DE19829370C2 - Mittel zum Reinigen von Kammerfilterpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Reinigen von Kammerfil­ terpressen.

Kammerfilterpressen dienen zur Entwässerung von Schlämmen wie Faulschlamm oder Schlämmen aus Abwasserbehandlungsanlagen. Sie werden vorwiegend in der Industrie und kommunalen Klär­ anlagen eingesetzt.

Herkömmliche Kammerfilterpress-Anlagen setzen sich aus einer Vielzahl senkrecht hintereinander angeordneter Filterplatten zusammen. Die einzelnen Filterplatten bestehen aus einer Grundplatte, die Entwässerungsrinnen aufweist.

Die Filterpresse wird mit feuchtem Schlamm beschickt, der zwischen den Platten unter Druck entwässert wird. Das enthal­ tene Wasser wird durch Filtertücher, die auf den Grundplatten befestigt sind, herausgedrückt und läuft entlang der Entwäs­ serungsrinnen ab. In der Filterpresse bleibt entwässerter Schlamm zurück. Im allgemeinen wird dieser Schlamm einer Ent­ sorgung bzw. Verwertung zugeführt. Es wird daher gefordert, dass dieser Schlamm einen hohen Trockensubstanzgehalt hat, um nicht unnötig Wasser dem Entsorgungsprozess zuzuführen.

Bei dem beschriebenen Entwässerungsprozess setzen sich die Entwässerungsrinnen und die Filtertücher mit Rückständen zu. Als Folge hiervon sinkt die Filtrationsleistung und die Fil­ terstandzeit, und der behandelte Schlamm erreicht nur gerin­ gere Trockensubstanzgehalte. Die Kammerfilterpresse muss daher in regelmäßigen Abständen gereinigt werden.

Für diesen Reinigungsprozess wird üblicherweise der Kammerfilterpresse ein Reinigungsmittel zugegeben und die Presse einer Einwirkzeit unterzogen. Herkömmliche Reinigungsmittel für Kammerfilterpressen bestehen üblicherweise aus Salzsäure. Als Zuschlagstoffe sind Rostinhibitoren und Stabilisatoren etc. bekannt. Rostinhibitoren vermindern die Rostbildung und schützen somit die Anlagenteile der Kammerfilterpresse.

Mit diesen Reinigungsmitteln lassen sich die auf den Filter­ tüchern haftenden Verunreinigungen im Gegensatz zu dem Rück­ stand in den Entwässerungsrinnen zwar einfacher, aber ebenfalls nicht zufriedenstellend ablösen. Beim Einsatz bekannter Reinigungsmittel, wie beispielsweise Salzsäure, verbleibt ein Teil der Rückstände vorwiegend in den Entwässe­ rungsrinnen der Kammerfilterpresse, aber auch auf den Filtertüchern zurück. Dies führt zu schlechterer Entwässerung, kürzeren Filterstandzeiten und niedrigeren Trockensubstanzgehalten des entwässerten Schlamms.

Aus der EP 0 406 695 A2 ist ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen auf Kontaktlinsen sowie ein Reinigungsmittel hierzu bekannt. Bei derartigen Ablagerungen handelt es sich insbesondere um Proteinablagerungen. Als Reinigungsmittel wird eine 0,00001 bis 20% wässrige Wasserstoffperoxid-Lösung vorgeschlagen, in einem speziellen Beispiel eine 0,1% Wasserstoffperoxidlösung mit einer 3 N wässrigen Natriumhydroxid-Lösung. Ein Zusatz von Kaliumhydroxid zu einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung ist nicht offenbart.

Die WO 96/06912 A1 schlägt zur Aktivierung eines Bleich­ mittels auf Basis von einer Wasserstoffperoxid-enthaltenden Lösung die Zugabe einer wässrigen Lösung von Dicyandiamiden vor. Zur Einstellung einer basischen Lösung kann u. a. Natriumhydroxid oder auch Kaliumhydroxid zugesetzt werden. Das Bleichmittel soll zum Einsatz in Haushalt und Industrie kommen, insbesondere zum Entfernen von Schimmelpilzen. Für NaOH wird im Vergleichsbeispiel 3 in Tabelle 2 als konkreter Wert 3,0 Gew.-% in einer 5,5 Gew.-% wässrigen H₂O₂-Lösung vorgeschlagen.

Die US 4,545,918 schlägt zur Stabilisierung einer wässrigen Lösung, die Wasserstoffperoxid, Fluorwasserstoffsäure sowie Metallionen enthält und die bei der Oberflächenreinigung insbesondere von rostfreien Stählen zur Anwendung kommen soll, den Zusatz von Hydroxiden der Alkalimetalle in einem Bereich von 0,1 bis 2,0 mol pro Liter vor.

Die DE 43 39 502 A1 befaßt sich mit einem Verfahren zum selektiven Entfernen von Hartstoffschichten auf Werkzeugen aus Hartmetall oder kobalt-, nickel- bzw. wolframhaltigen Grundmaterialien ohne Beeinträchtigung der ursprünglichen Oberflächenbeschaffenheit. Hierzu wird ein Mittel auf Basis von Halogenidverbindungen mit komplexierenden Eigenschaften in Zusammenwirkung mit basischen Lösungen von Peroxidverbindungen vorgeschlagen. Wasserstoffperoxid weist hierbei einen Gew.-% Anteil von 30 auf, während der Anteil eines Alkalihydroxids zwischen 0,2 und 3 mol/l liegt.

Schließlich betrifft die US 5,196,134 ein Mittel zum Ent­ fernen von Verunreinigungen auf Feststoffen, insbesondere die von Lötflußmittel auf bedruckten Schalterplatten und anderen elektronischen Komponenten. Hierzu wird ein Mittel vorgeschlagen, das Wasserstoffperoxid in der Menge von 3 bis 5 Gew.-% umfaßt, ein alkalisches Hydroxid, hier Natriumhydroxid, mit einem Anteil von 0,2 bis 0,5 Gew.-% sowie Benetzungsmittel mit Rest Wasser.

Im Stand der Technik wird die Problematik der Reinigung von organischen Rückständen nicht angesprochen, wie sie beim Auspressen von feuchten Schlämmen entstehen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung demnach die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsmittel für Kammerfilterpressen, insbesondere für die Entwässerungs­ rinnen und Filtertücher der Kammerfilterpressen, zur Entfernung auch der schwer löslichen Rückstände bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels der Merkmale des Anspruchs 1 sowie der Verwendungsansprüche 4 und 5 gelöst. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen offenbart.

Es wird ein Mittel zum Reinigen von Kammerfilterpressen vor­ geschlagen, das 28-40 Gew.-% KOH, 4-15 Gew.-% H₂O₂ sowie destilliertes Wasser als Rest umfasst.

Der Erfindung liegt die überraschende Feststellung zugrunde, dass gerade die vorgeschlagene Kombination als Reinigungsmittel in Kammerfilterpressen selbst die schwer löslichen Rückstände in den Entwässerungsrinnen und auch in den Filtertüchern lösen kann.

Es wurde festgestellt, dass der Grund für die schlechtere Löslichkeit der Rückstände in den Entwässerungsrinnen in der unterschiedlichen Zusammensetzung im Vergleich zu dem entwäs­ serten Schlamm liegt. Wie in Tabelle 1 gezeigt, weist der Rückstand in den Entwässerungsrinnen einen höheren organi­ schen Anteil auf.

Tabelle 1

Mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittels wird eine geeignete Reinigungssubstanz auch für die schwerlöslichen Rückstände bereitgestellt. Die vorgeschlagene Mischung aus Kaliumhydroxid als Lauge und Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel ist aus dem Stand der Technik nicht nahegelegt. Untersuchungen haben gezeigt, dass bekannte Reinigungsmittel nicht geeignet sind, die Rückstände in den Entwässerungsrinnen vollständig zu lösen. Selbst die Reinigung mit Säuren oder Laugen unterschiedlicher Konzentra­ tion, darunter auch Wasserstoffperoxid, brachte nicht die ge­ wünschte Wirkung.

Erfindungsgemäß wird eine besonders gute Reinigungswirkung durch die Kombination einer Lösung aus Kaliumhydroxid als Lauge sowie Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel erreicht.

Den Grundbestandteilen KOH und Wasserstoffperoxid wird zur Lösung und Einstellung gewünschter Mischungsverhältnisse destilliertes Wasser beigemischt.

Das Reinigungsmittel umfasst 28-40 Gew.-% KOH (Kaliumhydroxid), 4-15 Gew.-% H₂O₂ (Wasserstoffperoxid) und destilliertes Wasser als Rest.

Es empfiehlt sich, Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) als Stabilisator zu dieser Mischung hinzuzufügen. Eine vorteil­ hafte Reinigungsmittelzusammensetzung besteht dann aus 28-­ 40 Gew.-% KOH (Kaliumhydroxid), 4-15 Gew.-% H₂O₂ (Wasser­ stoffperoxid), 0,5-1,5 Gew.-% EDTA(Ethylendiamin­ tetraessigsäure) und destilliertem Wasser als Rest. Es sind weiterhin andere Stabilisatoren denkbar. Des weiteren können der erfindungsgemäßen Mischung vorteilhafterweise übliche Zuschlagstoffe, Reinigungshilfsmittel oder Pflegemittel zugesetzt werden.

Unter Reinigungshilfsmitteln werden in diesem Zusammenhang Stoffe verstanden, die die Filtertücher der Kammerfilterpres­ sen mit einem dünnen Schutzfilm überziehen, ohne diese zu verstopfen, um Ablagerungen zu vermeiden. Weiterhin fallen darunter Stoffe, die insbesondere fasrige oder klebrige Be­ standteile im Schlamm lösen bzw. ablösen. Darunter fallen beispielsweise Produkte, die hautsächlich aus Orangenterpen bestehen. Es ist vorgesehen, ein Reinigungshilfsmittel zu do­ sieren oder dem Gemisch zuzugeben.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, das Reinigungsmittelgemisch konzentriert zu lagern, um es für die Verwendung entsprechend dem speziellen Anwendungsfall zu verdünnen. Durch die Verdün­ nungswirkung kann das Reinigungsmittel an unterschiedliche Verschmutzungsgrade der Kammerfilterpressen angepasst werden. Ein bevorzugtes Verdün­ nungsmittel ist Wasser. Das Konzentrat wird günstigenfalls in einem Verhältnis von 1 : 8 mit Wasser verdünnt. Die Zusammen­ setzung der Grundsubstanzen für die gebrauchsfertige Lösung zur Verwendung für die Reinigung von Kammerfilterpressen ist dann:
0,5-1,5 Gew.-% H₂O₂ Wasserstoffperoxid,
4-8 Gew.-% KOH Kaliumhydroxid.

Im praktischen Versuch zeigte sich eine Mischung von 1 Gew.-% H₂O₂ und 5 Gew.-% KOH als Grundbestandteile der gebrauchs­ fertigen Reinigungslösung als besonders vorteilhaftes Ausfüh­ rungsbeispiel.

Aus der erfindungsgemäß kombinierten Reinigungslösung ergeben sich folgende Vorteile. Durch die erreichte Reinigung auch der schwer löslichen Ablagerungen wird die Filtrationslei­ stung gesteigert. Hierdurch steigt der Anteil an Trockensub­ stanz des abgepressten Schlamms. Dies wirkt sich wiederum günstig auf die Entsorgungs- bzw. Verwertungskosten aus. Zudem verlängern sich die Filterstandzeiten. Durch die hohe Effektivität des einzelnen Reinigungsprozesses sinkt die Anzahl der durchzuführenden Reinigungsvorgänge. Gegenüber den herkömmlichen Reinigungsmitteln werden folglich Kosten und Ressourcen gespart. Die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Reinigungsmittels ist durch die Einsparungen der Menge des Reinigungsmittels selbst und durch Einsparungen bei der Entsorgung und Verwertung gegeben.

Die nachfolgende Beschreibung verdeutlicht Einzelheiten der Verwendung des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Grundplatte ei­ ner Kammerfilterpresse;

Fig. 2 eine schematische Abfolge des bekannten Reinigungs­ prozesses einer Kammerfilterpresse.

Fig. 1 zeigt eine Grundplatte 1 einer Kammerfilterpresse. Herkömmliche Filterpress-Anlagen setzen sich aus mehreren senkrecht hintereinander angeordneten Grundplatten zusammen.

Auf jeder Grundplatte 1 ist ein grobes Stütztuch sowie ein Filtertuch (nicht gezeigt) aufgespannt. Zum Ablaufen des Was­ sers sind Entwässerungsrinnen 2 vorgesehen. Jede Grundplatte weist eine mittige Öffnung 3 auf.

Die Filterpresse wird durch die mittige Öffnung 3 mit feuch­ tem Schlamm beschickt, der zwischen den Platten durch Druckeinfluss entwässert wird. Das im Schlamm enthaltene Wasser wird durch die Filtertücher (nicht gezeigt) gedrückt und läuft durch die Entwässerungsrinnen 2 ab.

Zur Reinigung wird der Kammerfilterpresse ein Reinigungsmit­ tel zugegeben und die Presse einer Einwirkzeit unterzogen. Es sind Öffnungen 4 vorgesehen zum Abfluss des Reinigungsmit­ tels.

In Fig. 2 ist beispielhaft der Ablauf eines Reinigungspro­ zesses mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel darge­ stellt. Im Behälter 5 wird das Reinigungsmittel als Konzen­ trat gespeichert. Im Bedarfsfalle wird es über regelbare Ventile 6 (oder Mischdüsen) mit Wasser 7 gemischt und in die Kammerfilterpresse 8, bestehend aus mehreren Grundplatten 1, mit einer Pumpe 9 befördert. Das Reinigungsmittel kommt so­ wohl mit den Filtertüchern als auch mit den Entwässerungsrinnen in Kontakt. Nach einer ausreichenden Einwirkzeit wird die Kammerfilterpresse 8 entleert und mit Wasser nachgewaschen.

Claims (7)

1. Mittel zum Reinigen von Kammerfilterpressen, welches eine Lauge von alkalischen Hydroxiden und ein Oxidationsmittel in Form von Wasserstoffperoxid umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass es 28-40 Gew.-% KOH (Kaliumhydroxid),
4-15 Gew.-% H₂O₂ (Wasserstoffperoxid) sowie
destilliertes Wasser als Rest umfasst.

2. Mittel zum Reinigen von Kammerfilterpressen umfassend,
28-40 Gew.-% KOH (Kaliumhydroxid),
4-15 Gew.-% H₂O₂ (Wasserstoffperoxid),
destilliertes Wasser sowie
als Zusatz den Stabilisator Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA).

3. Mittel nach den Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass es umfasst:
28-40 Gew.-% KOH (Kaliumhydroxid),
4-15 Gew.-% H₂O₂ (Wasserstoffperoxid),
0,5-1,5 Gew.-% Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA),
ad 100 Gew.-% destilliertes Wasser.

4. Verwendung eines Mittels, umfassend eine Lauge und ein Oxidations­ mittel, als Reinigungsmittel für Kammerfilterpressen, insbesondere für die Entwässerungsrinnen und Filtertücher von Kammerfilterpressen.

5. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-3, als Reinigungsmittel für Kammerfilterpressen, insbesondere für die Entwässerungsrinnen und Filtertücher von Kammerfilterpressen.

6. Verwendung eines Mittels nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für den Reinigungsprozeß mit Wasser verdünnt wird.

7. Verwendung eines Mittels nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel mit Wasser in einem Verhältnis von 1 : 8 verdünnt wird.