Artikelarchiv

Externe Abwasserbehandlung - ökologische und ökonomische Alternative

1 Einführung

Insbesondere galvanische und zugehörige Ober- flächenbehandlungs-Verfahren wie Entfetten, Beizen oder Eloxieren bedingen den Einsatz chemischer und/oder physikalischer Prozesse, die in wässerigen Lösungen ablaufen. Ihnen ist gemeinsam, daß die anhaftende Prozeßlösung ab- gespült werden muß und hierbei meist stark verdünnte Prozeßlösungen, nämlich Spülwässer, entstehen. Gelingt es, diese Lösungen wieder vollständig in den Prozeß zurückzuführen unter Abtrennung von nicht verwertbaren Fremdstoffen, wie sie z. B. aus Entfettungs-/Reinigungs- oder auch Beiz-Prozessen resultieren, so ist ein abwasserfreier Betrieb möglich. Gerade in jüngerer Zeit, aber auch schon bereits vor 25 Jahren wurde über geeignete technische Maßnahmen und Verfahren z. B. unter Einsatz von Verdampfern und Verdunstern usw. berichtet.

Bislang wird bei der Abwasseremission zwischen Direkt- und Indirekteinleitern unterschieden. Da Direkteinleiter ihre Abwässer direkt in die Oberflächengewässer einspeisen, werden strenge Auflagen zum Schutz der Gewässer verständlich. Diese Unternehmen zahlen andererseits auch nicht die Abwassergebühren, mit denen die kommunalen Klärwerke unterhalten werden. Um die Emissionen zu minimieren, bedient man sich der Abwasserabgabe, durch deren finanzielle Belastung der betreffenden Unternehmen ein gewisser Druck ausgeübt werden soll, diese Emissionen zu vermindern oder zu vermeiden.

Betriebsbegehung bei der Firma Weidmüller in Detmoid
1 Zur Situation in Deutschland

Galvanotechnik läßt sich - von wenigen exotischen Ausnahmen abgesehen - nicht von der Verwendung von Wasser trennen, da die Prozesse auf der Wanderung und Entladung von Ionen in einem leitfähigen fast ausnahmslos wässerigen Medium, basieren. Wo Wasser als Betriebsmittel benutzt wird, fällt dieses gebraucht überwiegend als verdünnte Prozeßlösung in Form der Spülwässer an. Dieses lange Zeit nur als verlorenes Abwasser betrachtete Medium tangiert den Umweltschutz sowohl hinsichtlich seiner Entsorgung als auch der angestrebten Schonung der natürlichen Rohstoff- und Wasserressourcen. Deshalb wurden die Abwässer der Galvaniken mit strengen Auflagen belegt, die z. T. über die Anforderungen für Trinkwässer weit hinaus gehen. Entsprechender Aufwand zur Abwasseraufbereitung war die Folge, und schon frühzeitig in den sechziger Jahren unseres Jahrhunderts setzten umfassende und weitgehend erfolgreiche Bestrebungen zur Spülwasserkreislaufführung ein, die das verbleibende Abwasseraufkommen auf < 5 % der ursprünglichen Mengen reduzier- te. Aber auch erste Ansätze zur völligen Vermeidung von Abwasser wurden in die Praxis ein- geführt.

Beispielhafte Gemeinschafts-Initiative bei der Lackschlammverwertung

1 Ausgangssituation


Zur Oberflächenbehandlung gehören sowohl die mechanische Bearbeitung als auch das Lackieren. Beide Prozeßschritte führen zur Entstehung besonders überwachungspflichtiger Abfälle, deren Verwertung zur Kostensenkung beitragen könnte. Die Verwertung setzt jedoch eine geeignete Vorbehandlung voraus, um das verfahrens- bedingt mit den verwertbaren Stoffen als über- wiegender Anteil enthaltene Wasser abzutrennen.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes bei Prof. Dr. P. Frankenberg an der Universität Mannheim untersuchte Susanne Simon im Zeitraum von 1992 bis 1994 die Auswirkungen der aktuellen Umweltpolitik auf die Galvanik-Branche in Baden-Württemberg. Dabei standen ganz besonders die aufgrund der 5. Novelle des Wasserhaushaltsgesetzes resultierenden umwelt- technischen Anforderungen im Mittelpunkt. Die Motivation zu dieser Arbeit beruhte im wesentlichen darauf, daß Susanne Simon mit der Umweltproblematik dieser Branche über Jahre vertraut war, weil sich eine Galvanik bis vor wenigen Jahren im Familienbesitz befand. Die Arbeit entstand in enger Zusammenarbeit mit Vertretern der Branche und den zuständigen Behörden. Für wertvolle Anregungen möchte sich Susanne Simon auf diesem Wege insbesondere bei den Betrieben, die bei der empirischen Untersuchung Frage und Antwort standen und natürlich auch für die Unterstützung der zuständigen Behörden bedanken. Im Rahmen einer mehrteiligen Aufsatzreihe erscheinen in Auszügen die wesentlichen Ergebnisse der Arbeit in der Galvanotechnik. Die vollständige Arbeit ist in gebundener Ausgabe über die Autorin erhältlich {Schwarzwaldstraße 4, D-68163 Mannheim).

Im „ISO-9000-Zeitalter“, in dem nachprüfbare Qualität höchste Priorität besitzt, muß jeder neue Elektrolyt in technischer wie in umweltbezogener Hinsicht ausgereift sein, bevor er zur Anwendung akzeptiert wird.

In gesellschaftlicher Hinsicht kannte man seit langem die Reifeprüfung, die für leitende, vor allem staatliche Funktionsträger Voraussetzung war. Sie dokumentierte eine umfassende Erziehung, wie sie z. B. mit einem weitgehend universell einsetzbaren Elektrolyten verglichen werden kann.

Mit Bedampfungsanlagen zum Metallisieren der Reflektoren von Kfz-Leuchten hat Galileo Vacuum Special Equipment Prato (Italien) namhafte europäische Automobil-Zulieferer ausgestattet. Nachdem sich in Deutschland Anlagen zur dekorativen Beschichtung bewährt haben, geht nun erstmals eine Metallisierungsanlage für Rückleuchten-Reflektoren an einen deutschen Kunden. Sie wird Mitte Oktober bei der Ulo Fahrzeugleuchten GmbH in Geislingen, einem renommierten Zulieferer der Automobilindustrie, in eine weitgehend automatisierte Fertigungslinie integriert.

Bericht über eine Veranstaltung in Mainz

Vom VDI-Technologiezentrum, Düsseldorf, wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie das Statusseminar Oberflächen- und Schichttechnologien abgehalten. Diese im jährlichen Turnus vorgesehene Informationsveranstaltung fand vom 29. bis 31. Mai 1995 im Kurfürstlichen Schloß in Mainz statt.

Bericht über eine Veranstaltung des VDi-Bildungswerkes in Stuttgart

Im Seminar Vakuum-Beschichtungstechnik des VDl-Bildungswerkes Stuttgart vom 17. bis 19. Mai 1995 wurden neben verschiedenen herstellungs- und oberflächenanalytischen Verfahren einige Dünnschichtcharakterisierungstechniken und Neuentwicklungen vorgestellt.
Den 31 Teilnehmern sollten während des dreitägigen Seminars besonders die beiden physikalisch verschiedenen Prozesse des PVD- (Physical Vapour Deposition) und des CVD-Verfahrens (Chemical Vapour Deposition) erläutert werden. Die besprochenen Schwerpunkte der PVD-Verfahren umfassen neben dem Aufdampfen, Auf- stäuben und dem lonenplattieren auch deren reaktive Varianten. Eine grundsätzliche Voraussetzung für den Beschichtungsprozeß ist ein Fein- bzw. Hochvakuum.

Bericht über eine Veranstaltung am 16. und 17. Mai 1995 in Chemnitz

Die traditionelle Wärmebehandlungstechnik zum Härten von Werkzeugen und Bauteilen ist durch die Einführung von Elektronen- und Laserstrahlverfahren sowie durch die Anwendung von plasma- und ionengestützten Verfahren zu einer Hochtechnologie mit branchenübergreifendem Charakter entwickelt worden. Zwischen dem Nachweis der Effektivität der neuen Verfahren und deren industrieller Verbreitung insbesondere im Klein- und Mittelständischen Bereich liegen allerdings Welten. Genau hier sahen die Organisatoren der ersten Industriefachtagung Oberflächen- und Wärmebehandlungstechnik Handlungsbedarf. Dabei war es sicherlich kein Zufall, daß als Tagungsort das traditionelle Zentrum des sächsischen Werkzeugmaschinenbaus gewählt wurde.

Bericht über eine Veranstaltung in Radebeul

Die Vereine Deutscher und Österreichischer Emailfachleute veranstalteten die diesjährige Gemeinschaftstagung nach der Vereinigung zum ersten Mal In Ostdeutschland. Die Jahrestagung fand mit rund 200 Teilnehmern aus fast ganz Europa vom 12. bis 14. Juni 1995 in Radebeul bei Dresden statt. Das Programm der Jahrestagung beinhaltete zahlreiche wissenschaftliche Referate und Vorträge über jüngste Forschungsergebnisse und aktuelle Praxiserfahrungen aus der Emailindustrie.

Der Ruf nach alternativen Energiequellen, die uns unabhängig von Kohle, Erdöl und der stets in Frage gestellten Kernenergie machen sollen, war in den letzten Jahrzehnten unterschiedlich laut zu vernehmen. Sein beschwörender Ton war stets den Kosten der Hauptenergieträger, vor allem des Erdöls, direkt proportional. In Zelten billiger Energie wurden wirklich innovative Entwicklungen zur Schaffung neuer Energiequellen selten mit besonderer Hartnäckigkeit betrieben. Ausnahmen sind hier die Wind- und Sonnenenergie.

Haftungsprobleme auf Neusilberteilen

Frage: Beim Galvanisieren von Neusilber mit Nickel-Chrom und Gold stellen wir bei bestimmten Teilen häufig Haftungsfehler und fleckiges Aussehen fest. Ein fehlerhaftes Grundmaterial oder eine ungewöhnliche Bearbeitungsmethode kann ausgeschlossen werden. Die Teile werden in poliertem Zustand angeliefert und zeigen visuell keinen Unterschied zu Teilen, die bei uns poliert werden.

Bericht von der 1. Gesprächsrunde bei der SurTec GmbH in Trebur, am 1. August 1995

Die Gefahr der Wasserstoffversprödung hochfester Bauteile aus Stahl beim Galvanisieren, insbesondere beim Verzinken und die Möglichkeiten ihrer Vermeidung stellen zwar bekannte und gut untersuchte Probleme dar. Trotzdem treten in der Praxis bei der Wahl und Realisierung von Vermeidungsmaßnahmen oft Unsicherheiten auf. Zum Teil wird ungenügend beachtet, daß es um eine Systemeigenschaft geht, bei welcher Grundwerkstoff, Konstruktion und Fertigung des Bau- teils gleichermaßen von Einfluß sind wie die galvanische Behandlung, Zum anderen gibt es im Zusammenhang mit den Verfahrensschritten der galvanischen Behandlung Immer noch nicht ausreichend gelöste bzw. strittige Fragen, die einer Klärung bedürfen.

Effiziente Problemlösungen durch Einsatz der richtigen Methode

Bericht über ein Seminar des Verein Deutscher Ingenieure Bildungswerkes am 16. und 17. Mai 1995 im VDI-Haus in Stuttgart

Die fachlichen Träger dieses Seminars waren:
- VDIA/DE-Gesellschaft Feinwerktechnik 

- VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik 

- VDI-Technologlezentrum Physikalische Technologien


Die Führung durch das zweitägige Seminar, das zum ersten Mal in Stuttgart stattfand, übernahm Herr Dipl.-Phys, Rolf von Criegern von der Siemens AG In München. Das Seminar wandte sich an Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker aus Forschung, Entwicklung und Fertigung, zu einer Einführung in die modernen Methoden der Oberflächen- und Dünnschichtanalytik. 
Wie Herr Dipl.-Phys. Roifvon Criegern erläuterte, sollten die Teilnehmer des Seminars in die Lage versetzt werden, die für ihre eigene Aufgabenstellungen am besten geeigneten Analysenmethoden auszuwählen, zielführend einzusetzen und damit die Effizienz ihrer Arbeit zu steigern. 


Bericht über eine Veranstaltung vom 19. bis 23. Juni 1995 in Düsseldorf

Eröffnung

In der Eröffnungsrede der Bundesministerin für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Frau Dr. Angela Merkel, am Vorabend der Envitec '95 wurde zunächst die enge Verbindung von Ökonomie und Ökologie als Mittel zur Lösung der Umweltprobleme erörtert. Wirtschaftlicher Erfolg, so Frau Merkel, der nicht zugleich ökologischen

Anforderungen genügt, ist nicht länger erstrebenswert. Wirtschaftlich erfolgreich kann nur noch das genannt werden, was auch ökologisch tragfähig ist. Die Ökologie muß in unsere soziale Marktwirtschaft integriert werden. Der tatsächliche Erfolg der Umweltpolitik, so Frau Merkel weiter, hängt jedoch in hohem Maße davon ab, ob und inwieweit die Unternehmen selbst die Zeichen der Zeit erkennen und sich ökologisch weiterentwickeln. Als weiteren wichtigen Punkt wurde die Notwendigkeit einer kontinuierlichen, langfristig angelegten Umweltpolitik genannt.

Bericht über eine Veranstaltung in Baltimore/USA

Etwa 2000 Teilnehmer kamen zur diesjährigen zentralen Veranstaltung der American Electroplaters and Surface Finishers Society (AESF) vom 26.-29. Juni nach Baltimore/Maryland. Auf dieser gewohnt groß angelegten Tagung wurden über 100 Beiträge in 25 Sektionen zur ganzen Breite der Oberflächentechnik vorgestellt und diskutiert. Wie in den vergangenen Jahren wurden Teile der Konferenz von mitorganisierenden Organsationen veranstaltet: Die nationale Vereinigung der Oberflächentechniker (NAME) organisierte zwei Management-Seminare, je eine Sektion wurde von der Europäischen Akademie für Oberflächentechnik (EAST) sowie von der Gesellschaft für Vakuumbeschichter (SVC) veranstaltet und die internationalen Normengremien (ISO) begleiteten das Tagungsprogramm durch eigene Sitzungen ihrer die Oberflächentechnik betreffenden Gremien.

„LA GRANDE RENTREE“

Mit dieser Redewendung beschreiben die Franzosen die Rückkehr an ihre Arbeitsstätte nach den Ferien, die üblicherweise bis Ende August dauern. In gewissem Sinne bedeutet das so viel wie der Beginn eines neuen Jahres am 1. Januar. Im Gegensatz zur meistens sehr hektischen Weihnachtszeit sind die Sommerferien für manchen Franzosen eine Möglichkeit, sich zurückzulehnen und über die Vergangenheit - und die Zukunft - nachzudenken. Welche Gedanken bewegen deutsche, französische oder englische Leser angesichts ihres „Grande Rentree“?

Für die meisten von uns war es ein heißer Sommer und an der Richtigkeit der „globalen Erwärmung” besteht fortan wenig Zweifel. Die Wasserknappheit in manchen Teilen Spaniens führte dazu, daß es in den Häusern nur wenige Stunden am Tag Wasser gab.

Teil 2: Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit von Chromatfilmen durch Polarisationsmessungen in der Nähe des kompensierten Korrosionspotentials

1 Einführung


Die mit chromatierten Zinküberzügen durchgeführten und im Teil 1 beschriebenen Untersuchungen haben gezeigt, daß die verwendeten Methoden (potentiodynamischen Polarisations- kurven und die elektrochemische Doppelzelle nach Paatsch - mit einigen Modifizierungen) sichere Informationen für die vergleichbare Bestimmung der Reihe der Schutzfähigkeit verschiedener Filme geben, die auch eine sehr gute Korrelation mit den Salzsprühtestprüfungen zeigen. Die weiteren Untersuchungen umfassen beschleunigte Methoden wie die Polarisationswiderstandsmethode [Rp - Methode), die Dreipunktmethode (TPM-Three-Point-Method) von Barnartt mit einigen von uns vorgeschlagenen Modifikationen sowie Atomabsorptionsanalyse der Zusammensetzung des Korrosionsmediums. Bei allen diesen Methoden werden die Untersuchungen in der Nähe des Korrosionspotentials durchgeführt.