Abwässer vermeiden

K+S hat im hessisch-thüringischen Kalirevier ein umfangreiches Maßnahmenpaket zum Gewässerschutz erfolgreich umgesetzt. Dabei wurde das jährliche Salzabwasseraufkommen aus der dortigen Kaliproduktion bis Ende 2015 auf 7 Mio. m3 pro Jahr gegenüber dem Bezugsjahr 2006 halbiert. Die Investitionen dafür beliefen sich auf rund 400 Mio. Euro. Ein Blick zurück macht dabei deutlich: Seit den 1970er-Jahren ist das Volumen der Salzabwässer dann um rund 83% reduziert und damit Werra und Weser spürbar entlastet worden.

 

Alle Produktionsstandorte des Verbundwerkes Werra (Hattorf und Wintershall in Hessen sowie Unterbreizbach in Thüringen) waren mit Neubaumaßnahmen, weiteren Verfahrensoptimierungen und Anlagenerweiterungen in das Maßnahmenpaket einbezogen.

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Deutliche Reduzierung der Salzabwassermengen durch das Maßnahmenpaket

Das Herzstück bilden mehrere Großanlagen, anhand derer der überwiegende Teil der Abwasserreduzierungen ermöglicht wird: Eine Anlage zur abwasserfreien Kieseritaufbereitung am Produktionsstandort Hattorf, eine Eindampfanlage für Kainit am Standort Wintershall, die sogenannte „Kalte Vorzersetzung“ für Carnallititsalze in Unterbreizbach sowie - am gleichen Standort - die Dickstoffanlage III. Anhand dieser Großanlagen konnte bereits im Jahre 2014 über 90% der bis Ende 2015 geplanten Reduzierung des Salzabwasservolumens erreicht werden.

Betriebsstart der Großprojekte zum Gewässerschutz am 25. März 2014 in Philippsthal, v.l.n.r.: Norbert Steiner, K+S-Vorstandschef, Volker Bouffier, Ministerpräsident Hessen, Jürgen Gnauck, damaliger Minister für Bundes- und Europaangelegenheiten Thüringen, Harald Döll, Betriebsratsvorsitzender Werk Werra und Dr. Rainer Gerling, Leiter Werk Werra

Video: Betriebsstart Gewässerschutz

Video zum Betriebsstart der Großprojekte zum Gewässerschutz

Im Rahmen der offiziellen Inbetriebnahme am 25. März 2014 in Philippsthal haben der Hessische Ministerpräsident Volker Bouffier und der damalige Thüringer Minister für Bundes- und Europaangelegenheiten Jürgen Gnauck die Anstrengungen von K+S für den Gewässerschutz an der Werra hervorgehoben.

„Das Erreichte ist ein wichtiger Schritt für die Umwelt und die Arbeitsplätze in der Region“, sagte Bouffier. „Ökonomie und Ökologie sind keine Gegensätze, sondern stehen für Fortschritt, wenn sie miteinander in Einklang gebracht werden. Ich begrüße die Bereitschaft von K+S, weiter an einer Verbesserung der Situation an der Werra zu arbeiten“, so der hessische Regierungschef.

„Die heutige Inbetriebnahme neuer, moderner Anlagen von K+S zur Reduzierung der salzhaltigen Abwässer bringt uns weiter voran. Damit ist eine weitere wichtige Etappe zur Verbesserung der Wasserqualität der Werra geschafft“, sagte Gnauck.

Großprojekte - Die Schwerpunkte des umfangreichen Maßnahmenpakets zum Gewässerschutz auf einen Blick:

ESTA®-Anlage am Standort Hattorf

Das wird mit der Anlage erreicht: Die Umstellung der Kieserit-Nassgewinnung auf das trockene ESTA®-Verfahren ermöglicht eine Reduzierung des anfallenden Salzabwassers.

Diese Großkomponenten enthält die Anlage: u.a. Mühle, Sieb sowie Band- und Trogkettenförderer, Fließbettkühler, Filter, Scheider, Silos

Bauzeit: 18 Monate

Inbetriebnahme: Januar 2014

Besonderheiten:

  • K+S-eigenes, abwasserfreies Trennverfahren
  • Maschinentechnik vollständig durch K+S geplant
  • Fertigung der Scheider und der Trogkettenförderer durch eigene Verbundwerkstatt in Heringen

So funktioniert das ESTA®-Verfahren:

Das elektrostatische Trennverfahren (ESTA®) kommt ohne Einsatz von Wasser aus; es ist eine Eigenentwicklung von K+S. Zunächst wird das Rohsalz auf eine Korngröße von unter einem Millimeter fein aufgemahlen, damit das Mineralgemisch in seine Bestandteile aufgeschlossen wird. In einem nächsten Schritt werden die Salze so vorbereitet, dass sie sich gegeneinander positiv bzw. negativ aufladen, wenn sie durch einen sogenannten Freifallscheider rieseln. Dieser besteht im Wesentlichen aus zwei Elektroden, zwischen denen ein elektrisches Hochspannungsfeld vorhanden ist. Hier werden die elektrisch unterschiedlich geladenen Kristalle zur Anode bzw. Kathode abgelenkt. Unterhalb der Freifallscheider werden die sortierten Mineralien getrennt aufgefangen.

Fotos


Eindampfanlage Kainit am Standort Wintershall

Das wird mit der Anlage erreicht: Salzwassereinsparung sowie Rückgewinnung von Wertstoff

Diese Großkomponenten enthält die Anlage: u.a. vier Verdampfer, 15 Pumpen, vier Wärmetauscher, acht Tanks und eine Kühlturmanlage

Bauzeit: 18 Monate

Inbetriebnahme: Januar 2014

Besonderheiten:

  • Optimierte Ressourcenausnutzung: aus Prozessrestlösungen, die bislang entsorgt wurden, werden Wertstoffe gewonnen, die dem Produktionsprozess wieder zugeführt werden
  • ein erheblicher Teil der Investitionen kam lokalen Firmen zugute

So funktioniert die Eindampfanlage:

Zur Reduzierung der Salzabwassermenge werden Prozesswässer der Standorte Unterbreizbach und Wintershall vermischt und in der neuen Eindampfanlage aufkonzentriert.

Die Eindampfanlage Kainit besteht aus drei Verdampferstufen und einer Endkonzentratorstufe. In den drei Verdampferstufen wird das Prozesswasser soweit eingedampft, dass Kainit (Sulfat-Mineral) in der Salzlösung entsteht.

Im Endkonzentrator wird dann die gewünschte Zusammensetzung der eingedampften Lösung erreicht. Die Produktmenge wird hierdurch erhöht und die Menge der zu entsorgenden Salzabwässer kann verringert werden.

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Kalte Vorzersetzung am Standort Unterbreizbach

Das wird mit der Anlage erreicht: Wichtiger Verfahrensschritt zur vollständigen Verwertung bzw. Nutzung der Salzabwässer des Standortes Unterbreizbach.

Diese Großkomponenten enthält die Anlage: u.a. Bandanlagen, Filter, Zentrifugen, Maische

Bauzeit: ca. 23 Monate

Inbetriebnahme: Dezember 2013

Besonderheiten:

  • Anpassung des Standorts an zukünftige Rohsalzbedingungen, um Rohsalz optimal verarbeiten zu können
  • ein erheblicher Teil der Investitionen kam lokalen Firmen zugute

So funktioniert die Kalte Vorzersetzung:

Dieses Aufbereitungsverfahren wird der sogenannten Heißverlösung, die auf dem temperaturabhängigen Löseverfahren beruht, vorgeschaltet. Dabei wird Magnesiumchlorid vom Rohsalz abgetrennt.

Carnallit (Mineral, das u.a. Kalium- und Magnesiumchlorid enthält) wird mit Wasser vermischt. Als Ergebnis entsteht eine gesättigte Magnesiumchloridlösung sowie das Zersetzungssalz.

Das Zersetzungssalz wird über verschiedene Filter entwässert und gewaschen, um die Magnesiumchlorid-Anteile weiter zu reduzieren. Anschließend wird das Zersetzungssalz der Heißverlösung zugeführt. Dort wird der Wertstoff Kaliumchlorid vom Natriumchlorid getrennt.

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Dickstoffanlage III am Standort Unterbreizbach

Das wird mit der Anlage erreicht: Nutzung von gesättigter Magnesiumchlorid-Lösung, die es im Lösungsverbund des Werkes Werra ermöglicht, die Abwässer des Standortes Unterbreizbach vollständig zu verwerten

Diese Großkomponenten enthält die Anlage:

  • über Tage: Siloanlage, pneumatische Förderanlage, Erweiterung der Kompressorenstationen, zweite pneumatische Schachtförderleitung
  • unter Tage: Siloanlage mit Förderschnecken und Durchlaufmischer sowie nachgeschaltete hydraulische Hochdruckdoppelkolbenpumpen; Vorbereitung neuer Verwertungshohlräume

Bauzeit: 22 Monate

Inbetriebnahme: Juni 2014 

Besonderheiten: Errichtung der Anlagestrukturen für die Dickstoffanlage III bei gleichzeitigem Betrieb und Vollauslastung der vorhandenen Dickstoffanlage II

So funktioniert die Dickstoffanlage III:

In Silo-LKW werden Versatzbaustoffe (Rauchgasreinigungsrückstände, Kessel- und Kehrschlammaschen) zu K+S geliefert und pneumatisch in Silos umgeschlagen. Von dort gelangen sie durch eine pneumatische Förderanlage über ein geschlossenes Rohrleitungssystem direkt in die Silobehälter der Dickstoffanlage unter Tage.

In der Untertageanlage werden die mineralischen Komponenten in einem Mischer nach festgelegten Rezepturen zu einer hydraulisch pumpfähigen Suspension vermischt. Hier kommen die in Unterbreizbach in der kalten Vorzersetzung entstehenden Prozesswässer als Anmischlösung für den Dickstoffversatz zum Einsatz. Die Mischung wird in einen Vorlagebehälter geleitet. Anschließend wird sie mittels hydraulisch angetriebenen Dickstoffpumpen aus dem Vorlagebehälter angesaugt und über eine hydraulische Förderleitung in entsprechende Versatzhohlräume gepumpt, wo sie aushärtet und die Abbauräume stabilisiert.

Fotos

 

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