DE2610016C3

DE2610016C3 - Verfahren zur Beseitigung einer ölhaltigen Abwasseremulsion

Info

Publication number: DE2610016C3
Application number: DE2610016A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiko Noda; Kikuo Nomura
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1975-03-10
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1979-03-29
Also published as: US4086164A; DE2610016B2; JPS51125961A; CA1061189A; DE2610016A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung einer ölhaltigen Abwasseremulsion, wobei man die Abwasseremulsion als Emulsion konzentriert das erhaltene Konzentrat mit Fremdfeststoffteilchen mischt und das Gemisch verbrennt

Bei Metallverarbeitungs- bzw. Metallbearbeitungsverfahren, wie Walzen, Drahtziehen, Schneiden, Bohren oder Oberflächenbehandlungen, finden häufig Schmieröle Verwendung, deren Beseitigung bzw. Vernichtung durch bekannte Trennverfahren, z. B. mittels Trennung aufgrund der Dichteunterschiede, nicht möglich ist

Die Beseitigung von verbrauchten Metallbearbeitungsemulsionen stellt unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung der Umweltverschmutzung ein besonders wichtiges Problem dar.

Bisher werden verbrauchte Metallbearbeitungsemulsionen, die z. B. bei der Metallbearbeitung anfallen, durch Trennen des in der verbrauchten Emulsion enthaltenen Öls und Wassers nach dem Brechen der Emulsion mittels bestimmter Maßnahmen, wie in »Effluent Treatment of emulsion cleaners«. Metal Finishing Journal 18 (12), S. 385-388 (1972) beschrieben, beseitigt. Die herkömmlichen Verfahren zur Beseitigung solcher Abfallflüssigkeiten beinhalten jedoch die Stufe des unabhängigen Brechens der Emulsion, was eine erhebliehe Herabsetzung des Wirkungsgrades des Systems und höhere Kosten verursacht.

Aus der »Schweizer. Bauzeitung« vom 28.4.1966, Seiten 303—308, ist ein Verfahren zur Aufarbeitung ölhaltiger wäßriger Emulsionen bekannt. Dabei werden die anfallenden Emulsionen konzentriert Die Art der Konzentrierung wird nicht erwähnt In den Ausföhrungsbeispielen sowie gemäß den Bildern 2 bis 4 wird die Emulsion gebrochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei gleichzeitig mit der Vernichtung der Abwasseremulsion auch die Filtrati&nshilfsstoffe wieder aufbereitet bzw. vernichtet werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Feststoffteilchen ein Filtrationshilfsstoff sind, der Filtrationsverunreinigungen aus einer Metallbearbeitung enthält

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die grenzflächenaktiven Sioffe bzw. Tenside, die in den verbrauchten Metallverarbeitungsemulsionen von Haus aus anwesend sind, zur Erzielung eines stabilen, homogenen Schlamms verwendet indem man das bei der Konzentrierung der verbrauchten Meta'lbearbeitungsemulsionen erhaltene ölige Material mit den anorganischen Filtrationsverunreinigungen, die durch Filtration fester Fremdkörper aus dem Schmieröl während der Metallbearbeitung zur Wiederverwendung des Schmieröls im Kreislauf erhalten werden, und mit Wasser mischt

Erfindungsgemäß kann die Verwendung eines Hilfsbrennstoffs für die Verbrennung ganz oder teilweise entfallen, und die Verfahrenskosten können gesenkt werden.

Gemäß Ausführungsformen der Erfindung setzt man beim Vermischen des Konzentrats mit den Filtrationsverunreinigungen eine brennbare Flüssigkeit zu und/ oder man setzt dem Konzentrat zusätzlich einen Schlamm oder ähnliche anorganische Stoffe zu.

Die Konzentrierung erfolgt z. B. mittels einer physikochemischen Vorrichtung, wie z. B. vorzugsweise durch Ultrafiltration.

Vorzugsweise wird ein Konzentrat verwendet das 20 bis 60 Gew.-% öl, 80 bis 40 Gew.-% Wasser und unter 1 Gew.-% mindestens eines Teny^;ds enthält Gemäß einer Ausführungsform verwendet man Filtrationsverunreinigungen mit einer maximalen Teilchengröße von 50 um bis 5 mm in einer Menge von unter 03 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat

In der Figur ist in technischem Maßstab eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, wobei die genannten Vorrichtungen in sämtlichen Fällen nicht zwingend sind.

Das bei der Metallbearbeitung verwendete öl, wie schematisch durch die Verfahrensstufe 10 angegeben, d h. das Emulsionsschmieröl, wird im Kreislauf verwendet d. h. es dient zur wiederholten Bearbeitung des Metalls. Während dieser Bearbeitung werden feste Fremdkörper, z. B. Metallteilchen, die während des Arbeitsvorganges in das Öl gelangen, dadurch entfernt daß man das Emulsionsöl durch Filtrationshilfsmittel, wie Filtriertücher, Ton oder Diatomeenerde, d. h. ein herkömmliches Filter zur Abtrennung von Feststoffen, wie durch die Bezugszahl It angegeben, hindurchschicht Die Filtrationsverunreinigungen werden zusammen mit den verbrauchten Filtrationshilfsstoffen nach der Filtration mittels eines Filtrationshilfsstöffes in einem Filtrationsverunreinigungsbehälter 13 gelagert. Ausgenommen sind solche Hilfsstoffe, wie Filtriertücher, die mit dem Abwasserkonzentrat nicht vermischt werden können, d. h. solche Filtrationshilfsstoffe, die nicht in Form eines feinen Pulvers vorliegen, oder die nicht zu einem feinen Pulver zerkleinert werden können.

Als Filter zur Abtrennung von Feststoffen vor dem Filtrationsverunreinigungstank kommen die üblichen Vorrichtungen, wie Filterpressen, Bandfilter, Zentrifugen oder Sandfilter infrage, die auch zur Entfernung anderer Stoffe als die gewünschten Filtrationsverunreinigungen dienen.

Trotz dieser Filtration werden die Schmiereigenschaften des Öls gelegentlich schlecht, und das emulgierte öl wird als Abfall aus dem Metallbearbeitungssystem abgezogen, d. h. dem Abfallflüssigkeitstank 12 zugeführt In den Abfallflüssigkeitsbehälter 12 und 15 wird die Abfallflüssigkeit unter Bildung eines homogenen Gemisches homogenisiert, wodurch die öl-Wasser-Trennung erleichtert wird.

Das in dem AbfallP.üssigkeitstanlc 12 enthaltene homogenisierte Abwasser wird dann einer Ultrafiltrations-ÖI-und-Wasser-Trennvorrichtung 14 über den Abfallflüssigkeitstank 15 zugeführt, gegebenenfalls nachdem sein pH-Regler 16 eingestellt worden ist, und in der Trennvorrichtung der Konzentrierung unterworfen, bis die ölkonzentration, gemessen durch den Konzentrationsregler 17A, den Selbstverbrennungspunkt erreicht Dabei erfolgt vor Aufgabe d;s Abfalls auf die Trennvorrichtung kein Brechen der Emulsion.

Das emulgierte Abwasser, das der Konzentration unterworfen worden ist wird dann einem Konzentratbehälter 17 zugeleitet der als einfacher Probenaufbewahrungsbehälter dient während das Filtrat aus der Öl-Wasser-Trennung einem Filtrataufbewahrungsbehälter 23 zugeleitet wird. Der Filtrataufbewahrungsbehälter dient zur Homogenisierung der in der Ultrafiltrationsstufe anfallenden filtrierten Abfallflüssigkeit Dieser Behälter dient auch als Puffertank zur Verwendung in denjenigen Fällen, wo ein Unterschied in der Kapazität oder dem Vermögen zwischen der Wasserbehandlungsvorrichtung 25 besteht oder wo die Funktion der Vorrichtung herabgesetzt ist

Durch den sich an den Filtrataufbewahrungsbehälter anschließenden Feststoff-Filter 24 werden Fremdkörper entfernt die in das Filtrat im Filtrataufbewahrungsbehälter gelangt sind und das Filtrat verunreinigen. Gleichzeitig erfolgt durch den Filter 24 die Entfernung von Flocken oder Mikroorganismen, die in dem Filtrataufbewahrungsbehälter wachsen könnten. Im allgemeinen ist diese Vorrichtung mit einem Patronenfilter ausgerüstet der Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa ! bis etwa 5 μπι zurückzuhalten vermag.

Die Wasserbehandlungsvorrichtung (nach dem Prinzip der Umkehrosmose) 25 wird in denjenigen Fällen verwendet wo das Filtrat von der Ultrafiltrationsvorrichtung die Abwasservorschriften am Fabrikstandort nicht erfüllt

Die Filtrationsverunre'nigungen und verbrauchten Filtrationshilfsstoffe aus der Vorrichtung für die während der Metallbearbeitung abgetrennten Feststoffe und der konzentrierte Abfall werden einem Mischer 18, z. B. unter Verwendung einer Verdrängerpumpe i9, zugeleitet und /u einem homogenen Schlamm aufbereitet.

FOr den Fall, daß die Filtrationsverunreinigungen und die verbrauchten Filtrationshilfsstoffe zu diesem Zeitpunkt morastig bzw. schlickig sind und etwa 90 Gew.-% oder mehr Wasser enthalten, setzt man eine abgemessene Menge flüssiges brennbares Material, wie Altöl, Abfall-Lösungsmittel oder dergl, aus dem Brennstofftank 27 unter Verwendung einer eingebauten Verdrängerpumpe 28 zu, um den Morast in einen Schlamm bzw. eine Aufschlämmung zu überführen und um den

ίο Energiegehalt vor der Verbrennung zu erhöhen.

Die Zufuhr des Gemisches zu der Verbrennungsvorrichtung 20 kann in stabiler Weise erfolgen, da keine Trennung der Komponenten nach der Bildung des Gemisches eintritt

Im Anschluß an die Verbrennung in der Verbrennungsvorrichtung wird das Abgas über eine Abgasbehandlungsvorrichtung 21 abgeleitet; jegliche festen Rückstände werden einer Beseitigi'jigsvorrichtung 22 zugeleitet und entweder beseitigt bzw. verworfen oder wiederverwendet z- B. als Komponente für Mörtel.

Gegebenenfalls wird vor der Wiederverwendung die konzentrierte Abfallflüssigkeit in euwm Behälter 26 für Konzentratabfallflüssigkeit aufbewahrt

Beispiel

Eint beim Metallwalzen anfallende Schmierölabfallflüssigkeit wird mittels einer röhrenförmigen Ultrafiltrationsmembran bis zu einem ölgehalt von 52 Gew.-% aufkonzentriert

100 Gewichtsteile Abfalldiatomeenerde (30 bis 40 μπι), die zur Filtration und Entfernung von Fremdkörpern aus dem für das Metallwalzen verwendeten Schmieröl verwendet worden ist das im Kreislauf beim Metallwalzen Verwendung gefunden hat und 100 Gewichtsteile der vorgenannten konzentrierten Abfallflüssigkeit werden in einem Mischer während ca. 15 Minuten zu einem homogenen schlammförmigen Gemisch verrührt

Dieser Schlamm wird versprüht und mit Heizöl A als Verbrennungshilfsmittel gesintert. (5 Gewichtsteile Heizöl A auf 100 Gewichtsteile Schlamm). Die Verbrennung erfolgt bei 1100⁰C unter vermindertem Druck, wobei die mineralischen Restbestandteile zu Klinker sintern.

Der restliche Kohlenstoffgehalt im Klinker beträgt 0,5% oder weniger. Der Klinker besitzt gute Eigenschaften zur Verwendung als Bestandteil von Zement für Bauzwecke.

Wenn der wie vorstehend erhaltene homogene Schlamm in einem herkömmlichen Drehofen, der auf 950⁰C aufgeheizt wird, bei einer Temperatur von 900⁰C und einem um 20 Torr unter Atmosphärendruck liegenden Druck gesintert wird, erhält man wiedergev/on.iene Diatomeenerde von gräulich-weißer Farbe, die aus weichen, porösen Teilchen besteht und nach dem Zerkleinern bzw. Zerstoßen für die Filtration von Schmieröl für das Warmwalzen von Aluminium verwendet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beseitigung einer ölhaltigen Abwasseremulsion, wobei man die Abwasseremulsion als Emulsion konzentriert, das erhaltene Konzentrat mit Fremdfeststoffteilchen mischt und das Gemisch verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen ein Filtrationshilfsstoff sind, der Filtrationsverunreinigungen aus einer Metallbearbeitung enthält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Vermischen des Konzentrats mit den Filtrationsverunreinigungen eine brennbare Flüssigkeit zusetzt j5

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Konzentrat zusätzlich einen Schlamm oder ähnliche anorganische Stoffe zusetzt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch .gekennzeichnet daß man ein durch Ultrafiltration erhaltenes Konzentrat verwendet

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß man ein Konzentrat verwendet das 20 bis 60Gew.-% öl, 80 bis 40 Gew.-% Wasser und unter 1 Gew.-°/o mindestens eines Tensids enthält

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß man Filtrationsverunreinigungen mit einer maximalen Teilchengröße von 50 μιη bis 5 mm in einer Menge von unter 03 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat verwendet