Kühlwasser im Umlauf

WEISS – Effiziente Kreislaufführung von Kühlwasser durch integrierte Entsalzung am Beispiel der Stahlindustrie

Ausgangssituation

  • Einsatz von 2,3 Mrd. m3/a Wasser branchenübergreifend für Kühlzwecke in Deutschland
  • Aufsalzung durch Verdunstung/Kreislaufführung in Kühlkreisläufen erfordert Abschlämmung von bis zu 200 m³/h zur Korrosionsvermeidung
  • Keine bedarfsgerechte Dosierung von Kühlwasserbehandlungs-chemikalien -> erhöhte Betriebsmittelkosten
  • Komplexe Kühlwasserzusammensetzung: Biozide, Korrosionsschutzschutzmittel, Härtestabilisatoren, Flockungs(hilfs)mittel, Härtebildner, Trübe/Färbung, Feststoffe (produktionsbedingt), Öl / Fett aus Leckagen
  • Komplexe Wasserkreisläufe, insbesondere in gewachsenen Werken

Projektziele

  • Halbierung der Absalzwassermenge durch Entfernung von Salzen und Feststoffen im Zusatzwasser und bedarfsgerechte Chemikaliendosierung (ATP-Messung, Feststoffsensor)
  • Wasser-Einsparpotential durchschnittlicher Stahlstandort bis zu 800.000 m³/a

Innovative Verfahrensansätze

  • Entsalzung und Enthärtung mittels Kapazitive Deionisation (CDI)
  • Entwicklung Antifouling-Beschichtungen für Umkehrosmose-Membranen
  • Hochdruck-Umkehrosmose und Evaporation zur Konzentrateinengung
  • Modellierung der Kühlwasserkreisläufe und der Stoffströme zur Ermittlung geeigneter Verfahrenskombinationen/Dosiermengen sowie wirtschaftlich-technische Bewertung mittels Life Cycle Assessment

Aktuelle Ergebnisse

  • Fertigstellung der Gesamtversuchsanlage sowie Aufbau und Inbetriebnahme bei Deutsche Edelstahlwerke, Standort Hagen
  • Beginn der betrieblichen Demonstration im 3. Quartal 2018 bei Deutsche Edelstahlwerke
  • Entwicklung beschichteter Umkehrosmose Membranen im Labor- und Betriebsmaßstab
  • Entwicklung Simulationstools und Vorbereitung LCA-Modell basierend auf betrieblichen Daten, Labor- und Technikumsversuchen

Ausblick

  • Fortsetzung der betrieblichen Demonstration bei Deutsche Edelstahlwerke an zwei ausgewählten Kühlkreisläufen
  • Simulationen und LCA basierend auf Daten der Demonstration

Veranstaltungen

  • 20.06.2018 4. Projekttreffen WEISS, Hagen
  • Oktober 2018 5. Projekttreffen WEISS, Berlin

Publikationen:
Hubrich, M., Kozariszczuk, M.:„Effiziente Kreislaufführung von Kühlwasser durch integrierte Entsalzung am Beispiel der Stahlindustrie. „IndustrieTage Wassertechnik, Dortmund, November 2017

Veranstaltungen
23.01.20183. Projekttreffen WEISS, Hilchenbach
08.03.2018Gemeinschaftssitzung WavE-Querschnittsthema   „Salze und Reststoffe + Technologien und Prozesse“   (DECHEMA), Frankfurt a. M.
17./18.04.2018WAVE Status-Seminar (DECHEMA), Frankfurt a. M.
06.06.2018WavE-Diskussionsforum „Genehmigungsrechtliche   Aspekte im Umgang mit Konzentraten und Reststoffen“   (DECHEMA), Frankfurt a. M.
27.-30.11.2018Industrial Water 2018, Frankfurt a. M.

Links:
Zukunftsfähige Technologien und Konzepte zur Erhöhung der Wasserverfügbarkeit durch Wasserwiederverwendung und Entsalzung (WavE)
Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)
Projektträger Karlsruhe – PKTA – Bereich Wassertechnologie

  

Galerie

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