Im Rahmen seiner Nachhaltigkeitsstrategie hat Grundfos integrierte Lösungen für eine sichere und effiziente Wasserwiederverwendung entwickelt. Insbesondere erweisen sich Membrantechnologien in Verbindung mit effizienten Hochdruck- und präzisen Dosierpumpen als zielführende Verfahren zur Behandlung von Brauch-, Schmutz- und Abwasser.

Während die von der EU forcierte Wiederverwendung von Abwässern aus kommunalen Kläranlagen zur Bewässerung in der Landwirtschaft in Österreich auf eine gewisse Zurückhaltung trifft – schließlich ist der in Europa vielfach anzutreffende Wasserstress hierzulande eher kein Thema – ist die Wiederverwendung von industriellem Brauchwasser in der Industrie angekommen: Beispielsweise zur Teilereinigung/Spülung, in Lackieranlagen, in der Galvanik, zur Kesselspeisung und Kühlturm-Nachspeisung. Es ist dies nicht nur ein Thema der Grünen Agenda, sondern hat auch interessante wirtschaftliche Aspekte: Wasserwiederverwendung reduziert u.a. den Heiz- und Kühlbedarf (durch nutzbare Temperaturunterschiede), infolge dessen reduzieren sich die erforderlichen Kessel- und Kältekapazitäten und Pumpenleistungen. Und wird Wasser wiederverwendet, sinken entsprechend die Abwassermengen und damit die Entsorgungskosten. Wasserwiederverwendung kostet zwar zunächst (CapEx, capital expenditures), bietet aber dann über lange Zeit günstigere Betriebskosten (OpEx, operational expenditures). Grundfos geht davon aus, dass in naher Zukunft OpEx-Lösungen einen wichtigen Anteil am Umsatz ausmachen werden.

Praxisbeispiel: Waschen und Reinigen mit aufbereitetem Wasser.

Österreichs führender Hersteller von Sonnenschutzlösungen (Jalousien, Rollläden, Insektenschutzgitter) schützt alle Produkte mit einer Pulverbeschichtung. Allerdings werden dabei auch die Transportbügel zwangsläufig mit einer Lackschicht versehen; diese muss wieder entfernt werden. Kürzlich wurde dazu eine neue Lackentfernungsanlage installiert. Die alte Anlage war mit einer Standardpumpe mit Normmotor ausgestattet, durch die der Betrieb sehr instabil war. Außerdem trat aus der Sperrflüssigkeitskammer aggressive Säure aus, da sowohl der Druckschlauch der Dosierpumpe als auch die Wellendichtung undicht waren. Die neue Anlage sollte diese Probleme beheben und auch für die Entsorgung des Abwassers eine passende Lösung bieten.

• Lösung 1: Die neue Anlage basiert auf einer CRNE-Pumpe mit doppelter Wellendichtung (Gleitringdichtungen aus einem Kalrez-Spezialwerkstoff; durch eine Kammer und Sperrwasser voneinander getrennt) und einem drehzahlregelbaren MGE-Motor – das gewährleistet einen leckagefreien und reibungslosen Betrieb. Der neue Druckschlauch ist aus einem säurebeständigen Werkstoff gefertigt.
• Lösung 2: Um die Nutzungsdauer der Reinigungs- und Spülflüssigkeiten zu verlängern, wird der alte Lack im Bypass-Verfahren über einen speziell entwickelten verbrauchsfreien Filter kontinuierlich abgeschieden. Das dickflüssige Gemisch gelangt von dort aus direkt in Kunststofffässer zur Entsorgung. Anschließend wird dem Restwasser automatisch eine Lösung zugesetzt, die den Lack entfernt, so dass es wiederverwendet werden kann. Dadurch verlängert sich das Intervall für den Wasserwechsel in der Anlage auf mehrere Monate, was wiederum die dafür nötigen Stillstandzeiten verkürzt und erhebliche Mengen Wasser einspart.

Die neue Anlage hat nicht nur die Sicherheit verbessert, sondern auch den Betrieb und die Prozessstabilität.

Industrielles Brauchwasser aufbereiten, nicht abführen.

Grundfos ist bekannt für energieeffiziente Pumpenlösungen und die Entwicklung zukunftsweisender Wassertechnologien – die Themen „Reduktion der Ressource Wasser im Prozess“ bis hin zur ‚„Wasserwiederverwendung durch Aufbereitung“ sind im Unternehmen fest verankert. Neben der aus der Kläranlagentechnik bekannten biologischen Aufbereitungsstufe spielen in industriellen Wiederverwendungsprozessen die chemische und physikalische Aufbereitung eine wichtige Rolle. In diesem Schritt wird das Wasser hinsichtlich des pH-Werts aufbereitet und es werden (vielfach per Ultrafiltration) alle Partikel entfernt, um das Wasser für den letzten Schritt vorzubereiten: Die besonders aufwändige Konzentrataufbereitung. Dieser Schritt erfolgt häufig über eine Kristallisation oder eine Umkehrosmose mit bis zu drei Stufen. Herausforderungen dabei sind der hohe Druck und die Wasserchemie, was den Membranen, aber auch anderen Komponenten wie Rohren, Ventilen und Pumpen viel abverlangen kann. Alle Membranen verschmutzen mit der Zeit und müssen gereinigt werden. Je mehr die Membranen verstopfen, desto mehr Druck ist erforderlich, um das Wasser bei gleichbleibendem Förderstrom aufzubereiten. In Anlagen mit ungeregelten Pumpen, wird ohne Antrieb allmählich immer weniger Permeat geliefert, bis der Durchfluss unter den Auslegungswert sinkt. Drehzahlregelbare Pumpen gleichen Druckverluste aus und verlängern die Reinigungsintervalle, ohne den Durchfluss an produziertem Wasser herabzusetzen. Um das Fouling zu begrenzen sind vielfach Dosierpumpen im Einsatz: Solche Aggregate der Baureihe Smart Digital fördern die benötigten Chemikalien mit hoher Präzision. Dank der integrierten Volumenstrommessung vergleicht die Dosierpumpe den aktuellen Dosiervolumenstrom mit dem Sollwert und passt ihre Dosiermenge an. Über alle Prozessschritte hinweg ist eine zuverlässige MSR-Technik erforderlich. Hydraulische Parameter wie Temperatur, Strömung und Druck oder chemische Parameter, einschließlich pH-Wert, Trübung, Leitfähigkeit und organisch gebundener Gesamtkohlenstoff (TOC) sind online zu erfassen. In aller Regel sammelt eine SPS alle gemessenen Signale aus den verschiedenen Prozessschrittenund steuert den Prozess, um den Aufbereitungserfolg sicherzustellen. Die genaue Kontrolle der zudosierten Desinfektionsmittel oder anderer Stoffe ist essenziell für viele Aufbereitungsprozesse. Dafür hat Grundfos DID „plug & measure“-Systeme entwickelt: Eine Kombination von digitalen Modbus-Sensoren für unterschiedliche Wasserparameter mit einem Auswerte- und Regel terminal (CU 382) zur Verwendung mit Smart Digital-Dosierpumpen aber auch Gasdosiersystemen oder In-situ Biozidsystemen. Sensoren sind für das Messen von Chlordioxid, freies Chlor/Gesamtchlor, Wasserstoffperoxid und Peressigsäure verfügbar. Darüber hinaus erfassen elektrochemische Sensoren den pH-Wert, die Redox-Spannung sowie die Leitfähigkeit. Ein visueller Sensor misst die Trübung und Organik. Dank der Auswertung direkt im Sensor und Kommunikation via Modbus zum Regelterminal, können Übertragungsstrecken von bis zu 100 m ohne Zwischenverstärker realisiert werden.Über die USB-Schnittstelle können die DID-Systeme schnell und unkompliziert parametriert werden, für die meisten Anwendungen sind vorkonfigurierte Anwendungsbeispiele verfügbar. Die Systeme können per Fernzugriff optimiert werden, was wiederum Kosten senkt.

Ein schöner Erfolg.

Die Reduktion des Frischwasserbedarfs und das Aufbereiten von bereits eingesetztem Wasser, um es wiederverwenden zu können: Lösungen unter Nutzung effizienter Filter- und Desinfektionstechnologien haben bei Grundfos seit Jahren hohe Bedeutung. Das Unternehmen berücksichtigt mit seinem iSolutions-Konzept den gesamten Prozess und kann Lösungen so anpassen, dass sie spezifische betriebliche Anforderungen erfüllen. Ergebnis: Kunden optimieren ihre Arbeitsabläufe, senken Betriebskosten (Wasser, Chemikalien und Energie) und reduzieren den Wasserverbrauch.

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