Die Lackherstellung ist ein komplexer Prozess, der hohe Anforderungen an die industrielle Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung stellt. Lacke bestehen aus einer Mischung von Bindemitteln, Pigmenten, Lösungsmitteln und Additiven, die in aufwendigen Verfahren miteinander kombiniert werden. Dabei entstehen vielfältige Abwässer und Prozesswässer, deren Behandlung eine entscheidende Rolle für den Umweltschutz und die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses spielt.
Inhaltsverzeichnis
Technische Prozesse in der Lackherstellung
Die Lackproduktion lässt sich in mehrere Hauptschritte unterteilen, die jeweils spezifische Anforderungen an die Wassertechnik stellen:
1. Herstellung von Bindemitteln
Bindemittel sind der Hauptbestandteil von Lacken und dienen als Träger für Pigmente und Additive. Sie bestehen aus natürlichen oder synthetischen Polymeren wie Alkydharzen, Epoxidharzen oder Polyurethanen. Die Herstellung dieser Stoffe erfordert häufig die Nutzung von Prozesswasser zur Kühlung, Verdünnung oder als Reaktionsmedium.
2. Dispersion und Mischen
In diesem Schritt werden Pigmente, Additive und Lösungsmittel in das Bindemittel eingearbeitet. Hier kommen Rührwerke, Dispergiermaschinen und Mahlwerke zum Einsatz. Das Prozesswasser wird oft zur Kühlung der Anlagen genutzt und nimmt dabei organische und anorganische Verunreinigungen auf.
3. Filtration und Reinigung
Nach der Mischung durchläuft der Lack oft Filtrationsprozesse, um unerwünschte Partikel und Unreinheiten zu entfernen. Hierbei entstehen Abwässer mit feinen Feststoffen und gelösten organischen Verbindungen.
4. Abfüllung und Reinigung
Bei der Abfüllung und Verpackung von Lacken werden Maschinen und Behälter gereinigt, was zu stark belasteten Reinigungsabwässern führt. Diese Abwässer enthalten häufig hohe Konzentrationen von Lösemitteln, Tensiden und Pigmentrückständen.
Foto: Unsere CP-Anlage ALMA CHEM MCW zur Behandlung von Abwässern aus der Farb- und Lackindustrie, mit Schlammentwässerung
Typische Belastungen von Abwässern aus der Lackherstellung
Die Abwässer aus der Lackproduktion sind durch eine Vielzahl von Inhaltsstoffen charakterisiert, die die Auswahl geeigneter Behandlungstechnologien erfordern. Typische Parameter sind:
1. Organische Belastungen (CSB, TOC)
Herkunft: Bindemittel, Lösungsmittel, Additive.
Auswirkungen: Hohe chemische Sauerstoffbedarfe (CSB) und Total Organic Carbon (TOC) erschweren die biologische und chemische Behandlung.
2. Pigmentrückstände und Feststoffe
Herkunft: Unverbrauchte Pigmente aus Reinigungsprozessen oder Abfüllanlagen.
Auswirkungen: Erhöhte Trübung und Schlammvolumen.
3. Schwermetalle
Herkunft: Metallpigmente oder Katalysatoren aus der Bindemittelproduktion.
Auswirkungen: Toxizität, die eine Vorbehandlung erforderlich macht.
4. Tenside und Emulgatoren
Herkunft: Reinigungsmittel und Additive.
Auswirkungen: Stabilisierung von Emulsionen, die die Phasentrennung erschweren.
5. pH-Schwankungen
Herkunft: Reinigungsprozesse und chemische Reaktionen.
Auswirkungen: Erfordern eine pH-Neutralisation vor der Einleitung oder Weiterbehandlung.
Foto: Unsere CP-Anlage ALMA CHEM MCW zur Behandlung von Abwässern aus der Farb- und Lackindustrie
Behandlungstechnologien für Abwässer aus der Lackherstellung
Die Behandlung von Abwässern aus der Lackproduktion erfordert eine Kombination physikalischer, chemischer und biologischer Verfahren. Eine sorgfältige Analyse der Abwasserzusammensetzung ist essenziell, um die geeigneten Technologien auszuwählen:
1. Fällung und Flockung (CP-Anlagen)
Ziel: Entfernung von Schwermetallen, Pigmenten und Feststoffen.
Funktionsweise: Durch die Zugabe von Fällungsmitteln wie Eisen- oder Aluminiumsalzen werden gelöste Stoffe in unlösliche Partikel umgewandelt. Flockungshilfsmittel unterstützen die Bildung größerer Partikel, die leichter absetzbar sind.
Herausforderungen: Hohe Fällmittelverbräuche bei stark organisch belasteten Abwässern (CSB > 1.000 mg/l).
2. Membranverfahren (Ultrafiltration, Umkehrosmose)
Ziel: Rückhaltung gelöster organischer Stoffe, Schwermetalle und feinster Partikel.
Funktionsweise: Ultrafiltration trennt Feststoffe und Makromoleküle ab, während die Umkehrosmose gelöste Salze und organische Stoffe entfernt.
Herausforderungen: Scaling und Fouling durch hohe CSB- oder Salzkonzentrationen.
3. Biologische Nachbehandlung (z. B. ALMA BioFIL Compact)
Ziel: Abbau organischer Verbindungen wie TOC und CSB, nach der Fällung und Flockung.
Funktionsweise: Mikroorganismen metabolisieren organische Stoffe zu CO₂ und Wasser. Die BioFIL-Technologie bietet eine kompakte Lösung für biologisch aktivierte Filtration.
Herausforderungen: Schwermetalle und Lösungsmittel können toxisch auf Mikroorganismen wirken und die Effizienz der Behandlung verringern.
4. Schlammbehandlung
Ziel: Entsorgung von Rückständen aus der chemischen und physikalischen Behandlung.
Funktionsweise: Eindickung, Entwässerung und thermische Verwertung.
Herausforderungen: Entsorgungskosten und Rückstände aus Schwermetallen.
Foto: Unsere Kammerfilerpresse ALMA CFP für die Entwässerung von Schlämmen aus der CP-Behandlung
Fazit
Die Lackherstellung stellt hohe Anforderungen an die Wasser- und Abwasserbehandlung. Organische Belastungen, Schwermetalle und pH-Schwankungen erfordern maßgeschneiderte Lösungen, die physikalische, chemische und biologische Verfahren kombinieren. Eine präzise Analyse der Abwasserzusammensetzung sowie der Einsatz innovativer Technologien wie der CP-Anlage ALMA CHEM MCW ermöglichen es, die Effizienz zu steigern und gesetzliche Vorgaben einzuhalten. Für weiter Informationen zu unseren Produkten können Sie uns gerne jederzeit kontaktieren!
