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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Aufbereiten von gebrauchtem Waschmittel, welches aus wenigstens
einem Reinigungsmittel und aus wenigstens einem Trägermediumn
besteht. Darüber
hinaus betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Aufbereiten
von gebrauchtem Waschmittel. Insbesondere bezieht sich das Verfahren
und die Vorrichtung auf das Aufbereiten von Druckereiwaschmitteln.
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Derartige Druckereiwaschmittel werden
in der Druckindustrie zum Reinigen von Druckmaschinen verwendet,
um diese von Papierresten sowie Druckfarbresten zu reinigen. Die
Druckereiwaschmittel bestehen hauptsächlich aus einem Gemisch aus Wasser
und Reinigungsmittel und werden nach dem Gebrauch im Wesentlichen
durch Verbrennen entsorgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde derartige
Waschmittel zumindest einmal zu recyceln und für eine weitere Benutzung bereitzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird zum
einen gelöst
von einem Verfahren zum Aufbereiten von gebrauchtem Waschmittel,
welches aus wenigstens einem Reinigungsmittel und aus wenigstens
einem Trägermedium
besteht, und bei welchem das Waschmittel chemisch und mechanisch
aufbereitet wird.
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Die Aufgabe der Erfindung wird zum
anderen gelöst
von einem Verfahren zum Aufbereiten von gebrauchtem Waschmittel,
welches aus wenigstens einem Reinigungsmittel und einem Trägermedium
besteht, und bei welchem das Waschmittel zumindest teilweise mittels
eines kontinuierlichen Filterverfahrens und mittels eines diskontinuierlichen
Filterverfahrens aufbereitet wird.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe
der Erfindung ebenfalls gelöst
von einem Verfahren zum Aufbereiten von gebrauchtem Waschmittel,
welches aus wenigstens einem Reinigungsmittel und einem Trägermedium
besteht, und bei welchem das Waschmittel zumindest in eine Waschmittelphase
und in eine Wasserphase aufbereitet wird. Vorzugsweise geschieht
das Trennen des Waschmittels zu einer Waschmittelphase und einer
Wasserphase mittels eines chemischen Trennvorgangs.
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Um das Waschmittel wieder verwenden
zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die Waschmittelphase sowie die Wasserphase
zumindest zum Teil aufbereitet werden.
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sUnter dem Begriff „Waschmittel" werden in erster
Linie Druckereiwaschmittel für
Druckereimaschinen verstanden. Wie eingangs schon kurz erwähnt bestehen
derartige Druckereiwaschmittel zumindest aus einem Reinigungsmittel
und aus einem Trägermedium.
Das Reinigungsmittel liegt ursprünglich
vorzugsweise als Konzentrat vor. Diesem wird zum Verdünnen ein
Trägermedium
beigemischt, so dass hierbei vorzugsweise ein weniger stark konzentriertes
Druckereiwaschmittel zum Reinigen von Druckereimaschinen zur Verfügung steht.
Es versteht sich, dass mit dem Begriff „Waschmittel" nicht nur Druckereiwaschmittel
erfasst sind, sondern darüber hinaus
auch weitere Waschmittel, die dazu geeignet sind, mittels des erfindungsgemäßen Aufbereitungsverfahrens
recycelt zu werden.
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In der Regel beinhaltet ein gebrauchtes
Druckereiwaschmittel als Verschmutzung im Wesentlichen Papierreste
sowie Druckfarbreste, die von dem Druckereiwaschmittel während dem
Reinigen einer Druckereimaschine aufgenommen wurde.
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Insbesondere werden hinsichtlich
des Aufbereitungsverfahrens Waschmittel, insbesondere Druckereiwaschmittel,
auf Basis niederviskoser Kohlenwasserstoffe, die vorzugsweise zusätzlich mit
Korrosionsinhibitoren sowie Emulgatoren versetzt sind, verwendet.
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Im vorliegenden Fall versteht man
unter dem Begriff „Trägermedium" insbesondere Medien,
die sich dazu eignen, ein Reinigungsmittel zu verdünnen. Ein
besonders kostengünstiges
Trägermedium, mit
welchem das Reinigungsmittel verdünnt wird, kann in Gestalt von
Brauchwasser zur Verfügung
gestellt werden. Mit dem Reinigungsmittel vermischt ergibt das Brauchwasser
das aufzubereitende Waschmittel.
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Unter dem Begriff „kontinuierliches
Filtern" versteht
man einen Vorgang, bei welchem die Waschmittelphase kontinuierlich
durch eine Filtereinrichtung gefördert
und der Filterprozess zum Entfernen der Verschmutzungen bzw. eines
durch die Verschmutzungen entstandenen Filterkuchens nicht unterbrochen
wird. Vielmehr wird hierbei die Verschmutzung bzw. der Filterkuchen
dem Filterprozess fortwährend
entnommen. Dies führt
vorteilhafter Weise zum stetigen Erneuern der Filterfläche des
Filters.
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Demgegenüber versteht man unter dem
Begriff „diskontinuierliches
Filtern" einen Vorgang,
bei welchem ein Filtrationsprozess zum Entfernen der Verschmutzung
bzw. des Filterkuchens unterbrochen wird.
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Vorzugsweise erfolgt das Aufbereiten
sortenrein. Das bedeutet, dass verschiede Waschmittel bzw. Waschmittel
von unterschiedlichen Herstellern nicht vermischt, sondern separiert
voneinander aufbereitet werden. Das gebrauchte Waschwasser wird beispielsweise
in Kanistern, in Fässern,
in IBC's oder sonstigen
geeigneten Behältern
angeliefert.
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Es ist vorteilhaft, wenn zumindest
Teile des aufbereiteten Waschmittels zum Wiederverwenden bereitgestellt
werden. Hierdurch entsteht ein Recycling-Kreislauf, in welchem ein gebrauchtes
Waschmittel aufbereitet wird und als hochwertiges Recyclat zum weiteren
Benutzen zur Verfügung
gestellt wird.
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Eine Verfahrensvariante sieht vor,
dass dem gebrauchten Waschmittel zum Aufbereiten ein Spaltmittel
zugegeben wird, welches das gebrauchte Waschmittel chemisch zumindest
in eine Waschmittelphase und in eine Wasserphase trennt. Insbesondere
durch ein Hinzugeben eines Spaltmittels wird das gebrauchte Waschmittel
besonders effektiv und rasch einerseits in die Waschmittelphase
und andererseits in die Wasserphase getrennt.
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Der Begriff „Waschmittelphase" umfasst hierbei
das Reinigungsmittel, in welchem sich im Wesentlichen Farbreste
und Papierreste der gereinigten Druckereimaschinen befinden. Vorzugsweise
wird aus der Waschmittelphase das wiederverwendbare Waschmittel
recycelt.
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Der Begriff „Wasserphase" umfasst im Sinne der
Erfindung das Trägermedium
vorzugsweise in Gestalt des Brauchwassers, welches zuvor zum Verdünnen des
Reinigungsmittels dem Reinigungsmittel beigegeben wurde und sich
in dem gebrauchten Waschmittel befindet. In der Wasserphase befindet sich
der Hauptanteil des Spaltmittels, welches zum Trennen des gebrauchten
Waschmittels in die Waschmittelphase und in die Wasserphase zugegeben
wird.
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Um eine hochwertig zu recycelnde
Waschmittelphase zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn nach dem
chemischen Trennen des gebrauchten Waschmittels in die Waschmittelphase
und in die Wasserphase, die Wasserphase mit dem vorhandenen Spaltmittel
von der Waschmittelphase räumlich
getrennt wird. Unter einem „räumlichen
Trennen" versteht
man hierbei nicht das Trennen des Waschmitels in unterschiedliche
Phasen innerhalb eines Raumes bzw. innerhalb eines Behälters. Vielmehr
ist im vorliegenden Fall „das
Trennen" mittels
einer technischen Einrichtung, wie etwa mittels einer Behälterwand,
erreicht bzw. gewährleistet.
Beispielsweise ist hierbei die Waschmittelphase in einem ersten
Behälter
und die Wasserphase in einem zweiten Behälter zum Weiterverarbeiten
bereitgestellt.
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Um ein gutes Durchmischen des gebrauchten
Waschmittels mit dem Spaltmittel zu gewährleisten, ist es vorteilhaft,
wenn das gebrauchte Waschmittel zumindest beim Zugeben des Spaltmittels
bewegt wird. Vorzugsweise befindet sich das gebrauchte Waschmittel
hierbei in einem Rührbehälter, in
welchen das Spaltmittel eingeleitet wird. Der Rührbehälter umfasst eine Rühreinrichtung,
mittels welcher das gebrauchte Waschmittel bewegt wird.
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Mittels des Spaltmittels wird das
Waschmittel vorzugsweise in wenigstens eine Wasserphase und eine
Waschmittelphase getrennt. Als Spaltmittel können hierbei verständlicherweise
alle Mittel herangezogen werden, die dazu geeignet sind, gebrauchte Waschmittel
im Sinne der Erfindung zu trennen.
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Um das Wasser der abgezogenen Wasserphase
beispielsweise einem öffentlichen
Kanalnetz zuführen
zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die Wasserphase einer Filtration, vorzugsweise
einer mechanischen Filtration, zugeführt wird, bei welcher das Spaltmittel
von dem Wasser getrennt wird. Das hierdurch getrennte Spaltmittel
wird anschließend
ordnungsgemäß entsorgt.
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Um darüber hinaus auch die Waschmittelphase
aufzubereiten, ist es vorteilhaft, wenn die Waschmittelphase einem
Kerzenfiltersystem zugeführt
wird. Das Kerzenfiltersystem gewährleistet
hierbei eine erste mechanische Filtration, mit welcher vorzugsweise
erste Verschmutzungen aus der Waschmittelphase herausgefiltert werden.
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Es hat sich hinsichtlich des hier
erwähnten Kerzenfiltersystems
als vorteilhaft erwiesen, wenn die Waschmittelphase hierbei mittels
gewickelter Filterkerzen gefiltert wird.
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Eine Verfahrensvariante sieht vor,
dass die Waschmittelphase mittels Filterkerzen aus Polypropylen
gefiltert wird, da mittels Filterkerzen aus Polypropylen gute Filterergebnisse
erzielt werden können.
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Die im Laufe der Filtration immer
mehr verschmutzenden Filterkerzen werden in Abhängigkeit ihres Verschmutzungsgrades
bei Bedarf ausgetauscht. Da der Filtrationsprozess zum Wechseln
der verbrauchten Filterkerze zumindest hinsichtlich der verbrauchten
Filterkerze unterbrochen wird, handelt es sich hierbei um ein diskontinuierliches
Filtern. Die verschmutzten Filterkerzen werden gesammelt und einer
ordnungsgemäßen Entsorgung
zugeführt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Waschmittelphase des Waschmittels mit einer Trenngrenze von
weniger als 20 μm,
vorzugsweise von weniger als 5 μm,
zu einem ersten Filtrat vorgefiltert wird. Darüber hinaus ist es vorteilhaft,
wenn die Waschmittelphase mit einer Trenngrenze von mehr als 0,1 μm, vorzugsweise
von mehr als 0,5 μm,
zu einem ersten Filtrat vorgefiltert wird.
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Der Begriff „Trenngrenze" ist im vorliegenden Fall
ein Maß dafür, bis zu
welcher Größe Verunreinigungen
den Filter passieren können
und somit in dem vorgefilterten Filtrat verbleiben. Zum Beispiel orientiert
sich die Trenngrenze an der Porengröße der Filterkerze.
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Das Filtern mittels Filterkerze eignet
sich insbesondere dazu, Verschmutzungen wie beispielsweise Papierrestestoffe
bzw. andere faserartige Feststoffe aus der Waschmittelphase heraus
zu filtrieren. In zahlreichen Versuchen hat sich gezeigt, dass sich hinsichtlich
der Filterkerzen des Vorfilterns eine Trenngrenze von ca. 1,0 μm als besonders
geeignet erwiesen hat, um eine erste mechanische Filtration durchzuführen.
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Um die Qualität des vorgefilterten Filtrats weiter
zu erhöhen,
sieht eine weiterführende
Verfahrensvariante vor, dass die Waschmittelphase des Waschmittels,
insbesondere ein erstes vorgefiltertes Filtrats, einer Zentrifugalfiltration
zugeführt
und dort zu einem Zwischenfiltrat gefiltert wird. Beispielsweise wird
die Zentrifugalfiltration mittels einer Hochleistungszentrifuge
durchgeführt.
Da die Verschmutzungen aus der Zentrifuge entnommen werden kann ohne
den Filterprozess zu unterbrechen, handelt es sich hierbei um ein
kontinuierliches Filtern.
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Um besonders gute Filterergebnisse
zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Hochleistungszentrifuge
mit einer sehr hohen Drehzahl arbeitet. Hierdurch wird eine sehr
hohe Beschleunigung der Waschmittelphase, insbesondere des ersten
Filtrats, von mehreren Tausend G erzielt. Es hat sich gezeigt, dass
zum Erreichen einer guten Qualität
des Zwischenfiltrats eine Umdrehungszahl der Zentrifuge bzw. des
Zentrifugenkorbes von mehr als 3000 U/min, vorzugsweise von mehr
als 4000 U/min vorgesehen ist. Besonders gute Zwischenfiltrate werden erzielt,
wenn die Zentrifuge bzw. der Zentrifugenkorb mit einer Drehzahl
zwischen 8000 U/min und 15000 U/min betrieben wird. In Ausnahmefällen kann
eine Umdrehungszahl von bis zu 1,5 × 106 U/min
vorgesehen werden.
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Mittels der rotierenden Zentrifuge
werden in dem ersten Filtrat noch vorhandene Verschmutzungen, wie
beispielsweise Farbreste und Papierreste, durch Fliehkräfte an die
Außenwand
eines Zentrifugenkorbes gedrückt.
Hierbei fließt
das erste Filtrat als Zwischenfiltrat beispielsweise über einen
tangentialen Abfluss, welcher vorzugsweise im oberen Teil der Hochleistungszentrifuge
angeordnet ist, aus der Hochleistungszentrifuge ab. Das Zwischenfiltrat
hat bereits in diesem Verfahrensstadium in der Regel eine sehr hohe
Reinheit.
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Die hierbei abzentrifugierten Farbreste
bzw. Papierreste oder sonstige Feststoffe werden als Schmutzstoff
bei Bedarf, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen, aus dem Zentrifugenkorb
entfernt und einer ordnungsgemäßen Entsorgung
zugeführt.
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Es versteht sich, dass sich hinsichtlich
der Zentrifugalfiltration auch jedes weitere mechanische Trennverfahren
eignet, welches eine Sedimentation von Verschmutzungen, insbesondere
im vorliegenden Fall der Farbreste und Papierreste, unter einem Einfluss
einer stark erhöhten
Beschleunigung bewirkt.
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Um schließlich ein Recyclat von hoher
Reinheit und Qualität
zu erhalten, sieht eine weitere Verfahrensvariante vor, dass die
Waschmittelphase des Waschmittels, insbesondere ein Zwischenfiltrat
des Waschmittels, einer Membranfiltration zugeführt und dort zu einem Recyclat
gefiltert wird.
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Vorzugsweise wird das Zwischenfiltrat
hierbei mittels einer Ultrafiltration zu dem Recyclat endgefiltert.
Vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenfiltrat mit einer hohen Geschwindigkeit,
beispielsweise mit 1 bis 3 m/s, an die Membran, vorzugsweise an
die Innenseite der Membran, gelangt. Hierbei passieren Teilchen
des Zwischenfiltrats, die kleiner als die Trenngrenze der Membran
sind, aufgrund der Druckdifferenz der Innenseite der Membran gegenüber der Außenseite
der Membran, den Filterkörper
und strömen
als Recyclat ab. Beispielsweise kommen hierbei bevorzugt tubullare
Membranen zum Einsatz, da diese gegenüber kapillar aufgebauten Membranen
einen größeren Innendurchmesser
haben. Vorzugsweise betragen die Innendurchmesser der tubullaren Membranen
ca. drei bis fünf
Millimeter.
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Die Filtration mit der Membran erfolgt
vorzugsweise batchweise. Dies bedeutet, dass die Menge an Waschmittel
in einem Vorlagebehälter
einer Membranfiltrationseinrichtung stetig aufkonzentriert wird.
Ist ein maximaler Wert einer Konzentration hinsichtlich Schmutzstoffe
erreicht, wird das Konzentrat bzw. die Schmutzstoffe vorzugsweise
aus dem Vorlagebehälter
ausgeschleust und einer ordnungsgemäßen Entsorgung zugeführt.
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Aufgrund der von der Membran zurückgehaltenen
restlichen Verschmutzungen ist es notwendig, dass die Membran ab
einem bestimmten Verschmutzungsgrad gereinigt wird.
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In zahlreichen Versuchen wurde gefunden, das
es vorteilhaft ist, wenn die Waschmittelphase des Waschmittels,
insbesondere das Zwischenfiltrat des Waschmittels, mittels einer
keramischen Membran gefiltert wird. Auf Grund der Verwendung der
keramischen Membran ist eine besonders kostengünstige Verfahrensvariante gefunden
worden, da die keramische Membran nach einem Säubern wieder verwendet wird.
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Da ein derartiges Reinigen auf chemischem Wege
nur schlecht durchgeführt
werden kann, ist es besonders vorteilhaft, wenn die keramische Membran
thermisch gereinigt wird. Als Filtermedium haben sich bisher lediglich
Membranen aus einem Keramikmaterial bewährt, da Polymermembranen nicht
genügend
resistent gegenüber
der Waschmittelphase sind.
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Darüber hinaus hat die keramische
Membran gegenüber
Polymermembranen den großen
Vorteil, dass sie thermisch gereinigt werden kann und hierdurch
recycelbar ist. Hierdurch wird nicht nur ein Beitrag zum Umweltschutz
geleistet. Vielmehr werden hierdurch die Unterhaltskosten des gesamten Verfahrens
wesentlich reduziert, da auf Grund des thermischen Reinigens eine
keramische Membran mehrfach zum Filtrieren der Waschmittelphase
eingesetzt werden kann.
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Eine Verfahrensvariante sieht vor,
dass die keramische Membran zum Reinigen zunächst erhitzt und hierbei getrocknet
und anschließend
ausgebrannt wird. Insbesondere bei dem Brennprozess werden Verschmutzungen
aus organischen und anorganischen Stoffen höchsteffektiv aus den Poren der
Membran ausgebrannt.
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Um die keramische Membran auf den
eigentlichen Brennprozess vorzubereiten, ist es vorteilhaft, wenn
die keramischen Membran mit einer Temperatur von mehr als 80 °C, vorzugsweise
von mehr als 100 °C
getrocknet wird. Vorzugsweise wird die keramische Membran hierbei
in einem Brennofen getrocknet.
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Vorteilhaft ist es, wenn die keramische
Membran mit einer Temperatur von weniger als 300 °C, vorzugsweise
von weniger als 200 °C,
getrocknet wird.
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In zahlreichen Versuchen hat sich
herausgestellt, dass die Membran besonders schonend bei einer Temperatur
zwischen 120 °C
und 150 °C
getrocknet werden kann. Darüber
hinaus werden die Verschmutzungen bei einem derartig gewählten Temperaturintervall
besonders gut vorbehandelt, so dass sie sich bei dein anschließenden Brennprozess
besonders vorteilhaft aus den Poren der Membran herauslösen.
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Vorteilhafter Weise geschieht das
anschließende
Ausbrennen der keramischen Membran mit einer Temperatur von mehr
als 300 °C,
vorzugsweise von mehr als 350 °C.
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Hierbei ist es vorteilhaft, wenn
die keramische Membran mit einer Temperatur von weniger als 600 °C, vorzugsweise
von weniger als 500 °C,
ausgebrannt wird.
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Das Ausbrennen der Membran gestaltet
sich als besonders effektiv, wenn die Membran mit einer Temperatur
von ca. 450 °C
ausgebrannt wird.
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Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft
ist, wenn die keramische Membran weniger als 3 Stunden bzw. weniger
als 2 Stunden, ausgebrannt wird. Um ein akzeptables Ergebnis hinsichtlich
des Ausbrennprozesses zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn die
keramische Membran mehr als eine halbe Stunde, vorzugsweise mehr
als eine Stunde, ausgebrannt wird. Vorzugsweise wird die gewählte Ausbrenntemperatur
für eine
Dauer von ca. 1,5 Stunden gehalten.
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Um den keramischen Werkstoff der
Membran, insbesondere nach dem Einfluss der doch recht hohen Ausbrenntemperatur
schonend wieder abzukühlen,
ist es vorteilhaft, wenn die keramische Membran nach dem Erhitzen
bzw. nach dem Ausbrennen mit einer Abkühlgeschwindigkeit von weniger
als 50 °C
pro Stunde, vorzugsweise von weniger als 20 °C pro Stunde, abgekühlt wird.
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Um die gesamte Reinigungszeit der
Membran möglichst
gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die keramische Membran
nach dem Erhitzen bzw. Ausbrennen mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr
als 1 °C
pro Stunde, vorzugsweise von mehr als 3 °C pro Stunde abgekühlt wird.
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Im vorliegenden Zusammenhang hat
sich eine Abkühlgeschwindigkeit
von ca. 5 °C
bis 10 °C pro
Stunde als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Alternativ oder kumulativ können hinsichtlich der
Membranfiltrationseinrichtung auch Polymermembranen, vorzugsweise
aus Polyvinylidenfluorid, kurz PVDF-Membranen, verwendet werden.
Hierbei werden bevorzugt kapillare Membranen eingesetzt.
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Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen
keramischen Membranen werden die Polymermembranen, insbesondere
die PVDF-Membranen, vorteilhafter Weise mittels eines chemischen Reinigens
regeneriert, sodass im vorliegenden Fall auch die Polymermembranen
mehrfach verwendet werden können.
Ist ein chemisches Reinigen auf Grund einer besonders hartnäckigen Verschmutzung nicht
möglich,
versteht es sich, dass die verschmutzten Polymermembranen durch
neue Polymermembranen ausgetauscht und einer ordnungsgemäßen Entsorgung
zugeführt
werden. Selbst im Hinblick eines stetigen Austauschens der verschmutzen
Polymermembranen gegen neue Polymermembranen ist das erfindungsgemäße Verfahren
wirtschaftlich zu betreiben.
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Um eine hohe Filtergeschwindigkeit
sowie eine hohe Filterleistung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn
eine Waschmittelphase des Waschmittels zumindest vor einem mechanischen
Filtrieren erwärmt wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn hierbei
die Waschmittelphase des Waschmittels mit einer Filtrationstemperatur
von weniger als 100 °C,
vorzugsweise von weni ger als 70 °C,
filtriert wird. Hierdurch ist die Gefahr die Filtriereinrichtungen
durch eine zu hoch gewählte
Temperatur zu beschädigen
wesentlich verringert.
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Um jedoch in den Genuss der Vorzüge eines erhitzten
Filtrats zu gelangen, ist es vorteilhaft, wenn die Waschmittelphase
des Waschmittels mit einer Filtrationstemperatur von mehr als 30 °C, vorzugsweise von
mehr als 40 °C,
filtriert wird.
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Ein optimaler Wirkungsgrad kann erreicht werden,
wenn der Filtrationsprozess, insbesondere hinsichtlich der Membranfiltration
mit einer Temperatur von ca. 50 bis 55 °C durchgeführt wird.
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Um eine derartige Temperatur besonders einfach
zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Waschmittelphase des
Waschmittels mittels wenigstens einer Pumpeinrichtung erwärmt wird.
Hierdurch kann in der Regel auf ein Erhitzen der Waschmittelphase
durch eine separate Heizeinrichtung verzichtet werden, was insbesondere
den Anlagenaufbau sowie die Kosten des Verfahrens wesentlich positiv
beeinflussen.
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Mittels des Energieeintrags der Förderpumpe
bzw. der Förderpumpen
erfolgt die Temperaturerhöhung
der Waschmittelphase quasi automatisch ohne eine Heizeinrichtung.
Um ein gewünschtes Temperaturniveau
zu regeln bzw. zu halten, ist es vorteilhaft, wenn zumindest Teile
der Waschmittelphase in ein Kühlsystem
gelangen. Ein derartiges Kühlsystem
ist beispielsweise in einem Vorlagebehälter der Membranfiltrationseinrichtung
installiert. Das Kühlsystem
kann aber auch an jeder anderen Stelle der Membranfiltrationsanlage
angeschlossen sein. Über
einen Temperaturfühler
kann der aktuelle Wert unmittelbar im Medium gemessen werden. Übersteigt
dieser beispielsweise einen eingestellten Wert, wird ein Teil des
Mediums in das Kühlsystem geführt. Hierbei
wird die Kühlmenge über die
Temperaturmessung geregelt. Vorzugsweise geschieht ein derartiges
Regeln mittels eines Regelventils oder mittels einer frequenzgeregelten
Förderpumpe.
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Mit dem hier beschriebenen Aufbereitungsverfahren,
insbesondere für
Druckereiwaschmittel wird ein hochwertiges Recyclat bereitgestellt,
so dass hierdurch den Betreibern derartiger Druckereimaschinen eine
kostengünstige
Alternative gegenüber
neu zu erwerbenden Waschmitteln geboten wird.
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Um einen besonders hohen Qualitätsstandard
des Recyclats zu erhalten, kann dem Recyclat ein Anteil an neuem
Waschmittel beigemengt werden. Vorzugsweise besteht das hierdurch
bereitgestellte Waschmittel aus einem Recyclat und einem Anteil
an einem beigemengten neuen Waschmittel, bei welchem der neue Anteil
weniger als 50 % beträgt.
Vorteilhaft ist ein Anteil an neuem Waschmittel von 10 bis 25 %.
In der Regel ist ein Beimengen von neuem Waschmittel jedoch nicht
erforderlich. Somit kann eine günstigere
Alternative zu einem herkömmlichen
Waschmittel bereitgestellt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls
von einer Vorrichtung zum Aufbereiten von gebrauchtem Waschmittel
mit wenigstens einer chemischen und wenigstens einer mechanischen
Trenneinrichtung gelöst.
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Vorteilhafterweise werden mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
Waschmittel, insbesondere Druckereiwaschmittel, aufbereitet, so
dass zumindest Teile von den Druckereiwaschmitteln nach ihrem Gebrauch
nicht entsorgt werden müssen,
sondern zumindest für
einen weiteren Einsatz aufbereitet werden. Hierbei werden die zum
Reinigen von Druckereimaschinen verwendeten Waschmittel insbesondere
von Verunreinigungen, wie beispielsweise Papierreststoffe oder Farbreststoffe,
gereinigt.
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Um einen Aufbereitungsprozess einzuleiten, ist
es vorteilhaft, wenn zumindest die chemische Trenneinrichtung der
Vorrichtung einen Spaltbehälter umfasst,
in welchem das gebrauchte Waschmittel vorzugsweise unter Zuhilfenahme
eines Spaltmittels in mindestens zwei Phasen getrennt wird. Um das Waschmittel
mit dem Spaltmittel besonders günstig zu
durchmischen, ist es vorteilhaft, wenn der Spaltbehälter eine
Rühreinrichtung
aufweist. Vorzugsweise werden die hierbei aus dem Waschmittel herausgetrennten
Phasen mittels unterschiedlicher Einrichtungen getrennt weiterverarbeitet.
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Eine bevorzugte Ausführungsvariante
sieht vor, dass die mechanische Trenneinrichtung wenigstens einen
Kerzenfilter, wenigstens eine Hochleistungszentrifuge und wenigstens
eine Membranfiltrationseinrichtung aufweist.
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Mittels des Kerzenfilters wird in
einem ersten Schritt eine aus dem Waschmittel weitere getrennte Phase
aufbereitet. Hierzu kann der Kerzenfilter zumindest eine Filterkerze
umfassen, die vorzugsweise gewickelt und darüber hinaus vorzugsweise aus
Polypropylen hergestellt ist. Mittels der Hochleistungszentrifuge
werden weitere Verschmutzungen aus dem leistungszentrifuge werden
weitere Verschmutzungen aus dem gebrauchten Waschmittel herausgefiltert.
Um auch noch letzte Verunreinigungen aus dem gebrauchten Waschmittel
zu entfernen, so dass hierdurch die Qualität des Recyclat erheblich gesteigert
wird, durchläuft
das Waschmittel bzw. zumindest Teile des Waschmittels anschließend vorteilhafter Weise
noch die Membranfiltrationseinrichtung.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante
sieht vor, dass die Membranfiltrationseinrichtung wenigstens eine
keramische Membran aufweist. Die keramische Membran hat gegenüber einer
Polymermembran den Vorteil, dass sie zum einen gegenüber gebrauchten
Waschmitteln resistent und zum anderen thermisch regenerierbar ist.
Um die keramische Membran wiederverwenden zu können, werden diese durch Einwirken
von Hitze ausgebrannt, so dass sie von organischen bzw. anorganischen
Stoffen gereinigt sind.
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Die Aufgabe der Erfindung wird darüber hinaus
gelöst
von einer Vorrichtung zum Aufbereiten von gebrauchtem Waschmittel
mit wenigstens einer kontinuierlich arbeitenden Filterfraktion und
mit wenigstens einer diskontinuierlich arbeitenden Filterfraktion. Insbesondere
die Kombination aus der kontinuierlich arbeitenden Filterfraktion
und der diskontinuierlich arbeitenden Filterfraktion erlauben es,
als Endprodukt ein qualitativ hochwertiges Waschmittel in Form eines
Recyclats zu erhalten. Hierdurch steht erstmals eine echte Alternative
für ein
fabrikneues Waschmittel zur Verfügung.
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Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender
Erfindung werden anhand folgender Erläuterung anliegender Zeichnung
beschrieben, in welcher beispielhaft ein Aufbereitungsverfahren
für ein
gebrauchtes Druckereiwaschmittel beschrieben ist.
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Es zeigt
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- die Figur schematisch einen Verfahrensablauf zum
Aufbereiten eines gebrauchten Druckereiwaschmittels.
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Das gebrauchte Druckereiwaschmittel 1 gelangt
in einen Rührbehälter 2 einer
Vorrichtung 100 zum Aufbereiten von Druckereiwaschmittel 1.
Dem Rührbehälter 2 wird
ein Spaltmittel 3 zugeführt.
Das Spaltmittel 3 wird in einem Behälter 4 unter ständigem Rühren eines
Rührwerks 5 aufbereitet
und je nach Bedarf mittels einer Pumpe 6 in den Rührbehälter 2 gefördert. Das
gebrauchte Druckereiwaschmittel 1 reagiert unter ständigem Rühren mittels
eines Rührwerks 7 mit
dem zugeführten
Spaltmittel 3. Das Spaltmittel 3 bewirkt, dass
das gebrauchte Druckereiwaschmittel 1 in eine Wasserphase 8 und
in eine Waschmittelphase 9 getrennt wird.
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Die Wasserphase 8 wird dem
Rührbehälter 2 in
einer oberen Entnahmestelle 2A entnommen und gelangt über ein
Ventil 10 zu einen Wasserfilter 11. Hier wird
die Wasserphase 8, in welcher sich das Spaltmittel 3 befindet,
filtriert, so dass der Wasserphase 8 das Spaltmittel 3 entzogen
wird. Das derart gefilterte Wasser 12 wird dann einem öffentlichen
Kanalnetz (hier nicht dargestellt) zugeführt. Das Spaltmittelfiltrat 13 wird
ordnungsgemäß entsorgt.
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Die im Rührbehälter 2 chemisch getrennte Waschmittelphase 9 wird
dem Rührbehälter 2 eine untere
Entnahmestelle 2B entnommen und wird über ein Ventil 14 mittels
einer Pumpe 15 hinsichtlich einer ersten Filtration zu
einem Kerzenfiltersystem 16 mit gewickelten Filterkerzen
(hier nicht dargestellt) aus Polypropylen gefördert. Hier wird die Waschmittelphase 9 mittels
der Filterkerzen, die eine Trenngrenze von ca. 1,0 μm aufweisen,
zu einem ersten Filtrat 17 gefiltert. Sind die Filterkerzen
derart verschmutzt, dass eine ausreichende Filtration der Waschmittelphase 9 nicht
weiter gewährleistet
ist, werden sie ausgetauscht und entsorgt.
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Anschließend wird das erste Filtrat 17 einer Hochleistungszentrifuge 18 zugeführt. Das
Filtrat 17 wird in der Hochleistungszentrifuge 18 mittels
eines Zentrifugenkorbes 19, der mit einer sehr hohen Drehzahl
rotiert, stark beschleunigt. Die Beschleunigung des ersten Filtrats 17 beträgt hierbei
mehrere Tausend G. Auf Grund der hierbei aufgebrachten Zentrifugalkraft
werden aus dem ersten Filtrat 17 noch nicht ausgefilterte
Schmutzstoffe 20 herausgefiltert. Die abzentrifugierten
Schmutzstoffe werden in regelmäßigen Abständen als
Filterkuchen 21 aus dem Zentrifugenkorb entfernt und einer
ordnungsgemäßen Entsorgung
zugeführt.
Mittels der Hochleistungszentrifuge 18 ist ein schon relativ
reines Zwischenfiltrat 22 hergestellt.
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Dieses Zwischenfiltrat 22 wird
einer Membranfiltrationseinrichtung 23 zugeführt, um
dort einem weiteren Filtrationsprozess unterzogen zu werden. Das
Zwischenfiltrat 22 wird in einen Kreislaufbehälter 24 der
Membranfiltrationseinrichtung 23 gefördert. Aus dem Kreislaufbehälter 24 gelangt
das Zwi schenfiltrat 22 über
zwei Pumpen 25 und 26 zu einer keramischen Ultrafiltrationsmembran 27.
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Hierbei wird das Zwischenfiltrat 22 mit
einer hohen Geschwindigkeit an der Innenseite einer tubullaren keramischen
Membran 27 vorbeigeführt.
Mittels einer hierbei entstehenden Druckdifferenz zwischen der Innenseite
und der Außenseite
der Membran 27 passiert ein Endfiltrat, welches durch die
Poren der keramischen Membran 27 gelangt, als ein Recyclat
die keramische Membran 27 der Membranfiltrationseinrichtung 23 und
fließt
in einen Behälter 29 ab.
Das nicht in den Behälter 29 abgefilterte
Zwischenfiltrat 22 wird mittels eines großen Kreislaufs 23A zumindest
zum Teil zurück
in den Kreislaufbehälter 24 geführt und
dort bis zu einem Verschmutzungsgrenzwert aufkonzentriert. Ein weiterer
nicht abgefilterter Teil des Zwischenfiltrats 22 wird mittels eines
kleinen Kreislaufs 23B zurück zur keramischen Membran 27 geführt und
dort nochmals gefiltert. Die Drücke
in der Membranfiltrationseinrichtung 23 können durch
Ventile 23C und 23D je nach Bedarf eingestellt
werden.
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Das hierbei gewonnene Recyclat zeichnet sich
durch eine hohe Reinheit aus. Um die Qualität des Recyclats weiter zu erhöhen, ist
es möglich,
diesem einen Anteil an neuem Waschmittel zuzuführen, der ca. 10 bis 25 % des
Recyclats ausmacht.
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Die durch die Ultrafiltration mit
der keramischen Membran 27 zurückgehaltenen Festkörper werden
in dem Kreislaufbehälter 24 der
Membranfiltrationseinrichtung 23 bis zu einen Grenzwert
aufkonzentriert und ausgeschleust, sobald die Konzentration den
vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
Die ausgeschleuste Konzentration wird einer ordnungsgemäßen Entsorgung 31 zugeführt.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass
die Membranen 27 der Membranfiltrationseinrichtung 23 bei Verschmutzungen
nicht entsorgt werden und gegen neue ungebrauchte Membranen ersetzt
werden. Vielmehr werden die keramischen Membranen 27 recycelt.
Hierzu werden die Membranen 27 in einem Brennofen (hier
nicht dargestellt) getrocknet und anschließend ausgebrannt. Die Trocknungstemperatur liegt
bei ca. 120 °C
bis 150 °C.
Die maximale Brenntemperatur liegt bei ca. 450 °C. Die Brenntemperatur wird
für eine
Dauer von ca. 1,5 Stunden gehalten. Anschließend erfolgt ein Abkühlen mit
ca. 5 bis 10 °C pro
Stunde.
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Bei dem Brennprozess werden insbesondere
Verschmutzungen aus organischen und aus anorganischen Stoffen ausgebrannt.
Die Membranen 27 werden nach dem Abkühlen zum weiteren Verwenden
bereitgestellt und können
bei Bedarf wieder in die Membranfiltrationseinrichtung 23 eingebaut
werden.
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Da die Waschmittelphase 9 auf
dem Weg der Aufbereitung durch den Energieeintrag der Förderpumpen 15, 25 und 26 erwärmt wird,
ist im Bereich der Membranfiltrationseinrichtung 23 ein
Kühlsystem 30 angeordnet.
Mittels des Kühlsystems 30 wird
zumindest ein Teil des Zwischenfiltrats 22 im Bereich der
Membranfiltrationseinrichtung 23 herunterkühlt, so
dass hierdurch eine gewünschte
Gesamttemperatur des Zwischenfiltrats 22 eingestellt und
gehalten wird.