Bei der maschinellen Bearbeitung von Glas (Bohren, Schleifen, Polieren) werden durch die abrasive Wirkung der Werkzeuge Glaspartikel von der Oberfläche des Glases abgetragen. In fast allen Fällen erfolgt dabei eine Kühlung der Bearbeitungsstelle durch Wasser, das Hitzesprünge an den Glaskanten vermeidet und diese Glaspartikel abtransportiert.
Welche Kosten- und Prozessoptimierungspotenziale eine effiziente Aufbereitung des Prozesswassers hat, steht i.d.R. nicht im Fokus des Verarbeiters. Das verschmutzte Prozesswasser wird häufig nur in einen Sammeltank geleitet und der Maschine wieder zugeführt, nachdem sich die groben Glaspartikel abgelagert haben. Dadurch verschmutzt das Wasser im Laufe der Bearbeitung zunehmend, sodass es in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden muss.
Bei einer Füllmenge von etwa 400 l (z.B. bei einem 811 Spindel-Kantenautomat) und einer nur wöchentlichen Reinigung (Einschichtbetrieb) hat dies einen jährlichen Wasserverbrauch von ca. 20000 l zur Folge. Dazu kommen die Kosten für eine fachgerechte und den gesetzlichen Vorschriften entsprechende Abwasserentsorgung. Diese sind nicht unerheblich.
Sauberes, im Kreislauf gefahrenes Prozesswasser hat neben der Kostenersparnis noch andere Vorteile: Insbesondere in Verbindung mit dem Kühlmittel sorgt es für eine kontinuierlich hochwertige Schleif- und Polierqualität und verhindert zuverlässig, dass das Prozesswasser alkalisch wird. Dazu verbessert das saubere Wasser die Ausbringung der Maschine um bis zu 20 Prozent und erhöht die Lebensdauer der Werkzeuge um bis zu 30 Prozent.
Zwar könnte man auch dem nicht gereinigten Prozesswasser ein Kühlmittel beigeben, jedoch würde dies mit dem regelmäßigen Wechsel entsorgt. Dies ist für die Umwelt bedenklich und verursacht durch den erhöhten Verbrauch sowie die Entsorgung zusätzliche Kosten.
Das Streben nach umweltfreundlichen, nachhaltigen Produktionsverfahren in Verbindung mit erheblichen Kostenreduzierungen führt immer häufiger zum Einsatz von Wasseraufbereitungsanlagen.
Diese können inzwischen problemlos auch bei bestehenden Einzelmaschinen eingesetzt werden und nicht nur bei der Neuinstallation.
Welche Möglichkeiten der Reinigung existieren?
In der Glasindustrie werden bislang zur Schleifwasserreinigung in großem Maßstab Zentrifugen oder zentrale, auf Sedimentation basierende, Aufbereitungsanlagen eingesetzt.
Zentrifugen sind vergleichsweise wartungsanfällig und verursachen hohe Wartungs- und Betriebskosten (Strom). Dazu kommt die Tatsache, dass kleinere Glaspartikel
Das Prinzip der Sedimentation
Im Gegensatz zu Zentrifugen entfernen Wasseraufbereitungsanlagen, die auf dem Prinzip der Sedimentation basieren, auch kleinste Partikelteilchen fast vollständig. Je nach Zugabe des für eine effektive Sedimentation notwendigen Flockungsmittels wird fast klares Wasser gewonnen. Selbst ölige Bestandteile werden beinahe restlos entfernt. Wenn Sedimentor-Anlagen (wie bei Bohle) vorwiegend für den dezentralen Einsatz an einzelnen Glasbearbeitungsmaschinen ausgelegt sind, beanspruchen sie weniger Platz und sind preiswerter sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb und vereinen sehr gute Reinigungsergebnisse mit Kosteneinsparungen.
In der Sedimentor-Anlage bindet die Zugabe von Flockungsgranulat in einem Tank die feinen Glasteile, welche sich am Boden absetzen und abgepumpt werden. Der Schleifschlammabfall der Sedimentoren kann i.d.R. als normaler Restmüll entsorgt werden.
Die Reaktion des Flockungsmittels erfolgt ausschließlich innerhalb der Wasseraufbereitungsanlage.
Allein schon damit und durch das Flockungsgranulat selbst sind Vorbehalte hinsichtlich des Einsatzes von Chemikalien im Prozesswasser hinfällig.
Teilstromreinigung im Fokus
Bei der Umsetzung der Sedimentations-Technik setzt Bohle bewusst auf die Teilstromreinigung (Bypass-Prinzip) als Standard. Dabei wird dem bestehenden Wasserkreislauf der Maschine eine Teilmenge an Wasser entnommen, gereinigt und wieder zugeführt.
Im Teilstrom aufgebaute Wasseraufbereitungsanlagen lassen sich am einfachsten in bestehende Anlagen integrieren. Auch bei der Neukonzeption von Glasbearbeitungsanlagen überwiegen die Vorteile zumeist.
Wegen des geringeren Platz- und Investitionsbedarfs gelangt das Flockungsgranulat nicht in den Maschinenkreislauf. Damit ist eine zum Verseifen der Werkzeuge führende Überdosierung praktisch ausgeschlossen.
In einer Vollstrom-Sedimentationsanlage wird die gesamte bei der Glasbearbeitung erzeugte Abwassermenge der Reinigung zugeführt (auch das ist mit Bohle-Sedimentoren möglich). Neben einem größeren Platz- und Investitionsbedarf ist aber häufig ein höherer Aufwand hinsichtlich der Flockungsmitteldosierung erforderlich.
Eine Vollstrom-Sedimentation führt prinzipiell zwar zu einem noch geringeren Feststoffgehalt im Wasser, was in der Regel aber zu keinem zusätzlichen praktischen Nutzen führt.
Schnelle Amortisation
Die Einsparungen mittels Sedimentor-Technik bei den Frischwasserkosten sowie bei der Abwasserentsorgung sind gute Gründe für eine Wasseraufbereitung. Dazu kommen verringerte Stillstandzeiten für die Maschinenreinigung und damit reduzierte Personalkosten. Das macht sich auch bei einer nachträglichen Installation bezahlt. In Verbindung mit der erhöhten Stundenleistung bei gleicher Polierqualität sowie der längeren Werkzeugstandzeit amortisiert sich eine Sedimentor Anlage meist schon in weniger als einem Jahr. Solche Wasseraufbereitungsanlagen sind in unterschiedlichen Größen erhältlich, passend vom einseitigen Kantenautomaten bis zur eckverketteten, doppelseitigen Anlage.
Auch kundenspezifische Sonderlösungen mit Einbindung in zentrale Steuerungen/Prozessleitsysteme lassen sich realisieren. —
Halle 09, Stand D 42
In zwei Stufen zu klarem Systemwasser
Grundsätzlich arbeiten die Bohle-Sedimentoren in einem Zwei-Stufen-System: Grobe Glaspartikel setzen sich im Durchlauf permanent durch die optimale Behälterkonstruktion und Einbauten ab (effektive Sedimentation). Danach erfolgt eine Klärung der Feinbestandteile im Chargenprozess. Dabei bindet die Anlage in einem automatisierten Zyklus mithilfe eines optimierten Flockungsmittels auch feinste Glaspartikel und erzeugt nahezu klares Systemwasser. Als Flockungsmittel wird in den aktuellen Anlagen generell ein Flockungspulver eingesetzt, das einfach zu handhaben ist und Überdosierungen vermeidet.
Die Funktionsweise im Detail
- Das Schmutzwasser wird durch ein zentrales Rohr (A) nach unten geführt.
- Durch die Anordnung des Überlaufs an der Oberseite des Behälters wird der Wasserstrom nach oben gezwungen und der Maschine zugeführt (B).
- In Abhängigkeit vom Durchmesser reduziert sich kontinuierlich die Fließgeschwindigkeit nach oben.
- Da die Schmutzpartikel eine höhere Dichte als das Wasser haben, setzen sie die Bewegung in den Absetzbereich fort. Wobei bis zu 70% der Glaspartikel sedimentiert werden.
