-
Verfahren zur Aufbereitung von schlammförmigen Reini-
-
gungsabwässern mit Rauohgasrückständen u. dergl.
-
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Aufbereitung
von bei der Naßreinigung der Heizflächen von Dampferzeugern, von Wärmetauscherflächen
bzw. bei der Rauchgasreinigung in einer Reinigungsstufe mit Waschwasser anfallenden,
schlammförmigen Reinigungsabwässern mit Rauchgasrückständen. - An den Heizflächen
von Dampferzeugern, an Wärmetauscherflächen u. dergl. lagern sich
bekanntlich
in fester oder lockerer Form Verbrennungsrückstände ab. Diese enthalten je nach
den eingesetzten Brennstoffen verschiedene Schadstoffe. Bei der Verbrennung von
Öl oder Müll enthalten die Verbrennungsrückstände unter anderem Eisen, Blei, Kupfer,
Chrom, Zink, Cadmium, Nickel, Vanadium, d. h. Stoffe, die unter den Sammelbegriff
Schwermetalle fallen. Ahnlich liegen die Verhältnisse bei den sogenannten Rauchgaswäschen.
-
Bei den (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Verfahren werden
die schlammförmigen Reinigungsabwässer mit den Rauchgasrückständen im allgemeinen
neutralisiert und danach einer besonders eingerichteten Deponie zugeführt. Das ist
auSwendig, weil es sich um große Schlammengen handelt, dieauch große Wassermengen
mit sich führen. Folglich muß fortwährend frisches Waschwasser nachgespeist werden.
Im einzelnen gilt folgendes: Die Verbrennungsrückstände, die auf den Heizflächen
von Dampferzeugern oder Wärmetauschern sich in Form von harten Krusten, Schalen
und losen Aschen ablagern, behindern durch ihre Isolationswirkung den Wärmedurchgang.
-
Dadurch wird der Wirkungsgrad beachtlich reduziert, so daß die Ablagerungen
von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen, Ein Teil dieser Ablagerungen kann trocken
mechanisch abgereinigt werden. Im allgemeinen muß jedoch der weitaus größere Teil
der Ablagerungen in einer Reinigungsstufe mit Waschwasser, dem besondere Reinigungschemikalien
zugegeben sind, entfernt werden. Daraus resultieren beachtliche Schlammmengen.
Dieser
Schlamm muß nach entsprechender chemischer Vorbehandlung und Neutralisation zu einer
besonders eingerichteten Deponie transportert und dort abgelagert werden.
-
Die Transportkosten sind erheblich. Weiterhin wirkt sich störend aus,
daß auf der Deponie häufig eine chemische Nachbehandlung erforderlich ist, um die
Schadstoffe schadlos zu machen. Bei der chemischen Reinigung von Heizflächen mit
Waschwasser fallen außerdem nicht unerhebliche Wassermengen an. Das Wasser ist notwendig
für das Lösen der festen Ablagerungen von den Heizflächen, zur Erzielung einer Neutralisation
der zum Teil sehr sauren, korrosiven Substanzen und zu ihrem Transport von den Heizflächen
zu den Aschetrichtern der Dampferzeuger oder Wärmetauscher. Das entstehende Abwasser
enthält in gelöster Form die vorher erwähnten Schadstoffe. Wenn der Schadstoffgehalt
der Reinigungsabwässer so reduziert werden soll, daß die vom Gesetzgeber vorgeschriebenen
Richtwerte eingehalten werden, so ergeben sich sehr aufwendige AuSbereitungs- und
Fällungsverfahren für dieses Abwasser. Die Ableitung solcher Abwässer sollte möglichst
vermieden werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbereitung
von schlammförmigen Reinigungsabwässern mit Rauchgasrückständen anzugeben, welches
ohne Schwierigkeiten zu einem sehr festen Schlamm führt, der einer Deponie zugeführt
werden kann, während der Wassergehalt der Reinigungsabwässer in die Reinigungsstufe
als Waschwasser wieder einführbar
ist. Zur Lösung dieser Aufgabe
lehrt die Erfindung, daß mit einer vorgegebenen Waschwassermenge gearbeitet wird
und die Reinigungsabwässer zunächst in eine Schlammentwässerungsstufe eingeführt
und dabei (d. h. auf dem Transportweg zur Schlammentwässerungsstufe oder in der
SchlammentwässerungsstuSe) durch Zugabe von Neutralisationschemikalien auf einen
pH-Wert von etwa 7 neutralisiert werden, wonach der so entwässerte und neutralisierte
Schlamm einer Deponie zugeführt wird, daß das Entwässerungsabwasser aufgefangen
und in einer Mischstufe durch Zugabe von Einstellungschemikalien auf einen pH-Wert
von etwa und möglichst genau 9 eingestellt wird, wobei anfallender Schwermetallschlamm
abgezogen wird, und daß das so entschwermetallisierte Entwässerungsabwasser mit
Reinigungschemikalien versetzt und als Waschwasser in die Reinigungsstufe zurückgeführt
wird, wobei der angefallene Schwermetallschlamm entwässert und ebenfalls einer Deponie
zugeführt sowie auch das Entwässerungsabwasser aus dem Schwermetallschlamm als Waschwasser
in die Reinigungsstufe zurückgeführt wird, - undsoweiterfort im Kreislauf, und daß
endlich die Entwässerungsabwässer des letzten Kreislaufdurchlaufs vernichtet, z.
B. abgedunstet oder abgedampft werden, während die Rückstände der Deponie zugeführt
werden. Handelt es sich um sauer anfallende Reinigungsabwässer, so werden als Neutralisationschemikalien
zweckmäßigerweise Kalkhydratsuspensionen beigegeben. Bei alkalisch anfallenden Reinigungsabwässern
wird man als Neutralisationschemikalien anorganische Säuren, z. B. Salzsäure, einsetzen.
Dem Entwässerungsabwasser wird man, wenn der pH-Wert unter 9 liegt, Kalkmilch beigeben.
-
Liegt der pH-Wert über 9 so wird man Salzsäuren beigeben.
-
Jedenfalls kann es zweckmäßig sein, dem Entwässerungsabwasser ein
Flockungsmittel bei zugeben, damit der Schwermetallschlamm leicht ausflockt. Ob
die Reinigungsabwässer sauer oder alkalisch anfallen und ob die Entwässerungsabwässer
einen pH-Wert oberhalb 9 oder unterhalb 9 aufweisen, hängt von den Betriebsbedingungen
ab, mit denen die Dampferzeuger betrieben werden. - Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein Teil des Wassers mit der Restfeuchte der Schlämme ausgetragen. Je nach
der Menge an primär eingesetztem Waschwasser kann es daher zweckmäßig sein, dem
Kreislauf das ausgetragene Wasser wieder zuzuführen.
-
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei Verwirklichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens die abgereinigten Rauchgasrückstände sich in einem
Zustand befinden, der ohne weiteres eine umweltschutzgerechte Ablagerung auf Sonderdeponien
ermöglicht. Der Schlamm ist neutral und stichfest. Damit wird aber gleichzeitig
erreicht, daß der Platzbedarf auf den Deponien nur klein ist, zumal das erfindungsgemäße
Verfahren ohne weiteres so geführt werden kann, daß der neutralisierte Schlamm nur
eine ganz geringe Restfeuchte aufweist. Im Ergebnis werden damit auch Transportvolumen
und Transportgewicht reduziert. Das für die Abreinigung der Verbrennungsrückstände
unbedingt erforderliche Wasser wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst
auf eine Mindestmenge beschränkt und so aufbereitet, daß es in Rezirkulation für
die mit Waschwasser arbeitende
Reinigungsstufe, gegebenenfalls nach
Zusatz von Chemikalien, wieder verwendbar ist. Diese Kreislaufführung gelingt deshalb,
weil erfindungsgemäß die Schwermetalle ausgefällt werden. Ein wenig Wasser bleibt
in dem Schwermetallschlamm, der zunächst bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgefällt
aber ebenfalls mit Rezirkulation des Entwässerungsabwassers weiter entwässert werden
kann. Der letzte Durchlauf läßt sich leicht, z. B. durch Abdampfen, vernichten,
da die insgesamt eingesetzte Waschwassermenge klein ist, und zwar auch unter Berücksichtigung
der beschriebenen und eventuell vorzunehmenden Nachspeisung.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
ausführlicher erläutert.
-
Die einzige Figur zeigt ein Schema zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
-
In dem Schema erkennt man zunächst die Heizflächen 1 eines Dampferzeugers
2. Vor Beginn einer chemischen Naßreinigung an diesen Heizflächen 1 wird eine mechanische
Trockenreinigung vorgenommen. Dadurch werden lose Ablagerungen von den Heizflächen
1 entfernt. Diese anfallenden trockenen Substanzen 3 werden in Container 4 gefüllt
und zur Ablagerung einer Sonderdeponie zugeführt. Im Ausführungsbeispiel werden
die bei der darauf folgenden chemischen Reinigung mit Waschwasser 5 anfallenden
schlammförmigen Reinigungsabwässer
6 mit Hilfe einer Transportschnecke
7 einer Schlammentwässerungseinrichtung 8 zugeführt. Es mag sich dabei um einen
Schraubenklassierer, um ein Bogensieb oder um eine andere Entwässerungseinrichtung
handeln.
-
Bei ölgefeuerten Dampferzeugern 2 fallen in der ersten Abreinigungsperiode
zumeist die Abläufe mit pH-Werten an, die im sauren Bereich liegen. In diesen Fällen
müssen auf der Transportstrecke 7 (am besten schon vor der Transportschnecke 7)
in der beschriebenen Weise Neutralisationschemikalien 9 in Form von Alkalisierungschemikalien,
nach bevorzugter Ausführungsform Ealkhydratsuspensionen, beigegeben werden. Das
geschieht z. B. bei 9. Die Zugabemengen richten sich nach dem pH-Wert des schlammförmigen
Reinigungsabwassers 6. In der beschriebenen Weise wird ein pH-Wert von etwa 7 eingestellt.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, diese Neutralisierung auch in einem besonderen
Behälter 11 durch Einrühren der Neutralisationschemikalien 9 vorzunehmen. Dann muß
mit geeigneten Pumpen das neutralisierte Gut der Schlammentwässerungseinrichtung
8 zugeführt werden.
-
Wenn die pH-Werte des schlammförmigen Reinigungsabwassers 6 über 9
liegen, wird man in der entsprechenden Weise einen Säurezusatz vornehmen und den
pH-Wert absenken.
-
In der Schlammentwässerungseinrichtung 8 wird das Schlammwasser soweit
von den Feststoffanteilen getrennt und geklärt, daß einerseits das Entwässerungsabwasser
12 der weiteren Aufbereitung
zur Rezirkulation zugeführt werden
kann und andererseits der entwässerte Schlamm 13 nunmehr in stichfester Konsistenz
mit Hilfe von Transportbehältern 14 der Deponie zuführbar ist.
-
Im Ausführungsbeispiel wird das Entwässerungsabwasser 12 in einen
Mischbehälter 15 gepumpt und exakt auf einen pH-Wert von 9 gebracht, und zwar durch
Zugabe von Einstellungschemikalien 16. Man kann dabei mit einem Schneckenmischer
oder mit einem Rührer 17 arbeiten. Wenn der pH-Wert des Entwässerungsabwassers unter
9 liegt, wird zweckmäßigerweise als Einstellungschemikalie 16 Kalkmilch beigegeben.
-
Grundsätzlich könnte man auch mit Natronlauge arbeiten, dann ergibt
sich jedoch eine nachteilige Wirkung bei der Verwendung als Rezirkulationswasser.
Wird ein pH-Wert von über 9 festgestellt, was meist bei Entwässerungsabwasser 12
der Fall ist, welches im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hinter Dampferzeugern
2 anfällt, die einer Müllverbrennungsanlage angehören, so wird beispielsweise Salzsäure
zugesetzt. Das auf den pH-Wert von 9 gebrachte Entwässerungsabwasser 12 und der
dadurch zum Ausfall gebrachte Schwermetallschlamm 18 werden nunmehr einer Schlammtrennungseinrichtung
19 zugeführt, die Wasser 20 und Schwermetallschlamm 18 trennt. Vorher können Flockungsmittel
21 und 22 beidosiert worden sein. Als Flockungsmittel 21 haben sich Polymere, z.
B. Polyelektrolyte bewährt. Die Schlammtrennungseinrichtung 19, die den Schwermittelschlamm
abtrennt,
ist im Ausführungsbeispiel eine Zentrifuge. Es könnte
sich jedoch auch um eine Filterpresse oder um eine Siebhandpresse handeln. Stets
ist zu beachten, daß der pH-Wert des Entwässerungsabwassers 12 möglichst genau auf
9 eingestellt wird, da bei Überschreitung und Unterschreitung unzulässig hohe Schwermetallreste
im Entwässerungsabwasser 12 verbleiben. Das auf diese Weise vom Schwermetallschlamm
18 befreite Wasser 20 gelangt über die Rohrleitung 23 nach Beimischung geeigneter
Reinigungschemikalien 24 in die Reinigungsstufe zurück und dient dort wiederum als
Waschwasser 5. Durch diese Fällung nicht ausgeschiedene Vanadiumreste stören bei
der Wiederverwendung nicht. Der Schwermetallschlamm 18 fällt mit einer Restfeuchte
von 72 bis 70 % an, ist gut stichfest und kann wiederum der Deponie zugeführt werden.
Das bei der Schwermetallschlammentwässerung anfallende Entwässerungsabwasser 25
ist für eine Rezirkulation ebenfalls geeignet. Im Ergebnis kommt man so zu einer
sehr vorteilhaften Kreislaufführung. Der lezte Durchlauf wird zweckmäßigerweise
mit Abwärme des Dampferzeugers 2 abgedunstet oder abgedampft. Es handelt sich im
allgemeinen nur um wenige Kubikmeter, so daß ein kleiner Behälter 26 für diese Maßnahmen
genügt, der z. B. von einer Dampfschlange 27 durchzogen ist.
-
L e e r s e i t e