Thema Spülwasser, schon wieder?

Das Thema Spültechnik ist seit den 80 iger Jahren umfassend behandelt und untersucht worden. Besonders die mathematischen Modelle zur Berechnung von Verschleppungen sind immer feiner geworden. Treffen aber immer noch nicht in allen Fällen die galvanotechnische Realität

Wir werden in loser Reihenfolge Artikel zum Thema veröffentlichen und Ihnen soweit rechtlich möglich die entsprechende Hintergrundliteratur zur Verfügung stellen.

Warum schon wieder das Thema „Spülen“?

Weil noch immer in vielen Köpfen die 80 iger und 90 iger mit den „Wassersparmaßnahmen“ sind. Die damalige Fokussierung auf die Einsparung der Ressource Wasser hat in vielen Fällen weder die Notwendigkeiten der vorhandenen Galvanoanlage und schon gar nicht die verfahrenstechnischen Möglichkeiten der Abwasseranlage berücksichtigt. Viele der damals getroffenen Maßnahmen haben ihr Ziel verfehlt, weil sie singulär und nicht im Gesamtprozess betrachtet wurden.

Beispielsweise die Idee das Spülwassers nach den Beschichtungsbäder wieder zum Spülen in der Vorbehandlung einzusetzen. Neben dem Verschlammen der Vorbehandlunsgspüle, der immens erschwerten Fehlersuche bei Beschichtungsfehler, wurde grundsätzlich nur das Wasservolumen betrachtet. Das „vorgebrauchte“ Spülwasser hatte aber nur noch eine geringe Aufnahmekapazität und war hochaufgesalzen. Erst recht wenn man vom Beschichtungsbad über die Beize, dann die elektrolytische Entfettung schließlich die Spülen nach der Heißentfettung erreichte war der Salzgehalt schon so hoch, dass die Ware nicht gespült sondern verschmutzt wurde.

Ähnliches gilt für den undifferenzierten Einsatz von Kreislaufanlagen. Kreislaufanlagen wurden direkt von Standspülen geschaltet oder nach nur 1 Fließspüle. Die max. Zulaufkonzentration von 20 ppm ionogener Stoffe wurde häufig vernachlässigt. Da zusätzlich das Verhältnis von erzeugtem Reinwaser zur Eluatmenge auch nicht ermittelt wurde, waren die Kreislaufanlagen teilweise Geldvernichtungsanlagen. Zu Unrecht sind Kreislaufanlagen deshalb als „kostenträchtig“ verdammt worden.

Wie so häufig im Leben sind die schlechten Beispiele dieser Zeit im Gedächtnis geblieben. Deshalb ist es notwendig immer wieder darauf hinzuweisen, dass heute nicht das „Wassersparen“ im Vordergrund steht, sondern die prozessorientierte Wassereinspeisung. Also soviel Spülwasser wie nötig für den Prozessschritt, aber auch kein „Ertränken“ der Sorgen UND eine Abwassertechnik, die unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten das so entstehende Abwasser auch behandeln kann.

Ein wichtiger Anhaltspunkt sind die Spülkriterien. Irgendwo muss man ja anfangen.

Spülkriterien

Um den Spülprozess zu beschreiben sind im 1. Schritt die Spülkriterien entstanden. Das Spülkriterium ist das Verhältnis der Aktivbadkonzentration zur Konzentration des Leitparameters in der letzten Spüle. Beispiel Nickel. Im Aktivbad 60 g/l in der letzten Spülen sollte sich dann nur noch 1/5000 stel dieser Konzentration, also 0,01 g/l.

Auch wenn die von Galvanoexperten veröffentlichten Spülkriterien eine große Spannweite haben, sind sie nützliche Anhaltspunkte, insbesondere bei der Konzeption neuer Anlagen.

Prozessstufe Charakteristische Spülkriterien
Heißentfettung 35 – 100
Elektrol. Entfettung 100 – 200
Dekapieren 100 – 500
Verkupfern, Verzinken, Verzinnen 1.000 – 3.000
Vernickeln 5.000
Verchromen 10.000 – 100.000
Elektrol. Beizen und Polieren 100.000 – 1.000.000

Winkler,L :Spülen-Qualitätssicherung und Umweltschutz, Galvanotechnik 85 (9) (1994) S 3001-3006

Störgrenzkonzentration

Die Spülkriterien mit ihren großen Spannweiten, sind aufwendig ermittelt worden. Aufgrund der großen Spannweiten gibt es auch keinen Anpassungsbedarf, obwohl sich die Zusammensetzung der Elektrolyte in den organischen Bestandteilen verändert hat. Um dieser Entwicklung Rechnung zu tragen müssen die Spülkriterien mit den Erfordernissen der Störgrenzkonzentrationen, die sich durch die Weiterentwicklung der Elektrolyte ergeben, kombiniert werden.

Ein schönes Beispiel hierfür ist die Natriumpersulfat-Dekapierung vor einem Nickelelektrolyten. Das Spülkriterium für Dekapierungen liegt bei 100 – 500. Dies berücksichtigt die Empfindlichkeit des Nickelelektrolyten gegen Persulfat nicht. An diesen Stellen müssen prozessbezogene Spülkriterien entwickelt werden.

Entwicklung von prozessbezogenen Spülkriterien

Das klingt aufwendiger als es ist. In den meisten Galvanobetrieben ist das notwendige Wissen vorhanden. Sonst würde ja auch keine einwandfreie Ware produziert. In der Regel geht es um die Methoden sich langsam der stoffverlustminimierten Prozesstechnik zu nähern OHNE Angst um die Beschichtungsqualität zu haben.

Natürlich muss im Betrieb eine Motivation zur Weiterentwicklung vorhanden sein. Aus einem „Das haben wir schon immer so gemacht!“ muss langsam ein „Lassen Sie uns es einmal probieren werden!“

Jeder, der sich in der Galvanotechnik auskennt, weiß eine solche Umstellung geht nicht von heute auf morgen und kann auch nicht befohlen werden. Als Einstieg, um Vorgehensweisen und Methoden kennen zu lernen sind Tools wie der EffCheck, der PIUS-Check oder ein VerMat-Projekt gut geeignet.

Probieren Sie es!

Literatur Tip. Das Projekt “10 Galvaniken” ist eines der umfangreichsten der letzten Jahre zum Thema Minimierung von Stoffverlusten. Hieruas sind die 6 Praxisleitfäden entstanden. der Praxisleitfaden 2 beschäftigt sich mit dem Thema Spültechnik.

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