DE2340701A1 - Verfahren und vorrichtung zum wiedergewinnen von reinem wasser aus verduennten loesungen von abfall-feststoffen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum wiedergewinnen von reinem wasser aus verduennten loesungen von abfall-feststoffenInfo
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Description
DR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW
PATENTANWÄLTE
München, den 10. /,»j
Hl/Sv - G 2754·
CARVER-GREENFIELD CORPORATION 9 Great Meadow Lane, Hanover New Jersey, USA
Verfahren und Vorrichtung zum Wiedergewinnen von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen
Das wirtschaftliche Beseitigen von Abfall-Feststoffen und Wiedergewinnen von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen
von diesen ist ein bekanntes Problem. Idealerweise sollen
Vorrichtungen und Verfahren zur Wiedergewinnung von Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen ein leichtes
Verfügen über alle Abfall-Bestandteile, das Verhindern einer Verschmutzung, einen wirtschaftlichen Betrieb und
eine hygienische Handhabung ermöglichen und insbesondere zusätzlich reines Wasser liefern. Weiterhin ist es bei der
Wiedergewinnung von Reinwasser erwünscht, sowohl feste als auch flüssige Nebenprodukte zu erhalten, die entweder für
sich selbst verwertbar sind oder benutzt werden können, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erhöhen.
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Der Begriff "Lösung", wie er in dem Begriff "dünne oder verdünnte Lösung" benutzt wird, umfaßt allgemein Suspensionen,
Dispersionen und Mischungen und andere Formen von Fluid-Zuordnung von Feststoffen in Flüssigkeiten, insbesondere Abfall-Feststoffen
in Wasser , die nicht Lösungen im strengen Sinne für alle Zwecke sein müssen.
Bei dem bekannten üblichen Verarbeiten werden verdünnte Lösungen von Abfall-Feststoffen, wie Industrieabfälle und Rohabwässer
durch Setzen, Aeration bzw. Belüften, Chemikalien und Filtern bearbeitet, um einen Strom von Wasser zu erzeugen, der genügend
rein ist, um in einen Bereich einer letztlichen Ablagerung, wie einen natürlichen Strom oder Fluß entladen werden zu
können. Das Abwasser, das an diesem Punkt ausgetragen wird, ist im besten Falle nicht genügend rein für einen häuslichen Verbrauch
bzw. eine Trinkwasserbenutzung, sondern muß durch eine
lange, natürliche, aerobische Reinigung bzw. Aufbereitung gehen, bevor es für solche Zwecke geeignet ist. In dem Fall, wenn der
verdünnte Abfall Roh-Abwasser oder Abfluß beispielsweise von einer Konservenfabrik oder einem Schlachthaus ist, wird zusätzlich
zu dem relativ reinen Wasser, das in den Bereich der letztlichen Ablagerung ausgetragen wird, oftmals ein wässriger Schlamm
erhalten, der in einen geschlossenen Tank, der Digester oder Kocher genannt wird, ausgetragen wird. Der Digester weist ein
genügendes Volumen auf, so daß er Schlamm während einer Zeitdauer von 30 Tagen oder langer darin aufnehmen kann. Heizeinrichtungen
wie Heißwasser-Spulen sind in dem Digester vorgesehen und der Schlamm wird auf einer erhöhten Temperatur gehalten,
um eine aerobische, takterische Digestion der organischen Bestandteile vorzusehen, wodurch die Feststoffe teilweise
zu gasförmigen Produkten abgebaut werden. Die gasförmigen Produkte können einen wesentlichen Gehalt an Methan aufweisen
und somit kontinuierlich abgezogen werden, um als ein Brennstoff zum Erhitzen des durch die Digester-Heizschlangen
zirkulierten Wassers verbrannt zu werden. Die Feststoffe werden in einem Strom, der einen Wassergehalt von etwa 95 % aufweisen
kann, aus dem Digester abgezogen und in großen bzw. brei-
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ten Trocknungsbetten für eine abschließende Verdampfungs-Trocknung
auszubreiten. Die resultierenden trockenen Feststoffe können verbrannt oder zu Bauernhöfen als Düngemittel
oder für andere mögliche Zwecke abtransportiert werden.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Reinwasser aus verdünnten
Lösungen von Abfall-Feststoffen, mit dem bzw. der es möglich ist, im wesentlichen alles Wasser in einem wesentlich
reinen Zustand aus den verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen wiederzugewinnen, während aus den verdünnten Lösungen
von Abfall-Feststoffen verwertbare Nebenprodukte wie
trockene Feststoffe einschließlich trockenen und im wesentlichen ölfreien Feststoffen wiedergewonnen werden.
Erfindungsgeraäß werden verdünnte Lösungen von Abfall-Feststoffen
so behandelt, daß im wesentlichen das gesamte Wasser in diesen in einem in bedeutender Weise gereinigten oder im wesentlichen
reinen Zustand wiedergewonnen wird. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäß wiedergewonnene reine Wasser durch Verdampfen
gefolgt von Kondensation erhaltenes Wasser, das frei von suspendierten und gelösten Feststoffen ist, obgleich es möglicherweise
einige dampfdestillierte Komponenten enthalten kann. Vorteilhafterweise ersetzen das erfindungsgemäße Verfahren und die
erfindungsgemäße Vorrichtung die oben erwähnten Setz-, Belüftungs-,
chemischen Behandlungs- und Filtrationsschritte, die Vorrichtung zur Ausführung dieser Schritte ebenso wie die herkömmlichen nachfolgend
erforderlichen Vorrichtungen und Schritte zur Behandlung von Faulschlamm und Feststoffen in einem Digester und Trocknungsbetten.
Bei einem Verfahren zur Wiedergewinnung von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen werden erfindungsgemäß
die verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen durch Wärmeverdampfung
konzentriert und dadurch Abfall-Feststoffe in konzentrierter Lösung und Wasserdampf erzeugt, der Wasserdampf
kondensiert, den konzentrierten Abfall-Feststoffen ein relativ
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nicht-flüchtiges Öl zugemischt und dadurch eine Mischung erzeugt, die nach dem Entfernen des Wassergehaltes von diesem
fließfähig und pumpbar bleibt, das resultierende ölhaltige Gemisch durch Wärmeverdampfung dehydriert bzw. entwässert und
dadurch Wasserdampf und ein Schlamm von im wesentlichen wasserfreien Abfall-Feststoffen in Öl erzeugt und der bei dem Entwässern
entstandene Wasserdampf kondensiert.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Wiedergewinnung
von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen umfaßt erfindungsgemäß einen Tank, der einen Strom
der verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen aufnimmt und eine Rühr- oder Mischeinrichtung zum Homogenisieren der verdünnten
Lösung aufweist, einen ersten Verdampfer, eine Leitung, die sich von dem Tank zu dem ersten Verdampfer erstreckt und durch
die ein Strom von Abfall-Feststoffen in verdünnter Lösung von
dem Tank in den Verdampfungsbereich des ersten Verdampfers fließen kann, einen ersten Kondensator, eine Leitung, die sich
von dem ersten Verdampfer zu dem ersten Kondensator erstreckt und durch die Wasserdampf strömen kann, der aus dem Erhitzen der
verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen resultiert, einen zweiten Verdampfer, eine Verbrennungseinrichtung, die beiden Verdampfern
zur Zuführung von Verdampfungswärme zu diesen zugeordnet
ist, eine Leitung, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem Verdampfungsbereich des zweiten Verdampfers erstreckt und durch
die ein Strom von Abfall-Feststoffen in konzentrierter Lösung von dem ersten Verdampfer fließen kann, einen ölbehälter, eine
Einrichtung zum Übertragen von öl von dem ölbehälter zu der Leitung,
die sich von dem. ersten Verdampfer zu dem zweiten Verdampfer erstreckt, so daß ein vermischter Strom von konzentrierten
Abfall-Feststoffen und öl in den Verdampfungsbereich des zweiten Verdampfers geführt wird, einen zweiten Kondensator
und eine Leitung, die sich von dem zweiten Verdampfer zu dem zweiten Kondensator erstreckt und durch die Wasserdampf strömen
kann, der aus dem Erhitzen des Gemischs aus konzentrierten Abfall-Feststoffen und öl resultiert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wiedergewinnung von V/asser, wie es auf verdünnte Lösungen von Abfall-Feststoffen
angewendet wird, umfaßt somit die Schritte, die Abfall-Feststoffe in verdünnter Lösung durch Verdampfen zu konzentrieren
und das verdampfte Wasser wiederzugewinnen, die Abfall-Feststoffe, die jetzt in konzentrierter Lösung vorliegen, mit einem
Öl zu vermischen, um ein Gemisch zu erhalten, das selbst nach dem Entfernen von im wesentlichen dessen gesamten Wassergehalt
fließfähig und pumpbar bleibt, und das resultierende Gemisch aus Feststoffen, Wasser und Öl durch Wärmeverdampfung
zu entwässern und nachfolgend das verdampfte Wasser und einen im wesentlichen wasserfreien Schlamm aus Abfall-Feststoffen in
Öl wiederzugewinnen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird eine verdünnte Lösung von Abfall-Feststoffen in einen
sehr verdünnten Teil und einen relativ konzentrierten Teil, beispielsweise mittels Filtrieren oder Zentrifugieren geteilt.
Der sehr verdünnte Teil wird dann in der oben beschriebenen Weise konzentriert und die resultierenden konzentrierten Abfall-Feststoffe
werden mit dem anfänglich, konzentrierten Teil kombiniert, in Öl dispergiert und einer abschließenden Entwässerung unterworfen.
Der im wesentlichen wasserfreie Schlamm von Abfall-Feststoffen
in Öl kann gewünschtenfalls getrennt werden, um das Öl und die
Abfall-Feststoffe in einem im weiten Maße trockenen und ölfreien Zustand zu erhalten. Dies kann durch mechanischen Druck entweder
statischer.oder dynamischer Art oder beider Arten auf den wasserfreien
Schlamm ausgeführt werden, so daß der größere Teil des Öles aus den Feststoffen ausgepreßt wird. In einigen Fällen, wie bei
dem Verarbeiten von Abwasser oder Schlachthaus-Abfällen enthält der Abfall selber einen beachtlichen Anteil an öl unabhängig von
dem Öl, das vor dem Entwässern hinzugefügt werden kann. Dieses Öl wird durch die Entwässerungsstufe zusammen mit den Abfall-Feststoffen
und dem hinzugefügten Öl hindurchgeführt und wird zusammen mit dem entwässerten Schlamm und dem hinzugefügten Öl ausgepreßt.
Wenn der trockene oder im wesentlichen wasserfreie Schlamm
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genügend stark gepreßt wird, kann öl in einer Menge oder einer
Rate bzw. Geschwindigkeit gewonnen werden, die gleich der Menge ist oder über die Menge hinausgeht, die vorher den konzentrierten
Abfall-Feststoffen hinzugefügt worden ist. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß bei dem Pressen genug Öl für den
Entwasserungsschritt gewonnen wird, so daß der Arbeitsprozeß
in bezug auf die Ölanforderungen sich selbst genügt· Es ist in einigen Fällen noch mehr erwünscht, daß bei dem Auspressen etwas
mehr Öl erzeugt wird, als für den Entwasserungsschritt erforderlich
ist, so daß der Arbeitsprozeß einen Nettoöl-Überschuß
liefert.
Die nach dem Auspress-Arbeitsgang verbleibenden trockenen Abfall-Feststoffe
können oftmals für Zwecke außerhalb dieses Arbeitsprozesses selber benutzt werden und somit ein Arbeitsprodukt
darstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können zur Wiedergewinnung von reinem Wasser
aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen benutzt werden, die aus zahlreichen Quellen abgeleitet sind. Beispielsweise
findet die Erfindung Anwendung bei der Wiedergewinnung von Wasser aus einer Vielzahl von Materialien, die in einer wässrigen
Lösung oder wässrigen Dispersion gefunden werden, beispielsweise pulverförmige Kohle, Zement, verbrauchter Kalk, anorganische
Salze, Abwasser, Sohlachthaus-Ausfluß, Bdrschmand bzw. Bohrschlamm,
Schwarzlauge bzw. Ablauge von der Papierindustrie, Konservenfabrik- oder Konservenfabrikations-Abwasser etc..
Infolgedessen können in Abhängigkeit von der Quelle die aus dem Pressarbeitsgang wiedergewonnenen trockenen Abfall-Feststoffe
als Düngemittel oder möglicherweise als Vie^utter benutzt werden. Da sie weiterhin oftmals brennbar sind, können
sie als Brennstoff für die Erzeugung des Dampfes, der für das Betreiben der Verdampferkomponenten der Vorrichtung zur Konzentrierung
und Entwässerung erforderlich ist, und ebenfalls des Dampfes benutzt werden, der zum Betreiben der Zusatzausrüstung,
wie Pumpen, entweder direkt, wenn es dampfgetriebene
Pumpen sind, oder indirekt, wenn es motorgetriebene Pumpen sind und der Dampf benutzt wird, einen Turbogenerator direkt anzu-
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treiben, angewendet wird. Der Arbeitsprozeß kann somit zumindest teilweise in bezug auf die Brennstoffanfordernisse
sich selbst befriedigen. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung liefern somit ein Mittel, im wesentlichen
reines Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen und zusätzlich verwertbare Nebenprodukte aus diesen wiederzugewinnen.
Das mittels des erfindungsgemaßen Verfahrens behandelte Material
sollte Feststoffpartikel enthalten, die eine maximale Größe von etwa 6 mm (one-fourth inch) aufweisen. Größere
Partikel können mittels bekannter Techniken auf die Größe gemahlen oder verkleinert werden.
Die öle, die für die Zumischung zu den Abfall-Feststoffen in
konzentrierter Lösung benutzt werden, sind inerte, relativ nichtflüchtige öle oder Fette oder andere ölähnliche Materialien. .
Typisch für diese sind IaIg, andere tierische Fette und pflanzliche
Fette, die alle oftmals direkt aus dem Arbeitsprozeß abgeleitet werden können, Petroleum-Öle und deren Fraktionen und
Derivate einschließlich Heizöl, Glyzerine, Glykole und deren Mischungen und verschiedene flüssige Abfälle von Industrieanlagen,
die im allgemeinen von einer organischen Beschaffenheit sind. Es ist erwünscht, ein öl zu verwenden, das die Wirtschaftlichkeit
des Prozesses erhöht, d.h. eines das dem Feststoff-Produkt einen Wert hinzufügen kann, wie beispielsweise Abfallöle,
die normalerweise im Abwasser oder in Industrieabfällen gefunden werden, oder Heizöle oder öle, die bei der praktischen Ausführung
des Arbeitsprozesses selber abgeleitet werden, um die Kosten auf ein Minimum herabzusetzen. Die Menge des Öls wird so gewählt,
daß dessen Verhältnis im System in dem Bereich von etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsteilen basierend auf jedem Teil von nicht-fetten
Feststoffen liegt. Dies bezieht sich auf das gesamte öl, d.h. das hinzugefügte öl zuzüglich dem aus dem Arbeitsprozeß für eine
Wiederbenutzung abgeleiteten öl. Diese ölmenge liefert ein Gemisch,
das selbst in der Abwesenheit von Wasser fluide bzw. fließ-
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fähig und pumpbar ist. Der Begriff "fluid", wie er benutzt wird, ist synonym mit "flüssig", d.h. die Gestalt des Behälters
wird in dem Ausmaß, wie das Gemisch den Behälter füllt, angenommen. Dieser Begriff umfaßt somit ebenfalls schwere
viskose Fluide bzw. Flüssigkeiten, die pumpbar, jedoch noch für Warmeubertragungszwecke geeignet sind.
Während das Konzentrieren und Entwässern gemäß der Erfindung jeweils in den bekannten Einstufen- oder Eineffekt-Verdampfern
ausgeführt werden kann, wird bevorzugt jeder dieser Schritte in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Wärmeverdampfungsschritten
ausgeführt, wobei jeder der aufeinanderfolgenden Verdampfungsschritte bei einer sukzessiv höheren Temperatur
erfolgt und die resultierenden Abfall-Feststoff-Ströme eine
sukzessiv höhere Konzentration aufgrund einer Steigerung der Entwässerung aufweisen, wobei die aus jedem Verdampfungsschritt
resultierenden Dämpfe einen wesentlichen Teil des Wärmebedarfs für den vorhergehenden Wärmeverdampfungsschritt liefern. Somit
umfaßt die Vielzahl von aufeinanderfolgenden Wärmeverdampfungsschritten zumindest zwei Schritte. Die verwendbaren Einrichtungen
sind bekannte Mehrfach-Effekt-Verdampfer, beispielsweise von
Mojonnier, Bufflovak, Rodney-Hunt, etc..Funktionsmäßig kann die
Verdampferausrüstung von dem Typ mit Zwangsumlauf, Entspannungsverdampfung, Rückführung eines fallenden Films, Einzeldurchführung,
mittels Drehung abgewischten Films oder irgendeinem anderen geeigneten Typ sein. Die Temperaturen, Drücke und Konzentrationen
in jeder der aufeinanderfolgenden Reihen von Verdampfungsschritten sind im weiten Maße empirisch in Abhängigkeit von den
verwendeten Systemen und ölen.
Vorteilhafterweise liegen die Prozeßtemperaturen für die anfängliche
Konzentration der verdünnten Abfall-Feststoff-Mischungen in dem Bereich von etwa 200G bis etwa 93°O Cabout 7O0F to about
2000F) in der ersten Stufe und zwischen etwa 54-0O und 1210O
(about 13O0F to about 25O0F) in der zweiten, dritten oder abschließenden
Stufe eines Vielfach-Effekt-Verdampfungssystems.
Die bevorzugten Prozeßtemperaturen liegen in dem Bereich von etwa
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320C bis etwa 800C (about 900F to about 1750E1) in der ersten
Stufe und zwischen etwa 66°C und 104° C (about 15O0P to about
2200F) in der zweiten, dritten oder letzten Stufe. Die normalen
Prozeßtemperaturen für die Entwässerung des mit Öl konzentrierten
Abfall-Feststoff-Geinischs können in dem Bereich von
etwa 20°C bis etwa 1210C (about 700F to about 250°F) in der
ersten Stufe und von etwa 66°C bis etwa 2040C (about 1500F to
about 4-0O0F) in der zweiten, dritten oder abschließenden Stufe
eines Vieleffekt-Trocknungssystems liegen. Die bevorzugten Prozeßtemperaturen liegen in dem Bereich von etwa 32°C bis etwa
8O0C (about 90°F to about 1750S1) in der ersten Stufe und von
etwa 93°C bis etwa 177°C (about 200°F to about 35O0F) in der
zweiten, dritten oder letzten Stufe. Die vorgenannten Bereiche und Temperatursteigerungen sind vernünftig bzw· vorteilhaft
in dem Fall, wenn die Strömungen des zu konzentrierenden oder entwässernden Gemischs und des Heiz- oder Trocknungsdampfes
in dem Verdampfer im ;^es ent liehen im Gegenstrom erfolgen, wobei
ein Verdampfer mit dieser Betriebsweise ein "Ruckströmungs"-Verdampfer
genannt wird. Die Temperaturen hängen ebenfalls von der gewünschten Qualität des Endproduktes und der Wirtschaftlichkeit
der Brennstoffausnutzung, dem Kühlwasservorrat, der
Kapitalinvestition, etc. ab.
Der im vorstehenden Paragraph verwendete Begriff "erste Stufe" bezieht sich auf den Teil der Verdampferausrüstung, in welchem
das verdünnte Abfall-Feststoff-Gemisch oder das mit Öl konzentrierte
Abfall-Feststoff-Gemisch dem ersten Schritt einer aufeinanderfolgenden
Vielzahl von Verdampfungsschlitten ausgesetzt wird, wobei zwei oder drei oder mehr der "zweiten Stufe", "dritten
Stufe", etc. entsprechen. Der Begriff "Effekt" andererseits, wie er in dem Begriff "Vielfacheffekt" oder "Vieleffekt" benutzt
wird, ist auf die Strömung und Wirkungsweise des Heizmittels, das üblicherweise Dampf ist, in der Verdampferausrüstung bezogen.
Wenn die Strömung einer verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen
oder eines mit Öl konzentrierten Abfall-Feststoff-Gemischs, die bzw. das erhitzt und verdampft werden soll, im
Gegenstrom zu der Strömung des Heizmittels (Rückwärtsströmung)
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erfolgt, hat die erste Stufe des Verdampfers den gleichen Effekt wie dessen letzte.
Die Drücke sind nicht von kritischer Bedeutung und werden mit den Temperaturen gesteuert, um die erwünschten Verdampfungsgeschwindigkeiten
bei einer gegebenen Auslegung zu erreichen. So weist der Druck in der ersten Stufe geeigneterweise
einen Wert von etwa 1,2 cm Quecksilber absolut (1/2 inch Hg absolute) bis näherungsweise Atmosphärendruck
auf. Die Drücke nehmen dann in aufeinanderfolgenden Stufen in Abhängigkeit von den Temperaturen in dem oben erwähnten
Gegenstrom- oder Rückwärtsstrom-Fall zu. Vorteilhafterweise
wird die erste Stufe bei unteratmosphärischen Drücken und die letzte Stufe nahe bei Atmosphärendruck betrieben.
Der Vorteil der aufeinanderfolgenden Verdampfungsschritte geht aus dem folgenden hervor. Beispielsweise kann in einem
Doppel-Effekt-Verdampfer, dessen Aufgabe-Material mit einer Temperatur von 26,70C (800P) eintritt, das Material
den Verdampfer bei einer Temperatur von 1O7°C-121°G (225°-
250°P) bei Verhältnissen von näherungsweise einem halben Kilogramm benutztn Dampf für näherungsweise 6/8 bis 7/8 kg
verdampftes Wasser verlassen, während bei normalen Einzeleffekt-Arbeitsgängen etwa 3/4 kg Dampf erforderlich sind,
um das gleiche Ergebnis mit nur einem halben kg verdampftem Wasser zu erreichen. Wenn eine Dreifach-Effekt-Verdampfung
oder eine Verdampfung mit noch mehr Effekten benutzt wird, kann eine weitere Wirtschaftlichkeit im Brennstoffverbrauch
möglich gemacht werden. Die aus gedem der Wärmeverdampfungsschritte
nach dem ersten Schritt hervorgehenden Dämpfe liefern
einen wesentlichen Anteil der Wärmeanforderung des vorhergehenden Wärmeverdampfungsschrittes oder der vorhergehenden Stufe
in dem Fall eines Rückwärts-Strömungs-Verdampfers. Die einzige
Netto-Wärmezuführung oder äußere Wärmezuführung, die erforderlich
ist, ist die, die zum Anheben der Temperatur der Komponenten auf die Verdampfungstemperaturen und zum Ausgleichen der
Wärmeverluste erforderlich ist.
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Etwa 95 % des wiedergewonnenen Wassers wird aus dem Verdampfungs-Konzentrations-Schritt
des verdünnten Abfall-Fes tstoff-Gemischs abgeleitet und die verbleibenden etwa 5 # des wiedergewonnenen Wassers kommen aus der Dehydrierung
bzw. Entwässerung des mit Öl konzentrierten Abfall-Feststoff -Gemische. Das Wasser aus dem Konzentrierungsschritt
kann mit dem aus dem Entwässerungsschritt kombiniert
werden oder alternativ kann das Wasser aus den zwei Schritten oder Betriebsarbeitsgängen getrennt gehalten werden.
Das Endprodukt aus der Entwässerungsstufe ist im allgemeinen
ein im wesentlichen wasserfreier Öl-Abfall-Feststoff-Schlamm, der nicht mehr als 5 bis 10 Gew.-^ Wasser
auf einer Nicht-Fett-Basis enthält. Der Wassergehalt ist
so, daß ein Brennstoff-Wirkungsgrad, wenn die Abfall-Feststoffe, die von dem Öl getrennt worden sind, verbrannt werden,
gegeben ist oder ein Feilbieten dieser Feststoffe in einem im wesentlichen trockenen Zustand, wenn sie als ein
verkäufliches Produkt angeboten werden, möglich ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit dem Verfahren und der Vorrichtung im wesentlichen das
gesamte Wasser aus einer aufgegebenen oder als Rohmaterial vorliegenden verdünnten Abfall-Feststoff-Lösung in einem im
wesentlichen reinen Zustand wiedergewonnen werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise
beschrieben; in der einzigen Figur der Zeichnung ist schematisch ein Diagramm einer Vorrichtung zur
Wiedergewinnung von Reinwasser von verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen dargestellt.
Ein Strom von Abfall-Feststoffen in einer verdünnten wässrigen Lösung oder Dispersion tritt durch eine Leitung 1 in ein Mahlwerk
oder eine Zerkleinerungseinrichtung 2 ein. Von dem Mahlwerk
2 strömt der Strom von verdünnten Abfall-Feststoffen, der Feststoffteilchen mit einer maximalen Größe von etwa 6 mm
(one-farth inch) enthält, durch eine Leitung 3 in einen Misch-
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tank 4. Das Fluidsystem wird in dem Mischtank 4 homogenisiert oder verrührt bzw. durchgerührt mittels einer Rühreinrichtung
5 und dann mittels einer Pumpe 6 aus dem Mischtank
abgesaugt. Die Pumpe 6 liefert den verdünnten Schlamm oder die Lösung von Abfall-Feststoffen in Wasser durch eine
Leitung 7 zu einer Zentrifuge 8. Die Zentrifuge 8 teilt den
Schlamm von verdünnten Abfall-Feststoffen in zwei Ströme. Einer dieser Ströme, der nasse Abfall-Feststoffe enthält,
wird durch eine Leitung 9 in einen Tank 10 entladen. Der andere Strom, der Wasser mit nur sehr kleinen Mengen von
Abfall-Feststoffen enthält, wird durch eine Leitung 11 in einen Tank 12 entladen. Das Gemisch von sehr verdünnten Abfall-Feststoffen
wird mittels einer Pumpe 13 aus dem Tank abgesaugt.
Die Pumpe 13 liefert das Gemisch von sehr verdünnten Abfall-Feststoffen
durch eine Leitung 14 zu der ersten Stufe eines Vier-Effekt-Verdampfers 15 einer Gesamt-Konzentrations-Verdampfungsanordnung
oder -reihe,.. Im Verdampfer 15 wird Wasser
bei einem unteratmosphärischen Drucks der typischerweise etwa
4,8 cm Quecksilber absolut (2 inches Hg absolute) betragen kann, verkocht. Die Temperatur des teilweise konzentrierten
Produktes der eintretenden Lösung oder des eintretenden Gemisches von verdünnten Abfall-Feststoffen liegt in dem Bereich
von etwa 2O°G-93°G (70°-200°F) und bevorzugt zwischen etwa 320G und 800G (9O°-I75°i1) in Abhängigkeit von dem Druck
in dem Verdampfer. Das System wird durch Dampf aus der Leitung 16 erhitzt, der sich bei einer Temperatur befindet, die
etwa 16°G bis 23°G (30°-40°F) höher als die Temperatur der
teilweise konzentrierten verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen ist. Das Kondensat des Heizdampfes wird durch eine
Leitung 17 mittels einer Pumpe 18 abgesaugt und durch diese in eine Produkt-Wasser-Auslaßleitung oder ein solches Rohr
19 entladen. Wasserdampf, der sich als eine Folge der Konzentration des eintretenden Gemische verdünnter Abfall-Feststoffe
bildet, wird aus einer Dampfkammer 20 durch eine Leitung 21 in einen barometrischen Kondensator 22 entfernt, in
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welchem ein teilweises Vakuum mittels eines Ejektors bzw.
einer Düse 23 aufrechterhalten wird, der bzw. die mit Dampf durch eine leitung 24· versorgt wird.
Der durch die Leitung 21 in den Kondensator 22 eintretende Wasserdampf wird mit Kühlwasser gemischt und durch dieses
kondensiert, das durch eine Leitung 25 in den Kondensator
eintritt, und der resultierende Warmwasserstrom wird durch
eine Leitung 26 in eine Ausgußkammer bzw. Wasserkammer 27 entladen. Die Wasserkammer 27 empfängt ebenfalls den Dampf
und die nicht kondensierbaren Gase, die die Düse 23 verlassen, durch die Leitung 28, und das Was as? in der Wasserkammer
dient dazu, diesen Dampf zu kondensieren, während die nichtkondensierbaren Bestandteile an der Wasseroberfläche und von
dieser entweichen. Produktwasser wird kontinuierlich von der Wasserkammer durch eine Produktwasser-Auslaßleitung 19 abgezogen.
Gewünschtenfalls kann ein Teil des Produktwassers
durch die Wasser-Wiedergewinnungsanlage für eine erneute
Benutzung zurückgeführt werden» Alternativ kann das wiedergewonnene Wasser in einem Behälter für eine spätere Benutzung
für Anwendungsfälle gespeichert werden, bei denen im wesentlichen
sauberes Wasser erforderlich ist«
Der teilweise konzentrierte Schlamm von Abfall-Feststoffen in Wasser wird aus dem Verdampfer 15 kontinuierlich durch
eine Leitung 29 abgeführt und durch eine Pumpe 30 in die
zweite Stufe 31 der konzentrierenden Verdampfungseinrichtung
entladen. In dem Verdampfer der zweiten Stufe ist der Ablauf der gleiche wie in der ersten Stufe mit der Ausnahme,
daß der Druck allgemein höher ist. Der Druck in jeder nachfolgenden Verdampferstufe ist üblicherweise etwas höher als
in der vorhergehenden Stufe, wobei näherungsweise Atmosphärendruck
in der letzten Stufe erreicht wird. Die Temperatur des weiter konzentrierten Produktes des Verdampfers der zweiten
Stufe liegt in dem Bereich von etwa 52I-0C bis 12O0O (13O°-25O°F)
und bevorzugt zwischen etwa 660O und 104° 0 (i5O°-22O°i1) in
Abhängigkeit von dem Druck im Verdampfer. Das Heizmittel ist
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Dampf, das sich, bei einer Temperatur befindet, die etwa
16 bis 230G (30°-40°F) höher als die Temperatur des weiter
konzentrierten Abfall-Feststoff-Schlammes oder Zuführmaterials liegt, das den Verdampfer der zweiten Stufe verläßt·
Der Heizdampf kommt durch eine Leitung 32 von der Dampfkammer der dritten oder folgenden Verdampferstufe·
Das Kondensat des Heißdampfes wird durch eine Leitung 33 mittels einer Pumpe 34 abgesaugt und von dieser in die
Produktwasser-Auslaßleitung 19 entladen.
Der weiter konzentrierte Schlamm von Abfall-Feststoffen
in Wasser, der von dem Verdampfer 31 der zweiten Stufe abgezogen worden ist, wird von einer Pumpe 36 durch eine
Leitung 35 in die dritte Stufe 37 der konzentrierenden Verdampfungsanlage entladen, Der Druck in der dritten
Stufe ist allgemein höher als im Verdampfer 31 der zweiten
Stufe, jedoch vorteilhafterweise etwas geringer als Atmosphärendruck . Die Temperatur des noch weiter konzentrierten Abfall-Feststoff-Produktmaterials,
das die dritte Stufe verläßt, liegt in dem Bereich von etwa 52J-0O bis 1210G (13O°-25O°F)
und bevorzugt zwischen etwa 66°G und 1040O (15O°-22O°P) und
ist üblicherweise etwas höher als die Temperatur des Produktes aus dem Verdampfer 31 der zweiten Stufe« Das Heizmittel
ist Dampf bei einer Temperatur, die etwa 160G bis 280O (3O°-
5O0P) höher als die des Produktes liegt, und er kommt von
der Dampfkammer der folgenden oder vierten Stufe der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage
durch eine Leitung 38. Kondensat des Heizdampfes wird durch eine Leitung 39 abgezogen und
durch eine Pumpe 40 in di3 Produktwasser-Auslaßleitung 19 entladen.
Der noch weiter konzentrierte Schlamm von Abfall-Featatoffen
in Wasser, der aus dem Verdampfer 37 der dritten Stufe abgezogen wird, wird von einer Pumpe 41 durch eine Leitung 42 in
die vierte Stufe 43 der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage
entladen. Der Druck in der vierten Stufe ist üblicherweise
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höher als der in der dritten Stufe und ist vorteilhafterweise
näherungsweise Atmosphärendruck. Die Temperatur des Produktes des Verdampfers 4-3 der vierten Stufe, d.h. von Abfall-Peststoffen,
deren Wassergehalt sich gegenüber deren Zustand bei dem Eintritt durch die leitung 14- in die Konzentrierungs-Verdampfungsanlage
merklich bzw. wesentlich unterscheidet, ist allgemein größer als die des Produktes aus dem Verdampfer
37 der dritten Stufe und liegt in dem Bereich von etwa 54-0O
bis 121°0 (13O°-25O°F) und bevorzugt zwischen etwa 66° C und
104-0O (15O°-22O°F). Das Heizmittel ist Dampf bei einer Temperatur,
die etwa 16° bis 28°0 (3O°-5O°F) höheres die des selbst
noch weiter konzentrierten Abfall-Feststoff-Produktmaterials. Dieser Dampf wird in einem Feuerkessel 44 erzeugt und durch
eine Leitung 4-5 zu der vierten Stufe 4-3 der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage
gefördert. Kondensat des Heizdampfes wird durch eine Leitung 4-6 abgezogen und mittels einer Pumpe 4-7 zu
dem Feuerkessel zurückgeführt. Das Produkt-Abfall-Feststoff-Material,
das jetzt als ein Konzentrat in einer Wasserlösung oder Dispersion vorliegt, wird aus dem Verdampfer 4-3 der vierten
Stufe von einer Pumpe 4-8 abgesaugt und von dieser in einer Leitung 4-9 entladen.
Eine Pegelkontrolle in der zweiten, dritten und vierten Stufe der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage wird durch ein Pegel-Fühlelement
in dem Schlamm-Sumpf von jeder dieser Stufen aufrechterhalten, der Signale zu einem Drosselventil überträgt,
das der Pumpe in der Schlamm-Pumpenleitung, durch die die fragliche Stufe versorgt wird, folgt. Nach der Zeichnung steuern
Pegel-Fühlelemente 50, 51 und 52 in dem ScHlamm-Sumpf der zweiten,
dritten und vierten Verdampf er stufe 31» 37 bzw. 4-3 Pumpen-Auslaß-Drosselventile
53» 54- und 55 in den Schlamm-Vorschubleitungen
29, 35 bzw. 4-2. Obgleich es nicht so dargestellt ist, kann ein Pegel-Fühlelement in dem Schlamm-Sumpf der
ersten Stufe 15 der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage angeordnet
sein, um Steuersignale zu einem ebenfalls nicht dargestellten Drosselventil in der Zuführleitung 14- zu liefern. Ein
solches Ventil würde an dem Auslaß oder der Austragsseite der Pumpe 13 angeordnet sein, die einen Strom von sehr verdünnten
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Abfall-Feststoffen in Wasserlögung oder Dispersion aus dem
Tank 12 absaugt. Das so weit dargestellte und beschriebene Verdampfer-Pegel-Steuersystem ist von bekannter Beschaffenheit
und bildet selbst keinen Bestandteil der Erfindung. Diese Betrachtung ist ebenfalls auf die nachfolgend erläuterten
Verdampfer-Pegelsteuerungen anwendbar.
Der Grad der Konzentration der Abfall-Feststoffe in dem gesamten, von der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage mübels
der Pumpe 4-8 abgezogenen Materialstrom kann zumindest in qualitativen
Begriffen betrachtet werden. Dieser Materialstrom muß zumindest genügend fluide bzw. fließfähig sein, um pumpbar zu
sein, wobei im wesentlichen dessen gesamte Fluidität bzw. Fließfähigkeit von dessen Wassergehalt kommt, obgleich in
Abhängigkeit von der Beschaffenheit des ursprünglichen,
durch die Leitung oder das Rohr 1 zu dem dargestellten System geüLeferten Abfallmaterials einige Öle oder Fluid-Fette ebenfalls
vorhanden sein können und einen gewissen Beitrag zur Fließfähigkeit liefern können. V/enn bei einem Beispiel für
eine extreme Bedingung in einer Richtung angenommen wird, daß die Fließfähigkeit im wesentlichen vollständig aufgrund
des Wassergehaltes vorhanden ist, und wenn weiter angenommen wird, daß die in Frage stehenden Abfall-Feststoffe unlösliche
Papier-Faser-Abfälle sind, dann kann eine Feststoffkonzentration von nicht mehr als etwa 3 bis 4 Gew.-^ in dem von der
Pumpe 4-3 abgezogenen Material erreicht werden. Wenn für ein Beispiel für ein entgegengesetztes Extrem wiederum angenommen
wird, daß die Fließfähigkeit im wesentlichen vollständig aufgrund des Wassergehaltes gegeben ist, und wenn jetzt weiter
vorausgesetzt wird, d£> die in Frage stehenden Abfall-Feststoffe
lösliche Feststoffe von Schwarzlauge bzw. Ablauge von einer Papiermühle sind, kann eine Feststoffkonzentration von
etwa 50 Gew.-% gut erreicht werden. Im allgemeinen können Peststoffe,
die in Wasser löslich sind, in einem viel größeren Ausmaß konzentriert werden, als solche, die unlöslich sind.
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Es kann für jeden Fall vorausgesetzt v/erden, daß der Gehalt
an nicht-fetten Abfall-Feststoffen in dem Strom von Zufuhrmaterial
durch die Leitung 14- zu der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage
sehr gering ist und wahrscheinlich nicht mehr als 1/2 Gew.-% beträgt und in vielen besonderen Fällen beachtlich
geringer als das ist. Für Berechnungszwecke der Verdanroferauslegung
kann infolgedessen der durch die Leitung 14 zugeführte Materialstrom als im wesentlichen vollständig aus Wasser bestehend
betrachtet werden. Die Anzahl von Stufen, aus denen die gesamte Konzentrierungs-Verdaitrofungsanlage aufgebaut werden
soll, ob es vier oder mehr oder weniger sind, hängt in einem großen Ausmaß in gedera besonderen Fall von dem Prozentanteil
an V/asser ab, der in der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage
durch diese entfernt werden soll. Wie oben angegeben worden ist, ist dies wiederum eine Funktion der V/assermenge, die
in Verbindung mit den Abfall-Feststoffen belassen werden muß,
um die Pumpfähigkeit des Schlammes in dem Sumpf der letzten Stufe des Verdampfers sicherzustellen.·
Nach der Zeichnung wird Öl von einem Zentrifugen-Öltank 56
von einer Pumpe 58 durch eine Leitung 57 in den besonderen
Auslaß der Zentrifuge 8 geliefert, durch den die nassen Abfall-Feststoffe entladen v/erden, die etwa 5 bis 10 Gew.-."^
V/asser enthalten. Dort werden die nassen Abfall-Feststoffe
mit dem öl in einem Verhältnis gemischt, das eine Oumpfähige Fluid-Mischung oder einen pumpfähigen Schlamm liefert, die
bzw. der punrobar ist oder bleibt, selbst nach Verdampfung
von dessen relativ kleinem verbleibendem Wassergehalt und dessen Vermischen mit den Abfall-Feststoffen in dem Material,
das den Sumpf der letzten Stufe der Konzentrierungs.-Verdamofungsanlage
verläßt. Der Schlamm von nassen Abfall-Feststoffen in Öl kann für jede 100 Teile von nassen Abfall-Feststoffen
etwa 200 bis etwa 2000 Teile Öl enthalten. Der Schlamm fließt durch die Leitung 9 in den Tank 10 und
wird von dort von einer Pumpe 59 durch eine Leitung 5L- abgezogen
und entladen, die auf die Leitung 4-9 an einer T-Verbindung
oder T-Übergang trifft. Dort wird der Schlamm von
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nassen Abfall-Feststoffen in Öl mit den nassen Abfall-Feststoffen
gemischt, die aus dem Schlamm-Sumpf der vierten Stufe 43 der Konzentrierungs-Verdampfungsanlage entladen
worden sind, und der resultierende kombinierte Schlamm von nassen Abfall-Feststoffen in Öl strömt durch den Schenkel
des "!"'-Stücks in die erste Stufe 62 einer zweistufigen Trocknungs-Verdampfungsanlage.
In der ersten Stufe der Trocknungs-Verdampfungsanlage wird V/asser bei einem unteratmosphärischen Druck verkocht, der
typischerweise etwa 12 bis 24 cm Quecksilber absolut (5-ΊΟ
inches Hg absolute) betragen kann. Die Temperatur des teilweise dehydrierten bzw. entwässerten Produktes des eintretenden
Schlammes liegt in dem Bereich von etwa 21 C bis 121 C (7O°-25O°F) und bevorzugt zwischen etwa 32°G und 80°0 (90°-
175 F) in Abhängigkeit von dem Druck in dem Verdampfer. Das
System wird durch Dampf von einer Leitung 63 erhitzt, der
sich bei einer Temperatur befindet, die etwa 16 bis 23°0 (30o-4-0°F) höher als die Temperatur des teilweise entwässerten
Produktschlammes von Abfall-Feststoffen in Öl liegt.
Kondensat des Heizdampfes wird von einer Pumpe 64 in eine
Produktwasser-Auslaßleitung 65 entladen. Wasserdampf, der
sich als eine Folge der teilweisen Entwässerung des eintretenden Schlammes von nassen Abfall-Feststoffen in Öl gebildet
hat, wird von einer Dampfkammer 66 der ersten Stufe der Trocknungs-Verdampfungsanlage
durch eine Leitung 67 entfernt und strömt in einen barometrischen Kondensator 68, in welchem
ein Teilvakuum mittels eines E.jektors bzw. einer Düse 69
aufrechterhalten wird, die durch eine Leitung 70 mit Dampf
versorgt wird.
Der durch die Leitung 67 in den Kondensator 68 eintretende Wasserdampf wird mit Kühlwasser gemischt und von diesem
kondensiert, das durch eine Leitung 71 in den Kondensator eintritt, und der resultierende Warmwasserstrom wird durch
eine Leitung 72 in einen Wärmespeicher bzw. eine Wasserkammer 73 entladen. Die Wasserkammer (hot well) 73 empfängt
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ebenfalls Dampf und nicht-kondensierbare Gase, die die Düse
69 durch eine Leitung 74- verlassen, und das Wasser in der
Kammer dient dazu, den Dampf zu kondensieren, wobei die nichtkondensierbaren Bestandteile an der Wasseroberfläche und von
dieser entweichen. Produktwasser wird von der Wasserkammer kontinuierlich durch eine Leitung 75 abgezogen und zu einer
Produktwasser-Auslaßleitung 65 geführt. Wie in dem Fall des oben beschriebenen Konzentrierungsbetriebs kann ein Teil des
Produktwassers gewünschtenfalls durch die Wasser-Wiedergewinnungsanlage
hindurch wieder benutzt werden. Alternativ kann das wiedergewonnene Wasser in einem Behälter für eine Benutzung
für Anwendungsfälle gespeichert werden, bei denen Reinwasser erwünscht ist. Das Produktwasser von dem Dehydrierungs-
bzw. Entwässerungs- oder Trocknungsbetrieb kann mit dem von dem Konzentrierungsbetrieb kombiniert werden oder die Produktwasser
von diesen zwei Betriebsstufen können getrennt gehalten werden.
Der teilweise entwässerte Schlamm von Abfall-Peststoffen in
Öl, der in der ersten Stufe 62 der Trocknungs-Verdampfungsanlage erzeugt worden ist, wird durch eine Leitung 76 kontinuierlich
entfernt und von einer Pumpe 77 zu der zweiten Stufe 78 der Verdampfungsanlage entladen. Der Betrieb in der
zweiten Stufe ist ähnlich dem in der ersten Stufe mit der Ausnahme, daß der Druck üblicherweise höher ist und nahe bei
Atmosphärendruck liegt. Die Temperatur der im wesentlichen entwässerten Abfall-3?eststoffe und des Ölgemischs, die sich
kontinuierlich in dem Sumpf der zweiten Stufe 78 sammeln,
liegt in dem Bereich von etwa 660G bis 2040G (15O°-4OO°F)
und bevorzugt zwischen 93°G und 177°G (2OO°-35O°P) in Abhängigkeit
von dem Druck im Verdampfer. Das Heizmittel ist Dampf, der sich bei einer Temperatur befindet, die etwa 160C
bis 280G (3O°-5O°P) höher als die Temperatur des Schlammproduktes
aus wasserfreiem Öl und Abfall-Feststoffen ist, und wird in dem Feuerkessel 44 erzeugt, den er durch die Leitung
45 verläßt. Von der Leitung 45 zweigt eine Leitung 79 ab, die
den Dampf zu der zweiten Trocknungsstufe 78 führt. Kondensat
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des Heißdampfes wird von der zweiten Stufe der Trocknungs-Verdanrofungsanlage
durch eine Leitung 60 abgezogen, die in die Leitung 46 verbunden ist, und wird durch die letztere
Leitung von einer Pumpe 47 zu dem Feuerkessel 44 zurückgeführt. Das Produkt, ein Schlamm von Abfall-Feststoffen in 01,
der etwa 1 Gew.-^ Wasser basierend auf dem gesamten Material
oder etwa 5 bis 10 % in bezug auf das Gewicht der nicht-fetten
Feststoffe enthält, wird aus dem Sumpf der zweiten Stufe 7ei von einer Pumpe 81 abgesaugt und von dieser durch eine
Leitung 32 entladen, durch die der Schlamm zu einer Zentrifugeneinrichtung
85 geführt wird.
In dem Sumpf der zweiten Stufe der Trοcknungs-Verdampfungsanlage
erfolgt eine Pegelsteuerung durch ein Pegel-Fühlelement 8'j in dem Sumpf, das Signale zu einem Drosselventil 84
in der Leitung 76 überträgt. Die Strömung des trockenen Schlamms von Abfall-Feststoffen, Öl und Spurenmengen von
Wasser von der zweiten Stufe 78 der Trocknungs-Verdampfungsanlage
zur Zentrifuge 85 wird direkt durch ein Drosselventil 86 in der Leitung 82 auf der Auslaßseite bzw. Druckseite der
Pumpe 81 gesteuert. Das Öffnen dieses Ventils wird wiederum durch eine Feuchtigkeits-Fühleinrichtung 87 in dem Sumpf der
zweiten Stufe gesteuert. Ein übermäßig hoher Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms in dem Verdampfersumpf führt dazu, daß
das Ventil teilweise geschlossen und infolgedessen die Strömung von entwässertem Schlamm von dem Verdampfer reduziert
wird. Die Ventile 84 und 86, die durch die Pegel-Fühleinrichtung 85 bzw. die Feuchtigkeits-Fühleinrichtung 87 gesteuert
weifen, arbeiten zusammen, um einen richtigen Pegel von in geeigneter Weise trockenem Schlamm von nicht-fetten
Abfall-Feststoffen in Öl in dem Sumpf der zweiten Stufe 78 der Trocknungs-Verdampfungsanlage aufrechtzuerhalten. Eine
normale Zusammensetzung nach Gewicht des den Verdampfer durch die Leitung 82 verlassenden Schlammes beträgt etwa
1 # Wasser, 15 % nicht-fette Feststoffe und 84 % Öl oder
Fluid-Fette.
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Die Zentrifuge 85 trennt die entwässerten Abfall-Feststoffe
im Ülschlamm in zwei Ströme. Einer dieser Ströme, ein Strom
von relativ klarem Ül wird in eine Leitung 81 entladen und durch diese zu dem Zentrifugen-Öltank 56 geliefert. Das Öl
wird in der oben beschriebenen Weise vom Tank 56 durch die
Leitung 57 mittels der Pumpe 58 zum Auslaß der Zentrifuge 3
zurückzirkuliert, durch welchen die nassen Abfall-Feststoffe
entladen werden. Sollte das System Öl über das hinaus erzeugen, was für Fluidisierungszwecke, d.h. für die Erzeugung eines
Gernischs von Abfall-Feststoffen und Öl erforderlich ist, das in der Abwesenheit von irgendeinem Wassergehalt fluide
bzw. fließfähig und pumpbar bleibt, kann dieser Überschuß oder dieses Nettoprodukt-Öl aus dem Tank 56 abgezogen v/erden.
Der andere Strom von der Zentrifuge Ö5, der im wesentliehen
alle Abfall-Feststoffe, die in die Zentrifuge eintreten,
jedoch nur et v/a jQ bis 40 Gew.-# Öl enthält, wird in
eine Leitung 89 entladen und durch diese zu einer mechanischen Presseinrichtung 90 geliefert, die so konstruiert und
ausgelegt ist, daß sie eine v/es entliche Trennung der flüssigen und festen Bestandteile eines Flüssigkeits-Feststoff-Gemischs
bewirkt.
In der Zeichnung ist die Presseinrichtung 90 beispielsweise
als eine hin- und hergehende Presse oder ein Flüssigkeits-Feststoff
-Separator dargestellt, beispielsweise eine Presse vom Kolbentyp mit perforiertem Zylinder bzw. Drosselung oder
Käfig, wie sie in der US-PS 1 155 509 beschrieben ist. Die
Presseinrichtung kann eine Presse dieses Typs, jedoch ebenfalls
eine Presse irgendeines anderen geeigneten Typs sein. Im allgemeinen Sinne kann die Zentrifuge 85 selber als eine
Flüssigkeits-Feststoff -Trennpresse angesehen v/erden, in der Drücke oder Trennkräfte dynamisch anstatt statisch erzeugt
werden. Erfindungsgemäß führen bestimmte verdünnte Abfall-Feststoff
-Lösungen oder -Mischungen, die einer erfindungsgemäßen Verarbeitung zugänglich sind, zu trockenen Schlämmen
an dem Surapfauslaß der aweiten Stufe 78 der Trocknungsoder Entwässerungs-Verdamofungsanlage, die in ökonomischer
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und angemessener Weise in deren nicht-fette Feststoffe und flüssige Ölbestandteile mittels nur eines einzigen
Teils einer mechanischen Ausrüstung, d.h. beispielsweise entweder mittels einer Zentrifuge alleine oder mittels
einer Presse mit perforiertem Zylinder alleine getrennt werden können.
Zwei Materialströme verlassen die Presseinrichtung 90,
möglicherweise intermittierend in Abhängigkeit von der Art der Presse. Einer dieser Ströme, ein Ölstrom, der
von der Presseinrichtung mittels einer Pumpe 92 durch
eine Leitung 91 abgezogen wird, repräsentiert das Öl,
das aus dem im wesentlichen wasserfreien, jedoch noch
öl enthaltenden Material ausgepreßt worden ist, welches von der Zentrifuge 35 durch die Leitung 89 zu der Presseinrichtung
geliefert worden ist. Das Öl vermischt sich mit dem trockenen Schlamm von Öl und Abfall-Feststoffen,
der von der zweiten Stufe 78 der Trocknungs-Verdampfungsanlage
zu der Zentrifuge 85 strömt, und fluidisiert diesen weiter bzw. nach diesem weiter fließfähig. Dies ist
nicht der einzige Weg, auf dem Öl von der Presseinrichtung gehandhabt werden kann. Solches Öl kann beispielsweise
direkt zu dem Zentrifugen-Öltank 56 geführt werden.
Wenn vorausgesetzt wird, daß die verdünnte Feststoff-Lösung oder das verdünnte Gemisch ursprünglich Öl enthält,
wird durch die Stärke des in und von der Presseinrichtung 90 ausgeführten Arbeitsganges bestimmt, ob
das System ein ITettoölx>rodukt erzeugt oder nicht, das
abgezogen v/erden kann. Ein Zusammenpressen, bis gerade
ein "Ausgleichs" ("break even")-Pegel von Restöl in den Abfall-Feststoffen erreicht wird, ermöglicht es, daß das
System ohne Hinzufügung irgendwelchen Öls oder Fettes mit der Ausnahme der für Startzwecke erforderlichen
Menge, jedoch ebenfalls ohne die Möglichkeit der Erzeugung irgendeines Wettoölproduktes funktioniert. Wenn
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bis auf einen höheren Wert als den "Ausgleichs"-Pegel,
d.h. einen Pegel ausgepreßt wird, bei dem mehr Restöl in den ausgepreßten Abfall-Feststoffen vorhanden ist,
als ursprünglich mit diesen Feststoffen in dem durch die Leitung 1 in das System strömenden Aufgabe-Material
von verdünnter Abfall-Feststoff-Lösung verbunden war, wird nicht nur die Möglichkeit für ein Nettoölprodukt
beseitigt, sondern entsteht das Erfordernis, dem System kontinuierlich Öl oder Fluid-Fett für Aufbereitungszwecke
zuzuführen.
Der andere, die Presseinrichtung 90 verlassende Materialstrom, ein Strom von gepreßten trockenen Abfall-Feststoffen,
der durch eine Leitung oder eine Förderbahn 93 abgezogen wird, wird zu einem Mahlwerk oder einer Zerkleinerungseinrichtung
94- geliefert. Diese Feststoffe, die auf
das Auswerfen aus der Presseinrichtung 90 hin in Kuchenoder
Klumpenform vorliegen, enthalten etwas Öl oder Fett, jedoch erwünschtermaßen nicht mehr als etwa 20 Gew.-^ und
bevorzugt Fett in einer Menge von weniger als 15 Gew.-#. Mittels des Mahlwerkes 94- werden die gepreßten Feststoffe
zu Granulatform, wenn nicht Pulverform reduziert und von dem Mahlwerk strömen sie durch eine Leitung 95 zu der Saugseite
eines Gebläses 96. Das Gebläse entlädt die zerkleinerten Abfall-Feststoffe als Brennstoff durch eine Leitung
zu dem Feuerkessel 4-4·. Alternativ kann der Feuerkessel 44 umgangen werden und können die Abfall-Feststoffe durch eine
Leitung 98 für eine Verwendung außerhalb des dargestellten Systems abgezogen werden.
Wenn das erfindung^mäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung für die Behandlung bzw. Verarbeitung einer verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen benutzt werden, die
nicht in der Lage ist, brennbare Feststoffe in einer Rate bzw. Geschwindigkeit bzw. Menge zu liefern, um alle Brenn-
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stoff-Anforderungen für die Dampferzeugung zu erfüllen,
oder wenn die wiedergewonnenen Feststoffe außerhalb des Systems verwendet werden sollen, kann zusätzlicher Brennstoff
in der Form von Heizöl oder irgendeinem anderen geeigneten Material durch eine Leitung 99 dem Feuerkessel
zugeführt werden. Wenn der in dem Feuerkessel verwendete Brennstoff von einer solchen Beschaffenheit ist, daß Restasche
oder nicht brennbare Mineral-Materialien zurückbleiben, kann diese Asche mittels Zyklonen und Staubsammlern
wiedergewonnen werden, wobei diese durch eine Leitung 100 von dem Feuerkessel entfernt wird,
V/ie oben festgestellt worden ist, ist Ziel der Erfindung die Schaffurfg eines Verfahrens und einer Vorrichtung für
die Wiedergewinnung von V/asser in im wesentlichen reiner Form von verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen, d.h.
Wasser von der Qualität von verdampftem Wasser. Die Reinheit des Wassers kann durch den sogenannten biologischen
Sauerstoffbedarf (BOD) und den chemischen Sauerstoffbedarf (GOD) bestimmt werden. Der biologische Sauerstoffbedarf und
der chemische Sauerstoffbedarf sind aufgrund des Vorhandenseins von organischen Verbindungen in Wasser gegeben, die
oftmals ein geringes Molekulargewicht haben und wasserlöslich und dampfdestillierbar sind, obgleich suspendiertes
nicht destillierbares organisches Material ebenfalls zu dem biologischen und dem chemischen Sauerstoffbedarf beiträgt.
Typisch für Verbindungen mit geringem Molekulargewicht sind Aldehyde, Ketonen, Ester, Alkohole, fettige Säuren, Amine, etc.
V/as den biologischen Sauerstoffbedarf anbetrifft, wandeln Bakterien bestimmte dieser organischen Verbindungen um. Infolgedessen
kann der biologische Sauerstoffbedarf in einer bekannten Weise gemessen werden, wie beispielsweise durch
Hinzufügen von Bakterien und Sauerstoff zu einer zu testenden Wasserprobe und Messen der Sauerstoffmenge, die von den
Bakterien beim Umwandeln der organischen Verbindungen aufgebraucht wird. Die verbrauchte Sauerstoffmenge ist ein Maß für
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den biologischen Sauerstoffbedarf. Der chemische Sauerstoffbedarf
andererseits ist ein Haß für das vorhandene chemisch oxydierbare organische Material. Der chemische Sauerstoffbedarf
wird bestimmt, indem eine bekannte Menge von Kaliumpermanganat der Wasserprobe hinzugefügt wird und mit Ferroammonsulfat
zurücktitriert wird, um die Menge des verbleibenden Kaliumpermanganats zu bestimmen. Die Differenz gibt die Menge
an Kaliumpermanganat an, die zum Oxydieren von chemisch oxydierbarem organischen Material benutzt worden ist und gibt ein
Maß für den chemischen Sauerstoffbedarf. Der biologische Sauerstoffbedarf beträgt üblicherweise, jedoch nicht immer, etwa
60 % des chemischen Sauerstoffbedarfs. Die Einheiten sind
identisch, wobei die Werte üblicherweise in mg/1 (mg/1) ausgedrückt werden.
Organische Materialien, die für den biologischen Sauerstoffbedarf und den chemischen Sauerstoffbedarf verantwortlich
sind, sind im allgemeinen in verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen vorhanden, die für eine Behandlung in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglich sind. Materialien, die zum biologischen
Sauerstoffbedarf und chemischen Sauerstoffbedarf beitragen,
können, um sicherzugehen, als thermische Abbauprodukte in den
Konzentrierung- und abschließenden Entwässerungs- oder Trocknungs-Arbeitsgängen
gemäß der Erfindung, ,jedoch nur in einem minimalen Ausmaß gebildet werden. Es ist erwünscht, daß das
aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen wiedergewonnene V/asser sowohl einen niedrigen biologischen als auch
einen niedrigen chemischen Sauerstoffbedarf auf v/eist. Die Vorteile der Erfindung bei der Wiedergewinnung von im wesentlichen
reinem Wasser aus solchen Lösungen oder Dispersionen v/erden aus einer folgenden Betrachtung klar. Das wiedergewonnene
V/asser ist frei von suspendiertem organischem Material aufgrunddessen, daß es durch Verdampfen gefolgt von
einer Kondensation erhalten worden ist, wobei im wesentlichen keine Mitnahme von Feststoffmaterial erfolgt. Der
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Konzentrierungsarbeitsgang, der in der Abwesenheit von Öl
ausgeführt wird, erfolgt bei relativ niedrigen Temperaturen. Infolgedessen befindet sich die Dampfdestillation von organischen
Verbindungen auf einem Minimum. Weiterhin werden durch die geringen Temperaturen, die in dem Konzentrierungsarbeitsgang
angewendet werden, v/eniger thermische Abbauprodukte (thermal decomposition oroducts) gebildet, die zu dem
biologischen und chemischen Sauerstoffbedarf beitragen.
In dem abschließenden Entwässerungs- oder Trocknungsarbeitsgang, der in der Gegenwart von Öl ausgeführt wird, sind höhere
Temperaturen erforderlich, um das restliche V/asser auszutreiben. Folglich weist das aus dem Trοcknungs-Arbeitsgang wiedergewonnene
V/asser, d.h. das in der Leitung 65 wiedergewonnene Wasser einen höheren Gehalt an organischen Verbindungen auf, was einen höheren
biologischen und chemischen Sauerstoffbedarf ergibt, als ihn das aus dem Konzentrierungs-Arbeitsgang wiedergewonnene
V/asser, d.h. das in die Leitung 19 wiedergewonnene Wasser
aufweist. Jedoch können 95 % des gesamten wiedergewonnenen Wassers ein Produkt des Konzentrierungs-Arbeitsganges sein,
wobei nur 5 % von dem Entwässerungs-Arbeitsgang kommen, und
in praktisch ,jedem v/irklichen Fall wird zumindest viel mehr V/asser in dem ersteren Arbeitsgang als in dem letzteren wiedergewonnen.
Wenn infolgedessen das aus dem Konzentrierungsarbeitsgang wiedergewonnene Wasser mit dem aus dem Trocknungsarbeitsgang
wiedergewonnenen kombiniert wird, werden der biologische und der chemische Sauerstoffbedarf nicht unannehmbar
hoch und sind in der Tat üblicherweise sehr niedrig, da das aus dem Trocknungsarbeitsgang wiedergewonnene V/asser nur eine
kleinere bzw. verschwindende Konroonente der gesamten Wiedergewinnung
darstellt. Alternativ kann das aus dem Konzentrierungsaroeitsgang wiedergewonnene Wasser von dem aus dem abschließenden
EnWässerungs- oder Trocknungsarbeitsgang getrennt gehalten
werden, wenn besonders reines V/asser erwünscht ist.
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Im folgenden wird anhand eines Beispiels erläutert, wie bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im wesentlichen
reines Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen wiedergewonnen werden kann.
Verdünnte Lösungen von Abfall-Feststoffen von verschiedenen
Quellen, d.h. pharmazeutische Abfälle, Konservenfabrik-Abfälle und Pflanzenöl-Raffinerie-Abfälle wurden gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren behandelt. Es wurden die anfänglichen Werte für den biologischen und den chemischen Sauerstoffbedarf
der Abfall-Feststoffe in der verdünnten Lösung und die Werte für den biologischen und den chemischen Sauerstoffbedarf
des gesamten wiedergewonnenen Wassers, d.h. des aus dem Konzentrierungs-Arbeitsgang und dem Trocknungs-Arbeitsgang
zusammengenommenen Wassers bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt, wobei der biologische
Sauerstoffbedarf mit BOD und der chemische Sauerstoffbedarf mit COD abgekürzt ist.
Anfangswert
Versuchs-Nr.
Pharmazeutische
Abfälle:
Abfälle:
1
2
3
2
3
Kons ervenfabrikabfälle:
4
5
5
Pflanzenöl-Raffinerie-Abfälle:
COD
15 750 33 250 35 100
149 600 280 000
BOD
Wiedergewonnenes V/asser
GOD BOD
7 875 mg/1 12 765 22 700
29 000
85 500
300 200 mg/1 518 575 1920 1620
988 570 975 710
30 600 20 200
350 300
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2 3 A O 7 01
Die in der oben stehenden Tabelle angegebenen Daten zeigen das merkliche Absinken des biologischen Sauerstoffbedarfs
und des chemischen Sauerstoffbedarfs in dem aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen wiedergewonnenen Wasser,
die aus mehreren Quellen abgeleitet sind, wenn die Wiedergewinnung des Wassers in erfindungsgemäßer V/eise ausgeführt
wird.
Die in Verbindung mit der dargestellten Ausführungsform beschriebenen
Kondensatoren 22 und 68, die als barometrische Kondensatoren dargestellt sind, können ebenfalls Oberflächen-Kondensatoren
sein. Kondensatoren des letzteren Typs sind nützlich, das Kühlwasser, d.h. durch die Leitungen 25 und
gelieferte Wasser von dem System-Kondensat-Produktwasser getrennt zu halten, insbesondere, wenn das Kühlwasser nicht
von dem Produktwasser selbst abgeleitet wird, sondern stattdessen von irgendeiner Quelle kommt, deren Wasser nicht angemessen
rein ist, wie von einem Strom, See oder Fluß. Tatsächlich ist bei den Versuchen, deren Ergebnisse oben in der
Tabelle angegeben sind, das Kondensator-Kühlwasser anfänglich nicht von dem Produktwasser abgeleitet und nachfolgend
nicht mit Wasser oder Dampf, das die Verdampfer verlassen hat, vermischt worden. Erfindungsgemaß kann jedoch ein Teil
des Kondensat-Produktwassers als Kühlwasser für die Kondensatoren benutzt werden, insbesondere wenn diese barometrische
Kondensatoren sind, nachdem es in geeigneter Weise heruntergekühlt worden ist oder man es natürlich hat abkühlen lassen.
Der Antriebsdampf für die Ejektoren bzw. Düsen 23 und 69, der
in diese Einrichtungen durch die Leitungen 24 und 70 eintritt
und diese durch die Leitungen 28 und 74- verläßt, kann von dem
Prozeß abgeleitet werden, d.h. in dem Feuerkessel 44 erzeugt oder aus diesem abgeleitet werden. Ejektordampf bzw. Saugdampf
aus dieser oder einer anderen Quelle stellt nicht in jedem Fall ein Verunreinigungsmittel dar, da er in den Heißwasser-Sammelkammern
27 und 73 kondensiert und mit einem Teil des in
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den Leitungen 19 und 65 fließenden Produktwassers vermischt
und ein Teil von diesem wird. Ebenso wie es nicht erforderlich ist, daß die Kondensatoren 22 und 68 barometrische
Kondensatoren sind, ist es ebenfalls nicht erforderlich, daß das Vakuum in diesen Kondensatoren durch Ejektoren bzw.
Düsen erzeugt wird, die durch Dampf oder irgendein anderes !Fluid angetriä)en werden. Es können mechanische Vakuumpumpen
anstelle der Ejektoren benutzt werden. Wenn mechanische
Pumpen bei dem fraglichen Arbeitsgang angewendet werden, werden die Heißwasser-Sammelkammern 27 und 73 zumindest
für irgendeinen Zweck der Wirkungsweise als Kondensatoren überflüssig und das durch die Leitungen 26 und 27 fließende
Kondensat, d.h. das Kondensat des aus den Dampfkammern der Verdampfer der ersten Stufe kommenden Dampfes fließt direkt
in die Produktwasserleitungen 19 und 65 ohne irgendein Mischen
bis auf das Mischen mit dem Kondensator-Kühlwasser in dem Fall, dass die Kondensatoren 22 und 6G barometrische Kondensatoren
sind, wie es dargestellt ist.
- Patentansprüche -
5 0 9 ö 1 0 / 0 9 1 3
Claims (1)
- - 30 PatentansprücheVerfahren zum Wiedergewinnen von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine verdünnte wässrige Lösung von Abfall-Feststoffen durch Wärme-Verdampfung konzentriert und dadurch Wasserdampf und eine konzentrierte Lösung von Abfall-Feststoffen erzeugt wird, daß der Wasserdampf kondensiert und das resultierende Kondensat als ein Reinwasserprodukt wiedergewonnen wird, dass der konzentrierten Lösung von Abfall-Feststoffen ein relativ nichtflüchtiges Öl beigemischt und dadurch eine Mischung hergestellt wird, die nach dem Entfernen des Wassergehaltes von dieser fließfähig und pumpbar bleibt, daß das resultierende, Öl enthaltende Gemisch durch Wärme-Verdampfung entwässert und dadurch Wasserdampf und ein Schlamm von im wesentlichen wasserfreien Abfall-Feststoffen in Öl erzeugt wird und daß der bei der Entwässerung gewonnene Wasserdampf kondensiert und das resultierende Kondensat als ein Reinwasserprodukt wiedergewonnen wird.2. Verfahren zum Wiedergewinnen von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine verdünnte wässrige Lösung von Abfall-Feststoffen in eine relativ konzentrierte Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion und eine relativ sehr verdünnte Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion aufgeteilt wird, daß die relativ sehr dünne Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion durch Wärme-Verdampfung konzentriert und dadurch Wasserdampf und eine' konzentrierte Lösung von Abfall-Feststoffen erzeugt wird, daß der Wasserdampf kondensiert und das resultierende Kondensat als ein Reinwasserorodukt wiedergewonnen wird, daß die relativ konzentrierte Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion mit einem relativ nichtflüchtigen Öl und mit der konzentrierten Lösung von Abfall-Feststoffen kombiniert und dadurch ein Gemisch erzeugt wird,509810/0913daß nach dem Entfernen des Wassergehaltes von diesem fließfähig und pumpbar bleibt, daß das resultierende Öl enthaltende Gemisch durch Wärme-Verdampfung entwässert und dadurch Wasserdampf und ein Schlamm mit im wesentlichen wasserfreien Abfall-Feststoffen in Öl erzeugt wird und daß der bei dem Entwässern entstandene Wasserdampf kondensiert und das resultierende Kondensat als ein Reinwasserprodukt wiedergewonnen wird.J. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konzentrieren der relativ sehr verdünnten Abfall-Feststoff-Losungsfraktion bei Temperaturen in dem Bereich von etwa 200G bis 12O0C (700F to 2500F) und das Entwässern bei Temperaturen in dem Bereich von etwa 200C bis 205°C (700F to 400°F) ausgeführt wird.4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm aus wasserfreien Abfall-Feststoffen in Öl in ein Produkt von trockenen und im wesentlichen ölfreien Abfall-Feststoffen und ein Öl aufgetrennt wird.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des aus dem Trennen des Schlamms von Abfall-Feststoffen in öl resultierenden Öls als wenigstens ein Teil des Öls benutzt wird, das mit der relativ konzentrierten Abfall-Feststoff-Losungsfraktion und der konzentrierten Lösung von Abfall-Feststoffen kombiniert wird.6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Produktes von im wesentlichen ölfreien Abfall-Feststoffen, das aus der Trennung des Schlamms von Abfall-Feststoffen in Öl resultiert, als wenigstens ein Teil des Brennstoffes benutzt wird, der für die Erzeugung der Verdampfungswärme für das Konzentrieren und Entwässern erforderlich ist.509810/091 37· Vorrichtung zum Wiedergewinnen von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen, gekennzeichnet durch einen Tank, der einen Strom einer verdünnten wässrigen Lösung von Abfall-Feststoffen aufnimmt, einen ersten Verdampfer, eine Leitung, die sich von dem Tank zu dem ersten Verdampfer erstreckt und durch die ein Strom von verdünnter Lösung von Atfall-Feststoffen von dem Tank in den Verdampfungsbereich des ersten Verdampfers strömt, einen ersten Kondensator, eine Leitung, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem Kondensationsbereich des ersten Kondensators erstreckt und durch die Wasserdampf strömt, der aus der Konzentrierung der verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen durch Wärmeverdampfung resultiert, eine Einrichtung, die Wasserdampf-Kondensat von dem ersten Kondensator als ein Reinwasserprodukt abzieht, einen zweiten Verdampfer, eine Verbrennungseinrichtung, die den Verdampfern zur Zuführung von Verdampfungswärme zu diesen zugeordnet ist, eine Leitung, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem Verdampfungsbereich des zweiten Verdampfers erstreckt und durch die ein Strom einer konzentrierten Lösung von Abfall-Feststoffen von dem ersten Verdampfer strömt, einen Ölbehälter, eine Einrichtung, die Öl von dem Ölbehälter zu der Leitung überträgt, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem zweiten Verdampfer erstreckt, so daß ein resultierender vermischter Strom von konzentrierter Lösung von Abfall-Feststoffen und Öl in den Verdampfungsbereich des zweiten Verdampfers geführt wird, einen zweiten Kondensator, eine Leitung, die sich von dem zweiten Verdampfer zu dem Kondensationsbereich des zweiten Kondensators erstreckt und durch die Wasserdampf strömt, der aus dem Entwässern des Gemischs von konzentrierter Lösung von Abfall-Feststoffen und Öl durch Wärmeverdampfung resultiert, und eine Einrichtung, die Wasserdampf-Kondensat aus dem zweiten Kondensator als ein Reinwasserprodukt abzieht.509810/091 3- OJ ~3. Vorrichtung zum Wiedergewinnen von reinem Wasser aus verdünnten Lösungen von Abfall-Feststoffen, gekennzeichnet durch einen 'Tank zur Aufnahme eines Stromes einer verdünnten wässrigen Lösung von Abfall-Feststoffen, eine Separatoreinrichtung, die die verdünnte Losung von Abfall-Feststoffen in eine relativ konzentrierte Abfall-Feststoff -Lösungsfraktion und eine relativ sehr verdünnte Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion trennt, eine Leitung, die sich von dem Tank zu dem Separator erstreckt und durch die ein Strom der zu trennenden verdünnten Lösung von Abfall-Feststoffen fließt, einen ersten Verdampfer, eine Leitung, die sich von dem SeOarator zu dem ersten Verdampfer erstreckt und durch die ein Strom der relativ sehr verdünnten Abfall-Feststoff -Lösungsfraktion von dem Separator in den Verdampfungsbereich des Verdampfers strömt, einen ersten Kondensator, eine Leitung, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem Kondensationsbereich des ersten Kondensators erstreckt und durch die Wasserdampf strömt, der aus der Konzentration der relativ sehr verdünnten Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion durch Wärmeverdampfung resultiert, eine Einrichtung, die Wasserdampf— Kondensat von dem ersten Kondensator als ein Reinwasserprodukt abzieht, einen zweiten Verdampfer, eine Verbrennungseinrichtung, die den Verdampfern zur Zuführung von Verdampfungswärme zu diesen zugeordnet ist, eine Leitung, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem Verdanvofungsbereich des zweiten Verdamofers erstreckt und durch die ein Strom von konzentrierter Lösung von Abfall-Feststoffen von dem ersten Verdampfer fließt, einen ölbehälter, eine Einrichtung, die öl von dem Ölbehälter in den Bereich des Seraarators überträgt, aus deia die relativ konzentrierte Abfall-Feststoff-Lösungsfraktion ausgetragen wird, eine Einrichtung, die das resultierende Gemisch aus konzentrierter Lösung von Abfall-Feststoffen und öl aus dem Separator in die Leitung führt, die sich von dem ersten Verdampfer zu dem Verdampfungsbereich des zweiten Verdampfers erstreckt, einen zweiten Kondensator, eine Leitung, die sich von dem zweiten Verdampfer zu dem zweiten Kondensator erstreckt50 9 810/0913und durch die Wasserdampf strömt, der aus der Entwässerung des Gemischs aus konzentrierter Lösung von Abfall-Feststoffen und Öl durch Wärmeverdampfung resultiert, und eine Einrichtung, die Wasserdampf-Kondensat aus dem zweiten Kondensator als ein Reinwasserprodukt abzieht.9. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennz eichn e t, daß der erste Verdampfer und der zweite Verdampfer beide Verdampfer mit mehreren Stufen sind und in denen Fluid-Material erhitzbar und verdampfbar ist, während dampfförmiges Material, das dieses Erhitzen und Verdampfen bewirkt, durch diese im GqEpnstrom strömt.10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verdampfern zugeordnete Verbrennungseinrichtung einen Feuerkessel für die Erzeugung von Dampf umfaßt und daß Leitungseinrichtungen vorsehen sind, die sich von dem Feuerkessel zu den Verdampfern erstrecken und durch die Heizdampf von dem Feuerkessel zu den Verdampfern strömen kann.11. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Presseinrichtung, die eine Trennung des Gemischs aus konzentrierter Lösung von Abfall-Feststoffen und Öl in dessen Komponenten von im wesentlichen ölfreien*Abfall-Feststoffen und einem öl auf das Entwässern dieses Gemischs in dem zweiten Verdampfer folgend ausführt, und durch eine Leitung, die sich von dem zweiten Verdampfer zu der Presseinrichtung erstreckt und durch die ein entwässertes Gemisch aus Abfall-Feststoffen und Öl von dem zweiten Verdampfer zu der Presseinrichtung fließen kann.509810/0913 BADORIg1NAL12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Leitung, die sich von der PresSeinrichtung zu dem Ölbehälter erstreckt und durch die aus dem entwässerten Gemisch aus Abfall-Feststoffen und Öl abgetrenntes Öl von der Press einrichtung zu dein Ölbehälter fließt.13· Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet ■ durch eine Fördereinrichtung, die sich von der Presseinrichtung zu dem Kesselbereich des i-'euerkessels erstreckt, so daß im wesentlichen ölfreie Abfall-Feststoffe, die aus dem entwässerten Gemisch aus Abfall-Feststoffen und Öl abgetrennt sind, von der Presseinrichtung zu dem Kesselbereich übertragen und darin als Brennstoff zur Erzeugung von Dampf verbrannt werden können.509810/0913Leerseite
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- 1973-08-10 DE DE19732340701 patent/DE2340701C3/de not_active Expired
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