{"id":19010,"date":"2023-07-13T15:12:01","date_gmt":"2023-07-13T13:12:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/07343-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:12:01","modified_gmt":"2023-07-13T13:12:01","slug":"07343-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/07343-01\/","title":{"rendered":"Produktionsintegrierter Umweltschutz am Beispiel der Kunstharzimpr\u00e4gnierung unter Einsatz einer rezyklierbaren Impr\u00e4gnierfl\u00fcssigkeit"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Durch die Impr\u00e4gnierung mit Kunstharz auf Basis von Methacryls\u00e4ureestern k\u00f6nnen undichte Gussteile wieder in den Produktionsprozess zur\u00fcckgef\u00fchrt werden. Allerdings entsteht bei diesem Prozess stark CSB belastendes Sp\u00fclwasser (=Abwasser). Durch die Einf\u00fchrung einer in Eigeninitiative der Fa. KHI GmbH entwickelte Abscheidetechnik kann das belastende Abwasser durch Abscheidung der unl\u00f6slichen Harze aufbereitet werden. Allerdings wurde das abgeschiedene Harz bislang durch Zugabe von H\u00e4rtemittel ausgeh\u00e4rtet und als Abfall auf der Deponie entsorgt.<br \/>\nUm die Umwelt nachhaltig zu entlasten, zielte das Projekt darauf, die Abscheideeinrichtung (Coalisiertechnik) der Sp\u00fclwasser zu optimieren und das abgeschiedene Harz, nach einer definierten Analyse und entsprechender Aufbereitung mit Zusatzstoffen, dem Produktionsprozess wieder zuzuf\u00fchren.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn einer ersten Projektphase wurde zun\u00e4chst ein neuartiges Impr\u00e4gnierharz erprobt, dass mit speziellen, eine Dichtetrennung von Harz und Wasser beg\u00fcnstigenden Eigenschaften ausgestattet war. Diese Versuche wurden aufgrund unbefriedigender Ergebnisse zur Harzabscheidung abgebrochen. Die Arbeiten wurden unter R\u00fcckgriff auf das langbew\u00e4hrte KHI-Standardimpr\u00e4gnierharz fortgef\u00fchrt.<br \/>\nUm das Harz kontinuierlich aus dem Impr\u00e4gnierprozess  auszuschleusen, wurden spezielle Abscheidevorrichtungen zur Emulsionstrennung erprobt, die als Coalescer bezeichnet werden. Zur Auftrennung des Harz-Wasser-Gemisches wurden verschiedene Bauarten erprobt und auch weiter modifiziert. Entscheidend f\u00fcr die Wiederverwendbarkeit des Harzes sind der maximale Wassergehalt, die Reinheit sowie die kontinuierlich identische stoffliche Zusammensetzung. Zur Sicherstellung der Wiederverwendbarkeit wurde jede aus dem Coalescerbecken entnommene Charge auf ihre Qualit\u00e4t \u00fcberpr\u00fcft. Nach erfolgter Wassergehaltsbestimmung wird das Harz in einem zentralen, gek\u00fchlten Puffertank gesammelt. Sind \u00be des Gesamttankvolumens erreicht, wird von der Fa. KHI GmbH eine Probe entnommen und zur weiteren Spezifikation an die Fa. R\u00d6HM GmbH \u00fcbersendet. Dort werden mittels  HPLC-Analysen die im Sp\u00fclwasser in L\u00f6sung gegangenen, und somit f\u00fcr den Wiedereinsatz verlorengegangen, Bestandteile ermittelt. Als Ergebnis wird der Fa KHI GmbH mitgeteilt, welche berechnete Menge an fehlenden Komponenten dem abgeschiedenen Harz zugef\u00fcgt werden muss, um es so zu modifizieren, damit es mit den Eigenschaften der Neuware \u00fcbereinstimmt und direkt wieder eingesetzt werden kann. Bevor das so aufbereitete Impr\u00e4gnierharz wieder zur Impr\u00e4gnierung eingesetzt werden kann, wird es nochmals einer Wassergehaltsbestimmung unterzogen und auf das Polymerisationsverhalten gepr\u00fcft.<br \/>\nDie gesamte Impr\u00e4gnieranlage, insbesondere die Peripherie, wurde mit Ziel einer Sp\u00fclbadpflege und Standzeitverl\u00e4ngerung sowie Impr\u00e4gnierharzr\u00fcckgewinnung zum sp\u00e4teren Wiedereinsatz optimiert. Dazu war eine Optimierung der Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnisse in den Rohrleitungen, Pumpen und Beh\u00e4ltern erforderlich. Die Emulsionsgefahr des Harz-Wasser-Gemisches war durch Vermeidung von Scherbeanspruchungen und thermischer Belastung zu minimieren. Umfassende zus\u00e4tzliche qualit\u00e4tssichernde Ma\u00dfnahmen, eine Ausweitung der Analytik und die Weiterentwicklung der MSR-Technik waren zum Erreichen der vorgenannten Ziele notwendig. Auch die Produktqualit\u00e4t beim Impr\u00e4gnieren mit wiederaufbereiteten Harz war umfassend zu pr\u00fcfen. Die Sp\u00fclwasserqualit\u00e4t wurde mittels CSB- und  pH-Messung sowie der Imhofftrichter-Methode \u00fcberwacht. In umfangreichen Versuchen war die Lagerstabilit\u00e4t des abgeschiedenen Harzes sowie die nochmalige Abscheidem\u00f6glichkeit von eingesetzter Recyclingfl\u00fcssigkeit zu untersuchen und zu optimieren.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Durch die Verwendung von modifizierten Coalescer, die gemeinsam mit der Fa. FASAM GmbH entsprechend dem speziellen Anwendungszweck stufenweise modifiziert wurden, kann das Harz in gleichbleibender Qualit\u00e4t abgeschieden werden.<br \/>\nGetestet wurde u.a. ein Coalescer, der ausschlie\u00dflich aus Kunststoff bestand. Der entscheidende Vorteil gegen\u00fcber den herk\u00f6mmlichen Ausf\u00fchrungen besteht in der sortenreinen Entsorgung bei Gebrauchsende. Bez\u00fcglich der Standzeit erwies er sich allerdings als weniger geeignet. Dennoch wird die Modifizierung der  Vollkunststoffcoalescer weiterhin verfolgt. Momentan werden ausschlie\u00dflich reine Aluminiumkerzen verwendet.<br \/>\nUm ein t\u00e4gliches Wechseln der bislang eingesetzten Stofffilterbeutel im Vorfilter zu vermeiden, wurden Edelstahlfiltereins\u00e4tze in der Praxis erprobt. Die Filtereins\u00e4tze m\u00fcssen t\u00e4glich unter Verwendung von Frischwasser r\u00fcckgesp\u00fclt werden. Dabei stellte sich heraus, dass das Reinigungsergebnis unbefriedigend war und zudem dieses Verfahren weder wirtschaftlich noch umweltschonend zu betreiben ist.<br \/>\nDes weiteren kam ein Frequenz-Umrichter zum Einsatz, der unterschiedliche Drehzahlen bei der Harzabscheidung durch die Exzenter-Schneckenpumpe erm\u00f6glichte. Alle mit dem Harz in Ber\u00fchrung stehenden Bauteile sind ausschlie\u00dflich in Edelstahl gefertigt.<br \/>\nDie Rohrleitung und Aggregate weisen keine Totr\u00e4ume auf, die zu Ablagerungen von Impr\u00e4gnierharz und Turbulenzen f\u00fchren k\u00f6nnen. Diese Ma\u00dfnahme tr\u00e4gt zudem zur Reduzierung der Emulsionsgefahr des Harz-Wasser-Gemisches bei.<br \/>\nAbgeschieden werden momentan konstant 100 % der ungel\u00f6sten und  50 &#8211; 60 % der gel\u00f6sten Anteile. Somit k\u00f6nnen ca. 70 &#8211; 75 % der zur\u00fcckgewonnen Harzanteile als Basis f\u00fcr das Recyclingmaterial verwendet werden. Bei der Aufbereitung des Harzes ist die Fa. KHI GmbH auf die \u00dcberlassung der Analysedaten der Fa. R\u00d6HM GmbH angewiesen. Da es sich bei der Impr\u00e4gnierfl\u00fcssigkeit um eine gesch\u00fctzte Rezeptur handelt, werden vom Hersteller keine Angaben gemacht. Somit ist die Fa. KHI GmbH weiterhin darauf angewiesen, das zur\u00fcckgewonnene Harz extern bei der Fa. R\u00d6HM GmbH einer genauen chemischen \u00dcberpr\u00fcfung und anschlie\u00dfender Modifikation unterziehen zu lassen.<br \/>\nDurch das Zuf\u00fchren der fehlenden qualit\u00e4tsrelevanten Inhaltsstoffe durch die Fa. R\u00d6HM GmbH wird das Recyclat so modifiziert, dass es direkt wieder eingesetzt werden kann. Somit ist das Problem der  Abfallentstehung vollst\u00e4ndig gel\u00f6st.Durch die kontinuierliche Verbesserung der Abscheidtechnik der Coalescereins\u00e4tze wurde zus\u00e4tzlich eine deutliche Entlastung der Sp\u00fclwasser \/ Abwasser erzielt. Zus\u00e4tzlich werden durch den extrem reduzierten Einsatz von Neuware im Impr\u00e4gnierprozess wichtige Ressourcen geschont und die Umwelt bzgl. Verbrauch von Energie und Entstehung von Emissionen nachhaltig entlastet.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>&#8211;\tLiteraturver\u00f6ffentlichung:<br \/>\n\tNachhaltige Produkt- und Prozessentwicklung Umsetzen der AGENDA 21 im Unternehmen TQU-Verlag, Hrsg. J\u00fcrgen Bl\u00e4sing<br \/>\n&#8211;\tVortr\u00e4ge bei TQU-\tDurch die enge Zusammenarbeit der Firmen KHI GmbH, R\u00d6HM GmbH sowie den Hersteller der Impr\u00e4gnieranlagen der Meier KG in Bocholt k\u00f6nnen die gewonnenen Erkenntnisse von beiden Firmen bei der Konzeption ihrer Produkte ber\u00fccksichtigt werden.<br \/>\n&#8211;\tPraxisorientierte Betreuung bei entsprechenden Kunden: Ungarn (VAW-Gy\u00f6r), Mexico (Groupo Bo-car)<br \/>\n&#8211;\tInternet<br \/>\n&#8211;\tFirmenbrosch\u00fcre<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass beim diskontinuierlichen Recyclingverfahren der Stoffkreislauf f\u00fcr das Impr\u00e4gnierharz geschlossen wurde, ein Wegfall von deponierbarem Abfall  und eine mind. 65 %-ige Materialeinsparung erreicht wurde. Die Abwasserbelastung wird deutlich reduziert.<br \/>\nDem eigentlichen Ziel des Kreislaufwirtschaftgesetzes, einer gr\u00f6\u00dftm\u00f6glichen Ressourcenschonung in allen Produktionsphasen eines Industriegutes, konnte die Fa. KHI GmbH durch das kontinuierlichen Recyclingimpr\u00e4gnierverfahren voll gerecht werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Durch die Impr\u00e4gnierung mit Kunstharz auf Basis von Methacryls\u00e4ureestern k\u00f6nnen undichte Gussteile wieder in den Produktionsprozess zur\u00fcckgef\u00fchrt werden. Allerdings entsteht bei diesem Prozess stark CSB belastendes Sp\u00fclwasser (=Abwasser). Durch die Einf\u00fchrung einer in Eigeninitiative der Fa. 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