Warum die Vakuumdestillation der Flockung überlegen ist
Im Verpackungsbereich, insbesondere beim Flexo- und Tiefdruck mit wasserbasierten Farben sowie bei der Herstellung wasserbasierter Lacke, entstehen beim Reinigen von Druckmaschinen, Tanks, Zylindern, Rakeln und Rohrleitungen täglich erhebliche Mengen an Abwasser, das mit Pigmenten, Harzen, Bindemitteln, Tensiden, Glykolen und Additiven belastet ist.
Die Rückgewinnung dieses Wassers ist inzwischen sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch notwendig.
Die gewählte Technologie entscheidet jedoch darüber, ob das zurückgewonnene Wasser tatsächlich wieder im Produktionsprozess eingesetzt werden kann oder ob es von Zyklus zu Zyklus zu einer neuen Problemquelle wird.
🔴 01 — DIE STRUKTURELLE GRENZE DER FLOCKUNG
Um die Verunreinigungen abzutrennen, werden dem Wasser Salze zugesetzt.
Bei der physikalisch-chemischen Flockung werden suspendierte und kolloidale Bestandteile durch Zugabe von Flockungsmitteln abgetrennt, typischerweise Aluminium- oder Eisensalze wie Polyaluminiumchlorid, Aluminiumsulfat oder Eisen(III)-chlorid.
Zusätzlich werden Polyelektrolyte und häufig Reagenzien zur pH-Korrektur eingesetzt.
Genau darin liegt der kritische Punkt:
UM DAS WASSER ZU REINIGEN, WERDEN SALZE ZUGESETZT.
Ein Teil der Reagenzien fällt mit dem Schlamm aus, ein anderer Teil bleibt in Form von Chloriden, Sulfaten und Metallionen gelöst.
Das führt zu einer erhöhten Leitfähigkeit und einem höheren Gehalt an gelösten Feststoffen.
Wird das behandelte Wasser erneut zum Waschen verwendet, summiert sich dieser Effekt: Mit jedem Zyklus steigt der Salzgehalt, bis das Wasser für den vorgesehenen Zweck nicht mehr geeignet ist.
Bei wasserbasierten Prozessen ist das kein nebensächlicher Aspekt. Acrylemulsionen und pigmentierte Systeme reagieren empfindlich auf Elektrolyte.
Salzhaltiges Waschwasser kann daher:
- das nächste Produkt verunreinigen;
- die Instabilität von Dispersionen fördern;
- Viskosität und Leistung verändern;
- Ablagerungen verursachen;
- die Korrosion metallischer Anlagenteile verstärken.
🟠 02 — UNVOLLSTÄNDIGE REINIGUNG
Das Problem beschränkt sich nicht auf das, was sichtbar ist.
Die Flockung wirkt bei suspendierten und kolloidalen Bestandteilen, hat jedoch nur geringe oder gar keine Wirkung auf gelöste organische Stoffe.
Glykole, Koaleszenzmittel, Tenside, Amine und lösliche Additive verbleiben im Wasser.
Der CSB-Wert bleibt deshalb häufig hoch, mit möglichen Folgen wie:
- Geruchsbildung;
- Schaumbildung;
- Bakterienwachstum in Lagertanks.
Hinzu kommt die wechselnde Zusammensetzung des Abwassers.
Änderungen von Farbe, Rezeptur und Harz erfordern eine laufende Anpassung der Dosierung, Becherglasversuche und qualifiziertes Personal.
Die Qualität des Ablaufwassers hängt daher stärker vom täglichen Betrieb als von der Technologie selbst ab.
🟡 03 — FÜR DESTILLATQUALITÄT SIND WEITERE PROZESSE ERFORDERLICH
Um mit Flockung Wasser zu erhalten, das mit destilliertem Wasser vergleichbar ist, sind zusätzliche Nachbehandlungsstufen erforderlich:
SANDFILTRATION → AKTIVKOHLE → ULTRAFILTRATION → UMKEHROSMOSE
Dabei müssen auch die Salze entfernt werden, die durch die Behandlung selbst eingebracht wurden.
Das führt zu einem Paradoxon:
ZUERST WERDEN ZUR FLOCKUNG SALZE ZUGESETZT; ANSCHLIESSEND WIRD EIN MEMBRANVERFAHREN INSTALLIERT, UM SIE WIEDER ZU ENTFERNEN.
Die Behandlungskette wird dadurch lang und teuer, mit zahlreichen Kontrollpunkten und einem erhöhten Risiko für Probleme und Ausfälle.
UND WAS IST MIT DER UMKEHROSMOSE?
Auch die Umkehrosmose bringt weitere Herausforderungen mit sich:
- Verschmutzung der Membranen durch Polymerreste und Pigmente;
- regelmäßige chemische Reinigung;
- Austausch der Membranen;
- Entstehung eines salzhaltigen Konzentrats, das behandelt und entsorgt werden muss.
Mehr Prozesse. Mehr Wartung. Mehr Variablen. Höhere Kosten.
🟤 04 — SCHLAMM: MEHR VOLUMEN, HÖHERE KOSTEN
Bei der Flockung entsteht voluminöser, wasserreicher Schlamm, zu dem auch die Masse der zugesetzten Reagenzien hinzukommt.
Ohne intensive Entwässerung, beispielsweise mit einer Filterpresse oder ähnlichen Systemen, bleiben die Entsorgungskosten hoch.
Das bedeutet zusätzliche Investitionen, weitere Anlagen und zusätzlichen Betriebsaufwand.
DAS PROBLEM VERSCHWINDET NICHT: ES ÄNDERT NUR SEINE FORM.
🟢 05 — VAKUUMDESTILLATION
EIN PROZESS. KONSTANTE QUALITÄT.
Die Vakuumdestillation basiert auf einer physikalischen Trennung.
Durch die Druckabsenkung kann Wasser bei niedriger Temperatur verdampfen.
VERDAMPFUNG → KONDENSATION → DESTILLAT
Während des Prozesses verbleiben Pigmente, Harze, Salze und die meisten gelösten Stoffe im Konzentrat.
Das Ergebnis ist hochwertiges zurückgewonnenes Wasser, das wieder in den Waschkreislauf eingespeist werden kann.
🟢 KEINE ZUGABE CHEMISCHER REAGENZIEN
Durch den Behandlungsprozess werden dem Wasser keine Salze zugeführt.
Je nach Abwasserart können in manchen Fällen geringe Mengen Entschäumer erforderlich sein; bei Verwendung verbleiben sie im konzentrierten Rückstand.
KEINE SALZZUGABE. KEINE DURCH DIE BEHANDLUNG VERURSACHTE ANREICHERUNG.
🟢 HOCHWERTIGES DESTILLAT
Durch Verdampfung und anschließende Kondensation entsteht ein Destillat mit folgenden Eigenschaften:
niedrige Leitfähigkeit + sehr geringer Feststoffgehalt
ohne Umkehrosmose oder zusätzliche Nachbehandlungsstufen.
🟢 QUALITÄT UNABHÄNGIG VOM ZULAUFABWASSER
Ändern sich Farbe, Rezeptur oder Harz?
Das Verfahren erfordert nicht die für die Flockung typischen kontinuierlichen Dosierungsanpassungen.
Der physikalische Prozess bleibt stabil, reproduzierbar und automatisierbar.
🟢 MAXIMALE ABFALLREDUZIERUNG
Das ursprüngliche Abwasser wird getrennt in:
ZURÜCKGEWONNENES WASSER + KONZENTRIERTER RÜCKSTAND
Der Rückstand macht nur einen kleinen Teil des ursprünglichen Volumens aus. Dadurch sinken die Entsorgungskosten und die Anlage kommt dem Ziel einer abwasserfreien Produktion näher.
🟢 EINFACHER UND AUTOMATISIERBARER BETRIEB
- Weniger Reagenzien.
- Weniger Variablen.
- Weniger Eingriffe durch Bedienpersonal.
- Weniger Fehlerquellen.
Die Automatisierung ermöglicht eine einfache und reproduzierbare Prozesssteuerung.
🔵 06 — MIT ODER OHNE WÄRMEPUMPE?
Die Vakuumdestillation ist in verschiedenen Konfigurationen verfügbar.
Wärmepumpenlösungen nutzen die Kondensationswärme erneut für den Verdampfungsprozess.
DIE WÄRME WIRD ZURÜCKGEWONNEN UND WIEDERVERWENDET.
Dadurch sinkt der Energieverbrauch deutlich und die Technologie ist auch hinsichtlich der Betriebskosten wettbewerbsfähig.
⚫ FLOCKUNG ODER VAKUUMDESTILLATION?
| FLOCKUNG | VAKUUMDESTILLATION |
| Fügt chemische Reagenzien hinzu | Physikalische Trennung |
| Fügt dem Wasser Salze hinzu | Keine Salzzugabe |
| Erzeugt Schlamm | Erzeugt konzentrierten Rückstand |
| Erfordert Dosierungskontrolle | Automatisierter Prozess |
| Lässt einen Teil der gelösten organischen Belastung zurück | Trennt Wasser von konzentrierten Stoffen |
| Kann eine zusätzliche Behandlung erfordern | Destillat entsteht direkt im Prozess |
| Kann Umkehrosmose erfordern | Benötigt nicht denselben Nachbehandlungsweg |
| Mehr Behandlungsstufen | Direkterer Prozess |
| Höherer Schlammbehandlungsaufwand | Deutliche Verringerung des Entsorgungsvolumens |
🟢 FAZIT
RÜCKGEWINNUNG BEDEUTET NICHT NUR REINIGUNG.
Bei der Herstellung von Verpackungen und wasserbasierten Lacken geht es nicht nur darum, Abwasser zu behandeln.
Ziel ist es, sauberes und stabiles Wasser zurückzugewinnen, das im Produktionsprozess wiederverwendet werden kann.
Bei der Flockung werden Salze eingebracht, die sich mit jeder Wiederverwendung anreichern. Um Destillatqualität zu erreichen, sind zusätzliche Verfahren wie Umkehrosmose erforderlich, wodurch Kosten, Komplexität und Betriebsaufwand steigen.
Die Vakuumdestillation hingegen ermöglicht durch Verdampfung bei niedriger Temperatur mit anschließender Kondensation eine physikalische Wasserrückgewinnung ohne zusätzliche Chemikalien, mit gleichbleibender Qualität und einer deutlichen Verringerung des zu entsorgenden Rückstands.
EIN PROZESS.
ZURÜCKGEWONNENES WASSER.
WENIGER ABFALL.
MEHR KONTROLLE.
Für die Rückgewinnung von Abwasser aus wasserbasierten Prozessen ist die Vakuumdestillation die effektivste und nachhaltigste Lösung.