Die Herstellung von Farben, Lacken und Pigmenten ist ein komplexer industrieller Prozess, der eine Vielzahl von Rohstoffen, chemischen Reaktionen und physikalischen Verarbeitungsschritten umfasst. Ein zentraler Aspekt dieser Industrie ist die Behandlung der entstehenden Abwässer, die oft hochbelastet mit organischen, anorganischen und farbgebenden Substanzen sind. Besonders chemisch-physikalische Anlagen (CP-Anlagen) und Kammerfilterpressen spielen eine Schlüsselrolle in der effektiven Reinigung und Aufbereitung dieser Abwässer.
Inhaltsverzeichnis
Prozesse in der Farbherstellung
Die Farbherstellung umfasst typischerweise folgende Schritte:
Rohstoffvorbereitung
- Verwendung von Pigmenten, Bindemitteln, Lösungsmitteln und Additiven.
- Pigmente: Anorganische (z. B. Titanoxid) und organische Verbindungen.
- Bindemittel: Polymere wie Acrylate, Alkydharze oder Epoxide.
Mischen und Dispergieren
- Gleichmäßige Verteilung der Pigmente in der Trägerflüssigkeit.
- Einsatz von Hochleistungsrührern oder Kugelmühlen.
- Bildung von Emulsionen und Suspensionen.
Reaktion und Filtration
- Chemische Reaktionen wie Polymerisation oder Veresterung.
- Filtration zur Entfernung von unlöslichen Rückständen.
Abfüllung
- Fertige Produkte werden in Gebinde abgefüllt und für den Versand vorbereitet.
Charakteristik des Abwassers aus der Farbherstellung
Das Abwasser aus der Farbherstellung ist hochkomplex und enthält folgende Verunreinigungen:
- Organische Stoffe: Lösungsmittel, Bindemittelreste und Additive.
- Anorganische Substanzen: Pigmente, Schwermetalle (z. B. aus Katalysatoren oder Farbstoffen).
- Partikel und Schwebstoffe: Ungelöste Pigmente und Feststoffe.
- Hoher CSB und BSB: Indikator für organische Belastungen.
- Farbintensive Stoffe: Pigmente und Farbstoffe, die in Wasser schwer löslich sind.
Abwasserbehandlung in der Farbherstellung
Die Behandlung dieser hochbelasteten Abwässer erfordert robuste und anpassungsfähige Technologien. Chemisch-physikalische Anlagen (CP-Anlagen) und Kammerfilterpressen sind essenziell, um die Schadstoffe effektiv zu entfernen und gesetzliche Einleitgrenzwerte einzuhalten.
1. Chemisch-Physikalische Anlagen (CP-Anlagen)
Funktionsweise der CP-Anlage: Die CP-Anlage kombiniert mehrere chemische und physikalische Prozesse, um Schadstoffe aus dem Abwasser zu entfernen:
- Neutralisation: Einstellung des pH-Werts, um die chemischen Reaktionen zu optimieren. Meist wird der pH-Wert auf 6,5–8,5 eingestellt.
- Fällung: Zugabe von Fällungsmitteln wie Eisen(III)-Chlorid oder Aluminiumsulfat zur Umwandlung gelöster Stoffe in unlösliche Verbindungen.
- Schwermetalle und Phosphate werden in schwer lösliche Hydroxide umgewandelt.
- Flockung: Einsatz von Flockungshilfsmitteln wie Polymeren, um stabile Flocken zu bilden, die sich besser abscheiden lassen.
- Sedimentation: Absetzen der Flocken in einem Sedimentationsbecken oder einem Lamellenklärer.
Vorteile der CP-Anlage:
- Flexible Anpassung an unterschiedliche Abwasserzusammensetzungen.
- Effektive Entfernung von Schwermetallen, Pigmentresten und Farbpartikeln.
- Vorbehandlung für nachgeschaltete Prozesse wie Filtration oder Flotation.
Foto: Unsere CP-Anlage ALMA CHEM MCW zur Behandlung von Abwässern aus der Farb- und Lackherstellung
2. Kammerfilterpressen
Funktionsweise der Kammerfilterpresse: Nach der chemisch-physikalischen Behandlung wird der entstehende Schlamm zur Kammerfilterpresse geleitet. Dieses Verfahren dient zur mechanischen Entwässerung des Schlamms.
- Schlammeindickung: Der Schlamm wird in die Kammern gepumpt, wo Filterplatten mit Filtertüchern den Flüssigkeitsanteil abtrennen.
- Druckfiltration: Durch Druck (bis zu 16 bar) wird das Wasser durch die Filtertücher gepresst, und die Feststoffe bleiben als Filterkuchen zurück.
- Entnahme des Filterkuchens: Der entwässerte Schlamm wird als fester Filterkuchen entfernt und gemäß den gesetzlichen Vorgaben entsorgt.
Vorteile der Kammerfilterpresse:
- Hohe Entwässerungsleistung, wodurch das Volumen des Schlamms reduziert wird.
- Einfacher Betrieb und geringer Wartungsaufwand.
- Geeignet für Schlämme mit hohem Gehalt an Pigmenten und anderen Feststoffen.
Foto: Unsere Kammerfilterpresse zur Entwässerung von Schlämmen aus CP-Anlagen
Schlüsselrolle von CP-Anlagen und Kammerfilterpressen
Die Kombination aus CP-Anlagen und Kammerfilterpressen bietet folgende Vorteile:
- Einhaltung gesetzlicher Einleitgrenzwerte: Effiziente Entfernung von Schwermetallen, Farbpartikeln und organischen Reststoffen.
- Reduktion des Entsorgungsaufwands: Die Volumenreduzierung durch die Kammerfilterpresse minimiert die Entsorgungskosten.
Anwendungen in der Farbherstellung
Pigmentherstellung:
- Abtrennung von Farbpartikeln und Bindemittelrückständen.
- Neutralisation von sauren oder alkalischen Abwässern.
Farbenproduktion:
- Entfernung von Schwebstoffen und Farbpartikeln vor der Einleitung in das Kanalnetz.
Reinigungsprozesse:
- Behandlung von Waschwässern aus Farbmischern und Dispergiermaschinen.
- Entfernung von Tensiden und Farbrückständen.
Fazit
In der Farbherstellung ist eine effektive Abwasserbehandlung unerlässlich, um Umweltvorgaben einzuhalten und die Nachhaltigkeit der Prozesse zu gewährleisten. Chemisch-physikalische Anlagen und Kammerfilterpressen sind bewährte Technologien, die nicht nur die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen sicherstellen, sondern auch eine wirtschaftliche und ressourcenschonende Abwasserbehandlung ermöglichen. Insbesondere bei farbintensiven und schwermetallhaltigen Abwässern bieten sie eine zuverlässige und skalierbare Lösung.
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