DE2609250A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von polyvinylalkohol enthaltenden abwaessern - Google Patents

Description

Sando Iron Works Co.,Ltd.

No. 4-4-5, Usu, Wakayama-shi

Wakayama-ken, Japan L 10.769/L/ost

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BEHANDELN VON POLYVINYLALKOHOL

ENTHALTENDEN ABWÄSSERN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich- ^; tung zum Absondern und Wiedergewinnen von in beim künstlichen Schlichten von Textilgut entstandenen Abwässern enthaltenem Polyvinylalkohol, und zum Reinigen bzw. Klären der Abwässer, '■ um die Möglichkeit einer Umweltverschmutzung zu verhindern, indem der verfestigte Polyvinylalkohol von der Abwasserflüssigkeit abgesondert und dadurch zurückgewonnen wird.

Bisher wurden diese durch derartige Entschlichtungsverfahren für Textilgüter erzeugten Abwässer durch ein belebtes Schlammverfahren od.dgl. behandelt, bevor sie beseitigt wurden. Nach dem Stande der Technik ist bei derartigen Behandlungsverfahren jedoch ein Abbau von C.O.D. (chemical oxygen demand) unmöglich, während das B.O.D. (biochemical oxygen demand) auf einen Wert unter einen vorgegebenen Wert verringert werden kann. ;

Die im Textilverschleißverfahren angewendete Schlichtverbindung (Polyvinylalkohol = PVA) wird zu einem großen Teil während der Entschlichtungs- und Reinigungsbehandlung (scouring) abgewaschen. Die abgewaschene Schlichtverbindung fließt im allgemeinen in Flüsse, Dadurch wird eine erhebliche Umweltverschmutzung verursacht. In Fällen, in denen eine Entschlichtungsbehandlung :

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bzw. Reinigungsbehandlung od.dgl. von Tuchmaterial bei hohen Temperaturen durchgeführt wird, beträgt der C.G,D. des die Umwelt vergiftenden PVA, der zusammen mit dem heißen Wasser ausfließt, ungefähr 10.OGO bis 12.000 p.p.m. (Teile pro Million). Die maximal erlaubte CO.D. Grenze beträgt jedoch z.B. gemäß den Japanischen Binnenseevorschriften 30 p.p.m.

Es ist insbesondere eine große Menge Wasser für das Entschlichten Reinigen od.dgl. und Bleichen von T/C Tuchmaterial erforderlich. Bei einem derartigen Verfahren wird diB Schlichtverbindung PVA, die dem Tuchmaterial anhaftet, mit Wasser weggewaschen, während sich dasselbe noch in der Webmaschine befindet. Dies verstärkt noch die öffentliche Belästigung. Bei der kürzlich erfolgten ■ Erhöhung der Betriebsgeschwindigksit von T/C Tuch-Wsbmaschinen, enthalt die Schlichtverbindung für eine Kette ungefähr 60% Polyvinylalkohol und ungefähr 40% Stärkekleister. Das Problem der Umweltverschmutzung, was B.O.D. anbetrifft, ist schon völlig gelöst, was jedoch C.O.D. anbelangt, so ist das Problem überall in der Welt noch immer ungelöst.

In den letzten Jahren wurden jedoch die Bestimmungen gegen die Umweltverschmutzung verstärkt, was auch strengere Vorschriften für daa C.O.D. mit sich brachte. Es besteht daher ein großes Bedürfnis nach einem die Umweltverschmutzung verhindernden Verfahren, welches anwendbar ist auf die Entschlichtungsbehandlung ■ der Polyvinylalkohol-Schlichtverbindung.

Bei dem erfindungsgemäßen Behandlungsverfahren wird das den Polyvinylalkohl enthaltende Abwasser insgesamt zurückbehalten, es fließt also nicht aus und wird in einem Abwasserbehandlungs- Reaktionsbehälter aufbewahrt. Daraufhinwird dem Abwasser in dem ' Behälter ein PVA-Bindemittel oder ein ausflockendes Gelati- ; nierungsmittel, wie z.B. Ammoniumsulfat, Ammoniaksulfat,

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ί wasserfreies Soda, Borax, Formalin oder Salzkuchen (technisches Natriumsulfat) mit einer Säure beigefügt und im Behälter mit dem Abwasser vermischt. Dadurch verfestigt sich der PVA, vor-

j zugsweise durch eine Behandlung bei hohen Temperaturen, wobei Luft oder Dampf, je nach Erfordernis, in die Mischung eingeblasen wird. Der größte Teil (ungefähr 98%) des PVA wird durch

; einen derartigen Behandlungsprozess beseitigt, indem der verfestigte PVA vom Abwasser abgesondert und kontinuierlich und automatisch entfernt wird. Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, den PVA allein abzusondern. Der auf diese Weise wiedergewonnene Polyvinylalkohol kann als Material für verschiedene Zwecke wieder verwendet werden, wie z.B. als Klebemittel für Sperrholz, Kunsterde (artificial soil), Beschichtungsmaterial, und dergleichen.

Wenn das Abwasser vorübergehend in dem Reaktionsbehälter so aufbewahrt wird, daß es nicht fortfließen kann, verfestigt sich der PVA in 15 bis 30 Minuten, wenn der Behandlungsprozess bei einer konstanten Temperatur von 5O⁰C durchgeführt wird, und in 3 bis 5 Minuten, wenn der Prozess unter hohem Druck bei einer hohen Temperatur von 160⁰C durchgeführt wird. Der verfestigte PVA wird vom Wasser abgesondert und gesammelt, indem man ihn schwimmen oder sich absetzen läßt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die Zurverfügungstellung eines den PVA wiedergewinnenden Verfahrens und auf eine Anordnung zur Ausübung des Verfahrens, wobei, beispielsweise ein absorbierendes Gelatinierungsmittel dem Abwasser in einem ersten Reaktionsbehandlungsbehälter zugegeben wird. Dann wird unter Rühren die Temperatur des Abwassers, dem das absorbierende Gelatinierungsmittel beigegeben wurde, auf etwa 80⁰C angeglichen. Daraufhin wird die Mischung einem zweiten Reaktionsbehälter zugeführt, In dem zweiten Behalter wird der Mischung

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ein ausflockendes Mittel beigegeben und die Reaktion erfolgt unter Rühren bei einer Temperatur von etwa 6O⁰C. Es wird dann die Trennung des festen von den flüssigen Bestandteilen vorgenommen, um den PVA zurückzugewinnen. Durch dieses Verfahren kann die Wiedergewinnungsrate von in Abwasser enthaltenem PVA verbessert werden. Zusätzlich zu einer derartigen Wärii-behandlung, kann auch die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessert werden, indem Luft oder Dampf eingeblasen wird, um ein Verwirbeln oder gleichzeitig ein Verwirbeln und Erwärmen zu bewirken.

Wenn das Abwasser im vorbezeichneten Wärmebehandlungsbehälter unter Beigabe von Salzkuchen oder Formalin mit Säure entweder bei normalen Temperaturen oder unter Erwärmung behandelt wird, ; oder bei hohen Temperaturen und hohem Druck, um den PVA vom Wasser abzusondern, kann das in dem abgesonderten Abwasser enthaltene Formalin mit dem Wasser neutralisiert werden, und zwar aufgrund der Chlorit-Wandlung, um es in Ameisensäure für eine Wiederverwendung zu verwandeln·

Erfindungsgemäß wird der PVA im Abwasser formalisiert, indem Formalin beigegeben wird, um den PVA zu verfestigen und wird abgesondert, oder der PVA wird durch Beigabe von Borverbindungen; wie z.B. Borax und Borsäure geliert und wahlweise abgesondert, unter Beimengung von anorganischen Sauersalzen von Natrium, Ammonium, Magnesium, Kalzium und Aluminium·

Die "Formalisation" von PVA durch Formalin wird vorzugsweise unter Beimengung anorganischer Säure, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, usw. bei einer Temperatur von vorzugsweise zwischen 80 - 100⁰C, 5 bis 10 Minuten lang bewirkt. Die Reaktion erfolgt gemäB der Formel

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"""""'I B 09 2 5 O^:

-CH₂CH(OH) - CH₂ - CH(OH) - + HCHO -* CH₂CH - CH₂CH - t H₃O

¹ ' (1)

O - CH₂ - O ^l '^J

(wasserlöslich) (nicht wasserlöslich)

Gemäß Fig. 9 ist es zweckmäßig, daß 10 - 30 ecm einer 37% Formalinlösung und 5-15 ecm einer 66⁰Be Schwefelsäure einem Liter der Abwasserflüssigkeit für eine Formalisation von 70% bis 100% des PVA beigegeben werden.

Wenn dar PVA durch Beigabe der Borverbindung geliert, erfaßt dia Reaktion entsprechend dar Formel

-(CH₂CH(OH) ) - + B - CH₂ - CH - CH₂ -CH-

0 0

B Na

0 0

1 I

- CH₂ - CH - CH₂ -CH-

Die vorerwähnte Reaktion erfolgt auf noch wirksamere Weise, wann dar pH-Wart zwischen etwa ß und 10 liegt, und durch diese Reaktion geliert der PVA das abfließende Wasser. In diesem Falle ist as zweckmäßig, Natriumhydroxyd, Kalium, Ammonium und Kalzium, usw. hinzuzufügen, um den pH-Wert anzugleichen.

Wie in Fig. 10 veranschaulicht, ist es wünschenswert, daß 1-2 g/l Borverbindung (Borax), 3-6 g/l Ammoniumsulfat beigemengt werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzit-len.

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Wia auch aus der Reaktionsformel (2) hervorgeht, wird der ge- ;

j liert PVA leicht in wasserlöslichen PVA umgewandelt,, so daß j

\ der wiedergewonnene PVA wieder verwendet werden kann* und es j

wird eine Wiedergewinnung von PVA von fast 100% erreicht, ohne I

eine Schlammbildung zu verursachen. j

j Wie weiterhin aus Fig. 11 hervorgeht, kann, wenn das den PVA ;

; enthaltende Abwasser auf etwa 80 C mit oder ohne Rühren er- i \ hitzt wird, indem erwärmte Luft oder Dampf eingeblasen wird, j

die Wiedergewinnung von PVA verbessert werden. I

! Wie vorstehend beschrieben, weist die Erfindung viele Vorteile j

auf und die bis heute ungelöst gebliebenen Problems, nämlich ₍

auf welche Weise der PVA aus dem Abwasser entfernt werden j

könnte, können durch das erfindungsgemaße Verfahren und die j

erfindungsgemäße Vorrichtung auf wirksame Weise gelöst werden. ;

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der i

Vorrichtung werden anhand mehrerer in den Zeichnungen darge- j stellter Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert. j

ι Es zeigt: - ·

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels i ; der bei dem erfindungsgemäßen Abwasserbehandlungsver- ! fahren verwendeten Vorrichtung*

Fig. 2 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles
der Vorrichtungi

Fig. 3 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der
Vorrichtung j

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Fig, 4 eine schematische Darstellung der Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels und der Ablauffolge des Behandlungs_ Verfahrens»

Figi 5 eine weitere schematische Darstellung der Anordnung j nach dem zweiten Ausführungsbeispiel und der Ablauffölge des dadurch bewerkstelligten Behandlungsverfafrensi

■ Fig. 6 eine schematische Darstellung des dritten Ausführungs

beispiels]

j Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei

■ welcher ein Gerät vorgesehen ist zur Pulverisierung und Trocknung des PVA, der ausgeflockt und verfestigt wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren!

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung!

Fig. 9 eine graphische Darstellung dar Wiedergewinnung des PVA durch Beimengung von Formalini

Fig. 10 eine graphische Darstellung dar Wiedergewinnung des PVA durch Beigabe von Borax, und

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Wirkungen dar Erwärmung bei der Wiedergewinnung von PVA,

Beispiel 1 (Fig. 1)

Bai Fig. 1 wird PVA-anthaltendes Abwasser (Flüssigkeits-Temperatur 85⁰C) durch einen WasserzuführdurchlaB 2 zu einem PVA-' Flüssigkeitsbehälter 1 geleitet, der bei einer Temperatur von

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zwischen OG⁰C und 1QO⁰C gehalten wird. Im Behälter 1 kennen das Formalin, das aus einem Flüssigkeitssarnmelbehei lter 3 „turegeben wird und eine Säure, die aus einem weiteren Flüssigkeitsbehälter 4 beigegeben wird, reagieren, um den im Abwässer enthaltenen PVA löslich zu machen und zu verfestigen. Am Grund des Behälters 1 ist ein Luf teinblasdurchlaß 5 vorgesehen für Q'ic. kombinierte Wirkung der Temperaturangleichung und des Umrührens.

Das Abwasser, in dem durch Reaktion mit dem PVA ein Festbsstandteil erzeugt wurde, wird in einen kontinuierlich umlaufenden Zentrifugalabscheider B geleitet, welcher das einen Überschuß an Formalin enthaltende Wasser absondert, um dasselbe in einem Formalin enthaltenden Wasserbecken 7 im unteren Teil aufzubewahren.

Weiterhin wird der Feststoffgehalt des Abfalls, von welchem das Wasser gründlich entfernt wurde, auf einer Fördervorrichtung. 0 für Festbestandteile angeordnet, durch welche dieselben abtransportiert werden; es sind hier auch eine Riemenscheibe 3, ein Motor 10 sowie ein Auslaß 11 vorgesehen.

Beispiel 2 (Fig. 2)

In diesem Beispiel ist die Anordnung identisch mit der des vorbeschriebenen Beispiels bezüglich des Abwassertanks 1. Jedoch wird die Flüssigkeit aus dem Behälter 1 zeiteingestellt in einer Timingkammer 13, in welcher eine mehrstufige Rutsche 12 vorgesehen ist, um eine genaue und gründliche Bildung der festen Bestandteile durch die Reaktion mit Formalin sicherzustellen. Daraufhin fällt die Flüssigkeit auf ein Endlos-Netz-Förderband 14, Der Wasserinhalt wird in dem Formalin enthaltenden Wasserbecken 7 gelagert, während die festen Bestandteile in einem Aufnahmetank 16 durch eine Rutsche 15 gesammelt werden.

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Beisiel 3 (Fig. 3)

Hier wird das Abwasser in einem Abwasserbehälter 104 auf die gleiche Art wie im Beispiel 2 beschrieben, gesammelt. Es werden jedoch die dem Abwasser zuzuführenden Beimengungen aus einem Borax-Behälter Coder Borsäure-Behälter) 114, aus einem Behälter für wasserfreies Soda [oder Salzsole, Salzwasser) und aus einem Ammoniumsulfat-Behälter 116 zugeführt. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 20 C oder etwas darüber bzw. darunter, unter Rühren durchgeführt. Zu diesem Zweck ist ein Lufteinblasdurchlaß 117 zur Temperaturangleichung am Grund des Behälters 104 vorgesehen, wobei nun das vorbezeichnete Rühren auch dadurch bewirkt wird.

Da die Flüssigkeit innerhalb des Behälters 104 sofort das Absetzen des PVA erzeugt, kann die Flüssigkeit, so wie sie ist, ausfließen auf eine Filterplatte 109. Das dadurch abgesonderte Wasser kann nun in einen Aufnahmebehälter 110 tropfen.

In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 101 ein Abwasserzufuhr. rohn 102 eine Filterplatte, 103 eine Aufnahmevorrichtung für Abfall,usw., und 113 einen Aufnahmebehälter für die abgesetzte nasse.

Beispiel 4 (Fig. 4)

Hler enthalten die chemischen ^Behälter 201 und 202 flüssige Chemikalien, wie z.B. Formalin od.dgl., die durch Rührer 203 umgerührt wsrden, bevor sie dem Mischbehälter 205 durch einen Flüssigkeitsdurchflußmesser 204 zugeführt werden. Der Mischbehälter 205 ist derart angeordnet, dci ' er durch die Abwasser-Zuführpumpe 206 mit Polyvinylalkohol enthaltendem Abwasser, welches abgeführtwird von einem kontinuierlichen Entschlichtung£

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prozess für Tuchmaterial, versorgt wird. Dieses abgeführte
Abwasser wird mit den flüssigen Chemikalien innerhalb des Mischbehälters 205 vermischt. Wenn die flüssigen Chemikalien dem
abgeführten Wasser beigegeben worden sind, wird die Mischung
einem ersten Reaktionsbehälter 208 zugeführt, und zwar durch
einlanges Rohr 207, durch welches die abgeführte Flüssigkeit : läuft, welches Rohr 207 spiralförmig gewunden ist, um ein kurzes Durchlaufen der Flüssigkeitsmischung zu verhindern und eine ■: ausreichend lange Zeitdauer für die Reaktion sicherzustellen.
Das spiralförmige Durchlaufrohr 207 für die abgeführte Flüssig- j keit ist inn-erhalb eines Temperatursteuerbehälters 209 angeord-: net, so daß die durch das spiralförmige Rohr 207 laufende Flüs- I sigkeit auf der gewünschten Temperatur gehalten werden kann, ■ wobei Wasser bzw. heißes Wasser von geeigneter Temperatur dem
Inneren des Temperatursteuerbehälters zugeführt wird. Im vor- ,

liegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Temperatur des abge- j führten Abwassers, welches dem Mischbehälter zugeführt werden j soll, ungefähr BO⁰C. Die Flockung von PVA kann erleichtert ; werden,indem die Temperatur innerhalb des spiralförmigen Durch- _; laufrohres 207 auf etwa BO⁰C gesenkt wird. Zusätzlich erlaubt ; die Verwendung des Temperatursteuerbehälters 207 auch die An- i gleichung an eine Temperatur, die geeignet ist für die als
Beimengung verwendete flüssige Chemikalie. Die dem ersten . Reaktionsbehälter zugeführte Flüssigkeit wird durch einen Rührer! 211 umgerührt, um zu flocken bzw. zu koagulieren. Daraufhin ; wird die Flüssigkeit einem zweiten Reaktionsbehälter 210 züge- J führt und wird durch Binen weiteren Rührer 211 zur Gelatinierung gerührt. Die gelierte Festmasse und die anderen Flüssigbestand- teile können den zweiten Reaktionsbehälter 210 überfließen und
strömen nach unten auf eine Trennplatte 212, wo nun die festen
Bestandteile von der Flüssigkeit abgesondert werden. Die j Flüssigkeit wird dann zu einem Wasserbehälter 213 geleitet, = während die festen Teile durch eine Fördervorrichtung 214 zum |

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Ort der gewünschten Weiterverarbeitung gebracht werden. Die Bezugsziffer 218 bezeichnet einen FlussigkeitsdurchfluBmesser für die abgeführte Flüssigkeit,

Wie vorstehend beschrieben, wird die abgeführte Flüssigkeit, welcher die flüssigen Chemikalien beigegeben wurden, durch das Flüssigkeitsdurchflußrohr 207 für die abgeführte Flüssigkeit nacheinander dem ersten und dem zweiten Reaktionsbehälter zugeführt. Für das Durchlaufen durch das lange Durchlaufrohr

207, wird eine geeignete Zeitspanne benötigt, um eine geeignete Zeitdauer für die Reaktion sicherzustellen. Gleichzeitig wird die Flüssigkeitstemperatur auf die gewünschte Temperatur von etwa 60⁰C angeglichen, um eine Gelatinierung im Durchlaufrohr zu verhindern. Zusätzlich zu diesen Vorteilen, ist die Temperatur veränderbar bzw. einstellbar je nach den anzuwendenden Chemikalien, so daß diese Chemikalien aus einer größeren Gruppe von Chemikalien ausgewählt werden können. Weiterhin verhindert die Verwendung eines derartigen Rohres für die Zeiteinstellung bzw. Zeiteinteilung ein kurzes Durchlaufen des Flüssigkeitsstromes, um eine homogene Reaktion sicherzustellen.

Beispiel 5 (Fi^. 5)

In diesem Ausführungsbeispiel wird der erste Reaktionsbehälter

208, der gemäß Beispiel 4 verwendet wird, durch einen kleineren Reaktionsbehälter 2DB' ersetztj oberhalb des oberen Abschnitts der Trennplatte 212 für die festen von denflüssigen Bestandteilen gemäß Beispiel 4, ist ein Trennrohn215 für die festen und flüssigen Bestandteile angeordnet, welches mit dem Auslaß des zweiten Reaktionsbehälters 210 in Verbindung stBhti ein spiralförmiges Reaktionsrohr 216 ist mit dem AbführdurchlaB des Wasserbehälters 213 gemäß Beispiel 4 verbundenι und eine zusätzliche Trennplatte 217 zum Trennen der festen von den flüssigen

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Bestandteilen, ist am Auslaßende des spiralförmigen Reaktionsrohres 216 vorgesehen. Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Lufteinspritzrohr 219 am Boden des zweiten Reaktionsbehälters 210 vorgesehen, und zwar, um Luft in die abgeführte Flüssigkeit einzuspritzen. Das Vorsehen des Lufteinspritzrohres erleichtert nicht nur die Wiedergewinnung von PVA, sondern beschleunigt auch das Umrühren durch die eingeblasene Luft,

Da die Abmessungen des ersten Reaktionsbehälter 208' verhältnismäßig klein sind, kann das ganze System gemäß dieser Ausführungsform kleiner gestaltet werden. Auch kann, da der Vorgang der Trennung von flüssigen und festen Teilen wiederholt wird durch die Zurverfügungstellung des Trennrohrs 215 und der Trennplatten 212 und 217, die Reaktion gründlicher erfolgen, um auf diese Wbbb eine bessere Absonderung der festen Teile von der Flüssigkeit zu gewährleisten. Somit stellt dieses Ausführungsbeispiel diese Vorteile noch zusätzlich zu den in Beispiel 4 erläuterten zur Verfügung.

Beispiel 6 (Fig. 6)

Bei Fig. B wird die abgeführte Abwasserflüssigkeit, die durch Bin Flüssigkeitszuführrohr 321 für die abgeführte Flüssigkeit läuft, einem ersten Reaktionsbehälter 320 zugeführt. Im ersten Reaktionsbehälter 320 sind Leitbleche 322 vorgesehen, um die abgeführte Flüssigkeit zu veranlassen, sich zickzackförmig nach oben und unten zu bewegen, wodurch ein Umrühren stattfindet, Ein Behälter 32j für flüssige Chemikalien ist am Abwasserzuführrohr 321 für das Abwasser festgelegt. Ein weiterer Behälter 335 für flüssige Chemikalien ist am Reaktionsflüssigkeit-Auslaßrohr 324 festgelegt, das auch mit Zweigrohren 324' sowie 324" versehen ist, welche als Zuführrohre für die abgeführte

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FlüsBigksit für die zweiten Reaktionsbehälter 325 und 325* ; dienen. Diese zweiten Reaktionsbehälter 325 sowie 325' werden jeweils von Kühlwassertanks 326 sowie 326' umgeben. An den ^; Böden dieser zweiten Reaktionsbehälter sind Bodendeckel 328 ' und 328' vorgesehen, die durch Zylinder 327 jeweils geöffnet und geschlossen werden.

Unterhalb der zweiten Reaktionsbehälter 325 sowie 325' ist ein Netzförderband 329 für die Trennung der festen Teile von der Flüssigkeit vorgesehen. Unterhalb des Netzförderbandes ist . ein Wasser-aufnahmebehälter 330 vorgesehen, welcher mit einem Umrührbehälter 337 in Verbindung steht. Eine Trennplatte 332 für die flüssigen und festen Bestandteile folgt dem Rührbehälter 331. Die Bezugsziffern 333 und 334 bezeichnen jeweils einen Wassertank und einen Behälter für feste Bestandteile. Das vorbeschriebene System arbeitet wie folgt: -

Das abgeführte Abwasser, welchem flüssige Chemikalien aus dem Behälter 323 beigegeben wurden, wird dem ersten Reaktionsbehälter 32Ü zugeführt, in welchem eine Konvektion der Flüssigkeit stattfindet, um ein mäßiges Rühren zu bewirken. Daraufhin wird beispielsweise ein Flockungsmittel oder Koagulant aus dem Behälter 335 für Chemikalien beigefügt, während die Abwasserflüssigkeit durch das Auslaßrohr 324 fließt. Dann wird die Flüssigkeit den zweiten Reaktionsbehältern 325 und 325' 2Mgeführfc. Die erste Reaktionsflüssigkeit, die auf diese Weise den zweiten Reaktionsbehältern 325 sowie 325' zugeführt wurde, wird nun bei etwa 60⁰C durch Rührwerke und/oder ein Umrühren bewirkende Luft (nicht dargestellt) im Zusammenhang mit den Kühlwassertanks 326 und 326* umgerührt. Nach Beendigung des Rührvorganges, wenn der PVA geflockt oder koaguliert ist, wird der Deckel 328 oder ; 328' geöffnet, indem der Zylinder betätigt wird. Daraufhin werden die festen Bestandteile und das Wasser, die innerhalb

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des zweiten Reaktionsbehälters reagiert haben, auf der Förder- i

vorrichtung voneinander getrennt und werden jeweils zum Be- '

hälter 334 und dem Wassertank 330 geleitet. Die dem Wassertank j

330 zugeführte Flüssigkeit wird im Rührbehälter 331 umgerührt, j

inweichem der PVA weiter koaguliert und wird bei der nächsten j Trennplatte 332 vor dessem Wiedergewinnung abgesondert· Bei

diesem Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl von zweiten Re- ;

aktionsbehältern vorgesehen. Diese Anordnung gestattet einen |

kontinuierlichen Arbeitsablauf der Vorrichtung, indem alterna- I

tiv die Bodendeckel dieser Behälter geöffnet oder geschlossen :

werden und sie ermöglicht auch einen Betrieb mit längerer |

Reaktionszeit innerhalb der zweiten Reaktionsbehälter. I

Beispiel 7 (Fig. 7)

Dieses Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 beschrieben ist, ; beinhaltet di8 Zurverfügungstellung einer Wiedergewinnungsanordnung, bei welcher der aus der abgeführten Abwasserflüssigkeit gewonnene PVA pulverisiert und getrocknet wird, um eins
Aufbewahrung bzw. einen Transport desselben für die Wiederverwendung oder Verwertung zu erleichtern.

Bei Fig. 7 ist ein erster Reaktionsbehälter 401 mit einem
Abwasser-Zuführdurchlaß 402 vorgesehen, welcher das Einfließen
des den PVA enthaltenden Abwassers gestattet* es ist weiterhin
ein Auslaßdurchgang 403 vorgesehen, und zwar für das Ausfließen
der Reaktionsflüssigkeit. Ein Kühlwassertank 404 umgibt den Umfang des ersten Reaktionsbehälters 401, um die Kühlwasserzufuhr zu gestatten. Innerhalb des.ersten Reaktionsbehälters 401
ist ein Rührer 406 vorgesehen, der durch einen Motor 405 angetrieben wird. Die Bezugsziffer 407 bezeichnet einen Behälter
für eine Chemikalie, diB als Zusatz verwendet werden soll, und j mit 408 ist 8in zweiter Reaktionsbehälter bezeichnet. Der zweite!

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ReaktionsbehältBr 408 ist mit einem EinlaB 409 ausgestattet, der erlaubt, daß die erste Reaktionsflüssigkeit, die vom ersten ' Reaktionsbehälter 401 kommt, in den zweiten Reaktionsbehälter eintreten kann, sowie mit einem Rührer 410, welcher die Flüssigkeit im Reaktionsbehälter 408 umrührt, einem Motor zum Antreiben des Rührers,einem Behälter für Chemikalien, welchar eine Chemikalie enthält, die der Flüssigkeit innerhalb des Behälters ; 408 beigegeben wird und einem AuslaBdurchgang 413, um zu gestat-: ten, daß die zweite Reaktionsflüssigkeit nach der Reaktion im zweiten Reaktionsbehälter 408 ausfließen kann. Ein Kühl- · Wassertank 414 umgibt den Umfang des zweiten Reaktionsbehälters 408, Eine Trennplatte 415 sondert den Feststoffgehalt der zweiten Reaktionsflüssigkeit von deren Flüssigkeitsgehalt ab. ι Die von den Feststoffen abgesonderte Flüssigkeit wird vom Wassertank 416 aufgenommen, während die abgesonderte Festmasse in den Einfülltrichter 417 gelangt, der die festen Bestandteile einer Pulverisiereinrichtung zuführt, die unterhalb des Einfülltrichters vorgesehen ist.

Eine Fördervorrichtung 419 ist auf der Abführseite der Pulverisiereinrichtung 418 angeordnet, und zwar derart, daß sie durch .jas Innere einer Trockenkammer 421 führt, die mit einer Wärmequelle 420 ausgerüstet ist. Nivellierwalzen 422 sind innerhalb ■'■ der Trockenkammer und oberhalb der Fordervorrichtung angeordnet. Der pulverisierte PVA wird vom Behälter 423 aufgenommen. ;

Das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet wie fol^t: -

Das PVA enthaltende Abwasser, welches beispielsweise-von einem Tuchentschlichtungsverfahren (desizing process) abgeführt wird, ^; wird dem ersten Reaktionsbehälter 401 zugeführt. Daraufhin wird der Flüssigkeit eine geeignete Menge eines absorbierenden Gelatinierungsmittels aus dem Behälter für Chemikalien zugegeben.

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Gleichzaitig hierzu wird die im ersten Reaktionsbehälter 401 befindliche Abwasserflüssigkeit bei einer Temperatur von etwa 80 C gehalten, und zwar durch dem Kühlwassertank 404 zugeführtes Kühlwasser· Eine erste Reaktionsbehandlung wird nunmehr bei etwa 8O⁰C, 30 Minuten lang, unter sanftem Rühren durchgeführt. Die erste Reaktionsflüssigkeit, welche nun die erste Reaktion hinter sich hat, wird dem zweiten Reaktionsbehälter 408 zugei

führt, wo eine geeignete Menge eines Koagulants aus dem Chemikalien-Behälter 412 der ersten Reaktaonsflüssigkeit zugegeben wird und eine zweite Reaktion unter Rühren erfolgt, wobei die Flüssigkeit innerhalb des weiten Reaktionsbehälters bei ei-

o
ner Temperatur von ungefähr 60 C gehalten wird und Kühlwasser dem Kühlwassertank 414 zugeführt wird. Die zweite Reaktionsflüssigkeit, die nunmehr schon die zweite Reaktion hinter sich gebracht hat, kann nun durch den Auslaßdurchgang 413 ausfließen, um nach unten über die Trennplatte 415 für die Trennung der festen von den flüssigen Teilen zu fließen, wo die festen und flüssigen Bestandteile der Flüssigkeit voneinander abgesondert werden. Die festen Stoffe werden einem Einfülltrichter 417 zugeführt, während die Flüssigkeit in einen Wassertank 416 gelangt. Die dem Einfülltrichter zugeführte Flüssigkeit wird allmählich durch eine Pulverisiereinrichtung 418 pulverisiert und wird dann auf eine Fördervorrichtung 419 gelegt,welche die pulverisierte feste Masse in eine Trockenkammer 421 führt. Die pulverisierten festen Bestandteile werden in derselben getrocknet und in einen Behälter 423 geleitet. ;

Beispiel 8 (Fig. .B)

Bei Fig. 8 sind auf der oberen Abdeckung jedes der Unterdruckkühltanks 501a, 501b und 501c ein I mlaßrohr 502, welches das von einem nicht dargestellten EntschlichtungsbehältRr kommende Abwasser zuführt,sowie Chemikalien einspritzende Rohre

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504, die mit den Chemikalien-Behältern 5D3 verbunden sind, welche

Chemikalien, wie z.B. Formalin od.dgl. gefüllt sind und ein Vakuumrohr 505 vorgesehen. Alle diese Rohre reichen durch die obere Abdeckung jedes Un!srdruck-Kühltanks hindurch und werden dort gehalten. Ein Dampf-Einspritzrohr 506 ist am Grund jedes der Unterdruck-Kühltanks 501a, 501b und 501c angeordnet. Jeder Kühltank ist mit einem Bodendeckel 508 ausgestattet, der durch einen Luftzylinder 507 geöffnet und geschlossen wird. Eine Rutsche 509 ist unterhalb eines Dampfeinspritzrohres 509 derart vorgehen, daß die aus diesen Dampfeinspritzrohren 509 herabfallende Flüssigkeit aufgenommen wird, über der Rutsche ist eine erste Filterplatte 510 aus Maschendraht angeordnet, welcher gaze-Mhnlich ausgebildet ist. Eine zweite Filterplatte 511 folgt der ersten Filterplatte 510, wobei ein getrennter Wasseraufnahmetank 512 unterhalb der zweiten Filterplatte vorgesehen ist. Nach der zweiten Filterplatte 511 folgt ein Feststoff-Behälter 513. Es ist teiterhin eine Vakuumpumpe 514 vorgesehen, die mit einem Vakuumrohr 505 in Verbindung steht, ein Wasseraufnahmetank 515, der das durch die Vakuumpumpe und Magnetventile 516 und 517 eingesogene Wasser aufnimmt.

Das vorbsschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt: -

Wenn das Magnetventil 516 geöffnet ist, wird das Abwasser aus j dem Entschlichtungstank in die Unterdruck-Kühltanks 501a, 501b und 501c geleitet. Das Magnetventil 516 schließt sich automatiscl· wenn die Unterdruck-Kühltanks mit einer vorgegebenen Menge Abwasser versorgt sind. Gleichzeitig mit dem Schließen des Magnetvertils 516, öffnet sich ein weiteres Magnetventil 517, um eine vorbestimmte Menge flüssiger Chemikalien aus dem Behälter 503 für Flüssigchemikalien dem Abwasser zuzuführen. Daraufhin wird aus dem Dampfeinspritzrohr 506 Dampf eingespritzt. Dieses Dampfeinspritzen dient nicht nur zum Erwärmen, sondern auch zum

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Rühren und Vermischen der Abwasserflüssigkeit mit der beigefügten Flüssigchemikalie. Nach etwa 10- bis 2ü-minütigem Umrühren durch Dampfeinspritzung wird die Dampfzufuhr abgeschnitten. Darauf wird die Vakuumpumpe 514 betätigt, um den Druck zu mindern und die Flüssigkeitstemperatur auf etwa 75 bis 50⁰C abzukühlen. Dies verursacht die Verfestigung des PVA, der im Abwasser enthalten ist.

Wenn nun der PVA-Gehalt auf diese Weise verfestigt ist, kann das Abwasser aus dem Unterdruck-Kühltank ausfließen und nach unten über die Rutsche 509 strömen. Hierfür wird der Bodendeckel des Unterdruck-Kühltanks 501a zuerst geöffnet. Nach Beendigung des HerabflieBens der Flüssigkeit aus dem Tank 501a, wird· der büdendeckel der nächsten Unterdruck-Kühltanks 501b geöffnet , um zu. gestatten, daß die Flüssigkeit vom Tank 501b herabfließt. Während dia Flüssigkeit im Tank 501b sich in dem Prozess des Herabfließens von demselben befindet, kann der Bodendeckel des Tanks 501a geschlossen werden und die Magnetventile können geöffnet werden, um die Zuführung von Abwasser zum Unterdruck-Kühltank 501a wiederaufzunehmen. Dann wird, wie oben schon erwähnt, der Bodendeckel des Unterdruck-Kühltanks 501 c geöffnet, nachdem das Herausfließen des Abwassers aus dem Unterdruck-Kühltank 501b beendet ist. Zwischenzeitlich wird die Abwasserflüssigkeit im Unterdruck-Kühltank 501a umgerührt und das Abwasser wird auch dem Unterdruck-Kühltank 501b zugeführt.

Wie vorstehend erläutert, sind bei dieser Anordnung eine Vielzahl von Unterdruck-Kühltanks vorgesehen, um die Zeiteinteilung für die Zuführung des Abwassers, das Umrühren und das Abführen desselben für diese aufeinander folgenden Tanks zu verzögern. Diese Anordnung stellt ein gründliches Umrühren des Abwassers pro Volumeneinheit desselben in jedem Tank sicher und erlaubt doch einen kontinuierlichen Arbeiteablauf.

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Da das Vermischen und Erwärmen des Abwassers und der flüssigen Chemikalien durch die Kraft der Dampfeinspritzung erfolgt, werden die beiden Flüssigkeiten wirksam umgerührt und vermischt. Weiterhin verfestigt sich der PVA-Gehalt des Abwassers bei der Kühlung der Flüssigkeitsmischung bei Unterdruck durch einen durch eine Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck, auf wirksame, fehlerfreie Weise, so daß der Zweck dieses Arbeitsvorganges ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann.

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Claims (10)

1. Djpl-Ing Heinz

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   PATENTANSPRÜCHE

   r\j Verfahren zur Behandlung von Polyvinylalkohol enthaltenden Abwässern, d adurch gekennzeichnet, daß aus der durch die Beimengung eines Polyvinylalkohol-Bindemittels zur Polyvinylalkohol enthaltenden Abwasserflüssigkeit erzielten Reaktion eine unlösliche Festmasse aus Polyvinylalkohol erzeugt wird, und daß diese unlösliche Festmasse aus Polyvinylalkohol von dem Bindemittel enthaltenden Abwasser abgesondert wird,
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Polyvinylalkohol-Bindemittel wenigstens ein aus der aus Ammoniumsulfat, wasserfreiem Soda, Borax, Formalin und Salzkuchsn bestehenden Gruppe ausgewähltes ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion durch Erwärmung des Polyvinylalkohol enthaltenden Abwassers auf eine Temperatur von zwischen BO bis 10O⁰C beschleunigt wird,
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion beschleunigt wird durch in das Polyvinylalkohol enthaltende Abwasser eingeblasenenen Dampf.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Beimengung eines absorbierenden Gelatinierungsmittels

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   Dipt-Ing Hein.. ! -

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   2um Polyvinylalkohol enthaltenden Abwasser, wobei letzteres auf eine Temperatur von zwischen 80 und 100°C od.dgl. erwärmt wird und durch die Beigabe eines Koagulants zur Abwasserflüssigkeit, bei einer Temperatur von etwa 60⁰C,
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens zum Behandeln

   von Polyvinylalkohol enthaltendem Abwasser,mindestens nach _; Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Reaktions-BehandlungsbehälterC1),in welchen das Polyvinylalkohol enthaltende Abwasser aus einem Wasserzuführrohr (2) eingegossen wird, durch Flüssigchemikalien aufnehmende Behälter (3 und 4), · welche oberhalb des Reaktions-Behandlungsbuhalters angeordnet sind, ein Lufteinblasrohr (5), das mit einer im Boden des Reaktions-Behaodlungsbehalters vorgesehenen öffnung versehen ist, einem Zentrifugalabscheider (B), welcher mit einem Motor (10) sowie einer Riemenscheibe (9) ausgerüstet ist, und der derart angeordnet ist, daß die den verfestigten Polyvinylalkohol enthaltende Abwasserflüssigkeit aus dem Reaktionsbehälter in den Abscheider fließen kann, einen Aufnahmebehälter (7), der unterhalb des Zentrifugalabscheiders (6) angeordnet ist, um das Chemikalien enthaltende Abwasser aufzunehmen und eine Fördervorrichtung (8) für feste Stoffe, die unterhalb eines Auslaßdurchgangs für Feststoffe des Abscheiders (6) angeordnet ist.
7. 7. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, mindestens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Polyvinylalkohol enthaltenden Abwasser-Reaktionsbehälter (1), der mit den Flüssigchemikalien enthaltenden Behaltern (3 und 4) in Verbindung steht, wobei ein Lufteinblasrohr (5) mit einer im Boden des Behälters (1) vorgesehenen öffnung verbunden ist, eine Timingkammsr (13), welche eine mehrstufige Rutsche (12)

   die aufweist, eine Netz-Fördervorrichtung (14ϊ, welche/aus der

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   Kammer Ct3) herabfallenden festen Bestandteile befördert, und
   durch eine am vorderen Ende der Fordervorrichtung (14) ungeordnete Rutsche (15), wobei ein Aufnahmebehälter (16) in Verbindung mit derselben vorgesehen ist»
8. 8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, mindestens nach
   Anspruch 1, zur Behandlung von Polyvinylalkohol enthaltendem
   Abwasser, gekennzeichnet durch einen
   Reaktionsbehälter* wobei eins erste Filterplatte und eine
   Abfal!-Aufnahmevorrichtung jeweils am oberen Ende des Behälters vorgesehen sind,, for das Polyvinylalkohol enthaltende
   Abwasser, das durch ein Einlaßrohr hereinströmt, durch Behälter
   für chemische Zusätze» die jeweils mit dem Reaktionsbehälter

   in Verbindung stehen» ein Lufteinblasrohr, das sich am BodBn des
   Behälters öffnet für das Steuern der Temperatur in Kombination
   mit dem Umrühren der Flüssigkeit, eine Filterplatte, welche mit
   einem AbführdurchlaB verbunden ist, der im Boden des Behälters , vorgesBien ist, eine Aufnahmeplatte, die mit dem vorderen Ende

   ab '■

   der Filtrierplatte verbunden ist und durch einen die/gesonderte Flüssigkeit aufnehmenden Behälter, sowie einen getrennten, ! Feststoffe aufnehmenden Behälter, die jeweils unterhalb der ; Filtrierplatte und der Aufnahmeplatte angeordnet sind. .
9. 9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, mindestens nach ι Anspruch 1, zur Behandlung von Polyvinylalkohol enthaltendem t Abwasser, gekennzeichnet durch ein langes | Abwasserdurchlaufrohr, das zur Anpassung des Abwassers an Bine
   vorgegebene Temperatur und auch zum Verhindern eines kurzen [ Durchlaufens des Abwassers vorgesehen ist, nachdem eine den
   Polyvinylalkohol verfestigende Chemikalie dem Abwasser beigegeben wurde, durch einen einzigen ader eine Vielzahl von Reaktionsr behältern, von denen jeder entweder mit einer Rührschraube oder i

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   Dipl -Ing. Heinz Ix-Sat-.- lii₍.· in·, --.Il t iiiyi-i I .-.i« ni .!;.·.;-;.· I - rl-nn ϊ ·n (^:.l ( .nr.i-.li.:■·· iii

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   mit einem Lufteinblasrohr oder beidem ausgestattet ist, um das durch das lange Durchlaufrohr in den Reaktionsbehälter eingeführte Abwasser umzurühren, und durch eine einzige oder eine Vielzahl von Flüssigkeits-Feststoff-Trennanordnungen, von denen jede die festen und flüssigen Bestandteile der Reaktionsflüssigkeit voneinander scheidet, die aus dem Reaktionsbehälter abgeführt wurde.
10. 10. Vorrichtung zur Behandlung von-Polyvinylalkohol enthaltendem Abwasser nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Pulverisiereinrichtung, welche die festen Bestandteile pulverisiert, die hauptsächlich aus dem Polyvinylalkohol bestehen, welcher aus dem Polyvinylalkohol enthaltenden Abwasser abgesondert wurde und durch eine Trockenkammer, welche die von der Pulverisiereiniichtung abgeführten pulverisierten Stoffe kontinuierlich trocknet.

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    L 10.769/ost

    5. März 1976

    Anlage zum Erteilungsantrag

    In Anspruch genommen werden die folgenden Auslandsprioritäten

    Nr. Sho 5Q-26B35 / 5. März 1975 / Japan

    Nr. Sho 50-3QB26 /14. März 1975 / Japan

    Nr. Sho 50-48770 /22. April 1975/ Japan

    Nr. Sho 50-61710 /23. Mai 1975 / Japan

    Nr. Sho 50-61712 /23. Mai 1975 / Japan

    Nr. Sho 50-69408 /23. Mai 1975 / Japan (Gebrauchsmuster)

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