CH624479A5

CH624479A5 -

Info

Publication number: CH624479A5
Application number: CH1165377A
Authority: CH
Inventors: Franz Dipl Ing Koeppl
Original assignee: Koeppl Franz
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1981-07-31
Also published as: ES462564A1; DE2642836C2; FR2365359B1; US4213830A; JPS5353048A; DE2642836B1; FR2365359A1; IT1090464B

Description

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung dieses Verfahrens, insbesondere eine bessere Anpassung an den wechselnden Wärmebedarf der Wärmeverbraucher. Es 25 kommt häufig vor, dass bei konstantem Abwasseranfall der Energiebedarf der Wärmeverbraucher sinkt, z.B. wenn ein Erhitzungsvorgang beendet ist oder der Wärmeverbraucher gekühlt werden muss. Andererseits kann bei konstantem Wärmeverbrauch ein erhöhter Abwasseranfall eintreten. Da das Ab- 30 wasser möglichst vollständig verdampft werden muss, ist die in das System hineingesteckte Wärmemenge hauptsächlich durch die Menge und daneben durch die Eingangstemperatur des zur verdampfenden Abwassers sowie die Ausgangstemperatur des erzeugten Dampfes bestimmt. 35

Dieser hochgespannte Dampf mit einer hohen Wärmeenthalpie für Wärmeverbraucher im Betireb soll auf wirtschaftliche Weise erzeugt werden ; andererseits soll Brauchwasser mit einer Temperatur um den Siedepunkt des Wasser gewonnen werden. «

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Übertragung von Wärme von einem Wärmeerzeuger auf mindestens einen bei Temperaturen von mehr als 100 °C betriebenen Wärmeverbraucher unter Verwendung von Abwasser als Wärmeträger, wobei das Abwasser im indirekten Wärmeaustausch 45 mit dem Wärmeerzeuger unter Druck zum Teil verdampft und der gespannte Dampf in indirekten Wärmeaustausch mit den Wärmeverbrauchern gebracht wird, und wobei die im Abwasser enthaltenen nicht-flüchtigen Verunreinigungen zusammen mit dem unverdampften Teil des Abwassers (Abwasserkonzentrat) 50 abgetrennt werden, und aus dem Abwasserdampf ein als Brauchwasser geeignetes Kondensat gewonnen wird ; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei vermindertem Wärmebedarf der Wärmeverbraucher oder bei erhöhtem Abwasseranfall ein Teil des gespannten Dampfes abgezweigt und in ei- 55 nem anderen Teil des Systems verwendet wird.

Dabei wird vorzugsweise das Abwasser im Hochdruckteil einer kombinierten Hoch- und Niederdruckanlage teilweise eingedampft, und das Abwasserkonzentrat aus dem Hochdruckteil wird dann in einem Niederdruckteil der Anlage weiter einge- so dampft, wobei die Restwärme des für die betrieblichen Wärmeverbraucher verwendeten Hochdruckdampfes zum Beiheizen des Niederdruckteils verwendet wird, um eine weitgehende Eindampfung des Abwasserkonzentrats zu erzielen.

65

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der abgezweigte Teil des gespannten Dampfes, gegebenenfalls zusammen mit dem beim indirekten Wärmeaustausch mit den Wärmeverbrauchern erhaltenen Kondensat als Wärmeträger zur Nachverdampfung des unverdampften Anteils des Abwassers unter einem geringeren Druck (erste Niederdruckstufe) verwendet.

Mit anderen Worten: man dampft im Hochdruckteil nur einen Teil des Abwassers ein und verwendet den Hochdruckdampf vorzugsweise zur indirekten Beheizung von betrieblichen Wärmeverbrauchern, die Wärmeenergie mit hoher Enthalpie benötigen, z.B. Trocknungsanlagen. Der hinterbleibende Teil des im Hochdruckteil erhitzten Abwassers (Abwasserkonzentrat), der die Hauptmenge ausmacht, wird entspannt, wobei in Abhängigkeit von den angewendeten Drücken eine ausreichend hohe Dampfmenge gebildet wird, die zusammen mit dem abgezweigten Teil des gespannten Dampfes und der nach der Beheizung der betrieblichen Wärmeverbraucher hinterbleibenden Restwärme im Niederdruckteil der Anlage dazu verwendet wird, um das Abwasserkonzentrat bei tieferen Temperaturen weitgehend, d.h. praktisch vollständig einzudampfen. Im allgemeinen wird der Druck im Hochdruckteil so hoch gewählt, dass die Energie des aus der Hochdruckstufe abgezweigten gespannten Dampfes in Verbindung mit der Energie des bei der Nachverdampfung erzeugten Dampfes ausreicht, um einen Teil, z.B. etwa 60 bis 90% der zum Eindampfen im Niederdruckteil erforderlichen Energie zu decken. Der restliche Energiebedarf wird durch die Restwärme des im Hochdrucktei] erzeugten Hochdruckdampfes gedeckt, wobei dieser Hochdruckdampf nach dem Durchgang durch die betrieblichen Wärmeverbraucher in Form eines Kondensats anfällt. Im Niederdruckteil können mehrere Stufen verwendet werden.

Das Verhältnis zwischen den durch den gespannten Dampf und durch das Kondensat übertragenen Wärmemengen kann innerhalb weiter Grenzen schwanken; vorzugsweise liegt dieses Verhältnis zwischen 1:10 und 10:1.

Im allgemeinen wird das Abwasser im Hochdruckteil unter einem Druck von etwa 10 bis 40 atü, vorzugsweise von etwa 15 bis 25 atü, erhitzt.

Unter dem Ausdruck «Niederdruckteil» versteht man denjenigen Teil der Anlage, der bei Atmosphärendruck oder leicht erhöhtem Druck, vorzugsweise aber bei Unterdruck, betrieben wird. In letzterem Fall erhält man heisses Brauchwasser, dessen Temperatur unter dem Siedepunkt bei Atmosphärendruck liegt.

Vorzugsweise erfolgt die Eindampfung im Hochdruckteil in einer Stufe und im Niederdruckteil in mehreren Stufen. Hierbei kann der bei der Nachverdampfung unter einem geringeren Druck (erste Niederdruckstufe) erhaltene Dampf zur weiteren Nachverdampfung des unverdampften Anteils der Abwässer in einer weiteren Niederdruckstufe verwendet und dieser Schritt gegebenenfalls wiederholt werden.

Da die in der ersten Stufe des Niederdruckteils zur Verfügung stehende Dampfmenge sehr hoch ist, können in den nachfolgenden Stufen, die vorzugsweise bei abnehmenden Drücken, insbesondere unterhalb Atmosphärendruck, gefahren werden, hohe Eindampfleistungen erzielt werden. Die Eindampfung der immer konzentrierter werdenden Abwasserabläufe bei niedrigeren Temperaturen verhindert ferner die Gefahr von Korrosionsschäden und von Verkrustungen, da beide Erscheinungen durch erhöhte Temperaturen und Konzentrationen begünstigt werden.

Die Erzielung hoher Eindampfleistungen im Niederdruckteil setzt voraus, dass bei einer grossen Durchsatzmenge nur ein relativ geringer Anteil des Abwasser (z. B. etwa '/s bis Vi) im Hochdruckteil verdampft wird. Die Konzentration an störenden Substanzen im Abwasser am Ausgang des Hochdruckteils ist deshalb noch verhältnismässig niedrig, und es treten trotz der hier herrschenden hohen Temperaturen keine Korrosions- bzw. Verkrustungsprobleme auf. Wenn die Verdampfung zum überwiegenden Teil im Niederdruckteil erfolgt, wird, wenn auch im

624 479

4

Hochdruckteil mehrere Stufen verwendet werden sollten, der Wärmeträger für diesen Zweck ohnehin zur Verfügung steht, weitere Vorteil erzielt, dass bei gegebenem Gegendruck der Ein anderer Teil des Abwassers kann über die Leitung 15 zur Wärmeverbraucher in der ersten Stufe (von der Stelle der Zu- Kondensatkühlung abgeführt werden, wie es nachstehend noch fuhr des Wärmeträgers her gesehen) kein so hoher Druck ange- erläutert ist. In den nachfolgenden Überlegungen wird von einer wendet zu werden braucht, d.h. die erste Stufe des Hochdruck- 5 Durchsatzmenge von etwa 50 cbm/h Abwasser ausgegangen, teils kann bei geringerem Druck gefahren werden. Infolge der obwohl diese Menge natürlich je nach Anlage variiert werden dadurch bedingten niedrigeren Temperaturen werden Korro- kann. Nach dem Durchgang durch den Vorwärmer 16 wird das sions- und Verkrustungsprobleme ausgeschaltet. Bei mehrstufi- Abwasser mit Hilfe einer Hochdruckpumpe 18 in den Ver-gem Betrieb wird der Hochdruckteil vorzugsweise im Gleich- dampfer 20 gefördert, in welchem es auf eine Temperatur von ström gefahren, wobei man mit wenigen Stufen auskommt. w etwa 210 bis 250 °C erhitzt wird. Die Erhitzung erfolgt zweck-Dadurch ist es möglich, einen hohen Temperaturgradienten an mässig mit Hilfe eines fluiden Wärmeträgers, der durch die Leiden Austauscherflächen zu erzeugen, so dass kleinere Wärme- tung 22 zugeführt wird. Im allgemeinen verwendet man hierzu austauscher verwendet werden können. ein Wärmeträgeröl, das mit Hilfe des ölumlauferhitzers 24 er-

Am Ausgang des Hochdruckteils (vom Energieträger her hitzt wird.

gesehen) erhält man wertvollen Brauchdampf für die Wärme- 15 Das aus dem Verdampfer 20 über die Leitung 26 zurück-

verbraucher im Betrieb, von dem bei vermindertem Wärmebe- strömende öl kann in einen Verteiler 28 geleitet werden, von darf der Wärmeverbraucher oder bei erhöhtem Abwasseranfall wo aus ein Teilstrom in den Vorwärmer 16 und aus diesem ein Teil abgezweigt und in einem anderen Teil der Anlage ver- wieder in den Ölumlauferhitzer 24 geleitet werden kann.

wendet wird. Das im Verdampfer 20 auf etwa 210 bis 220 °C erhitzte

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird 20 Abwasser verdampft zu etwa einem Fünftel bei einem Druck der Niederdruckteil bzw. die letzte Stufe des Niederdruckteils von etwa 18 atü (entsprechend 210 °C) und gelangt über die bei Temperaturen von weniger als etwa 100 °C gefahren, wobei Leitung 30 in den Hochdruckabscheider 32, wo die Trennung das hierbei erhaltene Kondensat nicht weiter gekühlt zu werden von Dampf und Abwasser erfolgt. Der hochgespannte Dampf braucht, sondern unmittelbar als Brauchwasser eingesetzt wer- (etwa 10 to/h) gelangt über die Leitung 34 zum Teil in einen den kann. 25 Wärmeaustauscher 36, in welchem er seine Wärme zum gröss-Der abgezweigte Teil des gespannten Dampfes aus der ten Teil an die Wärmeverbraucher des Betriebes (nicht darge-Hochdruckstufe kann auf verschiedene Weise in anderen Teilen stellt ; beispielsweise eine Trocknungsvorrichtung) abgibt. Wenn der Anlage verwendet werden. Beispielsweise kann der abge- der Wärmebedarf der betrieblichen Wärmeverbraucher zu gezweigte Teil gegebenenfalls zusammen mit dem beim indirekten ring oder der Abwasseranfall zu gross ist, wird ein Teil des Wärmeaustausch mit den Wärmeverbrauchern erhaltenen Kon- 30 Dampfes über die Leitung 35 direkt in den Verdampfer 42 ge-densat zum Erhitzen des Brauchwasserkondensats und/oder des leitet. Ein weiterer Dampf kann über die Leitung 35 ' durch Abwassers verwendet werden. In gewissen Fällen, insbesondere einen im Regeneratwasserbehälter 94 angeordneten Wärmewenn die letzte Stufe des Niederdruckteils bei Unterdruck ge- austauscher (als Heizspirale dargestellt) geleitet werden. Die fahren wird, kann das Brauchwasserkondensat eine für manche Anlage kann also den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen Anwendungen zu niedrige Temperatur haben. Durch Behand- 35 sehr gut angepasst werden.

lung mit dem abgezweigten Teil des gespannten Dampfes kann Das im Wärmeaustauscher 36 gebildete Kondensat geht die Temperatur auf den gewünschten Wert erhöht werden. über die Leitung 38 in den Verdampfer 42, worin es einen wei-Hierbei kann der abgezweigte gespannte Dampf entweder di- teren Teil seiner Wärmemenge an das Abwasser abgibt. Durch rekt in das Brauchwasser eingeleitet oder damit in indirekten die Kondensatwärme können etwa 2 Tonnen Wasser /h verWärmeaustausch gebracht werden. 40 dampft werden. Weiteres Abwasser wird durch den über die In einigen Fällen enthält das Brauchwasserkondensat (auch Leitung 35 zugeführten Dampf verdampft. Am Ausgang des als Destillat bezeichnet) flüchtige Bestandteile, die möglicher- Verdampfers 42 ist ein Kondensatabscheider 40 vorgesehen, weise bei der Wiederverwendung des Brauchwassers stören Das aus dem Hochdruckabscheider 32 über den Kondensatkönnen. In diesem Fall werden nach einer bevorzugten Ausfüh- abscheider 44 und die Leitung 46 austretende Abwasser (4/5 der rungsform des Verfahrens die im Brauchwasserkondensat ent- 45 ursprünglichen Menge) wird beim Durchgang durch den Enthaltenen flüchtigen Bestandteile mit Hilfe eines Absorptions- spanner 48 bis auf Atmosphärendruck entspannt. Der Hochmittels entfernt. Da die Wirksamkeit des Absorptionsmittels in druckteil ist also auf der einen Seite durch die Pumpe 18 und auf der Regel bei tieferen Temperaturen besser ist, wird nach einer der anderen Seite durch den Kondensatabieiter 40 und den Entbevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfah- spanner 48 begrenzt.

rens das Brauchwasserkondensat vorzugsweise vor dem Kon- 50 Beim Austritt aus dem EntSpanner 48 erfolgt eine Nachver-takt mit dem Absorptionsmittel, durch indirekten Wärmeaus- dampfung, die durch Beheizung mit dem Kondensat des Vertausch mit dem Abwasser gekühlt. dampfers 42 bzw. mit dem Hochdruckdampf aus der Leitung 35

Das Brauchwasserkondensat kann beispielsweise auch noch gefördert wird. Es tritt also ein Gemisch aus Dampf und dadurch gekühlt werden, dass das Abwasser der Reihe nach im Abwasser durch die Leitung 50 in den Abscheider 52 ein, wel-Gegenstrom durch die nach jeder Verdampferstufe angeordne- 55 eher mit dem Verdampfer 42 die erste Stufe des Niederdruckten Kühler geführt wird. teils bildet. Der Dampfanteil dieses Gemisches beträgt minde-

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens stens 10 to/Std., wovon 8 to/Std. aus der Nachverdampfung hat es sich ferner als günstig erwiesen, dass man den Dampf in stammen und 2 to/Std. durch Abgabe der Wärme des Konden-

Zyklonabscheidern von den Abwässern bzw. den Abwasserkon- sats aus der Leitung 38 im Verdampfer 42 erzeugt wurden. Die zentraten abtrennt. so Dampfmenge erhöht sich, wenn Uberschussdampf durch die

Die Erfindung ist durch die beigefügte Schemazeichnung in Leitung 35 eingeführt wird. Die Menge des Abwasserkonzen-

nicht einschränkender Weise erläutert. trats, das den Abscheider 52 über den Kondensatabieiter 53

und die Leitung 54 verlässt, beträgt etwa 30 to/Std. Im Abschei-

Dasin einem Reaktionsgefäss 10 (z.B. einem Färbebad oder der 52 herrscht eine Temperatur von etwa 100 °C, entsprechend in einer Metallbeize) anfallende Abwasser wird zunächst in ei- 65 1 ata.

nen Sammelbehälter 12 geleitet, von wo aus ein Teil über eine Der aus dem Abscheider 52 über die Leitung 56 abströmen-

Leitung 14 durch einen Vorwärmer 16 geführt werden kann, de Niederdruckdampf von 1 ata (insgesamt 10 to/Std.), gelangt wenn es eine niedrige Eingangstemperatur hat bzw. wenn ein in den Verdampfer 58, in welchem er seine Wärme an das durch

5

624 479

die Leitung 54 einfliessende Abwasser abgibt und sich als Kondensat über die Leitung 60 mit dem aus dem Verdampfer 42 kommenden Kondensat in der Sammelleitung 62 vereinigt. ,

Das Kondensat in der Sammelleitung 62 kann durch die Kühler 63a, 63b und 63c geleitet werden, die von Abwasser aus 5 dem Behälter 12 über die Leitung 108 im Gegenstrom durchströmt werden. Das hierbei erwärmte Abwasser wird wieder in die Leitung 14 zurückgeführt.

Das durch die Leitung 64 fliessende Abwasserkonzentrat (etwa 20 m3/Std.) wird vor dem Eintritt in den zweiten Abschei-10 der 66 des Niederdruckteils auf 0,8 ata entspannt, was einer Temperatur von etwa 90 °C entspricht.

Im Abscheider 66 werden etwa 10 to/Std. Dampf erzeugt. Dieser wird über die Leitung 68 in den Verdampfer 70 geführt, wo er seine Wärme an das durch den Kondensatabieiter 71 und 15 die Leitung 72 in den Verdampfer 70 geführte Abwasserkonzentrat abgibt und den Verdampfer 70 über die Leitung 74 als Kondensat verlässt. Das aus dem Verdampfer 70 austretende aufgeheizte Abwasser-Konzentrat wird über die Leitung 76 in den dritten Abscheider 7 8 des Niederdruckteils entspannt. 20 Hierbei werden etwa 10 to/Std. Dampf von 0,6 ata (entsprechend etwa 80 °C) gebildet, der den Abscheider 78 über die Leitung 80 verlässt. Das Abwasser-Konzentrat (etwa 10 m3/ Std.) wird über den Kondensatabscheider 81 durch die Leitung 82 in den Dünnschichtverdampfer 84 geführt, worin es durch 25 indirekten Wärmeaustausch mit dem Dampf aus der Leitung 80, der durch einen Doppelmantel geleitet wird, erhitzt wird. Das Kondensat dieses Dampfes geht über die Leitung 86 in die Sammelleitung 62. Der Dünnschichtverdampfer 84 wird auf etwa 0,2 ata, entsprechend einer Temperatur von etwa 60 °C gehal- 30 ten, wobei noch etwa 9,8 to/Std. Dampf anfallen, die nach dem Durchtritt durch eine Verdichterpumpe 87 über die Leitung 88 als Kondensat in die Sammelleitung 62 geleitet werden.

Das Abwasserkonzentrat (etwa 200 Liter/Std.) verlässt den Dünnschichtverdampfer 84 über eine Leitung 90, die zum Bren-35 ner 92 des ölumlauferhitzers 24 geführt ist. Hier können die organischen Bestandteile des Abwassers verbrannt werden, so dass lediglich die festen, unzersetzlichen Salze des Abwassers anfallen, die gegebenenfalls wiederverwendet werden können.

Das Kondensat aus der Sammelleitung 62 kann unmittelbar 40 in den Regeneratwasserbehälter 94 geführt werden, wo es gegebenenfalls mit Frischwasser aus der Leitung 96 verdünnt werden und über die Leitung 98 in das Reaktionsgefäss 10 zurückgeleitet werden kann.

Enthält das Kondensat aus der Leitung 62 organische Substanzen, die in den einzelnen Verdampferstufen mit übergegangen sind (z.B. Kohlenwasserstoffe), so können diese Verunreinigungen dadurch entfernt werden, dass das Kondensat durch die Absorptionsbehälter 100 bzw. 102 (die beispielsweise mit Aktivkohle gefüllt sind) geleitet wird.

Da die Wirkung der Absorptionsmittel bei niedrigen Temperaturen grösser ist, ist es zweckmässig, das in die Absorptionsbehälter 100 bzw. 102 eingeführte Kondensat zu kühlen. Dies kann einmal durch die bereits erwähnten Kühler 63a, 63b und 63c erreicht werden, zum anderen mit Hilfe des Wärmeaustauschers 104, der über die Pumpe 106 und die Leitung 108 mit relativ kaltem Abwasser aus dem Behälter 12 gespeist wird. Das hierbei erwärmte Abwasser wird über die Leitung 110 und 14 in den Vorwärmer 16 zurückgeführt. Man erzielt auf diese Weise nicht nur eine Verbesserung der Absorptionsmittelwirkung, sondern kann auch den Vorwärmer 16 kleiner bauen.

Aus der Beschreibung der Anlage erkennt man also, dass es möglich ist, einerseits die Wärmeverbraucher mit einem Wärmeträger hoher Enthalpie zu speisen und die Abwärme der Wärmeverbraucher zusätzlich zur Unterstützung der Nachverdampfung bei der Entspannung zum Zwecke der Reinigung des Abwassers auszunützen, und andererseits die Anlage dem wechselnden Wärmebedarf der Wärmeverbraucher anzupassen. Hierbei fällt gleichzeitig gereinigtes Kondensat als warmes Brauchwasser an. Dieses Brauchwasser, das sich aus den verschiedenen Kondensatfraktionen aus der Sammelleitung 62 zusammensetzt, hat bei der als Beispiel dargestellten Anlage eine Durchschnittstemperatur von etwa 70 bis 80 °C, wenn die Kondensatkühler 63a-63c bzw. der Wärmeaustauscher 104 nicht verwendet werden. Diese Temperatur ist zur Durchführung vieler Reaktionen günstig. Wenn die Kondensatkühler 63a-63c und der Wärmeaustauscher 104 verwendet werden, kann die Temperatur des Brauchwassers mit Hilfe des Überschussdampfes aus der Leitung 35' erhöht werden. Dieser Überschussdampf kann auch direkt in den Regeneratwasserbehälter 94 eingeleitet werden.

Man erkennt ferner, dass das Abwasser im Kreislauf geführt wird und von der eingesetzten Abwassermenge von etwa 50 m3/ Std. nur etwa 200 Liter/Std., die durch den Brenner 92 gehen, als Frischwasser ergänzt zu werden brauchen.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

624 479

2

PATENTANSPRÜCHE 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

1. Verfahren zur Übertragung von Wärme von einem Wär- dass das Brauchwasserkondensat dadurch gekühlt wird, dass das meerzeuger (24) auf mindestens einen bei Temperaturen von Abwasser der Reihe nach im Gegenstrom durch die nach jeder mehr als 100 °C betriebenen Wärmeverbraucher unter Verwen- Verdampferstufe angeordneten Kühler (63a-c) geführt wird, dung von Abwasser als Wärmeüberträger, wobei das Abwasser 5 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch im indirekten Wärmeaustausch mit dem Wärmeerzeuger unter gekennzeichnet, dass man den Dampf in Zyklonabscheidern Druck zum Teil verdampft und der gespannte Dampf in indirek- (32, 52, 66, 78) von den Abwässern bzw. den Abwasserkonzen-tem Wärmeaustausch mit den Wärmeverbrauchern gebracht traten abtrennt.

wird, und wobei die im Abwasser enthaltenen nichtflüchtigen

Verunreinigungen zusammen mit dem unverdampften Teil des 10

Abwassers abgetrennt werden, und aus dem Abwasserdampf ein als Brauchwasser geeignetes Kondensat gewonnen wird, Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von dadurch gekennzeichnet, dass bei vermindertem Wärmebedarf Wärme von einem Wärmeerzeuger auf mindestens einen bei der Wärmeverbraucher oder bei erhöhtem Abwasseranfall ein Temperaturen von mehr als 100 °C betriebenen Wärmever-Teil des gespannten Dampfes abgezweigt und in einem anderen 15 braucher unter Verwendung von Abwasser als Wärmeüber-Teil des Systems verwendet wird. träger.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Bei dem Abwasser handelt es sich insbesondere um indu-dass das Abwasser im Hochdruckteil (18—48) einer kombinier- strielles Abwasser, z.B. aus der Textilindustrie, das gelöste oder ten Hoch- und Niederdruckanlage teilweise eingedampft und dispergierte organische und/oder anorganische Substanzen ent-das Abwasserkonzentrat aus dem Hochdruckteil in einem Nie- 20 hält. Einige dieser Substanzen haben die Neigung, beim Ein-derdruckteil (42-84) der Anlage weiter eingedampft wird, wo- dampfen an den Wänden der Eindampfanlagen Krusten zu bil-bei die Restwärme des für die betrieblichen Wärmeverbraucher den, wodurch sich die Wärmeübertragung verschlechtert und verwendeten Hochdruckdampfes zum Beheizen des Nieder- Verstopfungen in den Rohrleitungen auftreten können. Weiterdruckteils verwendet wird, um eine weitgehende Eindampfung hin führen gewisse Substanzen bei höheren Temperaturen zu des Abwasserkonzentrats zu erzielen. 25 Korrosionen in der Eindampfanlage. Diese Schwierigkeiten ma-
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- chen sich besonders in den letzten Eindampfstufen bemerkbar, zeichnet, dass der abgezweigte Teil des gespannten Dampfes, in denen die Konzentrationen dieser Stoffe, gegebenenfalls auch gegebenenfalls zusammen mit dem beim indirekten Wärmeaus- die Temperaturen und die Drücke erhöht sind.

tausch mit den Wärmeverbrauchern erhaltenen Kondensat als Korrodierende Abwässer, die gelöste Säuren bzw. hydroly-

Wärmeträger zur Nachverdampfung des unverdampften Anteils 30 sierende Salze enthalten, sind z.B. Abwässer aus der Textilindu-des Abwassers unter einem geringeren Druck verwendet wird. strie, aus Metallbeizereien, galvanischen Betrieben usw. Zu den
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, Abwässern, die krustenbildende Substanzen enthalten, zählen dass das Verhältnis zwischen den durch den gespannten Dampf besonders Abwässer aus der Textilindustrie. Diese enthalten und durch das Kondensat übertragenen Wärmemengen zwi- z.B. Faserabbauprodukte, Farbstoffe, Kohlehydrate, Fette, Sei-schen 1:10 und 10:1 liegt. 35 fen und Textilschlichten. Andere Abwässer des krustenbilden-
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch den Typs fallen in Betrieben der Lebensmittelindustrie an. Begekennzeichnet, dass man die Eindampfung im Hochdruckteil sonders problematisch sind eiweisshaltige Abwässer.

( 18—48) in einer Stufe und im Niederdruckteil (42-84) in meh- Die Abwässer des letztgenannten Typs wurden bisher meist reren Stufen durchführt. dadurch gereinigt, dass die organischen Substanzen auf chemi-
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 40 sehen Wege, z.B. durch mehrwertige Salze, ausgefällt wurden, gekennzeichnet, dass der bei der Nachverdampfung unter einem Bei dieser Art von Reinigung wurden jedoch neue Fremdsubgeringeren Druck erhaltene Dampf zur weiteren Nachverdamp- stanzen eingeschleppt. Ferner ist eine Reinigung dieser Abwäs-fung des unverdampften Anteils der Abwässer in einer weiteren ser durch katalytische Oxidation, durch Ionenaustausch und Niederdruckstufe (58) verwendet und dieser Schritt gegebenen- durch Zwangsosmose möglich. Schliesslich können derartige falls wiederholt wird. 45 Abwässer biologisch gereinigt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man im Niederdruckteil (42-84) bzw. in Alle diese Verfahren genügen den Ansprüchen der Indu-

der letzten Stufe (84) des Niederdruckteils eine Temperatur von strie jedoch nicht, da das gereinigte Wasser meist nicht mehr als weniger als 100 °C einstellt. Brauchwasser eingesetzt werden kann und in die Wasserläufe
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch 50 bzw. in das Grundwasser geleitet werden muss, was zu einer gekennzeichnet, dass der abgezweigte Teil des gespannten Umweltbelastung führt. Zusätzliche Schwierigkeiten treten bei Dampfes gegebenenfalls zusammen mit dem beim indirekten wannen oder heissen Abwässern auf, da diese nur nach einer Wärmeaustausch mit den Wärmeverbrauchern erhaltenen Kon- aufwendigen Kühlung in das Abwassersystem geleitet werden densat zum Erhitzen des Brauchwasserkondensats und/oder des können.

Abwassers verwendet wird. 55 Das Verfahren mit dem besten Trenneffekt für im Wasser
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, gelöste Fremdstoffe, nämlich das Eindampfen, ist bisher wegen dass der abgezweigte Teil des gespannten Dampfes direkt in das des hohen Energiebedarfs zur Abwasserreinigung kaum in BeBrauchwasser eingeleitet oder damit in indirekten Wärmeaus- tracht gezogen worden, da der entstehende Wasserdampf von tausch gebracht wird. Atmosphärendruck und etwa 100 °C in den meisten Fällen nicht
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch 60 ausgenutzt werden kann, so dass die Energiekosten bisher viel gekennzeichnet, dass man die im Brauchwasserkondensat ent- zu hoch waren.

haltenen flüchtigen Bestandteile mit Hilfe eines Absorptions- Aus diesem Grund wurden bereits mehrstufige Vakuumein mittels ( 100,102) entfernt. dampf anlagen konstruiert, bei denen bei allgemein geminder-
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch tem Energieniveau des Eindampfvorganges eine Vernichtung gekennzeichnet, dass man das Brauchwasserkondensat, vor- 65 der in dem Brüdendampf der letzten Eindampfstufe enthaltenen zugsweise vor dem Kontakt mit dem Absorptionsmittel (100, Wärmeenergie mittels Kühlwasser oder in Kühltürmen noch to-102), durch indirekten Wärmeaustausch (63a-c, 104) mit dem leriert werden konnte.

Abwasser kühlt. Ein aus der deutschen Patentschrift 2 360 491 bekanntes

3

624 479

Eindampfverfahren zur Reinigung von stark verunreinigten Industrieabwässern geht einen prinzipiell anderen Weg. Bei diesem Verfahren werden die Industrieabwässer auch dazu verwendet, um die Wärme von einem Wärmeerzeuger auf mindestens einen bei Temperaturen von mehr als 100 °C betriebenen 5 Wärmeverbraucher zu übertragen, wobei das Abwasser im indirekten Wärmeaustausch mit dem Wärmeerzeuger unter Druck zum Teil verdampft und der gespannte Dampf in indirekten Wärmeaustausch mit den Wärmeverbrauchern gebracht wird, und wobei die im Abwasser enthaltenen nicht flüchtigen Verun- hi reinigungen zusammen mit dem unverdampften Teil des Abwassers (Abwasserkonzentrat) abgetrennt werden, und aus dem Abwasserdampf ein als Brauchwasser geeignetes Kondensat gewonnen wird.

Bei diesem Verfahren wird keine Energie vernichtet, d.h. 1 s der bei der Eindampfung von Abwässern erzielte gute Reinigungseffekt ist mit einer hohen Wirtschaftlichkeit verbunden.

Ferner kann das gereinigte Abwasser im Betrieb als Brauchwasser wiederverwendet werden. Ausserdem konnten die beim Eindampfen bei hohen Drücken befürchteten Verkrustungen 20 der Verdampferwände überraschenderweise weitgehend vermieden werden.