Das Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Atline-Messverfahrens zur Analyse des Gesamtzinkgehaltes in Prozesswässern der Stahlproduktion und der galvanischen Oberflächenbehandlung (Verzinkung). Die Forschungsarbeiten trugen dazu bei, Voraussetzungen für eine sichere Einhaltung der Abwasser-Einleitgrenzwerte für Gesamtzink zu schaffen.
Die in der Stahlproduktion und Oberflächenbehandlung (Verzinkung) auftretenden Prozesswässer können mit erhöhten Zinkgehalten belastet sein. Es wird zudem diskutiert, die für Oberflächengewässer derzeit gültigen Einleit-Grenzwerte von 2 mg/L auf 1 mg/L bis 0,1 mg/L deutlich abzusenken, was einen unmittelbaren Handlungsbedarf in der Prozessführung und Abwasserbehandlung erfordert.
Als Herausforderung sind bei den Batch-Prozessen der Stahlproduktion die sich innerhalb weniger Minuten schnell ändernden Zink-Gehalte und die großen zu behandelnden Wasservolumen zu nennen.
Im Projekt ZinkAtline wurden angepasste analytische Methoden zur schnellen und robusten Quantifizierung von Zink-Gesamtgehalten entwickelt, da kommerzielle Systeme nicht den Anforderungen entsprechen. Nach Entwicklung von Verfahren zur reproduzierbaren Probenahme partikelhaltiger Wässer wurden erweiterte Probenvorbereitungstechniken zur Überführung des partikelgebundenen Zinks mittels Säureaufschluss in die wässrige Phase erforscht und eine Methode zur automatisierten photometrischen Detektion erarbeitet. In weiterführenden Arbeiten müssen beide Verfahrensschritte gekoppelt werden.
Ergänzend zu den analytischen Arbeiten wurde beim Projektpartner BFI auf Grundlage der Prozessführung und der digitalen Abbildung der Prozesswasserströme ein Konzept zur verbesserten Zinkabtrennung erarbeitet. Dieses koppelt die Vorhersage des Zinkgehaltes auf Basis der Sensordaten und erfahrungsbasierten Modellen mit der Teilstrombehandlung der Prozesswässer. Hierbei werden Grenzwertüberschreitungen durch eine gezielte wirtschaftliche Abtrennung der Zink-Frachtspitzen vermieden.
Die hauptsächlichen Nutzer der Forschungsergebnisse sind kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der Stahlerzeugung und Metallverarbeitung sowie Lohngalvanikbetriebe, die zinkhaltige Prozesswässer behandeln müssen. Die Ergebnisse sind von KMU-Messgeräteherstellern unmittelbar nutzbar. KMU-Dienstleister und der KMU-dominierte Anlagenbau im Bereich der Prozesswasserbehandlung profitieren hinsichtlich Planung, Herstellung, Lieferung und Montage des Konzepts samt Peripherie für Prozesswasserkreisläufe.
