LIFE III / PVClean

Seit 2008 betreibt Vinnolit im Chemiepark Knapsack mit PVClean die erste großtechnische Anlage zum Recycling des Prozessabwassers eines Suspensions-PVC-Betriebes. Durch Ultrafiltration und Wasserrückführung konnte der Wasserverbrauch pro Jahr um 200.000 Kubikmeter gesenkt werden. Das Vinnolit-Projekt PVClean „Optimierung der Prozesswasserführung bei der S-PVC-Herstellung“ wurde vom nordrhein-westfälischen Umweltministerium unterstützt und von der EU-Kommission im Rahmen des LIFE III-Programms gefördert.

LIFE (L’Instrument financier pour l’environment) ist das einzige Förderprogramm der EU, das ausschließlich der finanziellen Unterstützung von Umwelt- und Naturschutzvorhaben dient. Ziel dieses Projektes ist die Bekämpfung der Folgen des Klimawandels und des Rückgangs der biologischen Vielfalt in Europa. PVClean ist eines von drei nordrhein-westfälischen Projekten zum Umweltschutz, die 2005 im Rahmen des Umweltprogramms LIFE mit rund 2,7 Millionen Euro gefördert wurden. Das Projekt startete im Dezember 2005 und wurde Ende 2008 erfolgreich abgeschlossen.


Die Idee: Das S-PVC-Verfahren am Standort Knapsack sollte hinsichtlich des Wasserverbrauchs und des Abwasseranfalls durch ein neues Recyclingverfahren optimiert werden.

Die Polymerisation erfolgt bei der S-PVC-Produktion diskontinuierlich, in wässriger Phase. Das in der Polymerisation eingesetzte Wasser wird im folgenden Aufarbeitungsprozess abgetrennt und fiel bisher als Abwasserstrom zur Kläranlage an. Dieser Abwasserstrom kann unbehandelt nicht wieder verwendet werden, da er noch PVC in geringer Menge enthält. Bei einer Rückführung dieses Abwasserstroms können die hohen Qualitätsanforderungen an das Vinnolit-Suspensions-PVC nicht erfüllt werden, denn bereits wenige Partikel im Ansatzwasser der Polymerisation führen zu einer deutlichen Beeinträchtigung der Qualität. Nach Abtrennung der PVC-Partikel aus dem Abwasser kann dieses jedoch wieder verwendet und die abgetrennten PVC-Partikel aufgearbeitet und dem Produktstrom wieder zugegeben werden.

Die Entwicklung: In Vorversuchen im Labor- und Technikumsmaßstab wurde die prinzipielle Machbarkeit nachgewiesen. Mit einer Keramikmembran mit einem Porendurchmesser von 50 Nanometer (1 Nanometer = 0,000001 Millimeter) gelang eine fast vollständige Abtrennung der PVC-Partikel im kontinuierlichen Dauerbetrieb über mehrere Monate. Das gereinigte Wasser wurde gesammelt und in Technikums- sowie Betriebsversuchen wieder in der Polymerisation eingesetzt. Die Beibehaltung des hohen Qualitätsstandards für S-PVC wurde nachgewiesen. Während mehrere frühere Versuche zum Prozesswasserrecycling scheiterten, hat Vinnolit nun eine Methode entwickelt, die störenden PVC-Kleinstpartikel durch ein Ultrafiltrationsverfahren so herauszufiltern, dass das aufbereitete Wasser in die Produktion zurückgeführt werden kann.

Die Umsetzung: Auf Basis der Entwicklungsarbeiten errichtete Vinnolit in Knapsack eine Membrananlage im großtechnischen Maßstab, die 2008 in Betrieb genommen wurde. Das anfallende Abwasser wird nun mit der neu entwickelten Membranfiltrationsanlage behandelt. Die Abwassermenge wird durch die Rückführung eines aufgearbeiteten, quasi PVC-freien, Abwasserteilstroms in den Polymerisationsprozess um bis zu 50 Prozent reduziert. Gleichzeitig wird dadurch der Einsatz von Frischwasser im Produktionsprozess deutlich verringert. Pro Jahr werden durch die neue Technologie etwa 200.000 Kubikmeter Frischwasser eingespart.

Das Verfahren setzt neue Maßstäbe beim Wasserverbrauch in der Suspensions-PVC-Herstellung:

Fast 35 Millionen Tonnen PVC werden jährlich weltweit beispielsweise für Rohre, Fensterrahmen oder Bodenbeläge, für Automobile, Verpackungen, Kreditkarten oder medizintechnische Anwendungen benötigt. Mit einem Anteil von etwa 90 Prozent ist das Suspensions-Verfahren das weltweit wichtigste Verfahren zur Herstellung von PVC. Durch das neue Recyclingverfahren kann die benötigte Frischwassermenge und analog die Abwassermenge um die Hälfte reduziert werden. Damit verbessert sich die Umweltbilanz des Gesamtprozesses deutlich.

Mit PVClean wurde ein neuer Standard beim Wasserverbrauch des PVC-Verfahrens gesetzt, der über den Lizenzverkauf durch das Vinnolit-Technologiezentrum VinTec auch anderen PVC-Herstellern zur Verfügung gestellt wird. Das Verfahren kann nicht nur in Neuanlagen, sondern – wie in Knapsack – auch in bestehende Produktionsumgebungen integriert werden. Insbesondere für PVC-Hersteller in wasserarmen Ländern bietet sich so die Möglichkeit, die knappe Ressource Frischwasser sparsam einzusetzen.


Weitere Informationen finden Sie im Laienbericht (Stand 2009, pdf-Datei zum Download) und in unserer Presseinformation.

Zu diesem Thema ist außerdem ein Beitrag im Magazin Forum Nachhaltig Wirtschaften erschienen.