Galvanikindustrie

Die Abwasserbehandlung in der Galvanik ist ein kritischer Prozess zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Abwasser, das während galvanischer Prozesse anfällt. In der Galvanik werden Oberflächen von Metallen oder Kunststoffen mit einer dünnen Schicht aus anderen Metallen überzogen, um Korrosionsschutz, optische Effekte oder elektrische Eigenschaften zu verbessern. Dabei fallen jedoch giftige Stoffe und Schwermetalle an, die vor der Entsorgung ins Abwassersystem gründlich behandelt werden müssen, um Umweltverschmutzung zu vermeiden.

Wichtige Schadstoffe im Galvanik-Abwasser:

1. Schwermetalle: Zu den häufigsten Schwermetallen im Galvanik-Abwasser gehören Chrom (Cr), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Cadmium (Cd) und Blei (Pb). Diese Metalle sind giftig und dürfen nicht unbehandelt in die Umwelt gelangen.
2. Cyanide: Cyanidhaltige Bäder sind in der Galvanik üblich, insbesondere bei der Verkupferung und Vernickelung. Cyanide sind hochgiftig und müssen chemisch neutralisiert werden.
3. Säuren und Laugen: In der Galvanik werden verschiedene saure und alkalische Lösungen verwendet, die das Abwasser stark belasten.
4. Organische Verbindungen: Bestimmte organische Zusatzstoffe, wie Tenside oder Additive, können ebenfalls im Abwasser enthalten sein.

Schritte der Abwasserbehandlung in der Galvanik:

1. Neutralisation:
   • Säuren und Laugen werden im ersten Schritt des Abwasserbehandlungsprozesses neutralisiert. Dabei werden pH-Werte zwischen 6 und 9 angestrebt, um das Abwasser für weitere Behandlungsschritte vorzubereiten.
2. Fällung von Schwermetallen:
   • Schwermetalle werden durch die Zugabe von Fällungsmitteln wie Natriumhydroxid (NaOH) oder Kalkmilch in schwer lösliche Hydroxide umgewandelt. Diese Hydroxide sinken als Schlamm zu Boden und können dann durch Sedimentation entfernt werden.
3. Flockung:
   • Bei der Flockung werden Flockungsmittel hinzugegeben, um die gebildeten Metallhydroxide zu größeren Partikeln zusammenzuführen. Diese größeren Partikel können dann durch Sedimentation oder Filtration einfacher entfernt werden.
4. Sedimentation und Filtration:
   • Der Schwermetallschlamm, der sich bei der Fällung und Flockung bildet, wird durch Sedimentation aus dem Wasser abgetrennt. Das Wasser fließt dabei durch spezielle Sedimentationsbecken oder Filteranlagen, um den festen Schlamm von der flüssigen Phase zu trennen.
5. Oxidation von Cyaniden:
   • Cyanidhaltige Abwässer müssen einer Oxidation unterzogen werden, um das hochgiftige Cyanid (CN⁻) in weniger schädliche Substanzen wie Kohlendioxid (CO₂) und Ammoniak (NH₃) zu zerlegen. Typischerweise wird hierzu eine Behandlung mit Natriumhypochlorit (NaClO) oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂) eingesetzt.
6. Chromreduktion:
   • Chromhaltige Abwässer (besonders Chrom VI) müssen in einem speziellen Reduktionsschritt behandelt werden. Hier wird das hochgiftige Chrom VI (Cr⁶⁺) mit Reduktionsmitteln wie Schwefliger Säure (H₂SO₃) oder Natriumbisulfit zu Chrom III (Cr³⁺) reduziert, welches in Form von Hydroxid gefällt werden kann.
7. Ionenaustausch:
   • Um Reste von Schwermetallen oder andere Ionen aus dem Wasser zu entfernen, können Ionenaustauscher eingesetzt werden. Diese Technik ist besonders in der Nachbehandlung effektiv, um hohe Reinheitsgrade zu erzielen.
8. Filtration und Schlammbehandlung:
   • Der bei der Behandlung entstehende Schlamm enthält hohe Konzentrationen an Schwermetallen und muss daher als Sondermüll entsorgt werden. Nach der Sedimentation kann der Schlamm entwässert und anschließend zur sicheren Deponierung transportiert werden.
9. Recycling von Metallen:
   • Einige Metallionen können aus dem Abwasser zurückgewonnen werden. Durch spezielle Verfahren lassen sich Metalle wie Nickel oder Kupfer wirtschaftlich verwerten und zurück in den Produktionsprozess einspeisen.
10. Endkontrolle und Überwachung:
    • Vor der Einleitung des behandelten Abwassers in das öffentliche Kanalsystem oder in Gewässer erfolgt eine strenge Kontrolle der Schadstoffkonzentrationen. Dies wird durch regelmäßige Probenahme und Analyse der Wasserqualität gewährleistet.

Vorteile der Galvanik-Abwasserbehandlung:

• Umweltschutz: Durch die Abwasserbehandlung werden gefährliche Schadstoffe aus dem Abwasser entfernt und damit der Schutz von Gewässern und Böden sichergestellt.
• Einhaltung gesetzlicher Vorgaben: In vielen Ländern gibt es strenge Vorschriften für die Entsorgung von Galvanikabwässern. Eine ordnungsgemäße Abwasserbehandlung hilft, Bußgelder und Strafen zu vermeiden.
• Ressourcenschonung: Durch die Rückgewinnung von Metallen kann die Abwasserbehandlung auch zur Schonung von Ressourcen beitragen.

Fazit:

Die Abwasserbehandlung in der Galvanik ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Produktionsprozesses, um die Umwelt vor den schädlichen Auswirkungen von Schwermetallen, Cyaniden und anderen Chemikalien zu schützen. Moderne Abwasserbehandlungssysteme sind auf die spezifischen Anforderungen der Galvanikbetriebe zugeschnitten und ermöglichen die Einhaltung der Umweltstandards, während gleichzeitig wertvolle Ressourcen zurückgewonnen werden können.