DE1517720A1 - Verfahren zur Reinigung von Abwaessern - Google Patents

Description

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Verfahren zur Reinigung von Abwässern

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Abwässern, die in der Hauptsache organische Verunreinigungen in gelöster, suspendierter oder kolloider Form enthalten. Es sind bereits mehrere Verfahren bekannt, um die Abwasserreinigung auf mechanischem, chemischem oder biologisch·» Wege durchzuführen. In den.meisten Fällen wird hierbei mit Flookungsohemikalien oder biologischem Belebtschlamm gearbeitet. Der dabei anfallende Schlamm enthält meistens über 95/- Wasser, er kann in diesem Zustand also nioht auf die Halde abgekippt werden. Ee ist ein zusätzlicher Apparate- und Energieaufwand nötig, um ihn in stichfester Form zu erhalten oder nach weiterem Wasserentzug verbrennen zu können. Da die Wirksamkeit der Schlammbildung und -trennung im wesentlichen von der Verweilzeit abhängt, sind sehr große Beoken und Gelandellächen erforderlich, die jedooh nicht immer zur Verfügung stehen und damit die Abwasserreinigung häufig problematisch machen.

Bei einem bekannten NaBverbrennungsverfahren können diese Schwierigkeiten zum Teil vermieden werden. Jieees Verfahren sieht den Abbau der organischen, gelösten stoffe duroh Oxydation mit Luft bei Temperaturen zwischen 1oo und der kritischen Temperatur des Wassers, insbesondere zwischen 22o bis 32o C und Drucken zwischen 5o und 150 atü in einem Autoklav vor. Da der Prozeß in der flüssigen Phase abläuft, muß mit Rückeicht auf die vorhandene Luft und die anderen duroh die Oxydation entstandenen Gase der Betriebsdruck des Reaktors stets 2o - 50 atü höher als der Dampfdruck des Wassers bei Betriebstemperatur gewählt werden. Damit sind der maximal erreichbaren Temperatur duroh den Dampfdruck Grenzen gesetzt, die eine Oxydation mancher Verbindungen (z.B. Methanol in der flüssigen Phase) unmöglich

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machen. Damit sind aber dem Eineatz dieses Verfahrens für die Reinigung industrieller Abwasser Grenzen gesetzt·

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Abwässer mit vorwiegend organischen Verunreinigungen verschiedener Zusammensetzung dadurch in dem erforderlichen Umfang zu reinigen, daß sie erfindungsgemäß in flüssiger oder/und dampfförmiger Phase bzw. direkt als Wasser-Dampf-Luftgemisch in einen Heaktionsraum gebracht werden, in dem sie durch heiße, Sauerstoff enthaltende Gase oder Abgase bzw. direkt durch mit Luftüberschuß arbeitende Brenner bis auf die-gewünschte Oxydationstemperatur überhitzt werden. Da bei diesem Verfahren der Arbeitsbereich im überhitzten Dampfgebiet liegt, wird ein sehr schneller und vollständiger Abbau der organischen Verunreinigungen erzielt.. Es fällt demzufolge kein Schlamm an, während die Aschenrückstünde in einfacher Weise ausgetragen werden können. Das erfindungegemäße Verfahren wird bei normalem Druck durchgeführt, so daß der Betriebsdruok der Anlage keinen Einfluß auf die erreichbare Temperatur hat und diese den Erfordernissen der Apparatur bzw. des Abwassers angepaßt werden kann. Damit ist auch der Eineatz korrosions- und hitzebeetändiger Werkstoffe, einschließlich keramischer Auskleidungen,möglich.

Da die Oxydationsprozesse exotherm sind, kann je nach dem Grad der Verschmutzung des Abwassers die entsprechende Menge an Heizenergie eingespart werden. Daraus geht hervor, daß diesee Verfahren im Gegensatz zu biologischen Anlagen, am wirtschaft- ■ lieheten mit stark organisch verunreinigten Abwässern arbeitet. Es gelangt also besonders dort vorteilhaft zum Einsatz, wo konzentrierte Abwässer direkt am Produktionsbetrieb ohne vorherige Vermischung mit Kühl- oder Regenwasser anfallen. Bei einem solchen Eineatz wird außerdem erreicht, daß die zu behandelnde Wassermenge relativ gering ist und daher nur eine kleine Anlage erfordert.

Im Hinblick auf die Energiebilanz beim erfindungsgemäßen Verfahren ist ββ zweckmäßig, durch geschickten Wärmeauetausch die eingebrachte Wärme aur Vorwärmung, Verdampfung und Überhitzung des Rohwassers

veitgehend auszunutzen. _

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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben.

Das BU reinigende Abwasser fließt aus der Vorlage (1) einem Vorwärmer und Verdampfer (2) zu, wo es mit der für den Brenner (5) erforderlichen Verbrennungsluft (3) gemeinsam vorgewärmt wird. Duroh die damit erzielte Dampfdruokerniedrigung des Wassers ißt * . es möglich, entsprechend der gewählten Vorwärmtemperatur, einen mehr oder weniger großen !Teil des Abwassers sowie der evtl. darin ent· haltenen flUohtigen Bestandteile schon bei Temperaturen unter 1oo C

- »u verdampfen. Dieses Dampf-Luftgemisch strömt dann weiter in den überhitzer (4), in welchem es überhitzt und schließlich mit dem · Brennstoff gemiecht einem Brenner (5) zugeführt und verbrannt wird. Das im Vorwärmer (2) nicht verdampfte Abwasser läuft naoh dem Reaktor (6) über und wird dort durch die heißen Verbrennungsgase ebenfalls verdampft und überhitzt. Da der Brenner mit Luftüberschuß arbeitet, werden die organischen Verunreinigungen des Abwassers durch den freien Luftsauerstoff oxydiert und abgebaut. Die dabei frei werdende Wärmemenge kann an Brennstoffenergie eingespart werden.

Die heißen Abgase des. 'Faktors werden nun dem Überhitzer (4) ssuge-

- leitet, wo sie einen Teil ihres Wärmeinhaltes an das aufzuheizende Dampf-Luftgemisch abgeben, ohne jeodch soweit abzukühlen, daß evtl. dampfförmige, anorganische Verunreinigungen ausfallen können oder. Kondensation des Wasserdampfes eintritt. Bei (9) wird dann von dem

> bereite gereinigten Abwasser oder von sonstigem zur Verfügung stehende« reinen Wasser ein? derartige Wassermenge in das Abgas eingespritzt, daß dessen Temperatur bis auf Taupunkttemperatür absinkt und weiterhin tvtl. Auefällungen mit dem tinspritzwasser gelöst oder fortgespült werden können und sich nicht in den Wärmetauscher (2) festsetzen.

Da der Daepfgehalt des Abwassers stets größer als der des Dampf-Luftgemisohes ist, so muß auch ohne die zusätzliche Wassereinspritzung bei (9l die Taupunk&mperatur des Abgases in jedem Falle über der Siedetemperatur des Abwassere in (2) liegen. Damit ist ein wirk-

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eamer Wärmetauech kondensierenden Dampfes mit der siedenden Flüssigkeit bei kleinen Tauecherflachen und die Rückgewinnung eines großen Teiles der eingebrachten Wärme möglich.

Die hinter dem Tauechor (2) nooh zur Verfügung stehende Wärmemenge kann noch für andere Zwecke wirtschaftlich genutzt werden oder das Gemisch geht direkt in einen Abscheider (7)» wo das Kondensat rom Abgas getrennt wird·

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Claims (1)

HHfORICH UHOf OMtH, DORTMUND Patentansprüche '3 ' ff Zu

1.) Verfahren zur Reinigung von Abwässern mit vorwiegend organischen Verunreinigungen in gelöster, suspendierter oder kolloider Form, dadurch gekennzeichnet,/fdaß das Abwasser in flüssiger oder dampfförmiger Phaee oder als Mischung soloher Phasen durch heiße, Sauerstoff enthaltende Oase oder durch mit Luftüberschuß arbeitende Brenner eo hoch erhitzt wird, daß die Verunreinigungen oxydieren.

2t) Verfahren naoh Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser in mehreren Stufen oxydiert wird.

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