Samenvatting van het rapport "Het gebruik van membraantechnologie in de oppervlaktebehandeling"


In dit rapport wordt een overzicht gegeven van de verschillende toepassingen van membraantechnologie in de oppervlaktebehandeling. Ondanks het feit dat de bedrijven in deze sector in de afgelopen decennia over het geheel genomen circa 98% van hun vracht aan geloosde zware metalen hebben gereduceerd, bestaat er nog steeds een sterke druk vanuit de overheid en de publieke opinie om nog verdere reducties te bewerkstelligen. Eén van de methoden om een verregaande reductie te realiseren is membraantechnologie, waarvan in dit rapport de mogelijkheden worden beschreven. Hoofdstuk 2 gaat in op de processen die plaats vinden bij de mechanische voorbewerking van metalen en hoofdstuk 3 gaat specifiek in op de oppervlaktebehandelingsprocessen, zoals ontvetten, spoelen, beitsen, het aanbrengen van een metaallaag en het aanbrengen van een conversielaag (voorbehandeling lakapplicatie). Naast de functie van de verschillende processtappen worden in dit hoofdstuk tevens algemene milieumaatregelen, welke veelal voortkomen uit het principe van "good housekeeping" beschreven. Hoofdstuk 4 gaat in op de afvalwaterbehandeling bij oppervlaktebehandeling. In dit hoofdstuk komt eerst het wettelijk kader aan de orde, waarbij zowel de huidige als de toekomstige normen zullen worden aangegeven. Daarnaast worden de bestaande technieken voor afvalwaterbehandeling in de oppervlaktebehandelende industrie, zoals ONO (ontgifting, neutralisatie en ontwatering) en ionenwisseling behandeld. Aan het eind van dit hoofdstuk wordt een vergelijking van kosten van de verschillende afvalwaterbehandelingstechnieken gemaakt. Hoofdstuk 5 geeft een beschrijving van de toepassingen van membraantechnologie in de oppervlaktebehandeling. Enkele voorbeelden voor het toepassen van membraantechnologie in de oppervlaktebehandeling, welke in dit rapport worden beschreven, zijn:

  • reinigen van alkalische ontvettingsbaden m.b.v. ultrafiltratie (UF).
  • sluiten van spoelwaterkringlopen m.b.v. nanofiltratie of omgekeerde osmose.
  • "uitplaten" van (edel)metalen m.b.v. (membraan)electrolyse.
  • terugwinnen van beitsbaden met tegenstroom-diffusiedialyse.
  • opwerken van galvanische procesbaden zoals chroomzuuranodiseerbaden en blauwpassiveerbaden.
  • voorbehandeling lakapplicatie.
  • toepassingen van membraantechnologie bij afvalwaterbehandeling.
De conclusies en referenties staan vermeld in respectievelijk de hoofdstukken 6 en 7. De belangrijkste conclusies zijn dat onderzoek en advies noodzakelijk zijn om standtijdverlenging van ontvettingsbaden met succes in te kunnen voeren en dat het aanbeveling verdient dit te doen in samenwerking met leveranciers van scheidingstechnieken enerzijds en leveranciers van reinigings-, koel- en smeermiddelen anderzijds en de actie te laten ondersteunen door een onafhankelijk adviesbureau. Met betrekking tot de afvalwaterbehandeling (of beter gezegd een procesgeïntegreerde oplossing van proceswaterbehandeling) kan worden geconcludeerd dat er pas iets wezenlijks aan de situatie zal veranderen als de wetgeving met betrekking tot hergebruik van procesbaden wordt veranderd (vergelijk de Duitse situatie waar standtijdverlenging verplicht is).


Inhoudsopgave

Samenvatting   2
Inhoudsopgave   3
1. Inleiding   5
2. Mechanische voorbewerkingsprocessen   6
3. Oppervlaktebehandelingsprocessen   7
  3.1. Reinigen/ontvetten
(typen reinigingsmiddelen, keuze reinigingsproces en condities, waterig reinigen, reinigingstechnieken, milieumaatregelen reinigen en ontvetten, oliewaterscheidingsmethoden)
   7
  3.2. Spoelen
(functie van spoelen, types spoelbaden, milieumaatregelen spoelen)
   12
  3.3. Beitsen/etsen
(beits- en etsmiddelen, beits- en etstechnieken, milieumaatregelen beitsen en etsen)
   12
  3.4. Aanbrengen conversielaag / voorbehandeling lakapplicatie
(anodiseren, fosfateren, chromateren, milieumaatregelen aanbrengen conversielaag)
   15
  3.5. Aanbrengen metaaldeklagen
(technieken voor het aanbrengen van een galvanische deklaag, metaaldeklagen)
   18
  3.6. Lakapplicatie
   19
4. Afvalwaterbehandeling   20
  4.1. Wettelijk kader
(WVO, Wm, internationale wetgeving, lozingseisen, CUWVO-aanbevelingen)
  20
  4.2. ONO
   23
  4.3. Ionenwisseling
   25
  4.4. Vergelijking van kosten van afvalwaterbehandelingstechnieken
   26
5. Membraantechnologie in de oppervlaktebehandeling   28
  5.1. Membraanprocessen in de oppervlaktebehandeling
   28
  5.2. Toepassingen van membraantechnologie bij reinigen/ontvetten
   29
        5.2.1. Standtijdverlenging van ontvettingsbaden bij Koni
   29
        5.2.2. Standtijdverlenging met koolstofmembranen
   30
        5.2.3. Standtijdverlenging met keramische membranen
   31
        5.2.4. Standtijdverlenging van ontvettingsbaden bij Mercedes-Benz
   32
  5.3. Toepassingen van membraantechnologie bij spoelwaterhergebruik
   32
        5.3.1. Omgekeerde osmose voor spoelwaterbehandeling
   32
        5.3.2. Terugwinnen van metalen uit standspoelbaden m.b.v. membraanelectrolyse
   33
        5.3.3. Terugwinnen van edelmetalen uit cyanidische spoelbaden m.b.v. electrolyse
   34
  5.4. Toepassingen van membraantechnologie bij beitsen
  34
        5.4.1. Terugwinnen van sterke zuren door diffusie-dialyse (zuurdialyse)
  34
        5.4.2. Electrodialyse voor het terugwinnen van sterke zuren uit beitsbaden
   36
  5.5. Membraantechnologie voor opwerking van galvanische procesbaden
   37
        5.5.1. Regeneratie van chroomzuuranodiseerbaden met membraanelectrolyse
   37
        5.5.2. Verwerking van hardchroombad m.b.v. membraanelectrolyse
   38
        5.5.3. Opwerking passiveerbaden met emulsiepertractie
   38
  5.6. Membraantechnologie voor opwerking van galvanische procesbaden
   39
        5.6.1. Hergebruik van ijzerfosfaterings/ontvettingsbad
   39
        5.6.2. Ontvetten en ijzerfosfateren van bureaumeubels
   40
  5.7. Toepassingen van membraantechnologie bij afvalwaterbehandeling
   40
        5.7.1. Afvalwaterbehandeling bij Ford (Chicago, USA)
   41
        5.7.2. Reductie van sulfaatbelasting na ONO
  41
  5.8. Membraansystemen / leveranciers
   42
        5.8.1. Gebruik van membraantechnologie in oppervlaktebehandeling
   42
        5.8.2. Leveranciers van membraansystemen
   43
6. Concluderende opmerkingen   45
7. Referenties en symbolenlijst

   46
Appendix I: Inleiding membraantechnologie   48
  I.1. Membraanprocessen
   48
  I.2. Membraanmaterialen
   54
  I.3. Membraanmodules en procesontwerp
   56
  I.4. Marktgrootte en toekomstperspectieven van membraantechnologie
   61
  I.5. Referenties
   61
Appendix II: Adressen   62