Dow Water & Process Solutions erforscht alternativer Wasseraufbereitungstechnologien und –verfahren, um der Industrie auch künftig ausreichend Wasser für die Produktion bereitstellen zu können.

Zwar sind 75 % der Erde mit Wasser bedeckt, doch nur 2,5 % sind Süßwasser, was die Schwierigkeiten des Zugangs zu sauberem Wasser für industrielle und menschliche Nutzung erhöht. Angesichts dieser Herausforderung sind die beiden besten Möglichkeiten, um mehr verfügbares Süßwasservolumen zu erzeugen, die Entsalzung von Meerwasser und die Reinigung von Abwasser. Letztere wird wesentlich für den chemischen und industriellen Sektor sein, in der einer der wichtigsten aktuellen Trends mehr Anwendungen erfordert, die sich auf die Wiederverwendung von Abwasser als Energiequelle für ihre industriellen Prozesse fokussiert.
Dementsprechend hat Deutschland bereits dieses Jahr angekündigt, dass es über ­23 Mrd. € in Projekte zur Verbesserung der Wasser- und Abwassersysteme in Deutschland investieren wird. Im am weitesten industrialisierten Land der EU ermöglicht eine schlaue Wasseraufbereitung zukunftsweisenden Firmen nicht nur, ihr durch Wasserbelastung hervorgerufenes Risiko zu reduzieren, sondern auch Kostenersparnisse und einen gesteigerten Gewinn zu erzielen.

Wiederverwendung von Abwasser als ­Lösung gegen Wasserknappheit
Dow Water & Process Solutions verarbeitet 15 Mio. Gallonen Wasser pro Minute (=56,78 Mio. L/min), das entspricht mehr als 3 Gallonen Wasser pro Tag (=11,36 L/d) für jede Person auf der Welt. Der Wasserspezialist nimmt an einem von zehn von der Europäischen Kommission finanzierten Projekten teil, mit denen Innovationen angeregt und der Zusammenhalt innerhalb der sich entwickelnden Wasser-Recycling-Branche in Europa verbessert werden soll.
Das Unternehmen, das sich weltweit mit nachhaltiger Wasserabscheidung und Reinigungstechnologien beschäftigt, ist ein wichtiger Akteur beim Projekt Demoware im petrochemischen Komplex von Camp Tarragona in Spanien. Bei diesem Projekt soll bewiesen werden, wie Wasserknappheit in einer europäischen Region Europas durch die Förderung der industriellen Wasserwiederverwendung – mit Schwerpunkt auf Kühltürme – gemildert werden kann.
Da die im petrochemischen Komplex von Camp Tarragona angesiedelten Unternehmen eine konstante Versorgung mit frischem, sauberem Wasser benötigen, war es das Hauptziel von Dow Water & Process Solutions bei diesem Projekt, ein System zur Aufbereitung von Abwasser zu einer ausreichend hohen Qualität zu entwickeln, damit es in Kühltürmen verwendet werden kann. Diese Unternehmen hatten bisher 100 % Frischwasser aus dem Fluss Ebro verwendet, um ihre Wärmeabgabegeräte zu speisen. Dadurch entstand eine Belastung für den Ebro und die umliegenden Gemeinden, eines der Gebiete mit ohnehin großer Wasserknappheit in Spanien.
Als Ergebnis des Projekts besteht das in den Kühltürmen im petrochemischen Produktionskomplex von Dow Chemicals (Ethylen-Cracker) verwendete Zusatzwasser nun aus 40 % aufbereitetem Abwasser. Es wird erwartet, dass bis Ende 2016 dieser Anteil bis auf 90 % steigt und mit nur 10 % Wasser aus dem Ebro gemischt wird.

Wasseraufbereitungstechnik: Innovative Lösung für eine wasserreiche Zukunft
Fabriken überall auf der Welt benötigen große Mengen an Wasser, um funktionieren zu können, und erzeugen mehrere Tausend Liter Wasser, die als Abwasser entsorgt werden. Der Schlüssel zu einer intelligenteren Wasseraufbereitung ist die Wiederverwendung dieses Abwassers. Der Industriesektor könnte seine Kosten deutlich senken und die Nachhaltigkeit steigern, indem er Wasser wiederverwendet, das für die Entsorgung bestimmt war.
Eine der erfolgreichsten Technologien von Dow Water & Process Solutions auf dem Gebiet der Abwassertechnik, die bis heute auf den Markt gebracht wurde, ist der preisgekrönte Tequatic Plus Partikelfilter. Der Filter, der speziell für die Aufbereitung von schwierigem Speisewasser entwickelt wurde, ermöglicht Unternehmen in einem breiten Branchen­spektrum die Aufbereitung ihrer Abwässer zum Zwecke der Wiederverwendung.
Dieser Filter weist einige klare Vorteile im Vergleich zu ähnlichen Optionen auf. Zunächst filtert er Wasser mit hohem Feststoffgehalt mit einem Gesamtgehalt an Schwebstoffen (TSS= Total Suspended Solids) von bis zu 10.000 mg/L und mehr, wobei er bis zu 10 Mikrometer herab filtert. Somit ist er geeignet, um den größten Teil der schweren Arbeit zu erledigen. Gleichzeitig sind die Filter in der Lage, je nach Verteilung der Partikelgröße bis zu 80 % der TSS zu entfernen. Auf der anderen Seite kann nicht trinkbares Abwasser relativ kostengünstig bis auf eine Qualitätsstufe gefiltert werden, mit der es ohne jeglichen Qualitätsverlust – verglichen mit anderen, komplizierteren Verfahren – für nicht-kritische Anwendungen wieder verwendet werden kann.

Ultrafiltration als wirksamste Methode für die Wiederverwendung von industriellen Abwässern
Eine weitere Option, um Krankheitserreger wie Bakterien oder Viren oder auch Partikel, die Wasser trübe machen, zu entfernen, ist die­ ­Ultrafiltration. Ultrafiltration hat sich als eine der wirksamsten Methoden für die Wiederverwertung von Produktionswasser in der Industrie erwiesen. Die Technologie besteht aus einem druckgetriebenen Membrantrennverfahren, das Partikelmaterial von Lösungen trennt.
Ein gutes Beispiel diesbezüglich wäre die Dow IntegraFlux Ultrafiltration. Mit bis zu 35 % höherer Permeabilität als die Vorgängergeneration von Ultrafiltrations-Fasern gewährleisten die neuen XP Fasern einen höheren Fluss, höhere Wasserrückgewinnung, weniger Abfall und reduzierten Energieverbrauch. Die IntegraFlux-Module können mit einem bis zu 40 % höheren Fluss operieren, während sie denselben Transmembrandruck (TMP) produzieren und bis zu 30 % weniger Abwasser erzeugen, ohne die Qualität des Filtratwassers zu beeinträchtigen. Einen branchenführenden Membranbereich kombiniert mit Fasern von hoher Permeabilität bietend, welche das wirtschaftlichste und effizienteste Membran-Systemdesign liefern, sind Module mit XP-Fasern exzellent für Systeme, die eine kleine Aufstellfläche benötigen.
Ultrafiltration stellt manchmal eine Vorstufe für die Bearbeitung der Umkehrosmose dar. Bei der Entwicklung der Dow Filmtec ECO Umkehrosmose- Elemente haben sich die Wissenschaftler bei Dow bei ihrer Forschung auf die Energieeffizienz der aktuellen Umkehrosmose-Membranen konzentriert und herausgefunden, dass weitere Energieeinsparungen durch strukturelles Energie- und Elementedesign erzielt werden könnten.
Dow Filmtec ECO-Elemente umfassen einen speziell entwickelten 28.000-Feed- Abstandshalter, der für einen geringeren Druckabfall und zusammen mit der ILEC Verbindungsendkappe für eine bessere Produktivität und Zuverlässigkeit sorgt. Bei höchster Qualität liefern die Elemente 40 % weniger Salzdurchlässigkeit bei 30 % weniger Energieverbrauch im Vergleich zu Standard-Umkehrosmose-Elementen – ein ökologischer und ein ökonomischer Gewinn.
Eine der topaktuellen Umkehrosmose-Lösungen, der Dow Seamaxx, der den Energieverbrauch bis zu 10 % reduziert, wurde in vielen neuen Anlagen in ganz Europa und dem Nahen Osten installiert.
Diese Technologien gewinnen in hochindustrialisierten Ländern zunehmend an Bedeutung. Deutschland als eines der hochindustrialisierten Länder und G8-Staat gibt 20–23 % seiner Wasserversorgung an den industriellen Sektor ab. Daher könnte eine intelligente Wasseraufbereitung einen wichtigen Unterschied für die Unternehmen im ganzen Land bedeuten.
Klar ist, dass Technologien wie Umkehrosmose und Ultrafiltration große Auswirkungen auf die Zukunft haben werden. Aus diesem Grund sind sie der Schlüssel für die Entwicklung innovativer Lösungen, die für verschiedene Arten von Abwasser angepasst werden können. Davon hängt es ab, ob wir in der Lage sein werden, ausreichend sauberes Wasser für eine Branche zu liefern, wie wir sie heute kennen.