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3 | 2013

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SPECIAL Trink-, Prozess-

SPECIAL Trink-, Prozess- und Abwasser Bild: Evides Membranbioreaktor (MBR) von Evides in der Anlage inTerneuzen Wasser mehrfach nutzen Innovative Verfahren, Optimierung von Prozessen und erfolgreiche Kooperationen dienen dem Ziel, den Wasserverbrauch großer industrieller Komplexe zusenken und in wasserarmen Regionen Konkurrenzen mit der Trinkwasserproduktion zu vermeiden. Hierbei spielt die Mehrfachnutzung von Wasser eine entscheidende Rolle: Knappes Frischwasser wird von privaten Haushalten genutzt, kommunales Abwasser als vollentsalztes Wasser industriell eingesetzt, die Kondensate wiederverwendet und das industrielle Abwasser dient als Kühlwasser. Martin Braunersreuther Seit über vierzig Jahren betreibt Dow Chemical seinen größten europäischen Standort inder Nähe von Terneuzen. Hier werden inmehreren Crackern Ethylen, Propylen, Butadien und Benzen aus Rohöl produziert. Nebendiesen chemischenStoffen werden Produkte wie Polyethylen, Ethylenglykol, Polyurethan, Epoxydharze, Polycarbonat, Latex und Polystyren hergestellt und insgesamt pro Jahr acht Millionen Tonnen petrochemischer Produkte produziert. Wasser inhoher Qualität und Reinheit ist invielen dieser Produktionsschritte ein unabdingbarer Rohstoff. Darüber hinaus sind große Mengen an VE (vollentsalztes)- Wasserzur Dampfproduktion im Kraftwerk nötig. Besondere Herausforderung in der Wasserstressregion Der Rohstoff Wasserist daherein entscheidender Standortfaktor für den Chemiekonzern. Der gesamte Wasserverbrauch des Werkes beläuft sich auf etwa 60 000 Kubikmeter (m³) pro Tag. In dieser geografischen Lage, die nach den Kriterien des World Business Council for Sustainable Development (BBCCSD) als Wasserstressregion charakterisiert ist, stellt die ausreichende Wasserversorgung eine besondere Herausforderungdar.Auf den ersten Blick erscheintesüberraschend zu sein, dass ein von Wasser umgebener Landstrich mit Wasserknappheit zu kämpfen hat. Aber derSüden der Niederlande gehört zu den trockensten Regionen des Landes. Lediglich Salz- und Brackwasser mit hohen, oft schwankenden Salzgehalten stehen hier inausreichender Menge zurVerfügung. Dow Chemical hat sich das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2020 auf die Nutzung vonWasserressourcen, die gleichzeitig zur Produktion von Trinkwasser in der Region genutzt werden, zuverzichten. Um die Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser sicherzustellen, betreibt Evides –das neben seinen Industriewasseraktivitäten zugleich derzweitgrößteWasserversorgerinden Niederlanden ist–eine Wasserpipeline bis hinunter indie Region umTerneuzen. Evides greift hierbei auf eigene, große Wasserreservoirs imNaturreservat Biesbosch zurück, in denen das Wasserder Maas gespeichertwird. Dieses Wasser wird von dort aus 160Kilometerweitinden Südendes Landesgepumpt und zu Trinkwasser aufbereitet. Durch denUmstand, dassSüßwasser ein knappes Gut ist, wird der Ausbau und die Ansiedlung wasserintensiver Industrien erschwert. Ein effektiver und Ressourcen schonender Umgang mit Wasser ist entsprechend dringend notwendig. Bereits früh wurden von Dow Maßnahmen ergriffen, um den Wasserverbrauch zu senken und interne Wasserkreisläufe zu schließen. Hieraus entwickelte sich letztendlich eine Agenda mit folgenden Forderun- 16 UmweltMagazin März 2013

gen: die Reduzierung des Wasserverbrauchs, die Verbesserung der Abwasserreinigung sowie die Erschließung neuer Wasserressourcen wie zum Beispiel die Wiederverwendung von Abwässern. Große Anstrengungen wurden unternommen, um prozessintern Wasser und Energie einzusparen. In Zusammenarbeit mit BASF wurde beispielsweise für die Propylenoxid-Produktion der HPPO (HydrogenPeroxid to PropylenOxid)-Prozess entwickelt, bei dem bis zu 75 Prozent weniger Abwasser entsteht und 35 Prozent Energie eingespartwerden. Neben den Einsparpotenzialen, die sich inden Produktionsprozessen realisieren ließen, wurde die Suche nach neuen Wasserressourcen verstärkt. In Zusammenarbeit mit dem regionalen Wasserversorger und Evides entwickelte sich ein System, indem die Kondensataufbereitung optimiert, Prozessabwässer wiederverwendet und kommunale Abwässer als neue Wasserquelle erschlossenwurden. Langjährige Partnerschaft ermöglicht neue Konzepte Mit der Übernahme der Wasserversorgung vonEvides Industriewasserim Jahr 1999 konnten die Bemühungen zur Wassereinsparung am Standort weiter intensiviert werden. Gemäß dem Geschäftsmodell von Evides wurden die bestehenden Wasseraufbereitungsanlagen übernommen, modernisiert und erweitert. Auf der Grundlage von DBFO (Design, Build, Finance, Operate)-Verträgen wird auch der Betrieb der Anlagen mit eigenem Personal durchgeführt. Heute werden pro Stunde über 1 000 m³ Abwasser und weitere 1000 m³ Oberflächenwasser unterschiedlichster Herkunft aufbereitet. Diese Art von Verträgen erspart KundenInvestitionenindie Infrastruktur und ermöglicht zugleich den Zugang zu neuester Technologie und dem Know-howeinesWasserspezialisten. Zu der 1999 übernommenen Anlagensubstanz gehörte eine Meerwasserentsalzungsanlage, die noch bis in das Jahr 2006 einenTeildes VE-Wassers für den Standort produzierte. Hohe Aufbereitungskosten, die Anfälligkeit gegen schwankende Salzkonzentrationender Brackwasserzone,Algenwachstum, fortschreitende Korrosion und Fouling waren der Anlass, nach alternativen Wasserressourcenzusuchen. Zwei Lösungswege 7 Lösung 1 – kommunales Abwasser einsetzen: Alternativ bot sich der Ablauf der kommunalen Kläranlage von Terneuzen an. Das Wasser am Ausgang dieser Anlagewurde früherdirekt in die Nordsee eingeleitet. Im Vergleich zu Meerwasserzeichnetessichdurch eine konstante Zusammensetzung und niedrige Salzkonzentrationen aus. Neben dem erforderlichen geringeren Betriebsdruck wird auch die Gesamtausbeute einer Anlage deutlich gesteigert, wenn weniger salzhaltige Wässer verwendetwerden. In einer ersten Ausbaustufe konnte die umgebaute Anlage im Jahr 2006 ihren Betriebaufnehmen. Sie versorgte Dowmit 250 m³ VE-Wasserin der Stunde. Dieses erfolgreiche Projekt wurde mit dem Responsible Care Award 2007 der Cefic und mit dem Innovation Award 2008 der Kategorie Corporate Social Responsibillity der ICIS ausgezeichnet. Um eine größere Wassermenge bereitzustellen, wurde das Verfahrenskonzept um einen im Herbst 2010 fertiggestellten Membranbioreaktor (MBR) erweitert. Diese Anlage produziert durchschnittlich 400m³pro Stunde(h) und verfügtüber eine Spitzenkapazität von 625 m³/h, die von hier zum Dow-Standort direkt in die RO-Membrane gepumpt werden. 7 Lösung2–industriellesAbwasser als Kühlwasser nutzen: Um den gesamten Wasserverbrauch des Standortes zu senken, wird gereinigtes Abwasser aus einer Industriekläranlage zur weiteren Behandlung in die Aufbereitungsanlagen von Evides gepumpt. Soentstehen proJahr zusätzlich2bis3Millionen m³ Kühlwasser zum Einsatz in den Kühltürmen der Cracker. Fazit Evides sammelt mit dieser Anlage wichtige Erfahrungen um zukünftig, gerade an trockenen Standorten dieser Welt, einenBeitrag zurSchonung kostbarer Ressourcen zu leisten. Hinzu kommen die Erfahrungen anderer Standorte,wie demvon CargillinSluiskill, der kommunalen Kläranlage von Harnashpolder imProjekt Delft Blue Water oder der Pilotanlage bei Solvic, einem Joint Venture von Solvay und BASF,inAntwerpen. Spätestens mit dem Start einer Demonstrationsanlage für die Aufbereitung von Abwasser zu hochwertigem Industrieprozesswasser in China Anfang 2010 zeigte sich, wie wichtig die Erfahrungen mit diesen Anlagen zukünftig sein werden. Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Süßwasser im trockenen Norden Chinas ist die Wiederverwendung dortein Muss.Die in den Niederlanden gesammelten Erfahrungen mit dem Entwurf, dem Bau und der Betriebsführung einer derartigen maßgeschneiderten Anlage ermöglichen es, Evides ein solches Vorhaben nunmehr auch erstmals außerhalb vonEuropa zu verwirklichen. Dipl. Umweltwiss. Martin Braunersreuther, Evides Industriewasser, Wuppertal, m.braunersreuther@evides.nl UmweltMagazin März 2013 17

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