Liquid Separation

ZLD-Systeme steigern die Nachhaltigkeit in Prozessen vieler Branchen wie im Bergbau, der Öl- und Gas- oder der chemischen Industrie, die Wasser verwenden und Abwasser erzeugen. (Bild: © Tim Roberts Photography/Shutterstock)

Die verantwortungsvolle Verwaltung und Entsorgung von Abwasser ist ein wichtiger Umwelt- und Kostenfaktor. Erfolgt zudem ein Abtransport per LKW, entstehen zusätzlich CO2-Emissionen. Abwasservermeidung ist daher ein entscheidender Schritt zu einer erfolgreichen Kreislaufwirtschaft. Die Zero-Liquid-Discharge(ZLD)-Systeme von Alfa Laval wandeln flüssige Abfälle in sauberes Wasser um, das erneut für die industriellen Prozesse verwendet werden kann, anstatt Frischwasser zuzuführen. Daneben entstehen konzentrierte Feststoffe, die sich entweder verwenden, verkaufen oder sicher entsorgen lassen. Die Systeme sind sowohl für Unternehmen als auch für die Umwelt von Vorteil, indem sie die Funktionsweise, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit industrieller Prozesse verbessern.

AlfaFlash von Alfa Laval
AlfaFlash von Alfa Laval optimiert die Abwasserreduzierung und Rückgewinnung wertvoller Produkte sowie von Prozesswasser. (Bild: © Alfa Laval)

Funktionsweise von ZLD

Alfa Laval ZLD-Systeme kombinieren leistungsstarke Plattenverdampfer- und Separationstechnologien für einen flexiblen Einsatz in vielen Branchen. Das Herzstück bildet jeweils der Plattenverdampfer AlfaFlash. In wenigen Schritten wandeln Anwender Abfall in wertschöpfende Produkte um:

1. Im ersten Schritt wird die Flüssigkeit in den Plattenverdampfer geleitet und unter Druck erhitzt, damit sie nicht verdampft. Der Eingang zum Wärmetauscher sorgt für einen gleichmäßigen Flüssigkeitsstrom über die gesamte Platte.

2. Anschließend wird die Flüssigkeit durch die Drosselblende gedrückt. Hierbei wird ein Gegendruck auf die Flüssigkeit erzeugt, um ein Sieden innerhalb des Wärmetauschers zu verhindern. Beim Durchlauf sinkt der Druck, was dazu führt, dass ein Teil der Flüssigkeit verdampft.

3. Das Gemisch liegt nun in zwei Phasen vor: Flüssigkeit und Dampf. Der Volumenstrom tritt in den Zyklonabscheider ein, wo Zentrifugalkräfte die Dampf-Flüssigkeits-Separation verbessern. Der Dampf steigt in den Bereich oberhalb der zirkulierenden Flüssigkeit auf, wo Nebel und feine Tröpfchen entfernt werden. Ein Wirbelbrecher am Boden des Zyklonbehälters sorgt für einen sanften Übergang des restlichen Flüssigkeitsstroms in die Umwälzpumpe.

4. Die Umwälzpumpe transportiert die konzentrierte Flüssigkeit durch das AlfaFlash System hin zum Dekanter.

5. Zum Abschluss wird die Flüssigkeit durch den Dekanter geleitet, wo die Trennung des Wassers von den Feststoffen erfolgt. Dies ermöglicht ein Minimum an Abfall und maximale Wasserrückgewinnung. Die Alfa Laval Dekanterzentrifugen sind für ein breites Spektrum von Feststoffpartikeln mit Durchmessern von 5 mm bis zu wenigen Mikrometern ausgelegt. Andere Technologien wie beispielsweise Filter könnten durch feine Partikel verstopft werden. Dies würde ein Abschalten der Anlage zwecks Reinigung oder Austauschs des Filters erforderlich machen.

Plattenkonstruktion der AlfaFlash Plattenverdampfer
Die spezielle Plattenkonstruktion der AlfaFlash Plattenverdampfer ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Medien und steigert deutlich die Wandschubspannung für einen hohen Selbstreinigungseffekt. (Bild: © Alfa Laval)

Erfahren Sie mehr über die Lösungen von Alfa Laval für eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft.

Speziell ausgelegte ZLD-Systeme

Alfa Laval ZLD-Systeme sind robust, kompakt und hocheffizient und erfüllen effektiv die Hauptherausforderungen von ZLD-Anwendungen. Zu diesen gehören Verschmutzung, Korrosion und unbekannte oder variable physikalische Eigenschaften.

Dekanter
Alfa Laval Dekanter (hier: P2) entwässern effizient Schwebstoffe und sorgen so für minimale Abfälle und maximale Wasserrückgewinnung. (Bild: © Alfa Laval)

1. Fouling, also die Ansammlung von Feststoffen auf den Verdampfer-Wärmetauscheroberflächen, kann die Systemleistung drastisch und sogar unter die geforderten Leistungswerte reduzieren. Das Prägemuster der AlfaFlash Wärmetauscherflächen erzeugt im Vergleich zu typischen Rohrbündelsystemen mit Zwangsumlauf eine fünf bis zehn Mal größere Wandschubspannung an der Oberfläche bei oftmals nur halb so hoher Kanalgeschwindigkeit. Die Wandschubspannung reduziert Anhaftungen und steigert die Entfernung von Feststoffen, was zu einem Selbstreinigungseffekt führt. Dies ermöglicht eine Verringerung der Verschmutzung um 50 – 70 Prozent. Die Wandschubspannung verhindert außerdem, dass kleinere Partikel akkumulieren. So können Anwender einen sauberen, gleichmäßigen Durchfluss ohne Verstopfungsgefahr sicherstellen.

2. ZLD-Verdampfer verarbeiten oft hochkorrosive Flüssigkeiten. Eine Korrosion der Systeme kann zu Ausfällen führen, die lange Stillstandszeiten und einen kostspieligen Austausch der Ausrüstung erfordern. Einer der häufigsten Gründe, warum Wärmetauscher, Rohrleitungen und Behälter aus Metall in ZLD-Anwendungen ausfallen, ist Spaltkorrosion durch Chloride. Die AlfaFlash Plattenwärmetauscher bestehen aus Titan, dessen Korrosionsbeständigkeit zehn bis 20 Mal höher ist als die korrosionsbeständiger Edelstahllegierungen von Rohrbündelwärmetauschern.

3. In ZLD-Anwendungen werden oft Lösungen mit einer Vielzahl von Bestandteilen konzentriert, deren Zusammensetzung zudem variabel sein kann. Physikalische Eigenschaften dieser Medien wie Dichte, Viskosität und Siedepunkterhöhung haben einen erheblichen Einfluss auf die Auslegung der eingesetzten Wärmetauscher. Die Alfa Laval Plattentechnologie ist besonders anpassungsfähig und flexibel. Nach der Installation können die Wärmetauscher leicht modifiziert werden, indem Platten hinzugefügt, entfernt oder ausgetauscht werden. Dies erlaubt eine Anpassung der Systeme bei neuen oder sich verändernden physikalischen Eigenschaften. Die Möglichkeit, jederzeit einfach die Wärmetauscherfläche zu erweitern, stellt sicher, dass das System stets für den korrekten Siedepunkt ausgelegt ist. Dies ist wichtig, um die notwendige Leistung zu erzielen, wenn die tatsächliche Temperaturannäherung geringer ist, als in der ursprünglichen Auslegung angegeben.

Erhalten Sie weiterführende Informationen und detaillierte Einblicke in die Zero-Liquid-Discharge-Lösungen von Alfa Laval!

ZLD-Testeinheit
Für Unternehmen, die sich selbst ein Bild von den vielen Vorteile machen wollen, stellt Alfa Laval eine ZLD-Testeinheit zur Verfügung. (Bild: © Alfa Laval)

Effiziente und platzsparende Lösung von Alfa Laval

Die AlfaFlash Plattenwärmetauscher bestehen aus mehreren Wärmetauscherplatten, die durch Dichtungen getrennte Wärmeübertragungskanäle bilden, um eine große Wärmeübertragungsfläche auf kleinem Raum zu bieten. Im Vergleich zu Rohrbündelwärmetauschern bietet AlfaFlash gemessen am Gesamtvolumen eine deutlich größere Wärmeübertragungsfläche. Darüber hinaus sind die Plattenwärmetauscher kürzer und oftmals weniger als halb so hoch wie vertikale Rohrbündelwärmetauscher. Durch die Verwendung von dünnen, robusten Platten wiegt das System zudem wesentlich weniger.

Männer vor ZLD-Anlage
Das in der ZLD-Anlage aufbereitete Wasser kann oft direkt im industriellen Prozess wiederverwendet werden und ersetzt so die Zuleitung von Frischwasser. (Bild: © Alfa Laval)

ZLD-Systeme ermöglichen in jedem industriellen Prozess, der Wasser verwendet und dabei Abwasser erzeugt, zahlreiche Vorteile. Typische Branchen, die hiervon profitieren, sind beispielsweise die chemische Industrie, Öl und Gas, Energie, Zellstoff und Papier sowie Bergbau. Die Reduzierung von Abfällen und die Steigerung der Nachhaltigkeit können sowohl die industriellen Prozesse an sich als auch Ihre Auswirkungen auf die Umwelt deutlich verbessern. Darüber hinaus sind Anwender auf alle etwaigen regionalen Abfallvorschriften vorbereitet.

Logo Alfa Laval

Über Alfa Laval

 

Alfa Laval ist in den Bereichen Energie, Marine sowie Lebensmittel und Wasser tätig und bietet Know-how, Produkte und Service für eine Vielzahl von Branchen in über 100 Ländern. Das Unternehmen engagiert sich für Prozessoptimierung, verantwortungsvolles Wachstum und den Fortschritt – und „geht immer die Extra-Meile“, um Kunden bei der Erreichung ihrer Geschäfts- und Nachhaltigkeitsziele zu unterstützen.

 

Die innovativen Technologien von Alfa Laval dienen der Reinigung, Veredelung und Wiederverwendung von Materialien und fördern einen verantwortungsvolleren Umgang mit natürlichen Ressourcen. Sie tragen zu optimierter Energieeffizienz und Wärmerückgewinnung, besserer Wasseraufbereitung und reduzierten Emissionen bei. So macht Alfa Laval nicht nur seine Kunden erfolgreich, sondern dient auch den Menschen und dem Planeten. Wir machen die Welt besser, jeden Tag.

 

Alfa Laval beschäftigt 16.700 Mitarbeiter und erzielte 2020 einen Jahresumsatz von rund 41,5 Milliarden SEK (ca. 4 Milliarden Euro). Das Unternehmen ist an der Nasdaq OMX notiert.

 

Weitere Informationen finden Sie auf unserer Firmenwebsite

 

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