsetzung ins deutsche Recht 35
1.3.1.2.3 IZÜV – Industriekläranlagen-Zulassungs- und Überwachungsverordnung 36
1.3.2 Direkteinleiter nach §?57 WHG 37
1.3.3 Indirekteinleiter nach §?58 WHG 38
1.3.3.1 Sulfatproblematik – Betonkorrosion 39
1.3.4 Abwasserfreie Galvanik/Verdampfer 39
1.3.5 Anhang 40 der AbwasserVO 39
1.3.5.1 Zukünftige Anpassungen der AbwasserVO 40
1.3.5.2 Grundsätzliches zur AbwasserVO 40
1.3.5.3 4-von-5-Regel 40
1.3.5.4 Industriezweige für den Anhang 40/Teil A 41
1.3.5.5 Überwachungswerte an der Einleitungsstelle in Gewässer/Teil C 42
1.3.5.6 Überwachungswerte vor der Vermischung/Teil D 42
1.3.5.7 Überwachungswerte am Ort des Anfalls/Teil E 43
1.4 Wasserrechtliches Genehmigungsverfahren 43
1.4.1 Grundsätzliche Antragsunterlagen ohne UVP-Pflicht 45
1.4.2 Wassersparende Maßnahmen gem. Anhang 40 der AbwasserVO/Teil B 45
1.4.3 Zusätzliche Antragsunterlagen bei UVP-Pflicht 45
1.4.4 Zusätzliche Antragsunterlagen für IE-Einleiter 46
1.5 Betrieb der Abwasseranlage 46
1.5.1 Betrieb einer Industrieparkkläranlage nach dem Stand der Technik 46
1.5.2 Betrieb einer Abwasseranlage nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik 47
1.5.2.1 Externe Dienstleister in einer Abwasseranlage 48
1.5.2.2 Kooperation mit anderen Betreibern 48
1.5.3 Eigenüberwachung nach §?61 WHG 48
1.5.4 Stilllegung eines IE-Einleiters 49
1.5.5 Ordnungswidrigkeiten 49
1.5.6 Strafrecht 50
1.5.6.1 Gewässerverunreinigung, §?324 Abs. 1 StGB 51
1.5.6.1.1 Verunreinigung eines Gewässers 51
1.5.6.1.2 Unbefugt 51
1.5.6.1.3 Auswirkungen 52
1.5.6.2 Bodenverunreinigung, §?324a Abs. 1 StGB 53
1.5.6.3 Unerlaubter Umgang mit Abfällen, §?326 Abs. 1 StGB 53
1.5.6.4 Unerlaubtes Betreiben von Anlagen, §?327 Abs. 2 Nr. 4 StGB 54
1.5.6.5 Besonders schwerer Fall einer Umweltstraftat, §?330 StGB 54
Endnoten 54
2 Abwasserbehandlung, theoretische Grundlagen 64
2.1 Abwasserarten, Konzentration und Frachten 64
2.1.1 Neutralsalze 66
2.2 Chemische Reaktion 68
2.2.1 Reaktionsgeschwindigkeit (vgl. Kerber sowie Wedler 1982) 68
2.2.2 Reaktionsgleichgewicht (vgl. Wedler 1982 sowie Schneider) 72
2.3 Neutralisation 74
2.3.1 pH-Wert 74
2.3.2 Neutralisationsreaktion 76
2.3.3 Neutralisationsmittel 78
2.4 Fällung der Metalle mit basischen Stoffen (Neutralisationsfällung) 82
2.4.1 Fällungsmittel und Fällungsprodukte 82
2.4.2 Fällungs-pH-Wert 83
2.4.3 Fällungsregeln 84
2.4.4 Löslichkeitsprodukt 85
2.5 Fällung der Metalle mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 88
2.5.1 Fällung mit Natriumsulfid 88
2.5.2 Fällung mit Organosulfid 91
2.5.3 Fällung mit anorganischen Polysulfiden oder Kombinationsprodukten 92
2.5.4 Zusammenfassung der Fällung der Metalle mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 93
2.6 Abtrennung der Fällungsprodukte aus der wässrigen Phase 93
2.6.1 Fällung 93
2.6.2 Flockung 95
2.6.3 Sedimentation 100
2.6.4 Zusammenfassung Fällung, Flockung und Sedimentation 102
2.7 Komplexverbindungen 104
2.7.1 Chemie der Metallkomplexverbindungen (vgl. Glen sowie Schwarzenbach 1965, Wagner 1974 und Kober 1979) 104
2.7.2 Komplexbildner im Abwasser der oberflächenveredelnden Industrie 108
2.7.3 Metallkomplexverbindungen 109
2.7.3.1 Metallkomplexverbindungen mit anorganischen Verbindungen 109
2.7.3.2 Metallkomplexverbindungen mit Aminen 113
2.7.3.3 Metallkomplexverbindungen mit Aminoessigsäuren 115
2.7.3.4 Metallkomplexverbindungen mit Oxocarbonsäuren 120
Literatur 122
3 Chemie und Technik der chemisch-physikalischen Entgiftung und Elimination von Schadstoffen 124
3.1 Elimination von Metallionen aus dem Abwasser vorrangig durch Fällung 124
3.1.1 Aluminium 124
3.1.2 Antimon 127
3.1.3 Arsen 127
3.1.4 Blei 128
3.1.4.1 Neutralisationsfällung 128
3.1.4.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 131
3.1.5 Cadmium 131
3.1.5.1 Neutralisationsfällung 131
3.1.5.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 133
3.1.6 Chrom 134
3.1.7 Eisen(II)-verbindungen 138
3.1.7.1 Oxidation der zweiwertigen Eisenverbindungen zu dreiwertigen Eisenverbindungen 138
3.1.7.2 Neutralisationsfällung 140
3.1.7.3 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 141
3.1.8 Eisen(III)-verbindungen 141
3.1.8.1 Neutralisationsfällung 141
3.1.8.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 143
3.1.9 Kupfer 143
3.1.9.1 Neutralisationsfällung 143
3.1.9.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 146
3.1.10 Molybdän 147
3.1.11 Nickel 148
3.1.11.1 Neutralisationsfällung 148
3.1.11.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 152
3.1.12 Vanadium 152
3.1.13 Wolfram 153
3.1.14 Zink 153
3.1.14.1 Neutralisationsfällung 153
3.1.14.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 158
3.1.15 Zinn 158
3.1.16 Andere Elemente wie Gd, Co, Mg, Mn, Ag, In, Ta, Ti, und Zr 159
3.1.17 Gemeinsame Ausfällung mehrerer Metalle aus verdünnten Lösungen 160
3.1.18 Zusammenfassung der Fällung von Metallionen aus dem Abwasser 163
3.2 Metallkomplexverbindungen und ihre Behandlung 168
3.2.1 Einfluss von Komplexbildnern auf die Abwasserbehandlung 168
3.2.2 Möglichkeiten der Abwasserbehandlung 170
3.2.2.1 Fällung der Metalle 170
3.2.2.1.1 Hydroxidfällung/Überalkalisierung 170
3.2.2.1.2 Fällungen mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln 174
3.2.2.2 Oxidation des Komplexbildners 177
3.2.2.3 Bindung von Metallkomplexen oder Komplexbildnern 182
3.2.2.4 Zusammenfassung der Möglichkeiten der Abwasserbehandlung von komplexbildnerhaltigem Abwasser 184
3.3 Behandlung anionischer Schadstoffe 186
3.3.1 Cyanidentgiftung 186
3.3.1.1 Metallcyanokomplexe 187
3.3.1.2 Cyanidentgiftung mit Natriumhypochlorit 189
3.3.1.2.1 Bildung von organischen Halogenverbindungen – AOX 195
3.3.1.3 Weitere Verfahren zur Cyanidentgiftung 196
3.3.1.3.1 Cyanidentgiftung mit Wasserstoffperoxid und/oder UV-Strahlen 196
3.3.1.3.2 Cyanidentgiftung mit Peroxomonoschwefelsäure 201
3.3.1.3.3 Cyanidentgiftung durch anodische Oxidation 202
3.3.1.4 Technologie zur nasschemischen Entgiftung von Cyanid 206
3.3.1.5 Zusammenfassung der Cyanidentgiftung 207
3.3.2 Entgiftung sechswertiger Chromverbindungen 210
3.3.2.1 Chromatentgiftung mit Sulfit und Entgiftung des Sulfits 210
3.3.2.1.1 Anlagentechnik zur Chromatreduktion mit Natriumdisulfit 213
3.3.2.2 Chromatentgiftung mit Eisen(II)-verbindungen 214
3.3.2.3 Zusammenfassung der Chromatentgiftung 215
3.3.3 Nitritentgiftung 215
3.3.4 Fällung des Fluorids 218
3.3.5 Fällung des Sulfats 221
3.3.6 Fällung phosphathaltiger Verbindungen 225
3.3.7 Elimination des Sulfids 227
3.4 Elimination anderer Schadstoffe 228
3.4.1 Elimination von Wasserstoffperoxid oder Peroxoverbindungen 228
3.4.2 Elimination von freiem Chlor 229
3.4.3 Elimination von Ammoniak 229
3.4.4 Elimination von organischen Kohlenwasserstoffen bzw. TOC- oder CSB-Verursachern 233
3.5 Öl-, fett- und emulsionshaltiges Abwasser 237
3.5.1 Herkunft 237
3.5.2 Abtrennung nicht emulgierter Öle und Fette 238
3.5.3 Physikalische und chemische Eigenschaften von Emulsionen 239
3.5.4 Emulsionsspaltung 241
3.5.4.1 Chemische Verfahren 241
3.5.4.2 Physikalische Verfahren 242
3.5.4.3 Thermische Verfahren 243
3.5.4.4 Mechanische Verfahren 243
3.5.4.4.1 Membranfiltration 245
Literatur 252
4 Apparate- und Verfahrenstechnik 258
4.1 Apparatetechnik 258
4.1.1 Behälter für Flüssigkeiten und Feststoffe 258
4.1.2 Reaktoren 263
4.1.3 Sedimentationsanlagen zur kontinuierlichen Feststoffabtrennung 264
4.1.4 Dosier- und Ansetzbehälter für Behandlungschemikalien 265
4.1.5 Pumpen 269
4.1.6 Mischer 271
4.1.7 Armaturen und Rohrleitungen 274
4.1.8 Abluft/Abluftwäscher/Behälterdruck 275
4.1.9 Feststoffabtrennung durch Filtration, Schlammentwässerung 276
4.1.9.1 Kammerfilterpressen/Bandfilter 276
4.1.9.2 Druckfilter 278
4.1.10 Gestaltung der Räume, in denen Abwasseranlagen installiert sind 281
4.2 Verfahrenstechnik 281
4.2.1 Faktoren, die die Apparate- und Verfahrenstechnik beeinflussen 281
4.2.2 Bemessung einzelner Aggregate und Behandlungsstrecken 284
4.2.2.1 Behälter für Flüssigkeiten und Feststoffe 284
4.2.2.2 Reaktoren 286
4.2.2.3 Sedimentationsanlagen zur kontinuierlichen Feststoffabtrennung 288
4.2.2.3.1 Lamellenabscheider [55] 291
4.2.2.4 Dosier- und Ansetzbehälter für Behandlungschemikalien 293
4.2.2.5 Pumpen 294
4.2.2.6 Mischer 295
4.2.2.7 Abluft/Abluftwäscher 295
4.2.2.8 Feststoffabtrennung durch Filtration, Schlammentwässerung 297
4.2.2.8.1 Kammerfilterpresse/Bandfilter 297
4.2.2.8.2 Druckfilter 299
4.2.3 Grundsätze zur Auswahl von Verfahren 302
4.2.4 Verfahren zur Wasseraufbereitung 304
4.2.4.1 Aufbereitung von Frischwasser 304
4.2.4.2 Aufbereitung von Abwasser 307
4.2.5 Verfahren zur Abwasserbehandlung 309
4.2.5.1 Durchlaufbehandlungen 310
4.2.5.2 Chargenanlagen 312
4.2.5.3 Abwassertrennung 314
4.2.5.4 Verfahrensentwicklung 315
4.2.5.5 Neutralsalze – Verminderung, Vermeidung, Elimination 315
Literatur 317
5 Ionenaustauschverfahren 318
5.1 Einsatzmöglichkeiten in der Oberflächen veredelnden Industrie 318
5.2 Ionenaustauschharze 318
5.2.1 Definition 318
5.2.2 Physikalische Eigenschaften 319
5.2.3 Austauschreaktion 321
5.2.3.1 Reaktionsgleichgewicht 321
5.2.3.2 Reaktionsgeschwindigkeit 323
5.2.3.3 Eigenschaften der gebräuchlichen Harze 324
5.2.3.3.1 Starksaure Kationenaustauscher 324
5.2.3.3.2 Schwachsaure Kationenaustauscher 327
5.2.3.3.3 Schwachbasische Anionenaustauscher 327
5.2.3.3.4 Starkbasische Anionenaustauscher 328
5.2.4 Reaktionstechnik beim Einsatz von Ionenaustauschern 329
5.2.5 Verwendung der einzelnen Ionenaustauscherarten 330
5.3 Spülwasserkreislauf 331
5.3.1 Bedingungen für den Einsatz und Prinzip des Verfahrens 331
5.3.2 Chemische und physikalische Vorgänge 333
5.3.2.1 Rohwasser, Rohwasserfiltration 333
5.3.2.2 Kationenaustausch 333
5.3.2.3 Anionenaustausch 335
5.3.2.4 Reinwasser 336
5.3.2.5 Verbesserung der Reinwasserqualität durch zusätzliche Maßnahmen 339
5.3.2.6 Verhalten der Ionenaustauscher gegenüber nichtionogenen Tensiden 340
5.3.2.7 Einflüsse und Stoffe, durch die Harze geschädigt bzw. in ihrer Arbeitsweise beeinträchtigt 343
5.3.2.8 Regeneration der Ionenaustauscher 345
5.3.2.8.1 Normalregeneration 345
5.3.2.8.2 Spezialregeneration 349
5.3.2.8.3 Behandlung bei Algenbefall 350
5.3.3 Verfahrenstechnik des Spülwasserkreislaufs 351
5.3.3.1 Prinzipieller Aufbau von Kreislaufanlagen 352
5.3.3.1.1 Rohwasserspeicher und Rohwasserpumpen 352
5.3.3.1.2 Filter- und Austauscherkolonnen 353
5.3.3.1.3 Regeneriereinrichtungen 356
5.3.3.2 Technische Varianten 358
5.3.3.2.1 Schaltungsmöglichkeiten der Kolonnen 358
5.3.3.2.2 Beaufschlagungsmöglichkeiten der Kolonnen 360
5.3.3.2.3 Kleinanlagen mit externer Regenerierung 362
5.3.4 Ökologische Bedeutung des Spülwasserkreislaufs 363
5.4 Selektiv arbeitende Ionenaustauscher zur Abwasserschlussreinigung 364
Literatur 368
6 Grundlagen, Anwendung und Optimierung der Prozess-, Spül- und Recyclingtechnik und Stoffkreislaufführung 370
6.1 Begriffe und mathematisches Grundmodell (theoretischer Teil) 370
6.1.1 Charakterisierung der Prozessgrößen und -teilnehmer 370
6.1.2 Darstellung des mathematischen Grundmodells 373
6.1.2.1 Störstoffanreicherung im Aktivbad 377
6.1.2.1.1 Aktivbad mit Verschleppung 377
6.1.2.1.2 Aktivbad mit Verschleppung und Feed & Bleed-Verfahren
6.1.2.1.3 Kreislaufsystem 381
6.1.2.1.4 Aktivbad mit Rückführung 382
6.1.2.2 Standspüle 386
6.1.2.3 Einfache Fließspüle 387
6.1.2.4 Kaskadenspüle 387
6.1.2.5 Spritzspüle 390
6.1.3 Optimierung des Wasserverbrauches von Mehrfachspülsystemen 390
6.1.3.1 Standspüle mit der einfachen Fließspüle 391
6.1.3.2 Einfache Fließspüle mit einfacher Fließspüle 391
6.1.3.3 Standspüle mit zweistufiger Kaskadenspüle 392
6.1.3.4 Zweistufige Kaskadenspüle mit einfacher Fließspüle 393
6.1.4 Zusammenfassung 393
6.2 Anwendung und Optimierung der Spültechnik (praktischer Teil) 396
6.2.1 Bestimmung der Prozessgrößen und deren Beeinflussung 396
6.2.1.1 Verschleppung D 396
6.2.1.2 Spülkriterium R 398
6.2.1.3 Spüleffektivität m 398
6.2.2 Chemische Spülung 400
6.2.3 Optimierung der Spültechnik (vgl. Pies 2000) 402
6.2.4 Wassersparende Spülsysteme – Voraussetzung für Recycling 403
Literatur 405
7 Membrantrennverfahren 408
7.1 Grundlagen 409
7.1.1 Stoffbilanz an Membrananlagen 409
7.1.2 Treibende Kraft 409
7.1.3 Stofftransportmechanismen 410
7.1.4 Trenngrenze 411
7.1.5 Deckschichtbildung und Konzentrationspolarisation 412
7.1.6 Membranmaterial 413
7.1.6.1 Polymermembranen 414
7.1.6.2 Anorganische Membranen 414
7.1.7 Module 414
7.1.7.1 Plattenmodul 415
7.1.7.2 Wickelmodul 415
7.1.7.3 Rohrmodul 416
7.1.7.4 Hohlfaser- und Kapillarmodule 416
7.1.8 Anordnung von Modulen 417
7.1.8.1 Parallelschaltung 417
7.1.8.2 Reihenschaltung 417
7.1.8.3 Kombinationen 417
7.1.8.4 Feed and Bleed 418
7.1.9 Betriebsarten von Membrananlagen 420
7.1.9.1 Cross-Flow-Betrieb 420
7.1.9.2 Dead-End-Betrieb 420
7.1.9.3 Wahl der Betriebsart 421
7.1.10 Kennzahlen der Filtration 421
7.1.10.1 Transmembrandruck 421
7.1.10.2 Permeatfluss 422
7.1.10.3 Rückhalt 422
7.1.10.4 Ausbeute 423
7.1.10.5 Energiebedarf 423
7.1.10.6 Zusammenfassung wesentlicher Eigenschaften 423
7.1.11 Leistungsminderung und Gegenmaßnahmen 423
7.1.11.1 Fouling 424
7.1.11.2 Scaling 424
7.1.11.3 Biofouling 424
7.1.11.4 Membranschädigung 424
7.1.11.5 Vorbehandlung 424
7.1.11.6 Rückspülung und Reinigung 425
7.2 Mikrofiltration 426
7.2.1 Grundlagen 426
7.2.2 Membranen 427
7.2.3 Anwendung 427
7.3 Ultrafiltration 428
7.3.1 Grundlagen 428
7.3.2 Membranen 429
7.3.3 Anwendung 429
7.3.3.1 Entfettungsbäder 429
7.3.3.2 Elektrotauchlackierbäder (ETL) 430
7.3.3.3 Abwasserbehandlung 430
7.4 Nanofiltration 430
7.4.1 Grundlagen 430
7.4.2 Membranen 431
7.4.3 Anwendungen 433
7.4.3.1 Säureaufbereitung 433
7.4.3.2 Spülwasseraufbereitung 435
7.5 Umkehrosmose 435
7.5.1 Grundlagen 435
7.5.2 Membranen für die Umkehrosmose 436
7.5.3 Anwendung in der metallverarbeitenden Industrie 437
7.5.3.1 Prozesswasseraufbereitung 437
7.5.3.2 Spülwasseraufbereitung 437
7.5.3.3 Aufbereitung von ETL-Bad 439
7.5.3.4 Aufbereitung von Kühlwasser für das Warmwalzen 439
7.5.3.5 Aufbereitung von Waschflüssigkeit für Hochofengaswäscher 440
7.5.3.6 Abwasserbehandlung 440
7.6 Stofftrennung mithilfe von Ionenaustauschermembranen 441
7.6.1 Grundlagen 441
7.6.1.1 Ionenselektive Membranen 441
7.6.1.2 Treibende Kraft 442
7.6.1.3 Stofftransport durch Ionenaustauschermembranen 442
7.6.2 Elektrodialyse (ED) 443
7.6.2.1 Grundlagen 443
7.6.2.2 Prozessparameter 446
7.6.2.3 Ionenaustauschermembranen 448
7.6.2.4 Anwendung in der metallverarbeitenden Industrie 448
7.6.3 Diffusionsdialyse (DD) 451
7.6.3.1 Grundlagen 451
7.6.3.2 Prozessparameter 452
7.6.3.3 Membranen für die Diffusionsdialyse 452
7.6.3.4 Anwendung in der metallverarbeitenden Industrie 453
7.6.4 Membranelektrolyse (ME) 455
7.6.4.1 Grundlagen 455
7.6.4.2 Verfügbare Membranen und Anwendung 455
Literatur 457
8 Regenerations- und Recyclingverfahren 462
8.1 Definition 462
8.2 Ionenaustauschverfahren 463
8.2.1 Rückgewinnung von Stoffen aus Spülwasser 463
8.2.1.1 Edelmetalle und Quecksilber 463
8.2.1.2 Buntmetalle und Chromsäure 465
8.2.2 Regeneration saurer Prozesslösungen 468
8.2.2.1 Regeneration durch Ionenaustausch 468
8.2.2.2 Regeneration durch den Retardationseffekt 473
8.3 Flüssig-flüssig-Extraktion 479
8.4 Fällungs- und Kristallisationsverfahren 484
8.4.1 Fällungsverfahren 484
8.4.2 Kristallisationsverfahren 486
8.5 Elektrolytische Verfahren 490
8.5.1 Theorie 490
8.5.2 Elektrolyse 499
8.5.2.1 Elektroden 499
8.5.2.2 Kathodische Abscheidung 500
8.5.2.2.1 Edelmetalle 500
8.5.2.2.2 Buntmetalle 503
8.5.2.2.3 Indium 513
8.5.2.3 Anodische Oxidation 514
8.6 Adsorption 518
8.6.1 Theorie 518
8.6.2 Adsorptionsmittel und ihr Einsatz 519
8.6.3 Heterogene Katalyse 521
8.7 Thermische Verfahren 522
8.7.1 Thermische Zersetzung 522
8.7.2 Elimination von Wasser 524
8.7.2.1 Verdampfen 525
8.7.2.1.1 Theorie 525
8.7.2.1.2 Verdampfen von Wasser zur Rückgewinnung von Prozesslösungen aus Spülwasser 527
8.7.2.2 Verdunsten 532
8.7.2.2.1 Theorie 532
8.7.2.2.2 Verdunsten von Wasser zur Rückgewinnung von Prozesslösungen aus Spülwasser 534
Literatur 538
9 Spezielle Verfahrenstechniken einzelner Fertigungsbereiche 544
9.1 Mechanische Bearbeitung 544
9.1.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 544
9.1.2 Behandlung von Kühlschmiermitteln 546
9.1.3 Behandlung von Entfettungsbädern 547
9.1.4 Behandlung von Gleitschleifabwasser 550
9.2 Wärmebehandlung 552
9.2.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 552
9.2.2 Abwasserbehandlung 553
9.2.3 Vermeidungsmöglichkeiten und Recyclingverfahren 554
9.3 Beizereien und oberflächenabtragende Fertigungen 554
9.3.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 555
9.3.2 Abwasserbehandlung 556
9.3.3 Recyclingverfahren 557
9.4 Feuerverzinken 559
9.4.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 559
9.4.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 560
9.5 Emaillieren 560
9.5.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 561
9.5.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 562
9.6 Lackieren einschließlich Vorbehandlung 563
9.6.1 Vorbehandlung 563
9.6.1.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 563
9.6.1.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 565
9.6.2 Lackieren und Entlacken 566
9.6.2.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 566
9.6.2.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 568
9.7 Anodisieren von Aluminium 570
9.7.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 570
9.7.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 572
9.8 Galvanisieren 575
9.8.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 575
9.8.2 Spezielle Verfahren der Galvanotechnik und ihre Abwässer 578
9.8.2.1 Cadmieren 578
9.8.2.2 Außenstromloses Vernickeln 578
9.8.2.2.1 Abwasserinhaltsstoffe 578
9.8.2.2.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 579
9.8.2.3 Brünieren und Färben von Metalloberflächen 583
9.8.2.4 Entmetallisieren 584
9.8.2.5 Abwasser aus Abgaswaschanlagen 585
9.9 Leiterplattenfertigung 587
9.9.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 587
9.9.2 Abwassertrennung und produktionsspezifische Spülverfahren 593
9.9.3 Abwasserbehandlung 595
9.9.4 Recyclingverfahren 598
9.9.4.1 Vorbehandlung, chemisches Verkupfern, Galvanisieren 598
9.9.4.2 Ätzen 601
9.10 Batterieherstellung 608
9.10.1 Fertigung von Bleiakkumulatoren 608
9.10.1.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 608
9.10.1.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 609
9.10.2 Fertigung von Nickel-Cadmium-Akkumulatoren 610
9.10.2.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 610
9.10.2.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 611
9.10.3 Fertigung von Primärzellen 612
9.10.3.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe 612
9.10.3.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren 613
Literatur 614
10 Elektrotechnik für industrielle Abwasserbehandlungsanlagen 618
10.1 Einführung 618
10.2 Motoren und Antriebe 618
10.2.1 Motoren 618
10.2.2 Dosierpumpen 618
10.2.3 Armaturenantriebe 619
10.2.4 Regelarmaturen 619
10.3 Instrumentierung 620
10.3.1 Durchflussmessung 620
10.3.2 Druckmessung 623
10.3.3 Füllstandsmessung 624
10.3.4 Temperaturmessung 625
10.3.5 pH-Wert und Redoxpotenzial-Messung 626
10.3.6 Fluorid-Messung 629
10.3.7 SAK, CSB und TOC 629
10.4 Anlagenkennzeichnung 631
10.4.1 Anlagenkennzeichnungssysteme 631
10.4.2 Graphische Symbole 631
10.4.3 Kennzeichnen von Messstellen 631
10.5 Leittechnikebenen 631
10.6 Automatisierungssysteme 633
10.6.1 Speicherprogrammierbare Steuerungen 633
10.6.2 Bedien- und Beobachtungssysteme 634
10.7 Steuerung und Regelung 638
10.7.1 PI Regler 639
10.7.2 Zweipunkt-Regler 639
10.7.3 pH-Wert Regelung 640
10.7.4 Kaskadenregelung 641
10.8 Kommunikationssysteme 641
10.8.1 Übertragungsmedien 643
10.8.2 Feldbussysteme 643
10.8.3 Dezentrale Peripherie 645
18.8.4 Parametrierung von Feldgeräten 645
10.9 Energiemanagement 646
10.10 Instandhaltung 646
10.10.1 Instandhaltungs-Strategien 646
10.10.2 Fernwartung 647
10.10.3 Life Cycle Services 647
10.11 Normen und Regelwerke 649
Literatur 650
Index 652