Technische Anwendungen

Schaumentstehung bei der Abwasserreinigung

Der Anstieg unseres Lebensstandards und der erhöhte Bedarf an Gebrauchs- und Verbrauchsgütern hat ein Anwachsen der Abfallprodukte mit sich gebracht. Auf dem Gebiet der Wasserversorgung und der Abwasserbeseitigung führte die Entwicklung zu einem erhöhten direkten und indirekten Wasserverbrauch und daran gekoppelt zu einem erhöhten Abwasseranfall. Die Menge des anfallenden Industrieabwassers ist dabei wesentlich stärker angestiegen. Kommunales Abwasser wird oft mit Industrieabwasser gemischt, um ein ausgewogeneres Verhältnis der enthaltenen Stoffe zu erzielen.

Das den Kläranlagen zufließende Abwasser ist ein Gemisch von sehr unterschiedlicher und stark schwankender Zusammensetzung. Dieses gilt im Besonderen für die schaumaktiven Komponenten (Tenside, Proteine usw.), so dass das Maß der Schaumentstehung in Kläranlagen sehr unterschiedlich ist. Rein kommunales Abwasser neigt normalerweise weniger zu Schaumbildung als Industrieabwasser. Allerdings kann auch kommunales Abwasser bei erhöhtem Gehalt z. B. an Tensiden zu Schaumbildung neigen.

Den größten Einfluss auf die Schaumentwicklung hat die Art der Abwasseraufbereitung. Schaum entsteht, wenn aus einer Flüssigkeit, die schaumaktive Stoffe enthält, Gase entweichen. Dieses trifft in besonderem Maße für die aerobe Abwasseraufbereitung nach dem Belebtschlammverfahren zu. Alle anderen chemischen, mechanischen oder biologischen Abwasseraufbereitungsverfahren sind systembedingt wesentlich weniger schaumaktiv.

Schaumverhinderung und Schaumzerstörung mit Struktol-Entschäumern

Die schaumaktiven Stoffe im Abwasser sind sehr unterschiedlich. Dementsprechend müssen Entschäumer an das zu entschäumende Medium angepasst werden. Erforderlich ist eine sorgfältige Auswahl, um eine wirkungsvolle und systemindifferente Entschäumung zu erzielen. Bei nicht eindeutigen Auswahlkriterien sind Vorversuche im Labormaßstab empfehlenswert. Dies ist nur mit frischem Abwasser möglich, d. h. Versuche müssen vor Ort durchgeführt werden. Aufgrund internationaler Erfahrung kann jedoch zumeist eine Empfehlung gegeben werden.

Bei der aeroben Abwasseraufbereitung nach dem Belebtschlammverfahren müssen die Mikroorganismen für einen optimalen Abbau der Schmutzstoffe mit ausreichend Sauerstoff versorgt werden. Mikroorganismen sind jedoch nur in der Lage, den im Wasser gelösten Sauerstoff aufzunehmen. Sinkt der Anteil des gelösten Sauerstoffs unter eine bestimmte Grenze, hat dies eine schlechtere Abbaurate zur Folge. Für den eingesetzten Entschäumer ist es daher besonders wichtig, dass er den Sauerstofftransfer möglichst wenig beeinflusst.

Struktol Entschäumer zeichnen sich durch eine besonders niedrige Beeinflussung des Sauerstofftransfers aus. Außerdem sind sie niedrig viskos und damit problemlos in der Anwendung. Die im Folgenden aufgeführten Struktol Entschäumer für den Abwasserbereich, mit Ausnahme von Struktol SB 2077, sind frei von Mineralöl oder sonstigen paraffinischen Kohlenwasserstoffen und entsprechen der OECD-Empfehlung, wonach innerhalb von 28 Tagen mindestens 60 % biologisch abbaubar sind. Außer Struktol SB 2077 sind die folgend genannten Struktol Entschäumer nach dieser Zeit praktisch vollständig abgebaut. Struktol SB 2077 ist ein Silikonentschäumer und Silikone werden nicht biologisch abgebaut. Gegenüber Flockungsmitteln verhalten sich Struktol Entschäumer indifferent.

Dosiermengen für Entschäumer sind abhängig von vielen Faktoren, unter anderem von der Konzentration der anwesenden schaumaktiven Substanzen. Bei rein kommunalen Anlagen liegt die Dosiermenge meist unterhalb von 1 ppm bezogen auf die Gesamtabwassermenge. Industriekläranlagen haben oft einen höheren Anteil schaumaktiver Stoffe, so dass Dosiermengen von 10 ppm und mehr notwendig sein können. Daher ist es erforderlich, die notwendige Menge in jedem Einzelfall zu ermitteln.

Wichtig ist ebenso die Wahl der bestmöglichen Zugabestelle. Diese ist abhängig davon, ob bereits bestehender Schaum zerstört oder ob die Schaumbildung von vornherein verhindert werden soll. Struktol Entschäumer wirken sowohl schaumzerstörend als auch schaumverhindernd. Vorteilhaft ist jedoch meistens eine Schaumverhinderung. Erfahrungsgemäß ist die beste Dosierung in diesem Fall der Zulauf zur Belebungsstufe.

Schwimmschlamm-Reduzierung

In vielen Kläranlagen gibt es die unangenehme Erscheinung von Schwimmschlamm auf der Nachklärstufe. Diese wird hervorgerufen durch Gasblasen (Luft, Stickstoff oder Methan), die sich in der Schlammflocke festsetzen und sie auftreiben lassen. Einige Struktol Typen reduzieren die Bindungskräfte zwischen Gasblase und Schlammflocke, so dass die Gasblasen entweichen und die Schlammflocke sich absetzen kann. Bei der Anwendung dieser Entgasungsmittel ist die Wahl der richtigen Dosierstelle besonders wichtig, da das Produkt an der Grenzfläche Gas/Flüssigkeit vorhanden sein muss. Die Dosierung muss daher so erfolgen, dass eine ausreichende Verteilung gewährleistet ist. In den meisten Fällen ist die Belebungsstufe die beste Dosierstelle. In diesem Fall ist die zusätzliche Dosierung eines Entschäumers meistens nicht erforderlich.

Struktol Entlüftungsadditive sichern einen stabilen Prozessverlauf, tragen zu Energieeinsparungen bei und führen zu Kapazitätsverbesserungen.

Die Bildung von Schaum während der Produktion von Farben und Lacken wird hauptsächlich verursacht durch die Anwesenheit schaumaktiver Substanzen, wie z. B. Emulgatoren, Tensiden, sowie durch hohe Strömungsturbulenzen in den Prozessanlagen.

Struktol Entgasungshilfsstoffe sind sehr effektiv in der Herstellung, sowie Anwendung von Farben und Lacken unter akalischen und aciden Bedingungen. Das Auftreten von Oberflächendefekten, wie z. B. unerwünschten Poren, Fischaugen etc. ist zu vernachlässigen bei optimaler Anwendung.

Struktol Entgasungsmittel entsprechen den gängigen Lebensmittelrichtlinien und -verordnungen wie z. B. FDA 176.210, BfR XIV und XXXVI. Weitere Details stellen wir gern auf Anfrage zur Verfügung.

Die Dosierempfehlung für Struktol Entgasungshilfsstoffe ist abhängig von verschiedenen Parametern, wie z. B. der zu entgasenden Substanzen, Anwendung etc. Die Auswahl des für die Anwendung spezifisch besten Produktes, sowie einer Dosiermengenbestimmung kann nur in einem individuellen Vorversuch für die entsprechende Formulierung ermittelt werden.

Die Bildung von Schaum während der Produktion von Klebstoffen und Leimen wird hauptsächlich verursacht durch die Anwesenheit schaumaktiver Substanzen, wie z. B. Emulgatoren, Tensiden, sowie durch hohe Strömungsturbulenzen in den Prozessanlagen.

Struktol Entgasungshilfsstoffe sind sehr effektiv in der Herstellung, sowie Anwendung von Klebstoffen und Leimen unter akalischen und aciden Bedingungen. Das Auftreten von Oberflächendefekten, wie z. B. unerwünschten Poren, Fischaugen etc. ist zu vernachlässigen bei optimaler Anwendung.

Die Dosierempfehlung für Struktol Entgasungshilfsstoffe ist abhängig von verschiedenen Parametern, wie z. B. der zu entgasenden Substanzen, Anwendung etc. Die Auswahl des für die Anwendung spezifisch besten Produktes, sowie einer Dosiermengenbestimmung kann nur in einem individuellen Vorversuch für die entsprechende Formulierung ermittelt werden.

Dünnstoffverarbeitung und Siebwassersysteme

Hochwirksame, wasserfreie Konzentrate:

Angesichts der Tatsache, dass der Verbrauch an wasserbasierten Entschäumerdispersionen/Entlüftern in der Papier- und Kartonproduktion während der letzten Jahrzehnte stark angestiegen ist, wurde der Einsatz von hochwirksamen, wasserfreien Konzentraten zunehmend interessanter. Bestehend aus 100 % Aktivkomponenten (kein Wasser, keine Emulgatoren, welche dazu neigen, die entschäumende Wirkung herabzusetzen), bieten diese Konzentrate sowohl eine stärkere Entschäumungs- und Entlüftungswirksamkeit als auch eine signifikante Reduzierung der Kosten sowie eine verbesserte Handhabung.

Die wichtigsten Eigenschaften:

• Geringe Dosiermengen von 1/2 bis 1/3 verglichen mit den bekannten wasserbasierten Dispersionsentschäumern
• Sehr effektive Kombination von Entlüftung und Oberflächenentschäumung: Aufgrund der einzigartigen Kombination von Wirkkomponenten können wir die bestmögliche Kombination der o. g. Eigenschaften für jede spezifische Anwendung anbieten.
• Anwendbar bei allen pH-Werten und bei Temperaturbereichen von 30 bis 80 °C
• Indifferent gegenüber Hydrophobierungsmitteln und AKD-Leimen
• Aufgrund des nichtionogenen Charakters kein Einfluss auf kationische/anionische Additive
• Anwendung an den üblichen Dosierstellen: Siebwasser/Bütte, vor der Headbox-Verdünnpumpe, Dünnstoffreinigung etc. Wir empfehlen die Produkte unverdünnt einzusetzen
• Klar homogene Produkte; es ist keine Mischung im Vorratstank nötig, keine Separationen
• Niedrig viskoses Medium, ohne Newton'sche Viskositätseffekte, leicht pumpbar
• Mindestens 12 Monate Haltbarkeit, keine Frostempfindlichkeit

Die Dosiermengen richten sich nach der Art des herzustellenden Papiers, der Beschaffenheit der verwendeten Rohstoffe, der Maschinengeschwindigkeit usw. Unser technisches Personal steht Ihnen gern zur Seite, um die Anwendung zu optimieren.


Leimpresse und Coating

Normale Streichfarben und Coatings mit hohem Füllstoffgehalt:

In der Vergangenheit konnte man die Schaumbildung und Lufteinschlüsse während der Zubereitung und Anwendung von Coatings leicht verhindern, indem man Tri-n-Butylphosphat oder einfache Ester als Wirkstoffe eingesetzt hat. Aufgrund der angestiegenen Maschinengeschwindigkeiten und der Entwicklung von neuen Streichfarbenformulierungen mit höherem Feststoffgehalt (> 68 % Trockensubstanz) haben diese Entschäumer sich in den letzten Jahren als nicht mehr ausreichend wirksam erwiesen. Während der Zubereitung dieser sogenannten hoch angereicherten Coatings kommt es oft zu Lufteinschlüssen und aufgrund der höheren Viskosität der Formulierung verursacht die eingeschlossene Luft Oberflächenstörungen während des Streichens.

Da unsere speziellen Entlüfter bereits in der ersten Phase der Streichfarbenherstellung zugegeben werden, wirken sie während des gesamten Zubereitungsprozesses, wodurch die Bildung von feinen Luftpartikeln im Coating verhindert wird. Die Entlüftungsprodukte haben sich als langzeitwirksam erwiesen, so dass eine weitere Entschäumerzugabe während des Streichens zumeist vermieden werden kann.

Allgemeine Produkteigenschaften:

• Zugabe während der Herstellung der Coatings
• Aufgrund der Verträglichkeit mit anderen Coatingkomponenten findet keine Spotbildung statt
• Lanzeitwirkung der Entschäumerprodukte, so dass eine Zusatzdosierung überflüssig ist
• 100 % Aktivkomponenten, keine Silikone
• Niedrige Dosiermengen sind in den meisten Situationen ausreichend (0,01 - 0,2 Teile auf 100 Teile Pigment). Exakte Dosiermengen sind in Betriebsversuchen in Erfahrung zu bringen

Struktol Spezial-Chemikalien decken alle spezifischen Anwendungsbereiche in der Phosphorsäureherstellung ab, von der Erzbehandlung bis zur Schlammfiltration.

Anwendungsbereiche: Recycling von PET-Flaschen, Folien, EPS-Becher sowie gemischte Kunststoffmaterialien, Recycling von größeren Kartonverpackungen. Die ausgewählten STRUKTOL Produkte bieten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Schaumzerstörung, Schaumprävention und Entlüftung.

Um den Recycling Prozess so reibungslos wie möglich durchführen zu können, wird die Schaumprävention und Entlüftung empfohlen. Struktol Entschäumer sollten kontinuierlich dosiert werden, unverdünnt mittels einer Dosierpumpe in das Prozesswasser, um ein Maximum an Wirksamkeit zu erreichen. Ebenfalls wird eine ausreichende Durchmischung im Prozesswasser empfohlen.

Im Grunde basiert die Schaumentwicklung auf schaumaktiven Substanzen, z. B. Proteinen, Tensiden, modifizierter Cellulosen aber ebenso spielen die Temperatur und Dichte des Prozesswassers eine Rolle.