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Industrielle Automation 4/2017

Industrielle Automation 4/2017

Das Liquiline System

Das Liquiline System bietet eine präzise Online-Messung für eine normenkonforme und optimierte Chromat-Entfernung im industriellen Abwasser Saubere Gewässer Automatisierte Chromatüberwachung im Prozessabwasser Zum Schutz unserer Gewässer darf belastetes Prozesswasser nicht unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet werden. Moderne Abwasserbehandlungsanlagen sorgen dafür, den Schadstoffgehalt zu reduzieren und die Einleitgrenzwerte einzuhalten. Wir stellen Ihnen eine präzise, normenkonforme und automatisierte Chrom(VI)-Analyse vor, die bei ZF Friedrichshafen für höchste Prozess-Sicherheit sorgt. Konstante Produktqualität, Prozessoptimierung, Umweltschutz und Sicherheit sind nur ein paar Gründe, warum die Online- Analyse von Flüssigkeiten immer wichtiger wird. Endress+Hauser bietet mit den Liquiline System CA80 Analysatoren eine präzise und normenkonforme Lösung mit Probenaufbereitung, um vorgeschriebene Grenzwerte zuverlässig einzuhalten. Das Hauptaugenmerk in der Abwasserbehandlung liegt auf dem Schutz der nachfolgenden Gewässer und damit unserer Ökosysteme. In Galvanikbetrieben und Gerbereien fallen stark belastete Prozesswässer an, die nicht unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet werden dürfen. Daher betreiben Unternehmen wie die ZF Friedrichshafen AG in Schweinfurt meist eigene Abwasserbehandlungsanlagen, um die Schadstofffracht so weit wie möglich zu reduzieren und die vorgeschriebenen Einleitgrenzwerte sicher einzuhalten. Das behandelte Abwasser wird dann entweder direkt in ein anliegendes Gewässer eingeleitet oder an eine kommunale Kläranlage übergeben. Voraussetzung dafür ist eine absolut verlässliche, präzise Überwachung und die lückenlose Dokumentation der Messwerte. Die ZF Friedrichshafen AG in Schweinfurt nutzt hierfür den Chromat-Analysator Liquiline System CA80CR mit der Probenvorbereitung Liquiline System CAT820 von Endress+Hauser. Claudia Keller, Dr. Guido Mennicken, beide Endress+Hauser Messtechnik GmbH + Co. KG, Weil/Rhein Veredelung der Metalle durch Galvanisieren mit Chromsäure Allein in Deutschland gibt es schätzungsweise 1 500 galvanische Betriebe. Die ZF Friedrichshafen AG ist der drittgrößte deutsche Automobilzulieferer und zählt zu den 12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK weltweit führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Antriebs- und Fahrwerktechnik sowie der aktiven und passiven Sicherheitstechnik. Der Standort in Schweinfurt ist Sitz der Division E-Mobility und Produktionsstandort für weitere Divisionen. Unter anderem wird hier durch das galvanische Aufbringen von Chrom auf Bauteiloberflächen eine sehr harte Schicht erzeugt. Durch das Galvanisieren wird insbesondere die Verschleißfestigkeit von Grundwerkstoffen erheblich verbessert. Reinigungsprozess belasteter Abwässer Ein wichtiger Aspekt der Galvanotechnik ist die Abwasseraufbereitung. Die Flüssigkeiten in Prozess- und Reinigungsbädern galvanotechnischer Betriebe müssen von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden. Dies kann aufgrund einer zunehmenden Verunreinigung erforderlich sein oder weil die Konzentration der Wirkstoffe nicht mehr ausreicht. Diese Abwässer sind teilweise mit problematischen Inhaltsstoffen wie Chrom(VI)-Verbindungen belastet, die ein großes Umweltgefährdungspotenzial aufweisen und daher keinesfalls unbehandelt in nachfolgende Gewässer gelangen dürfen. Erreicht wird diese Reinigung durch eine doppelt ausgelegte chromreduzierende Vorbehandlung, an die sich zwei Neutralisationsstufen anschließen. Hier werden die Metalle als Metallhydroxide durch Zugabe von Kalkmilch ausgefällt. Die erhaltenen schwerlöslichen Metallhydroxide werden danach noch mit Flockungshilfsmitteln zu größeren Flocken ausgeflockt und dann durch Sedimentation vom Klarwasser abgetrennt. Der sedimentierte Schlamm wird über eine Kammerfilterpresse zu einem Filterkuchen gepresst. Das Klarwasser enthält nun nur noch geringe Spuren von Schwermetallen und wird einer kontinuierlichen Ablaufüberwachung zugeführt. Die gesamte Anlagensteuerung ist voll automatisiert und alarmüberwacht. Automatisierte Überwachung des Chrom(VI)-Gehalts Bevor das vollständig aufbereitete Wasser in das angrenzende Gewässer eingeleitet werden darf, muss im Ablauf kontinuierlich der Chrom(VI)-Gehalt bestimmt werden. Er darf dabei einen Grenzwert von 0,05 mg/L nicht überschreiten. Hier hilft die standardisierte Diphenylcarbazid-Methode dabei, den wasserrechtlichen Regelungen zuverlässig zu entsprechen und die ausführlichen Logbücher des Liquiline System 01 Vorbehandlung des galvanischen Abwassers zur Reduktion von Chrom(VI) zu Chrom(III) 02 Die Ausflockung schwerlöslicher Metall - hydroxide zählt zur Abwasser-Vorbehandlung 03 Im Sedimentationsbecken trennen sich die Metallhydroxide vom Klarwasser CA80CR ermöglichen eine lückenlose Dokumentation der Cr(VI)-Werte. Sobald ein erhöhter Cr(VI)-Gehalt gemessen wird, wird Alarm ausgelöst, die Ventile im Zulauf werden geschlossen und die Anlage geht in einen sicheren Zustand. Hier liefert der CA80 Online-Analysator den aktuellen Prozesswert prompt und ermöglicht so eine schnelle Reaktion auf erhöhte Werte. Um die Grenzwerte sicher einzu halten, ist natürlich auch die geringe Störanfälligkeit sowie der reduzierte Wartungsaufwand der Messstelle von entscheidender Bedeutung. „Mit dem CA80CR fallen außer der regelmäßigen Reinigung des Keramikfilters bei der Probenvorbereitung CAT820 keine weiteren Wartungstätigkeiten an“ erläutert Hr. Dunz, Engineering Sicherheit und Umwelt bei der ZF Friedrichshafen AG in Schweinfurt. „Durch die automatische Reinigung der Probenschläuche nach jeder Messung und dank der automatisierten Kalibrierung alle zwei Tage können wir viel Wartungszeit einsparen. Im Vergleich zum vorigen Messgerät, das bis zu drei Stunden Wartungszeit pro Tag erforderte, läuft der CA80 völlig autark“. Die vom CA80CR kontinuierlich analysierten Online-Werte werden einmal täglich durch einen Küvettentest im Labor verifiziert. Zusätzlich wird jeden Tag eine Mischprobe durch einen Probenehmer (alle zwei Stunden über 24 Stunden) genommen. Die Online-Werte stimmen dabei sehr gut mit den Labormessungen überein. Insgesamt kann ZF Friedrichshafen durch den Einsatz des Chromat-Analysators Liquiline System CA80CR eine hohe Betriebssicherheit in der Galvanisierung gewährleisten und den Wartungsaufwand und daraufhin auch die Betriebskosten deutlich verringern. Fotos: Aufmacher + 01–03: Endress+Hauser; sonstiges Bild Fotolia www.endress.com INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2017 13

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