Das neue Sonderhoff Spülwasser-Recycling-System (SRS)

 

 

Nachhaltigkeit ist für Henkel ein entscheidender Teil der Unternehmensstrategie. Daher wird nicht nur in der Kleb- und Dichtstoffentwick- lung, sondern auch in der Entwicklung von Misch- und Dosiermaschinen darauf geachtet, unseren Kunden nachhaltige Lösungen anzubieten.

Die Sonderhoff Misch- und Dosiermaschinen sind nachhaltig, weil sie mit der Formed-In-Place-(Foam-Gasket) / FIP(FG)-Technologie nur so viel Material auftragen wie nötig. Zudem wird die Mischkammer durch eine ökologische Hochdruckwasserspülung von Materialanhaftungen gereinigt. Dabei wird im Vergleich zur herkömmlichen Lösungsmittelspülung nur Leitungswasser verwendet. Lösungsmittel sind dagegen ökologisch nicht abbaubar und verursachen Kosten für Zukauf und Entsorgung.

Mit dem neu entwickelten Spülwasser-Recycling-System (SRS) wird das Spül-/Brauchwasser für die Hochdruckwasserspülung in einer zweistufigen Filterung gereinigt. Das gefilterte Spülwasser steht somit als Prozesswasser für mehrere weitere Spülzyklen zur Verfügung.

Damit reduziert sich der Frischwasserverbrauch der Hochdruckwasserspülung signifikant wie auch die Wassermenge, die kostenpflichtig in die Abwasserkanalisation geleitet oder entsorgt werden muss.

Die SRS-Einheit wird im Verfahrbereich des Mischkopfs der Dosiermaschine aufgestellt und kann vom Anwender für die Misch- und Dosieranlagen mit den Linearrobotern LR-HD, LR-HE plus oder 6-Achsrobotern jederzeit nachträglich als Option bestellt und angeschlossen werden (das gilt nicht für die 3E- und SMART-Systeme).

Die Kosteneinsparungen durch Einsatz des Spülwasser-Recycling-Systems ermöglichen schon nach ca. 3 Jahren eine Amortisation der Investi- tionskosten und damit einen Return-on Investment.

 

Der Prozessablauf des Spülwasser-Recycling-Systems (SRS)

Die Reinigung der Mischkammer im Mischkopf der DM 50x Dosiermaschine erfolgt mit Hilfe der ökologischen Hochdruckwasserspülung (HDW), die, in Abhängigkeit der Mischkammergröße und des eingesetzten Materials, pro Reinigungszyklus ca. 2 x 200 ml Leitungswasser verwendet. Dies geschieht durch das Einspritzen von Wasser in die Mischkammer mit einem justierbar hohen Druck zwischen 80 und 140 bar, so dass die Oberflächen in der Mischkammer von Materialanhaftungen mechanisch gereinigt werden.

Der Prozesslablauf des Spülwasser-Recycling-Systems zur Reinigung des Prozesswassers für die Hochdruckwasserspülung beginnt mit dem Befüllen des 25 Liter fassenden Prozesswassertanks (1) mit Leitungswasser plus Glycol 4 %. Von dort wird das Wasser angesaugt und über einen Schlauch für die Hochdruckwasserspülung der Mischkammer im Mischkopf zur Verfügung gestellt.

Das für diese Hochdruckreinigung genutzte Spülwasser wird durch die Mischkopfdüse in den Spülwassertank (2) geleitet. Dort werden grobe Verunreinigungen aus dem Spülvorgang der Mischkammer in der ersten Filterstufe durch einen Grobfilter 50 µm (3) geleitet und herausgefiltert.

Erreicht der Wasserstand im Spülwassertank (2) nach mehreren Spülvorgängen eine bestimmte Höhe, wird durch den integrierten Schwim- mer das Rollenhebelventil ausgelöst und die pneumatische Membranpumpe (4) aktiviert.

In Folge wird das Spülwasser durch die zweite Filterstufe mit einer Feinfilterpatrone 5 µm (5) erneut gereinigt und zurück in den Prozess- wassertank (1) gepumpt.

Das gefilterte Prozesswasser steht somit für mehrere weitere Spülzyklen zur Verfügung. Abhängig von der Anzahl der Spülvorgänge müssen die 25 Liter Frischwasser in der SRS-Einheit ungefähr alle 2 Monate gewechselt werden.

Sinkt der Wasserpegel im Prozesswassertank unter ein Minimum-Level wird über eine optische und akustische Anzeige eine Warnung aus- gegeben.

 

Prozesswassertank Prozesswassertank Membranpumpe Spülwassertank Grobfilter Feinfilterpatrone Hochdruckwasserspülung

Prozesswassertank

Der SRS-Prozess beginnt mit dem Befüllen des 25 Liter fassenden Prozesswassertanks. Von dort wird das Wasser angesaugt und über einen Schlauch für die Hochdruckwasserspülung der Mischkammer im Mischkopf zur Verfügung gestellt. Fällt der Wasserpegel im Prozesswassertank unter ein Minimum- Level aktiviert der Schwimmer (B) das Rollenhebelventil (A) und ein akustisches und optisches Signal wird ausgegeben.

Prozesswassertank

Das fein gefilterte Spülwasser wird als gereinigtes Prozesswasser wieder in den Prozesswassertank gepumpt und steht dort für mehrere weitere Spülzyklen zur Verfügung.

Membranpumpe

Erreicht der Wasserstand im Spülwassertank nach mehreren Spülvorgängen eine bestimmte Höhe, wird durch den integrierten Schwimmer das Rollenhebelventil ausgelöst und die pneumatische Membranpumpe aktiviert.

Spülwassertank

Das für die Hochdruckreinigung genutzte Spülwasser wird durch die Mischkopfdüse in den Spülwassertank geleitet.

Grobfilter

Grobe Verunreinigungen aus dem Spülvorgang der Mischkammer werden in der ersten Filterstufe durch einen 50 μm Grobfilter im Spülwassertank geleitet und herausgefiltert.

Feinfilterpatrone

Das grob gefilterte Spülwasser wird, aktiviert durch die Membranpumpe, zur zweiten Filterstufe geführt und dort mit einer 5 μm Feinfilterpatrone gereinigt.

Hochdruckwasserspülung

Mit der ökologischen Hochdruckwasserspülung (HDW) wird die Mischkammer im Mischkopf durch das Einspritzen von Leitungswasser (pro Reinigungszyklus ca. 2 x 200 ml in Abhängigkeit der Mischkammergröße und des eingesetzten Materials) mit einem justierbar hohen Druck zwischen 80-140 bar von Materialanhaftungen mechanisch gereinigt.

 

ROI-Berechnung für das Sonderhoff Spülwasser-Recycling-System (SRS)

 

Ausgangslage für den Arbeitsprozess des Kunden:

Arbeitstage im Jahr (5 Tage pro Woche)

253

Schichten pro Tag

    2

Spülzyklen pro Schicht

  20

Wasser pro Spülzyklus

400 ml

Entsorgungskosten pro Tonne

800 €

 

ohne SRS mit SRS

Wasserverbrauch / Jahr

4.048 l 120 l

Entsorgungskosten kontaminiertes Wasser (Liter) / Jahr

3.200 l  

Entsorgungskosten kontaminiertes Wasser, Filter + Filterkuchen / Jahr

  96,00 €

Kosten pro Frischwasser / Jahr

12,15 € 0,36 €

Kosten Arbeitszeit / Jahr

675 € 180 €

Filter und Glycolzusatz Kauf

  60 €

Summe

3.887,15 € 335,36 €

Ersparnis / Jahr ( J)

3.550,79 €/J  

Investitionskosten für SRS

12.000 €  

ROI in Jahren ( J)

3,3 J  

 

 

FAQ SPÜLWASSER-RECYCLING-SYSTEM (SRS)

 

Wie weit darf die SRS maximal von der HDW entfernt sein?

Die maximale Schlauchlänge: 10 m

Mit welchen Robotern funktioniert die SRS?

6-Achsroboter, 3-Achs-Linearroboter LR-HD, LR HE plus

Kann die SRS mit unseren Dosiermaschinen kommunizieren bzw. von ihnen angesteuert werden?

Nein, es ist eine autarke Stand Alone Version ohne Sensorik oder SPS-Anschlüsse.

Mit welcher Chemie kann die SRS verwendet werden?

Mit allen Kleb- und Dichtstoffen die nach der Dosierung nicht flüssig sind und wasserlöslich sind (Filter funktioniert dann nicht).

Wie muss die SRS aufgestellt werden?

Die SRS ersetzt die bisherige Spül- und Füllschussstation und muss so positioniert werden, dass die Spül- und Füllschussposition der SRS genauso ausgerichtet sind (siehe Layout in der Betriebsanweisung).

Kann die SRS für bestehende Dosiermaschinen nachgerüstet werden?

Ja, in der Regel für die Misch- und Dosieranlagen mit 3-Achs-Linear-Robotern LR-HD, LR-HE plus oder 6-Achsrobotern (das gilt nicht für die 3E- und SMART-Systeme), sofern das bestehende Anlagenlayout genügend Platz bietet.

Wie oft müssen die Filter gewechselt werden?

Es empfiehlt sich 1x pro Woche den Grobfilter zu überprüfen. Je nach Häufigkeit der Spülschüsse sollte der Grobfilter im Schnitt 1x im Monat gewechselt werden und der Feinfilter ebenfalls. Das Spülwasser und der 5µm Feinfilter sollten je nach Anzahl der Spülungen alle 2-4 Monate gewechselt und der Spül- und Prozesswasserbehälter gereinigt werden.

Wie oft muss frisches Wasser nachgefüllt werden?

Es empfiehlt sich den Wasserstand in beiden Tanks einmal die Woche zu kontrollieren. Sollte der Wasserpegel im Prozesswassertank weniger als die Hälfte der Füllmenge betragen und gleichzeitig kaum noch Wasser im Spülwasserbehälter sein, muss Wasser nachgefüllt werden. Bei fast leerem Spülwassertank kann der Prozesswassertank bis zur Markierung der Maximalmenge aufgefüllt werden.

 

 

Was für Anschlüsse benötigt die SRS?

Es wird ein Verbindungsschlauch nur für Druckluft (max. 8 bar) und für Wasser vom Prozesswassertank zur HDW-Spülung der Dosieranlage benötigt (siehe Fließschema im Handbuch).

Unter welchen Bedingungen kann die SRS nicht verwendet werden?

A: Verwendete Chemie ist wasserlöslich

B: Verwendete Chemie ist nach dem Spülzyklus flüssig

C: Dosiermaschine in 3E Zelle oder Smart Zelle

D: HDW-Positionierung auf Kopfhöhe oder darüber (Ansaugleistung der HDW reicht dann nicht aus)

Ist die SRS höhenverstellbar?

Die SRS selbst ist nicht höhenverstellbar, aber der Einspritzstutzen kann mittels Rändelschraube um max. 100 mm herausgezogen werden, um die Ausrichtung zum Dosierkopf zu erleichtern. Sollte das nicht ausreichen, müsste die SRS auf einem Podest platziert werden.

Ist die SRS mobil?

Nein, nachdem sie positioniert wurde, sollte sie am Boden mit Schwerlastankern fixiert werden.

Muss das Wasser in der SRS ausgewechselt werden?

Ja, trotz Glykol-Zusatz kann es passieren, dass sich im Wasser auf Grund von Verunreinigungen Algen bilden oder es anderweitig „schlecht“ wird. Daher empfiehlt es sich das Wasser im kompletten System 3-4-mal im Jahr auszutauschen damit sich der Feinfilter nicht zusetzt.

Woran erkennt man, dass sich nicht mehr genügend Wasser im Prozesswassertank befindet?

Die optische und akustische Anzeige auf dem Gestell der SRS melden, wenn im Prozesswassertank zu wenig Wasser ist. Das optische Signal wird rot und durch die akustische Anzeige erfolgt ein Pfeifton.

Kann die Lautstärke des Akustiksignals für den Prozesswassertank verändert werden?

Ja, mittels der Drossel, die sich in der Nähe des Akustiksignals befindet, kann die Lautstärke angepasst werden.