DE19928381A1 - Verfahren und Anlage zum Reinigen von Abwasser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zum Reinigen einer Filtermembran (50), die aus Stahl, Keramik und/oder anderen ozonbeständigen Materialien besteht, wobei die Filtermembran zum Reinigen mit ozonhaltigem Wasser durch- und/oder umspült wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen einer Filtermembran, insbesonde­ re einer solchen, die zum Reinigen von von Kraftfahrzeug-Waschanlagen stammendem Abwasser verwendet wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anlage zum Reinigen von Abwasser, insbesondere von in einer Kraftfahrzeug-Waschanlage anfallendem Abwasser, umfassend ein Schlammbecken, ein mit diesem verbundenes Stapelbecken, eine von dem Stapelbecken ausgehende zu einer Reinigungsstufe führende Leitung, von der wahlweise gereinigtes Abwasser einem Verbraucher oder dem Schlammfang bzw. dem Stapelbecken zuführbar ist, sowie einen Ozongenerator zum Anreichern von Abwasser mit Ozon.

Eine entsprechende Anlage ist dem DE 297 22 114 U1 zu entnehmen, mit der mit konstruktiv einfachen Maßnahmen und in kompakter Bauart Abwasser gereinigt werden kann, wobei ins­ besondere auch ein selbstregulierender Prozess durchführbar ist. Dabei wird in der Reini­ gungsstufe ein Spaltsieb verwendet, das eine bogenförmige Fläche bildet, entlang der das zu reinigende Abwasser strömt. Vor Zuführen des Abwassers zu dem Spaltsieb wird das Abwasser mit Ozon angereichert. Dabei ist jedoch der Ozongehalt derart einzustellen, dass das Ozon vollständig vor der Reinigungsstufe abgebaut ist, um weitere Reaktionen mit Abwasser zu unterbinden, wodurch anderenfalls eine Flockenbildung im aufbereiteten Wasser erfolgen würde.

Um auszuschließen, dass Ozon in eine vorgereinigtes Wasser aufnehmende Wasservorlage gelangt, muss daher zusätzlich eine UV-Lichtquelle der zu der Reinigungsstufe führenden Leitung vorgesehen sein, um gegebenenfalls noch vorhandenes Ozon vernichten zu können.

Allerdings besteht die Möglichkeit dann, wenn Abwasser nicht gereinigt werden soll, den Schlammfang mit mit Ozon angereichertem Abwasser zu beschicken, wodurch nicht nur der Abbau von normalem Schmutz, sondern auch der des an der Oberfläche angesammelten Öls und Benzins erfolgt. Ein diesbezüglicher Betrieb erfolgt jedoch grundsätzlich nur dann, wenn die Waschanlage nicht benutzt wird.

Um das Spaltsieb zu reinigen, sind aufwendige Maßnahmen erforderlich. So ist vorgesehen, dass das Spaltsieb von seiner Reinseite mit einem Sprühmedium beaufschlagt wird, um in den Spalten abgelagerte Reste entfernen zu können. Um den beim Reinigen anfallenden Schmutz sammeln zu können, muss das Spaltsieb des Weiteren auf seiner Schmutzseite eine Ab­ deckung aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein problemloses Säubern der Filtermembran möglich ist, insbesondere ein Entfernen von klebenden Substanzen, wie kohlenstoff-/wasserstoff­ haltigen und/oder lipophilen Stoffen oder Seifenresten mit einfachen Maßnahmen möglich ist, ohne dass aufwendige Veränderungen in einer die Filtermembran enthaltenden Anlage, ins­ besondere einer Kraftfahrzeug-Waschanlage erforderlich sind. Ferner soll eine gattungs­ gemäße Anlage derart weitergebildet werden, dass ein effizientes Säubern der Reinigungsstufe möglich ist, ohne dass es einer aufwendigen und wartungsintensiven Konstruktion bedarf. Dabei sollen Elemente benutzt werden, die ansonsten in einer entsprechenden Anlage, ins­ besondere einer Anlage zum Reinigen von von einer Kraftfahrzeug-Waschanlage stam­ mendem Abwasser vorhanden sind.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein Verfahren zum Reinigen einer Filtermembran dadurch gelöst, dass als Filtermembran eine solche aus Stahl, Keramik und/oder anderen ozonbeständigen Materialien benutzt wird und dass die Filtermembran zum Reinigen mit ozonhaltigem Wasser um- und/oder durchspült wird. Insbesondere wird die Filtermembran mit mit Ozon angereichertem Abwasser durch- und/oder umspült.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre ist es nur erforderlich, dass dann, wenn in der Anlage, in der die erfindungsgemäße Filtermembran integriert ist, kein neues Abwasser anfällt, das zum Beispiel in einem Stapelbecken vorhandenes Abwasser über einen Ozonge­ nerator und -injektor geführt und sodann der Reinigungsstufe zugeführt wird, wobei ins­ besondere die Filtermembran sowohl von der Rein- als auch von der Schmutzseite her mit mit Ozon angereichertem Abwasser umspült wird. Hierdurch erfolgt eine Oxidation der sich festgesetzten Schmutzstoffe mit der Folge, dass diese von der Membran gelöst werden und als aufgedicktes Schmutzwasser dem Schlammfang zugeführt werden können. Das weiterhin vorhandene Ozon kann sodann in dem Schlammfang selbst zu einem weiteren Abbau von Schmutz sowie vorhandenem Öl und Benzin dienen. Gleichzeitig erfolgt eine Geruchs­ maskierung. Der im Überschuss vorhandene Ozon stört dabei den Betrieb der Anlage selbst nicht, da das die Reinigungsstufe durchströmende und mit Ozon angereicherte Abwasser nicht - wie bei Normalbetrieb - zu einer Wasservorlage gelangt, der für einen Verbraucher be­ stimmtes Wasser entnommen werden kann.

Zur Erhöhung der Reinigungswirkung sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Filtermembran von ihrer Reinseite aus mit Druckimpulsen, insbesondere Luftdruck beauf­ schlagt wird. Auch besteht die Möglichkeit, das ozonhaltige Abwasser mit H₂O₂ zu versetzen oder das Ozon vollständig durch H₂O₂ zu ersetzen. Hierdurch ergibt sich ebenfalls die gewünschte Oxidationswirkung auf der Filtermembran zum Abbau der Ablagerungen.

Ein Verfahren zum Reinigen einer Filtermembran, die in einer Reinigungsstufe einer Wasch­ anlage verwendet wird, die zumindest einen Abwasser der Waschanlage sammelnden Schlammfang, ein nachgeordnetes Stapelbecken sowie eine der Reinigungsstufe zugeordnete Wasservorlage umfasst, zeichnet sich dadurch aus, dass im Normalbetrieb wahlweise Ab­ wasser von dem Stapelbecken unmittelbar der Reinigungsstufe oder Abwasser von dem Stapelbecken zumindest über einen Ozongenerator und/oder eine H₂O₂-Einspeisung dem Stapelbecken zugeführt wird, wobei von der Reinigungsstufe kommendes, gereinigtes Abwasser wahlweise der Wasservorlage oder dem Schlammfang zugeführt wird. Dabei können Schlammfang und Stapelbecken gegebenenfalls als Einheit ausgebildet sein.

Die Filtermembran selbst ist bevorzugterweise als Rohrkörper ausgebildet, der von außen nach innen durchströmt wird. Dabei umfasst eine Reinigungsstufe eine Vielzahl von von außen nach innen durchströmten Rohrkörpern.

Bei Normalbetrieb kann das Abwasser in einem Umfang mit Ozon und/oder H₂O₂ angerei­ chert werden, dass dessen oxidative Wirkung beim Zuführen des Abwassers in die Reini­ gungsstufe abgebaut ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Anlage bei Normalbetrieb nicht gestört wird.

Eine Anlage zum Reinigen von Abwasser, insbesondere von in einer Kraftfahrzeug-Waschan­ lage anfallendem Abwasser, umfassend ein Schlammbecken, ein mit diesem verbundenes Stapelbecken, eine von dem Stapelbecken ausgehende, zu einer Reinigungsstufe führende Leitung, von der wahlweise gereinigtes Abwasser einem Verbraucher oder dem Schlammfang bzw. dem Stapelbecken zuführbar ist, sowie einen Ozongenerator zum Anreichern des Ab­ wassers mit Ozon, zeichnet sich dadurch aus, dass die Reinigungsstufe eine aus Metall, Keramik und/oder anderen ozonbeständigen Materialien bestehende Filtermembran umfasst, die zum Reinigen mit mit Ozon und/oder H₂O₂ angereichertem Abwasser um- und/oder durchspülbar ist. Ferner kann die Filtermembran von der Reinseite her mit einer Druckquelle verbindbar sein, um den Reinigungsprozess des Filters selbst zu beschleunigen.

Der Filtermembran selbst weist vorzugsweise eine Rohrform auf, wobei deren Innenfläche Reinseite ist.

Insbesondere umfasst die Reinigungsstufe mehrere rohrförmige Filtermembrane, deren Innen­ räume in Reihe verbunden sind.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass von der Reinigungsstufe eine zu dem Schlammfang führende Leitung ausgeht, über die beim Reinigen der Filtermembran anfallendes aufgedicktes Schmutzwasser führbar ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Anlage zum Reinigen von Abwasser, insbesonde­ re von in einer Kraftfahrzeug-Waschanlage anfallendem Abwasser und

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Reinigungsstufe.

In Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung einer Anlage zur Aufbereitung von insbesondere von einer Kraftfahrzeug-Waschanlage 10 stammendem Abwasser dargestellt. Wesentliche Bestand­ teile der Anlage sind ein Schlammfang 12 und ein diesem nachgeordneter Ölabscheider 14, von dem wiederum Abwasser einem Stapelbecken 16 zuführbar ist. Des Weiteren ist eine Reinigungsstufe 18 sowie eine Wasservorlage 20 vorgesehen. Von dem Stapelbecken 16 gehen eine erste Leitung 22 und eine zweite Leitung 24 aus, über die Abwasser des Stapel­ beckens 16 mittels Förderpumpen 26, 28 förderbar ist. Die erste Leitung 22 mündet in der Reinigungsstufe 18, dessen Reinseite über eine Leitung 30 mit der Wasservorlage 20 ver­ bunden ist, von der über eine Leitung 32 gereinigtes Abwasser zu dem Verbraucher, d. h. der Waschanlage 10 gelangt oder über eine Leitung 34 zu dem Stapelbecken 16 zurückströmen kann. Die zweite Leitung 24 durchströmt einen mit einem Ozongenerator 36 verbundenen Injektor 38, um im erforderlichen Umfang das Abwasser mit Ozon anreichern zu können. Hinter dem Ozoninjektor 38 befindet sich in der Leitung 24 ein Zwei-/Drei-Wegeventil 40, über das das mit Ozon angereicherte Wasser wahlweise über eine Leitung 42 der Reinigungs­ stufe 18 oder über eine Leitung 44 dem Stapelbecken 16 zuführbar ist. Schließlich geht von der Schmutzseite der Reinigungsstufe 18 eine Leitung 46 aus, die zu dem Schlammfang 12 führt.

Zusätzlich kann die Reinigungsstufe 18 über eine Leitung 48 mit einer Druckluftquelle verbunden sein. Auch besteht die Möglichkeit, in der Leitung 24 vor dem Zwei-/Dreiwege- Ventil eine H₂O₂-Einspeisung vorzusehen.

Die Reinigungsstufe 18, die in einer Prinzipdarstellung in Fig. 2 dargestellt ist, besteht erfindungsgemäß aus rohrförmigen Filtermembranen 50, die von außen nach innen durch­ strömbar sind, d. h. die Innenflächen der rohrförmigen Körper bilden die Reinseiten. Bei den Filtermembranen handelt es sich um solche aus Edelstahl, Keramik oder andere ozonbestän­ dige Materialien, die gegenüber üblichen Membranfiltern den Vorteil eines hohen Durchsatzes zeigen.

Sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 insgesamt sechs rohrförmige Membranfilterkörper 50 in Reihe verschaltet, so umfasst die Reinigungsstufe 18 eine Vielzahl entsprechender rohrför­ miger Filtermembranen 50.

Die Arbeitsweise der der Fig. 1 zu entnehmenden Anlage mit der erfindungsgemäß ausgebil­ deten Reinigungsstufe 18 ist nun wie folgt:
Das von der Waschanlage 10 anfallende Abwasser gelangt zunächst von dem Schlammfang 12 über den Ölabscheider 14 zu dem Stapelbecken 16. Bei Normalbetrieb, also dann, wenn in der Waschanlage 10 Abwasser anfällt, wird aus dem Stapelbecken 16 mittels der Pumpe 26 zu reinigendes Abwasser über die Leitung 22 der Reinigungsstufe 18 zugeführt. Das zu reinigende Abwasser umströmt die die Reinigungsstufe 18 enthaltenden rohrförmigen Mem­ branfilterkörper 50 von außen nach innen, so dass der Reinseite, also den Innenräumen der rohrförmigen Körper 15 entnommenes gereinigtes Abwasser über die Leitung 30 in die Wasservorlage 20 strömt. Der Wasservorlage 20 kann sodann gereinigtes Abwasser für den Verbraucher, d. h. die Waschanlage 10 über die Leitung 32 entnommen werden. Gleichzeitig oder alternativ strömt gereinigtes Abwasser über die Leitung 34 in das Stapelbecken 16 zurück.

Sofern in gewissem Umfang eine Oxidation von im Abwasser des Stapelbeckens 16 vorhan­ denen Schmutzstoffen erfolgen soll, kann Abwasser über die Pumpe 28 und die Leitung 24 über den Ozoninjektor 38 strömen, um über die Leitung 44 zurück zu dem Stapelbecken 16 zu gelangen. In diesem Fall ist die Leitung 42, die zu der Reinigungsstufe 18 führt, über das Zwei-/Dreiwege-Ventil 40 abgesperrt.

Dann, wenn die Waschanlage außer Betrieb ist und die Reinigungsstufe 18 gereinigt werden soll, d. h. auf der Außenfläche der rohrförmigen Membranfilterkörper 15 abgelagerte Schmutzstoffe, insbesondere klebende Substanzen wie kohlenwasserstoffhaltige oder lipophile Stoffe bzw. Seifenreste entfernt werden sollen, wird die Anlage wie folgt betrieben.

Über die Leitung 24 wird aus dem Stapelbecken 16 entnommenes Abwasser über den Ozoninjektor 38 gefördert, wobei das Abwasser mit einem erheblichen Überschuss an Ozon angereichert wird. Alternativ oder ergänzend kann zusätzlich H₂O₂ zugegeben werden. Sodann strömt das stark oxidativ wirkende Abwasser über die Leitung 42 zu der Reinigungsstufe 18, wobei die Möglichkeit besteht, die rohrförmigen Membranfilterkörper 50 sowohl von innen als auch von außen mit dem mit Ozon bzw. H₂O₂ angereichertem Abwasser zu umspülen. Hierdurch erfolgt die erforderliche Oxidation der abgelagerten Schmutzstoffe mit der Folge, dass sich diese von den Membranflächen lösen. Das hierdurch aufgedickte Schmutzwasser wird sodann über die Leitung 46 dem Schlammfang zugeführt. Zur Verstärkung der Reini­ gungswirkung kann über die Leitung 48 in die Innenräume der rohrförmigen Körper 50 Druckluft eingeführt werden, die impulsartig auf die Innenflächen des Körpers 50 einwirkt.

Auch besteht die Möglichkeit, die Membrankörper 50 nur von außen nach innen oder von innen nach außen durchströmen zu lassen.

Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik sind zur intensiven Reinigung der rohrförmigen Membranfilterkörper 50 keine sauren oder alkalischen Hilfsmittel wie Tenside mehr erforderlich, wodurch eine unerwünschte Belastung des Abwassers erfolgen dürfte. Vielmehr benutzt man die Komponenten, die bei bekannten Anlagen anfallen, wie diese bei Kraftfahrzeug-Waschanlagen zum Einsatz gelangen.

Dadurch, dass die Membranfilterkörper aus Edelstahl, Keramik und/oder anderen ozonbe­ ständigen Materialien bestehen; ist eine unbedenkliche Reinigung mittels oxidativer Stoffe wie Ozon oder H₂O₂ möglich, ohne dass ein Angriff der Membrankörper 50 zu befürchten ist.

Claims (16)

1. Verfahren zum Reinigen einer Filtermembran, insbesondere einer solchen, die zum Reinigen von von Kraftfahrzeug-Waschanlagen stammendem Abwasser verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Filtermembran eine solche verwendet wird, die aus Stahl, Keramik und/oder anderen ozonbeständigen Materialien besteht, und dass die Filtermembran zum Reini­ gen mit ozonhaltigem Wasser durch- und/oder umspült wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran sowohl entlang ihrer Rein- als auch ihrer Schmutzseite mit dem ozonhaltigen Wasser wie ozonhaltigem Abwasser umspült wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran von ihrer Reinseite aus mit Druck-, insbesondere Luftdruckim­ pulsen beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ozonhaltige Wasser mit H₂O₂ versetzt wird oder das Ozon durch H₂O₂ ersetzt wird.

5. Verfahren zum Reinigen von Abwasser einer Anlage, insbesondere Abwasser einer Kraftfahrzeug-Waschanlage, die zumindest einen Abwasser der Waschanlage sam­ melnden Schlammfang, ein nachgeordnetes Stapelbecken sowie eine einer Reinigungs­ stufe zugeordnete Wasservorlage umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstufe aus aus Metall, Keramik und/oder anderen ozonbeständigen Materialien bestehenden Filtermembranen gebildet wird, dass im Normalbetrieb wahl­ weise Abwasser von dem Stapelbecken unmittelbar der Reinigungsstufe oder Ab­ wasser von dem Stapelbecken zunächst über einen Ozongenerator und/oder einer H₂O₂-Einspeisung zu dem Stapelbecken zurückgeführt wird und dass von der Reini­ gungsstufe kommendes gereinigtes Abwasser wahlweise der Wasservorlage oder dem Schlammfang bzw. dem Stapelbecken zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlammfang und das Stapelbecken als Einheit ausgebildet werden.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran als Rohrkörper ausgebildet wird, der von außen nach innen durchströmt wird.

8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von von außen nach innen durchströmten Rohrkörpern als die Reinigungsstufe ausgebildet wird.

9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Reinigen der Filtermembran anfallendes aufgedicktes Abwasser dem Schlammfang zugeführt wird.

10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Normalbetrieb der Anlage das Abwasser in einem Umfang mit Ozon und/­ oder H₂O₂ angereichert wird, dass dessen oxidative Wirkung beim Zuführen des Ab­ wassers in die Reinigungsstufe abgebaut ist.

11. Anlage zum Reinigen von Abwasser, insbesondere von in einer Kraftfahrzeug-Wasch­ anlage anfallendem Abwasser, umfassend ein Schlammbecken, ein mit diesem verbundenen Stapelbecken, eine von dem Stapelbecken ausgehende zu einer Reini­ gungsstufe führenden Leitung, von der wahlweise gereinigtes Abwasser einem Ver­ braucher oder dem Schlammfang bzw. dem Stapelbecken zuführbar ist, sowie einen Ozongenerator zum Anreichern von Abwasser mit Ozon, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstufe (18) aus Metall, Keramik und/oder andere ozonbeständige Materialien bestehende Filtermembranen (50) umfasst, die zum Reinigen mit mit Ozon und/oder H₂O₂ angereichertem Abwasser um- und/oder durchspülbar sind.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran (50) reinseitig mit einer Druckluftquelle verbunden ist.

13. Anlage nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran eine Rohrform aufweist, wobei deren Innenfläche Reinseite ist.

14. Anlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere rohrförmige Filtermembranen (50) mit ihren Innenräumen in Reihe ver­ bunden sind.

15. Anlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der rohrförmigen Filtermembranen (50) mit Druckluft beauf­ schlagbar ist.

16. Anlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das von der Reinigungsstufe eine zu dem Schlammfang führende beim Reinigen der Filterstufe (18) anfallendes aufgedicktes Schmutzwasser fördernde Leitung (46) ausgeht.