64 SPEZIAL FLOCKUNGSHILFSMITTEL Flockungshilfsmittel richtig einsetzen In den meisten Produktionsanlagen der Sand- und Kiesindustrie werden seit Jahrzehnten synthetische wasserlösliche Polyacrylamide, besser bekannt als Flockungshilfsmittel, zur Klärung des Waschwassers in geschlossenen Kreisläufen eingesetzt. Unterschieden werden bei den Flockungshilfsmitteln drei Gruppen: Während nicht ionische Flockungshilfsmittel ihre Hauptverwendung in sauren Aufschlussverfahren finden, sind im mineralischen Bereich hauptsächlich anionische Produkte im Einsatz. Kationische Flockungshilfsmittel werden überwiegend auf kommunalen Kläranlagen eingesetzt. Doch Vorsicht, auch hier gibt es Ausnahmen! Felsenfest steht in jeden Fall eines: Um das passende Flockungshilfsmittel für eine Waschwasserklärung zu finden, sind Laborversuche unerlässlich. Hierbei werden Produkte mit einer unterschiedlichen Ladungsdichte und verschiedenen Molekulargewichten miteinander verglichen. Beurteilt werden dabei die Sinkgeschwindigkeit der Agglomerate sowie die Resttrübung des Wassers, um die Erfolg versprechendste Lösung zu finden. Alternative? Ja – aber … Die Frage, ob es speziell für die Klärung der Prozesswässer in der Gesteinsindustrie eine Alternative zu den synthetischen wasserlöslichen Polyacrylamiden gibt, lässt sich nicht mit einem klaren Ja oder Nein beantworten. Die auf Stärke basierenden Flockungsmittel besitzen nämlich den gleichen Funktionsmechanismus wie die synthetischen wasserlöslichen Polyacrylamide. Wenn wir aber die anionischen Polyacrylamid-Produkte betrachten, besteht im Vergleich dazu bei dem alternativen Stärke- resp. Bio-Produkt so gut wie keine Auswahl, wenn es um Ladungsdichte und Molekulargewicht geht. Hinzu kommt außerdem noch die deutlich geringere Scherstabilität, die nicht selten bei falscher Anwendung zu einem eklatanten Mehrverbrauch führt. Gerade bei auf Stärke basierenden Produkten ist dem technischen GESTEINS PERSPEKTIVEN 5/2019
SPEZIAL FLOCKUNGSHILFSMITTEL 65 VORBEREITUNG eines Laborversuchs nach DIN 23007. Fotos: Autor LAUFENDER VERSUCH mit verschiedenen Sinkgeschwindigkeiten nach DIN 23007. Umfeld größte Beachtung zu schenken. Dennoch ist selbst bei exakter technischer Auslegung mit einem deutlichen Mehrverbrauch zu rechnen. Nach bisherigen Erfahrungen aus Labor- und Betriebsversuchen ist gegenüber Polyacrylamid von einem Faktor 5 bis 10 auszugehen. Wie dosiere ich richtig? Die vorhandene Personaldecke in den meisten Gesteinsgewinnungsbetrieben lässt eine regelmäßige Kontrolle der Wasserkläreinrichtung nicht zu. Nichtsdestotrotz ist beim Einsatz von chemischen Produkten immer nach dem altbewährten Lehrsatz „So viel wie nötig, so wenig wie möglich“ zu verfahren. Hierbei helfen technische Lösungen weiter. Seit vielen Jahren gibt es zuverlässige Dosiergeräte für Flockungshilfsmittel, die eine Überdosierung bei der gezielten Sedimentation ausschließen. Selbst stark schwankende Feststoffgehalte und sich verändernde Körnungen lassen gute Dosiergeräteeinheiten kalt. Dank dessen amortisiert sich ein solches Gerät über den Minderverbrauch meistens schon innerhalb eines Produktionsjahres. Was sagt die Umwelt? Die anionischen synthetischen wasserlöslichen Polyacrylamide werden seit den 1950er-Jahren im Berg- und Tagebau eingesetzt. Auffälligkeiten über das im Herstellungsprozess verwendete Acrylamid sind bisher nicht bekannt. Nach der angestrebten Polymerisation sprechen wir lediglich über minimale Anteile freien Acrylamids, die im Herstellungsprozess keine reaktiven Partner gefunden haben. Ein Nachweis über freies Acrylamid im Schlamm bzw. Filterkuchen ist analytisch nach heutigem Stand der Technik nicht möglich. Eine Rückwandlung von synthetischen wasserlöslichen Polyacrylamiden nach der Deponierung des eingedickten Schlammes aus sich verkürzenden Polymerketten zu Acrylamid kann ebenso wenig nachgewiesen werden. Beleg ohne Berücksichtigung Ein aktuelles Untersuchungsergebnis, ermittelt durch das Hygiene-Institut Gelsenkirchen, soll diese Feststellungen unterstreichen. Hierbei geht es um den Vergleich eines synthetischen Polymers mit einem Bio- Polymer auf Stärkebasis. Untersucht wurden dafür eine unbehandelte Probe, eine Probe mit synthetischem Polymer sowie einer Probe mit Bio- Polymer hinsichtlich des TOC/DOC- Anstieges. Untersuchungsgegenstand war der Filterkuchen einer Schlammentwässerung auf Kammerfilterpressen und anschließender Deponierung des entwässerten Schlammes. Folgende Untersuchungsschritte kamen dabei zum Tragen: Bestimmung Trockenmasse TS (%) nach DIN 38409-H 1 Bestimmung organischer Kohlenstoff TOC (%) nach DIN EN 14039 Bestimmung des gelösten organischen Kohlenstoffs DOC (mg/l) nach DIN EN 1484 Das Ergebnis fiel folgendermaßen aus: Probe 1, unbehandelt: TS: 99,23 %, TOC: 0,8 %, DOC: 5,7 mg/l Probe 2, behandelt mit Bio-Polymer: TS: 99,3 %, TOC: 1 %, DOC: 6,4 mg/l Probe 3, behandelt mit Polyacrylamid Knöcheltief im Schlamm? Wir ziehen Sie raus!
E 43690 Ausgabe 5/2019 Offizielles
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INHALT 5 89 Wägetechnik: Ein Über
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