Inhaltsverzeichnis
Die Überwachung von Pumpen in industriellen Prozessen ist weit mehr als eine reine Schutzmaßnahme für das Pumpenaggregat. Neben der präventiven Wartung und...
- 1. Was sind die Nachteile des harten Wassers?
- 2. Woher kommt hartes Wasser?
- 3. Warum ist hartes Wasser gefährlich?
- 4. Wieso ist eine nachträgliche Wasserenthärtung schwierig?
- 5. Warum sollte die Wasserenthärtung vor dem Zulauf erfolgen?
1. Was sind die Nachteile des harten Wassers?
Wesentlich ist die Wasserenthärtung bereits für die Endprodukte. Denn hartes Wasser ist nicht geschmacksneutral und kann somit einen aromatischen Einfluss auf die mit ihm zubereiteten Lebensmittel haben. Mit pharmazeutischen Wirkstoffen kann es Komplexe bilden und folglich Bioverfügbarkeit und Wirksamkeit manipulieren. In der chemischen Industrie wirkt es sich exemplarisch auf die Wirksamkeit von Waschprodukten aus.
2. Woher kommt hartes Wasser?
Hartes Wasser kommt aus Regionen, in denen Sand- und Kalkgesteine vorherrschen. Seine Konzentration ergibt sich aus der Menge gelöster Salze, vor allem Magnesium- und Kalzium-Ionen, die sich beim Versickern des weichen Regenwassers durch das mineralische Gestein hinzufügen. Je tiefer das Wasser gefördert wird, desto höher ist die Konzentration gelöster Mineralien. Der daraus entstehende Kalk bildet sich schließlich als unlösliche Verbindung durch die Reaktion des Härtebildners Kalzium mit dem Sauerstoff und Kohlenstoff der Luft.
3. Warum ist hartes Wasser gefährlich?
Die den industriellen Prozessen geschuldete kinetische oder thermische Energie begünstigt die Kristallisierung und Anlagerung des Kalks in den Anlagenbereichen, wie Pumpen und Düsen. Ventilen drohen Fehlfunktionen, indem sie bei Undichte nicht den Druckabfall registrieren. In den Zuleitungen entsteht die Aktivierungsenergie wegen der dortigen Reibungsprozesse. An den Kristallisations-keimen heften sich die Kalzium-Ionen an, die bei besonders harten Wassergraden Druck und Durchfluss beeinträchtigen, mitunter Verstopfungen, undichte Stellen und Rohrbrüche zur Folge haben. Festgesetzter Kalk verkürzt damit die Lebensdauer der Anlagenbereiche. Darüber hinaus sorgen seine Ablagerungen beispielsweise bei Heizverfahren wegen seines Isolationscharakters für einen erhöhten Energieverbrauch. „Daher ist es sinnvoll, in der Prozessindustrie über vorgeschaltete Wasserenthärtungsanlagen mit Salztabletten nachzudenken. Diese helfen, dem Problem bereits vor Eintritt in den internen Wasserkreislauf zu begegnen“, folgert Jan Döge, Sales Director Western Europe bei Ciech Salz Deutschland.
4. Wieso ist eine nachträgliche Wasserenthärtung schwierig?
Hingegen gestalten sich nachträgliche Behandlungen mit chemischen Entkalkungsprodukten – neben des regelmäßigen Aufwandes – wegen der Komplexität der Anlagen doppelt schwierig. Einerseits lösen sie nicht die Verkalkungsgefahr der Zulauf- und Verteilungsrohre. Zudem kontaminieren sie stellenweise empfindliche Verfahrensbereiche. Diese bedürfen anschließend abermaliger Spülungsprozesse mit Wasser, um gerade die notwendig idealen Bedingungen für chemische, pharmazeutische und Lebensmittelproduktionsverfahren zu gewährleisten. Das harte Wasser neutralisiert damit die chemischen Reiniger, während die chemischen Reiniger zuvor die Folgen des harten Wassers neutralisiert hatten. Eine alternative wie einfache Möglichkeit zur Wasserenthärtung ist die Wasserdestillation, die gleichwohl – gerade im industriellen Bereich – wegen der hohen erforderlichen Wassermengen einen besonders hohen Energieaufwand erfordert und nicht jedem Produktionsverfahren zugutekommt.
5. Warum sollte die Wasserenthärtung vor dem Zulauf erfolgen?
Steigende Rohstoff- und Energiekosten, gleichbleibende Produktqualität, stetige Hygiene und Betriebssicherheit erfordern gemeinsam die Überwachung der Wasserqualität durch automatisierte Verfahren. Die vorgeschaltete Wasserenthärtungsanlage verhindert Kalk schon in den Zuleitungen, fördert den hygienischen Wasserkreislauf und reduziert dahingehende Wartungsarbeiten auf ein Gerät. Die Enthärtungsanlage entzieht dem Trinkwasser die härtebildenden Mineralien Magnesium und Kalzium per Ionenaustauschverfahren. Das erfolgt durch spezielle Salztabletten aus Natriumchlorid. „Diese richten sich nach den Reinheitsanforderungen der DIN EN 973, der wir mit unseren Aqua-Pro-Salztabletten mit der maximalen Reinheit von 99,9 % entsprechen“, ergänzt Döge. In der Anlage befindet sich ein Tauscherharz, an dem sich die aus den Salztabletten gewonnenen Natrium-Ionen anlagern. Das Wasser wird weich, sobald es über das Tauscherharz fließt.
Wichtig vor der Hinzuziehung einer vorgeschalteten Wasserenthärtungsanlage ist für den effizienten Betrieb die Kapazität, die sich an Wasserhärte und Verbrauch orientiert. Und wichtig ist auch die Wartung, ohne welche die Anlage selbst verkeimen könnte und Garantieansprüche folglich erlöschen.
