DE19913280A1 - Verfahren zur Wiederverwendung von entfärbten Abwässern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwendung von entfärbten Abwässern, vorzugsweise aus dem Herkunftsbereich der Textilveredlungsindustrie, durch eine Reduzierung der Farbigkeit mit Persulfaten.

Der Wiederverwendung von Prozeßabwässern aus dem Herkunftsbereich der Textilveredlungsindustrie, speziell aus Färbereien und Druckereien, steht in vielen Fällen die Restfarbigkeit entgegen. Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, die Restfarbigkeit zu reduzieren, beispielsweise durch UV-Oxidation, Ozonisierung oder Membranverfahren. Diesen Verfahren ist gemeinsam, daß es sich um sogenannte "end of pipe"-Verfahren handelt, also Verfahren, die der Entfärbung dienen, aber nicht produktionsintegriert in den Prozeß eingebunden sind. Die auf chemischer Oxidation beruhenden Verfahren haben den Nachteil, daß sie sehr kostenintensiv sind, während bei den Membranverfahren ein Retentat entsteht, das seinerseits ebenfalls wieder entsorgt werden muß.

Die in den DE-OS 196 34 527, 196 53 426 und 196 54 028 beschriebenen Methoden beinhalten den Abbau von Schadstoffen bei chemischen Verbindungen bzw. die Reduzierung der Farbigkeit von Abwässern mit Persulfaten.

Bei der chemischen Oxidation werden als Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid, Ozon und UV-Licht allein oder in Kombination eingesetzt. Aus der DE-OS 196 54 028 ist beispielsweise ein Verfahren zur oxidativen Reinigung von Färbereiabwasser bekannt, bei dem in Verbindung mit einem Persulfat unter Einwirkung von Mikrowellenheizung behandelt wird. In der DE-OS 195 25 377 wird ein Verfahren zum Entfärben von textilen Abwässern beschrieben, bei dem die in den Abwässern enthaltenen Farbstoffe in Gegenwart zumindest eines Schwermetallkatalysators oxidativ entfärbt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wiederverwendung von textilen Abwässern durch Reduzierung der Farbigkeit mit Persulfaten zu schaffen, das durch Einsparung von Wärmeenergie, Vermeidung aufwendiger Nachbehandlungsverfahren oder Einsatz von Katalysatoren und ohne zusätzliche Apparatetechnik kostengünstig arbeitet und störende Abfallprodukte vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Verfahrensschritte sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Mit dem Ziel einer Wiederverwendung von entfärbten Abwässern erfolgt die Entfärbung erfindungsgemäß direkt im Färbeaggregat nach der Entnahme des Textilmaterials im Anschluß an den Färbeprozeß, wobei die Steuerung der Färbung und die Entfärbung vorzugsweise als einheitlicher Prozeß programmiert sind. Die Behandlungszeit und -temperatur wird im Programmschritt "Entfärbung" festgeschrieben.

Die für die technologische Anwendung der Farbstoffe üblichen Angaben in den Farbkarten der Hersteller werden um Angaben zur Entfärbung (z. B. Persulfatkonzentration) ergänzt. Andererseits können diese Daten auch durch Vorversuche leicht ermittelt werden.

Im Gegensatz zu den Entfärbungsmethoden "UV-Oxidation" und "Ozonisierung", bei denen Primärenergie eingesetzt wird, läßt sich entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die zur thermischen Aktivierung der Persulfate erforderliche Wärmeenergie direkt durch Nutzung der aufgeheizten Prozeß- und Kühlwässer mittels Wärmetauscher gewinnen. Unter Nutzung dieser Sekundärwärme wird die Entfärbung der Flotte nach vorheriger Entnahme des Textilmaterials direkt im Färbeapparat selbst durchgeführt, so daß eine direkte Wiederverwendung vorzugsweise als Farbflotte mit erneuter Zugabe der erforderlichen Farb- und Hilfsmittel für die Durchführung einer neuen Färbung möglich ist.

Ein weiterer Vorteil ist es, daß eine verfahrensbedingte geringe Aufsalzung durch Natriumsulfat entsteht. Die im Prozeß der Entfärbungsbehandlung entstehende Aufsalzung läßt sich vorteilhaft für den folgenden Färbeprozeß verwenden, so daß der ohnehin erforderliche Salzbedarf zum Färben reduziert werden kann. Dieses Salz wird bei vielen Färbeprozessen, z. B. zur Verbesserung einer besseren Baderschöpfung, ohnehin eingesetzt und bewirkt demzufolge bei einer Wiederverwendung des entfärbten Wassers eine Verringerung der rezeptierten Salzmenge. Andererseits stört die relativ geringe Salzkonzentration andere Färbeverfahren nicht, bei denen technologisch kein Salz erforderlich ist. Außerdem könnte das entfärbte Wasser für andere, nicht farbgebende technologische Schritte, z. B. für Vor- und Nachbehandlungen oder beim Spülen eingesetzt werden. Die bei der Entfärbung entstehende, ebenfalls verfahrensbedingte Absenkung des pH-Wertes führt bei vielen alkalischen Flotten zur Neutralisierung und vereinfacht dadurch eine Wiederverwendung des Wassers für nahezu alle Prozeßstufen. Es entstehen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine weiteren Rückstände, die entsorgt werden müßten, z. B. Schlämme. Das Verfahren ist umweltfreundlich, leicht zu handhaben und gewährt eine hohe Verfahrenssicherheit, d. h., es wird reproduzierbar eine Entfärbung erreicht, die eine Wiederverwendung als Prozeßwasser zuläßt. Mit dem Verfahren wird eine Senkung des spezifischen Wasserbedarfes von mindestens 20% erreicht. Bei einer Wiederverwendung des entfärbten Wassers zum Färben treten keine Beeinträchtigungen der Farbechtheiten und der Egalität ein, die auf die beschriebene Entfärbungsbehandlung zurückzuführen sind. Die Investitions- und Betriebskosten sind im Vergleich zu den Aufwendungen bekannter Techniken gering.

Beispiel

Das Farbbad einer dunkelblauen Reaktivfärbung auf Baumwoll-Garn wurde mit 3,0 g/l Natriumperoxodisulfat in einem Labor-Reaktor bei 120°C entfärbt.

Nach Beendigung des Färbeprozesses bzw. des Entfärbeprozesses wurden folgende Restfarbigkeiten, ausgedrückt durch die Durchsichtsfarbzahlen (DFZ) bei definierten Wellenlängen, festgestellt:

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entfärbte Flotte wurde erneut für zwei neue Reaktivfärbungen mit anderen Reaktivfarbstoffen auf einem Baumwoll-Gestrick verwendet. Der Farbton wurde farbmetrisch bewertet und war im Vergleich zu einer Parallelfärbung mit Frischwasser "dunkler, bunter, gelber". Die Farbabweichung entsprach der Note 4 (ISO 105- A05), was einer geringen Abweichung entspricht, die, wenn erforderlich, auf übliche Weise durch einen Farbstoffnachsatz korrigiert werden kann. Die bewerteten Wasch- und Reibechtheiten waren gut und entsprachen den Werten des Referenzmaterials.

Das entfärbte Abwasser ist für eine Wiederverwendung bestens geeignet, die sich nicht nur auf Spül- und Reinigungsprozesse beschränkt, sondern überraschenderweise vorteilhaft wie beschrieben, für neue Färbeprozesse eignet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Wiederverwendung von entfärbten Abwässern, insbesondere aus dem Herkunftsbereich der Textilveredlungsindustrie, durch eine Reduzierung der Farbigkeit vorzugsweise mit Persulfaten, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerung der Färbung und Entfärbung als einheitlicher Prozeß durchgeführt wird, so daß die Entfärbung der Färbeflotte direkt im Anschluß an den Färbeprozeß vorzugsweise im Färbeaggregat unter Nutzung der vorhandenen Prozeßwärme erfolgt und die entfärbte Flotte ohne weitere Nachbehandlung anschließend als Prozeßwasser erneut eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß vor der Entfärbung bekannte Reinigungsverfahren, wie beispielsweise biologische Prozesse oder Membranfiltrationen, zur Abtrennung bzw. Reduzierung weiterer Abwasserinhaltsstoffe durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zu entfärbende Flotte auch farbiges Spül- oder Waschwasser sowie Klotzflotte sein kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Entfärbung in einem separaten Behälter oder Autoklaven, der mit dem Färbeapparat gekoppelt ist, erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Entfärbung unabhängig vom Färbeprozeß zeitlich und räumlich getrennt erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis S. gekennzeichnet dadurch, daß die entfärbte Flotte auch in anderen textilen Naßveredelungsprozessen wiederverwendet wird.