DE10043165C2

DE10043165C2 - Kreislaufverfahren zum umweltverträglichen Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, insbesondere Industrie-Putztüchern mit Lösungsmittel-Rückständen

Info

Publication number: DE10043165C2
Application number: DE10043165A
Authority: DE
Inventors: Hans L Wagner
Original assignee: B I M TEXTIL MIETSERVICE BETR
Current assignee: B I M TEXTIL MIETSERVICE BETR
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2020-09-02
Also published as: DE10043165A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreislaufverfahren zum umweltverträglichen Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, insbesondere Industrie-Putztüchern mit Lösungsmit tel-Rückständen, wobei das Reinigungsgut einer Industrie-Waschmaschine sowie nach dem Waschprozess einem Trockner zugeführt wird, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfah rens.

Industriewasch- und Reinigungsanlagen sind seit Jahrzehnten Stand der Technik. Im Zuge einer ökologischen Verfahrensführung gilt es bei derartigen Anlagen, sowohl Energie beim Beheizen der eigentlichen Wascheinrichtungen und Trockner einzuspa ren als auch den Brauchwasserbedarf zu senken.

Insbesondere bei Industrietextilien, z. B. Industrie-Putztüchern, besteht das Problem, dass derartige Textilien im Regelfall mit Lösungsmitteln und damit schadstoffbehaf tet sind. Derartige Lösungsmittel werden beim Wasch- und Trockenprozess freige setzt und gelangen bisher als Schadstoffe in die Umwelt.

Eine Kreislaufanordnung in Sachen zugeführtes Frischwasser und aufbereitetes Ab wasser durch Kondensation wurde bereits vorgeschlagen, jedoch sind die energeti schen Aufwendungen hierfür erheblich, so dass bei einer derartigen Verfahrensfüh rung respektive entsprechend ausgestalteten Anlagen nicht von einem betriebswirt schaftlich sinnvollen Procedere ausgegangen werden kann.

Die DE 38 06 193 A1 zeigt eine Abluftanlage für Textilveredlungsmaschinen, wobei hier zur Reinigung der Abluft und dem Ermöglichen einer Rückgewinnung von Wär meenergie aus der Abluft in der Abluftanlage eine von der Abluft durchströmte Brenneranordnung zur Aufheizung der Abluft auf eine bestimmte Temperatur vorge sehen ist. Zur Wärmerückgewinnung wird dann nach der Brenneranordnung ein Wärmetauscher installiert. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass sich das Schad stoffkondensat aus der Abluft von Textilveredlungsmaschinen bezüglich seines Brennverhaltens in etwa wie Schweröl verhält, d. h., das bei relativ geringen Tempe raturen von etwa oberhalb 300 Grad ein selbständiges und rauchfreies Verbrennen gegeben ist.

Bei der Textilmaschine mit kontinuierlicher konvektiver Wärmebehandlung nach DE 36 05 190 C2 wird ein thermisches Nachverbrennungssystem geschaffen, wobei ein Teilluftstrom die zum Betrieb der Nachverbrennungsanlage erforderliche Wärme energie zum Aufheizen des Umluftstromes für die Maschine verwertet, und zwar ohne das Überhitzungen oder örtliche Unterkühlungen des in der Maschine verblei benden Teils des Umluftstromes zu befürchten sind.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein unter Umweltaspek ten weiterentwickeltes Kreislaufverfahren sowie eine zugehörige Anordnung zum Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, insbesondere Industrie-Putztüchern mit Lösungsmittel-Rückständen anzugeben, wobei nicht nur die Frischwasserzufuhr mi nimiert werden soll, sondern gleichzeitig ein energetisch optimaler Betrieb der ge samten Einrichtung zu sichern ist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen nach Patentanspruch 1 sowie einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen nach Patentanspruch 6, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Demnach liegt der Grundgedanke der Erfindung darin, die beim Wasch- und Tro ckenprozess freigesetzten lösungsmittelhaltigen und damit energieseitig interessan ten Dämpfe und Gase aufzufangen, um in einer thermischen Oxidationskammer nicht nur ein Umwandeln der Schadstoffe zu erreichen, sondern zugleich die energetische Bilanz der Kammer bzw. des Kammerbetriebs zu verbessern.

Im Sinne dieses Grundgedankens wird die Abluft aus Waschmaschine und/oder Trockner aufgefangen und über eine Sammeleinrichtung mit Frischluft vermengt und gegebenenfalls vorgewärmt oder gekühlt der thermischen Oxidationskammer zuge führt.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, flüssige Lösungsmittel-Rückstände durch eine Dü senanordnung der Kammer zuzuleiten.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch eine solche zusätzlich Energie zufuhr bedingt durch die Lösungsmittel-Rückstände in gasförmiger und/oder flüssi ger Form eine erhebliche Einsparung von Gas oder sonstigen Brennmaterialien die Folge ist.

Die in der Kammer beim Abluftreinigungsprozeß erzeugte Energie wird dann weiter hin erfindungsgemäß einem Dampferzeuger zugeführt, dessen Heißdampf auf eine Schmutzwasser-Reinigungs- und Verdampfungsanlage gelangt.

Die Schmutzwasser-Reinigungsanlage ist bevorzugt mehrstufig ausgeführt und um fasst Einrichtungen zum Separieren bzw. Abscheiden von nicht kondensierfähigen Rückständen.

Es gelingt demnach, nicht nur einen Wasch-Schmutzwasser-Kreislauf durch eine Verdampfungs- bzw. Kondensierungsanlage zu schaffen, sondern die energetische Versorgung der Verdampfungsanlage für das Schmutzwasser durch Nutzung der Energie der lösungsmittelhaltigen Rückstände, die in den verschmutzten Textilien gebunden sind, zu optimieren.

Wie bereits angedeutet, gilt es also zunächst, die gesammelten Abluftströme aus der Industrie-Waschmaschine und/oder dem Trockner in eine Kammer zu leiten, um diese dort zu oxidieren bzw. thermische Energie freizusetzen.

Die thermische Energie aus der Abluft wird dann auf einen Dampferzeuger geführt, der mit einer Einrichtung zum Vorwärmen des Waschwassers und einer Schmutzwas ser-Verdampfungsanlage in Verbindung steht, so dass die angestrebte minimale Fremdenergie-Zufuhr sowohl beim Verdampfen und damit Reinigen des Schmutzwassers als auch beim Aufheizen des derart gereinigten, der Industrie-Waschmaschine wieder zuführbaren Brauchwassers erreichbar ist.

Aus den Abluftströmen kondensierte, stark lösungsmittelhaltige Rückstände bzw. derartige im Trockner aufgefangene Rückstände können über eine Düsenanordnung in die Kammer aufgegeben werden, so dass eine weitere Verbesserung des Wir kungsgrads im gesamten Kreislaufverfahren gegeben ist. Gleiches gilt für aus dem Waschwasser destillierte brennbare Stoffe.

Die in der Schmutzwasser-Reinigungsanlage aufgefangenen festen oder sonstigen Rückstände können einem separaten Recycling zugeführt werden. In dem Fall, wenn solche Rückstände brennbar sind, besteht zusätzlich die Möglichkeit einer entspre chenden Aufgabe bezogen auf die Kammer.

Die Abluftströme werden über eine entsprechende Regeleinrichtung mit einem Frischluftstrom vermengt und gegebenenfalls über eine Vorwärmeinrichtung der Kammer zugeleitet, wobei die Vorwärmeinrichtung sich im Abgasstrom der Kammer, d. h. im Reingasweg befindet.

Die Schmutzwasser-Reinigungsanlage enthält Filtereinrichtungen, mindestens einen Vorverdampfer, einen Zentrifugal-Abscheider sowie eine nachgeschaltete Stufe mit Zwangsumlauf-Verdampfer, so dass der Verdampfungsprozess wesentlich wirtschaft licher bezogen auf den Stand der Technik und mit minimalem Wasseranteil im Ab fallwerkstoff gestaltbar ist.

Bei der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst von einer Waschmaschinen- und/oder Trocknerabluft-Sammelleitung ausgegangen, welche über eine entsprechende Ventilationseinrichtung auf einen Abluftvorwärmer gelangt und dann mit einer vorzugsweise gasbeheizten Oxidationskammer in Verbindung steht. Eine Mischeinrichtung dient der geregelten Zuführung von Frischluft zur Kam mer bzw. zur Einstellung des Verhältnisses zwischen Frischluft und Waschmaschi nen- bzw. Trocknerabluft.

Bei einer Weiterbildung der Anordnung wird die hochbelastete Abluft der Wasch straße über eine gesicherte Rohrleitung in der Oxidationskammer thermisch behandelt. Die leichter belastete abgesaugte Raumluft und die Trocknerabluft wird eben falls der Oxidationskammer zugeführt, jedoch wird dieser Teilstrom reguliert, um eine Überhitzung der Kammer wirksam zu verhindern.

Der Kammer direkt nachgeschaltet ist ein Dampferzeuger, der die Gase abkühlt und entsprechenden Heißdampf bereitstellt. Der Abluftvorwärmer dient der weiteren Ab kühlung der Reingase unter gleichzeitiger Erwärmung der Abluft. Wenn bei fehlender Wärmeabnahme durch den Dampferzeuger höhere Temperaturen im nachgeschalte ten Abluftvorwärmer auftreten und die Gefahr von Vorzündungen abluftseitig be steht, kann der Abluftvorwärmer reingasseitig umfahren werden.

Die Kammer selbst besitzt eine zusätzliche Düsenanordnung zum Verdüsen von lö sungsmittelhaltigen Flüssigkeits-Rückständen, so dass die in diesen Rückständen enthaltene Energie im Verbrennungsprozess nutzbar ist.

Mit der vorgestellten Erfindung gelingt, es also, während des Wasch- und Reini gungsprozesses von Industrietextilien die Abluft aus der Waschmaschine und Umge bung der Waschmaschine aufzufangen und über ein Rohrsystem einer thermischen Oxidationskammmer zuzuführen. Hierdurch entfällt eine Belastung der Atmosphäre. Im gleichen Sinn kann auch die Abluft der Trockner aufgefangen und der Kammer zugeführt werden.

Die mit erheblichen brennbaren Stoffen belastete Abluft setzt bei ihrer Verbrennung Energie frei, die zur Beheizung des Dampferzeugers verwendet wird. Die freigesetzte Energie wiederum dient zum Aufheizen des Waschwassers und zur energetischen Versorgung der Verdampfungsanlage für das Schmutzwasser. Durch eine Schmutz wasser-Reinigungsanlage mit nachgeschaltetem Zwangsumlauf-Verdampfer kann das gesamte Waschwasser wieder verwendet werden. Eine Belastung öffentlicher Kläran lagen mit kontaminierten Materialien erfolgt nicht.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung zur Durchführung des Kreislaufverfahrens zum Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien und

Fig. 2 eine Detaildarstellung mit thermischer Oxidationskammer, Dampferzeuger und Abluftvorwärmer zur Verwendung bei einem Verfahren gemäß der Er findung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das Waschgut 1, enthalten in sogenannten Putztuchbe hältern, einer Industrie-Waschmaschine 2 aufgegeben. Nach dem Waschprozess werden die Textilien in einen Trockner 3 überführt. Nach dem Trockenprozess er folgt ein Verpacken und Versandfertigmachen an einer entsprechenden Station 4.

Die an der Waschmaschine 2 bzw. dem Trockner 3 oder in der Umgebung dieser aufgefangene Abluft 5 wird einer Abluftbehandlung in einer Oxidationskammer 6 zugeführt. Die freigesetzte Energie gelangt auf einen Dampferzeuger 7. Der er zeugte Heißdampf 8 dient dann der energetischen Versorgung einer Schmutzwasser- Reinigungsanlage 9.

Das Schmutzwasser 10 wird der Schmutzwasser-Reinigungsanlage 9 aufgegeben und dort bevorzugt mehrstufig behandelt und gereinigt und steht ausgangsseitig der Schmutzwasser-Reinigungsanlage als Brauch- oder Waschwasser 11 wieder zur Ver fügung. Auf diese Weise gelingt eine Reduzierung des Frischwasserverbrauchs.

Mit Hilfe der Fig. 2 sei nun ein Ausführungsbeispiel zum Betreiben der Oxidations kammer 6 gemäß der Erfindung erläutert.

Die Kammer 6 besitzt eine geregelte Brenngaszuführung 12 sowie eine Anordnung zum Verdüsen 13 von flüssigen Lösungsmittel-Rückständen.

Der Kammer-Abgasstrom wird dem Dampferzeuger 7 zugeführt. Ausgangsseitig des Dampferzeugers gelangt der Abgasstrom auf einen Abluftvorwärmer 14.

Frischluft 15 wird mit Abluft 5 über Regeleinrichtungen vermischt und entweder unmittelbar der Kammer 6 oder mittels des Abluftvorwärmers 14 vorgewärmt der Kammer 6 zugeführt.

Die beim gezeigten Beispiel mit einem Gasbrenner ausgerüstete Kammer 6 ist in der Lage, bei ca. 720°C in der Abluft vorhandene Schadstoffe sicher unter Reinluft- Grenzwerte zu oxidieren.

Der der Kammer 6 nachgeschaltete Dampferzeuger 7 kühlt die Reingase von ca. 720°C auf 250°C ab und setzt dabei eine Energieleistung von z. B. 900 kW bei einer Produktionsleistung der Waschanlage von 500 bis 600 kg/h Maschinenputztüchern frei. Dies entspricht einer Leistung von im wesentlichen 1300 kg/h Sattdampf mit einem Druck von 14 bar.

Der Abluftvorwärmer 14, der dem Dampferzeuger 7 nachgeschaltet ist, kühlt die Reingase weiter auf ca. 150°C ab und dient der Erwärmung der Abluft von ca. 35°C auf ca. 135°C.

Bei voller Abnahme der Dampfmenge während des Anlagebetriebs wird ein Anstei gen der Reingastemperatur nach dem Dampfkessel ausgeschlossen. Bei reduzierter oder fehlender Wärmeabgabe wird zur Vermeidung höherer Temperaturen im nach folgenden Abluftvorwärmer und zum Verhindern von Vorzündungen der Abluftvor wärmer reingasseitig umfahren.

Bei der vorbeschriebenen Anordnung ist mit folgenden Gasverbräuchen zu rechnen:
0 g Lösungsmittel/m³ mit 5000 Nm³/h ca. 120 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³
8 g Lösungsmittel/m³ mit 5000 Nm³/h ca. 80 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³

Um weiteren Brennstoff einzusparen, sei auf die bereits erläuterte Möglichkeit des Eindüsens von Flüssigkeits-Rückständen in die Kammer verwiesen.

Hierbei ist von folgenden Gasverbräuchen auszugehen:
30 kg/h FR in 5000 Nm³/h mit 8 g/m³ ca. 50 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³
50 kg/h FR in 5000 Nm³/h mit 8 g/m³ ca. 29 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³ (FR = Flüssigkeitsrückstand)

Im Vergleich hierzu verbraucht ein direkt befeuerter Dampferzeuger für ca. 900 kW bzw. 1300 kg/h Dampf ca. 105 Nm³/h Gas mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³.

Bezugszeichenliste

1

Waschgut

2

Waschmaschine

3

Trockner

4

Verpackungsstation

5

Abluft

6

Oxidationskammer

7

Dampferzeuger

8

Heißdampf

9

Schmutzwasser-Reinigungsanlage

10

Schmutzwasser

11

Brauch-/Waschwasser

12

Brenngaszuführung

13

Verdüsungsanordnung

14

Abluftvorwärmer

15

Frischluft

16

Regeleinrichtungen

Claims

1. Kreislaufverfahren zum umweltverträglichen Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, insbesondere Industrie-Putztüchern mit Lösungsmittel-Rückständen, wobei das Reinigungsgut einer Industrie-Waschmaschine sowie nach dem Waschprozess einem Trockner zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die gesammelten Abluftströme aus der Industrie-Waschmaschine und/oder dem Trockner und/oder der Umgebung dieser in eine Kammer geleitet und dort oxidiert werden,
die Kammer-Energie einem Dampferzeuger und die Heißdampf-Energie einer Ein richtung zum Vorwärmen des Waschwassers und einer Schmutzwasser-Verdamp fungsanlage zugeführt wird, so dass mit minimaler Fremdenergie-Zufuhr sowohl ein Verdampfen und damit Reinigen des Schmutzwassers als auch Aufheizen des derart gereinigten, der Industrie-Waschmaschine wieder zuführbaren Brauchwassers er folgt.

2. Kreislaufverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Abluftströmen kondensierte, stark lösungsmittelhaltige Rückstände über eine Düsenanordnung in die Oxidationskammer aufgegeben werden.

3. Kreislaufverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Schmutzwasser-Reinigungsanlage aufgefangenen festen oder sonstigen Rückstände einem separaten Recycling zugeführt werden.

4. Kreislaufverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftströme mit einem Frischluftstrom vermengt über eine Vorwärmeinrichtung der Brennkammer zugeleitet werden.

5. Kreislaufverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmeinrichtung vom durch den Dampferzeuger geleiteten Abgasstrom ge speist wird.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Industrie-Waschmaschinen- und/oder Trocknerabluft-Sammelleitung, welche über einen Abluftvorwärmer mittelbar oder einen Bypass unmittelbar mit ei ner vorzugsweise gasbeheizten Oxidationskammer in Verbindung steht, wobei eine Mischeinrichtung zur geregelten Zuführung von Frischluft zur Kammer vorgesehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammer ein Dampferzeuger nachgeschaltet ist, der mit einer mehrstufigen Schmutzwasser-Verdampfungsanlage verbunden ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Anordnung in der Oxidationskammer zum zusätzlichen Verdüsen von lösungs mittelhaltigen Flüssigkeits-Rückständen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzwasser-Reinigungsanlage Filter, einen Zentrifugal-Abscheider sowie eine nachgeschaltete Stufe mit Zwangsumlauf-Verdampfer umfasst.