Die Elektrokoagulation oder "Elektroflockung" ist ideal zur Behandlung von Abwasser, das mit Schwermetallen verunreinigt ist.
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Das Funktionsprinzip beruht auf elektrischem Strom, der durch das zu behandelnde Abwasser geleitet wird. Man bedient sich hierzu einer Anode (negative Elektrode) aus Aluminium und einer Kathode aus Eisen. Das Aluminium der Anode löst sich langsam und bildet ein klassisches Fällmittel, das Partikel und Ionen bindet. Zusätzlich bewirkt der Strom eine Reduktion. Dadurch bilden sich freie Elektronen und Wasserstoffatome, welche Metallverbindungen reduzieren. Hierdurch werden Metallkomplexe unlöslich und verbinden sich mit dem Aluminium zu besser filtrierbaren Partikeln. Die Elektrokoagulation ist sehr wirksam in der Anwendung, bei zugleich tiefen Betriebskosten. Die Anlagen eignen sich ideal zur Behandlung von Abwässern, die Metallpartikel enthalten. Beispiele sind hier Abwässer aus Polierarbeiten (Trowalisierung, Tribofinition) oder Abwässer aus Galvanikbetrieben. |
Allen Unternehmen, welche Anforderungen zur Einleitung Ihrer Abwässer in die Kanalisation garantieren müssen, bietet DLK Technologies SA individuelle Lösungen zur Abwasserreinigung, schlüsselfertig und betriebsbereit.
Elektrokoagulationsanlagen sind im Besonderen zur Behandlung von Schwermetallen angepasst. Diese benötigen keine teuren Chemikalien, wie Fällmittel oder Flockungshilfsmittel.
Die Abwassermengen, bei denen die Anwendung einer Elektrokoagulation sinnvoll ist, liegen zwischen 1 bis 5 m3 pro Tag. Für grössere Durchflüsse eignet sich eine Membranfiltration besser.
Die modularen, von DLK angebotenen Systeme entsprechen den qualitativen Anforderungen und Mengen von Abwasser aus der Galvanik, chemischer und mechanischer Oberflächenbehandlung und der Polierung (Gleitschleiftechnik, "Trowalisation" d. h. Trommelpolierung).
Die Systeme von DLK Technologies SA:
Flexible und auf den Kunden zugeschnittene Anlagen, die das Abwasser komplett automatisch behandeln.
- Dank einer kompakten Bauweise wird Platz gespart,
- Die Anlagen werden einfach und robust geplant, um Unterhaltskosten zu sparen,
- Das Verhältnis von Investitions-, Unterhalts- und Betriebskosten ist optimiert.
Beschreibung
Das Verfahren ähnelt der physikalisch-chemischen Spaltanlage. Anstelle des Reaktors für die chemische Reaktion wird die Elektrokoaglulationsanlage eingesetzt.
Die Verfahrensschritte sind die Folgenden:
Neutralisation
Neutralisation, Korrektur des pH-Werts
- zu tief, zu sauer
- zu hoch, zu basisch,
- Zugabe von Lauge zur Erhöhung,
- Zugabe von Säure zur Senkung.
Reduktion der Komplexe
Das Abwasser fliesst durch die Elektrodenkompartimente (Eisenkathode, Aluminiumanode). Der Strom macht die Metallkomplexe unlöslich, wie das Reduktionsmittel bei der chemischen Reaktion.
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Ein weiterer Vorteil der Elektrokoagulation gegenüber einer physikalisch-chemischen Anlage ist das universelle Reduktionspotential des elektrischen Stroms. Je nach Abwasser muss das chemische Reduktionsmittel angepasst werden.
Fällung
Die Elektrolyse führt zu einem zweiten Effekt. Wie oben beschrieben, lösen sich von der Aluminiumanode Al3+ Ionen, welche ein sehr gutes Fällmittel sind. Fällmittel auf der Basis von Aluminium haben in der Abwasserbehandlung ein weites Anwendungsspektrum. Oft wird es auch als Fällmittel in den physikalisch-chemischen Spaltanlagen verwendet.
Mit der Verbindung von mehreren Metallionen werden die Partikel vergrössert.
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Abtrennung des Schlammes
In dem auf dem Fliessbild beschriebenen Verfahren wird der produzierte Schlamm mit Hilfe einer Filterpresse vom Wasser getrennt. Durch das Aluminium der Elektroden ist der Schlamm für die Filtration mit einer Filterpresse bereits genug geflockt. Die Zugabe von teuren Flockungshilfsmitteln ist somit nicht notwendig.
Es können jedoch verschiedene Systeme zur Separation des Schlammes verwendet werden:
- automatisches Abfliessen oder Pumpen, Absetzen und in eine Filterpresse pumpen,
- Abtrennen des Schlammes mit einer Zentrifuge.
Filterpresse
Filterpressen konzentrieren den Schlamm auf, indem ein Filterkuchen gebildet wird. DLK Technologies SA verwendet normalerweise Pressen mit 20 Filterplatten und einer Kapazität von 100 bis 200 L für einen Durchfluss von 1 bis 2 m3/h, wenn die Presse leer ist (zu Beginn der Filtration). Die Filterpresse benötigt weniger Arbeitsaufwand als Beutelfilter und garantiert eine bessere Filterkuchenqualität.
Zentrifuge
Die Zentrifuge bietet den Vorteil einer kontinuierlichen Schlammabtrennung. Sie bietet sich bei grossen Schlammvolumen an, um die Wartungsarbeiten zu verringern. Die Zentrifuge muss im Gegensatz zur Filterpresse nicht entleert werden. Zudem benötigt sie weniger Platz als die Filterpresse. Meist benötigt die Zentrifuge jedoch eine Zugabe von Flockungshilfsmittel, um eine gute Abtrennungsleistung zu erhalten.
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Ein solches System mit Elektrokoagulation funktioniert vollautomatisch. Das entspricht sehr gut der Philosophie von DLK:
Systeme anbieten, die wenig Unterhalt verlangen, die das Abwasser aus verschiedenen Produktionen gleichermassen behandeln können und die trotzdem tiefe Betriebskosten haben.
Die Elektrokoagulation passt deshalb perfekt in das Produkteportofolio von DLK.
Ausführung
Die Elektrokoagulation ist ein hoch entwickeltes System, welches die Einhaltung von verschiedenen Parametern erfordert:
Stapelbehälter
- Regulierung der Abwassermenge und -qualität.
Elektrokoagulation
- Abwasservolumen,
- Aufenthaltszeit,
- Durchfluss,
- Stromstärke, Spannung,
- Elektrodenoberfläche,
- Elektrodenanzahl,
- Elektrodenmaterial.
Pumpentypen
Die Auswahl der Pumpen stellt eine Herausforderung dar. Je nach Modell kann sich der Preis ums dreifache verändern. Jedoch können die teureren Modelle meist mit einer langen Betriebs- und Lebensdauer aufwarten.
- Membranpumpen,
- Kolbenmembranpumpe,
- Schlauchquetschpumpe,
- Kreiselpumpen,
- Impellerpumpe.
DLK Technologies SA bietet auf den Kunden zugeschnittene Systeme an. Dabei wird die vorhandene Infrastruktur, das Budget, das zuständige Personal, aber auch die Abwasser-Inhaltstoffe und die Menge berücksichtigt.
Je nach Abwasser muss für die Dimensionierung erst ein Pilotversuch mit einer kleinen Elektrokoagulationszelle durchgeführt werden. DLK Technologies SA hat ein eigenes Labor und Pilotanlagen, die dem Kunden bei der Suche der besten Lösung für eine Abwasserbehandlung zur Verfügung stehen.
Von DLK Technlogies SA angebotene Systeme bieten folgende Eigenschaften:
- Durchflüsse von 200 bis 500 l/h (2 bis 5 m3 pro Tag),
- Filterpresse oder Zentrifuge,
- 100% automatisierte Lösungen, ausgerüstet mit einer Steuerung, die sich über einen Berührungs-Bildschirm bedienen lässt.
Zusätzlich bietet DLK:
- schlüsselfertige Installationen,
- Personalschulung und technischen Support,
- Lieferung von Reaktionsmitteln,
- Laboranalysen,
- Wartungs- und Serviceverträge.
