DE2740031A1

DE2740031A1 - Verfahren und vorrichtung zur entsorgung von abwaessern

Info

Publication number: DE2740031A1
Application number: DE19772740031
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Grad Espenschied; Richard Salzer; Horst Staib
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-09-06
Filing date: 1977-09-06
Publication date: 1979-03-15

Description

Verfahren und Vorrichtung zur
Entsorgung von Abwassern Zusammenfassung Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, das der Entsorgung von Abwässern mit anorganischen und organischen Fremdstoffen insbesondere verbrauchten Dispersionen, d. h. kolloiddispersen Systemen dient.
Die Trennung von Dispersionsmittel und disperser Phase erfolgt durch Verdampfen des Dispcisionsmittels und Entfernung der angetrockneten, dispersen Phase mittels einer Abstreifvorrichtung.
Stand der Technik Unter Dispersionen sind kolloiddisperse Systeme zu verstehen, d. h. eine feine Verteilwi mehrerer ineinander unlöslicher Stoffe. Das Nedluin, in dem ein Stoff zerteilt (dispergiert) ist, wird Dispersionsmittel, die dagegen abgegrenzte Blase des zerteilten Stoffes disperse i~hase genannt. ist die disperse Phase grob, so spricht man von einer Suspension bei festem, von einer Emulsion bei flüssigem verteiltem Stoff. Die Zerteilung der dispersen Phase kann dabei bis hin zum molekular-dispersen System reichen.
Eine Emulsion entsteht, wenn von zwei sich ineinander nicht lösenden Flüssigkeiten eine in so feine Tropfen zerteilt wird, daß die Flüssigkeit nachträglich durch Schwerkraft oder durch Anziehungskrafte der Tröpfchen nicht oder nur sehr schwer voneinander getrennt werden können. Als Suspension bezeichnet man ein disperses System, bei dem eine feine, aber nicht molekulare Verteilung eines festen Stoffes in einer Flsissigkeit vorliegt.
Dispersionen finden in einer Vielzahl von Industriezweigen Anwendung, so z. B. in der Kunststoff-, Lack-, Farben-, Öl-, Fett-, rapier- oder Lederindustrie. Gewerbliche Abwässer ergeben sich auch durch die Verwendung von Wasser als Kühlschmiermittel und bei zahlreichen nassen Arbeitsvorgängen, z. B. beim Waschen, Spülen, Einweichen, Destillieren, Filtrieren, als Lösungsmittel bei chemischen Umsetzungen sowie als Spülwasser bei der Reinigung der dazu benutzten Apparate. Gewerbliche Abwässer können eine Vielzahl von organischen und anorganischen Fremdstoffen enthalten, die als ungelöste feste oder flüssige Bestandteile oder in gelüster, teilweise kolloidaler Form vorliegen.
Die Entsorgung von gewerblichen Abwässern, insbesondere auch von verbrauchten Dispersionen, spielt demzufolge eine wichtige Rolle. Dies kann entweder auf biologischem Weg (durch ldikroorganismen) oder durch physikalisch-chemische Verfahren, z. B. durch Trennung der dispersen Phase vom Dispersionsmittel geschehen.
Als Möglichkeiten zur Trennung solcher kolloid-dispersen Systeme haben sich z. B. tierische oder pflanzliche Membranen mit sehr kleinen Poren oder sog. Ultrafilter (z. B. aus Kollodiumhäutchen) bewährt. Auch durch Ausflockung (hoa gulation) findet eine Trennung statt: Durch Elektrolyse wird den stets aufgeladenen Teilchen der dispersen Phase die Ladung entzogen. All diese Verfahren benötigen jedoch einen beträchtlichen apparativen Aufwand, der insbesondere bei Vorliegen einfacher Emulsionen mit Wasser als Dispersionsmittel, wie sie als Kühlschmierflüssigkeiten verwendet werden, unwirtschaftlich hoch ist. Thermische Verfahren werden bei der Abwasserreinigung, insbesondere bei der Entsorgung von Dispersionen, wegen des hohen apparativen Aufwands nur bei Anfall von kleinen Abwassermengen angewendet.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei geringem apparativem Aufwand und einfachen Verfahrensschritten die Möglichkeit der Entsorgung auch von größeren engen industrieller Abwässer, insbesondere von Dispersionen, Emulsionen und Suspensionen geschaffen wurde und somit eine erhöhte Wirtschaftlichkeit gegenüber dem Stand der Technik gegeben ist. Durch Eindampfen und gegebenenfalls Verbrennen der anorganischen und organischen Fremdstoffe und durch Rückgewinnung des Dispersionsmittels wird eine kontinuierliche Entsorgung mit einfachen Mitteln erreicht, wobei die Anlage gegenüber dem Stand der Technik eine besonders niedrige Bauhöhe aufweist. Vorteilhaft ist insbesondere auch die Ausführung eines heizbaren Hohlzylinders, durch den gleichzeitig das Erwärmen und Eindicken der sich im unteren Bereich des Behälters angeordneten Dispersionsflüssigkeit erfolgt, sowie die Verdampfung des Dispersionsmittels auf dem Oberflächenbereich des Hohlzylinders, der nicht in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Die angetrocknete Schicht kann dann sehr einfach mittels einer Abstreifvorrichtung von der Hohlzylinderoberfläche entfernt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten raßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Die Anordnung einer Kondensationseinrichtung ermöglicht die Rückgewinnung des Dispersionsmittels, welches im allgemeinen aus Wasser besteht. Ein der Kondensationseinrichtung nachgeschalteter Aktivkohlefilter macht den Restdampf geruchlos und vervollständigt somit die Anlage. Vorteilhaft erscheint ferner die getrennte Anordnung eines separaten Flüssigkeitssammelbehälters, der über ein Regelventil mit dem Verdampfungsbehälter verbunden ist, da hierdurch eine Regelung bei Anfall von unterschiedlicher Jebw..s-ermenge gewährleistet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Verdampfungsanlage für verbrauchte Dispersionsflüssigkeiten, insbesondere für Kühlemulsionen, Suspensionen und Äuswaschbäder.
Beschreibung der Erfindung In eie zylindrischen Behälter 11 befindet sich ein bezüglich seiner Längsachse horizontal angeordneter Hohlzylinder 12. Im oberen Bereich des Behälters 11 befindet sich eine Absaugvorrichtung, bestehend aus einer )ondensationseinrichtl g 17 und einem Filter 18, insbesondere einem Aktivkohlefilter. Der Behälter 11 ist über ein Regelventil 16 mit einem Flüssigkeitsammelbehälter 15 verbunden. Im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche des Sammelbehälters 15 ist ein zusätzlicher Ölabscheider 20 zur Vorentölung des zu entsorgenden Abwassers im Flüssigkeitssammelbehälter 15 vorgesehen.
Der in der ondensationseinrichtung 17 angeordnete Kondensor ist über eine Rohrleitung mit einem Wärmetauscher 19 verbunden, welcher sich inm Kraftflüssigkeitssammelbehälter 15 befindet. Im oberen Oberflächenbereich des Hohlzylinders 12 ist eine Abstreifvorrichtung 14 zur Entfernung des Abfalls auf der Hohlzylinderoberfläche vorgesehen. Ein Abfallsammelbehälter 21 ist neben dem Behälter 11 angeordnet.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das zu entsorgende Abwasser mit anorganischen und/oder organischen Fremdstoffen wird dem Flüssigkeitssammelbehälter 15 zugeführt. Dieser Behälter 15 dient vornehmlich dem Ausgleich von unterschiedlich anfallenden Abwassermengen.
Im Bereich der Abwasseroberfläche übernimmt ein separater Ölabscheider 20 die Vorentclung des Abwassers.
Mittels eines regelbaren Ventils 16 wird das Abwasser vom Flüssigkeitssammelbehälter 15 in den Behälter 11 geleitet. Dabei erfolgt die Regelung mittels eines Schwimmers derart, daß sich im Behälter 11 immer nahezu die gleiche Abwassermenge befindet. In dem vorzugsweise zylindrischen Behälter 11 befindet sich ein bezüglich seiner Längsachse horizontal angeordneter Hohlzylinder 12, der sich langsam um seIne horizontale Längsachse dreht. Der etwa konzentrisch im Behälter 11 angeordnete Hohlzylinder 12 wird von innen durch Heißdampf oder elektrisch beheizt und ist etwa bis zur Hälfte seines Längsquerschnitts in das Abwasser eingetaucht. Das Abwasser im. Behälter 1t wird durch die Heizung des Hohlzylinders t er erwärmt und und und eingedickt.
Durch die Drehung des Hohlzylinders 12 um seine Längsachse bleibt beim Auftauchen der Hohlzylinderobertfläche aus dem Abwasser eine dünne Fiüscigkejt5schicht auf der glatt geschliffenen Hohlzylinderoberfläche haften.
Die Heizung des Hohlzylinders 12 bewirkt tin rasches Abtrocknen des Flüssigkeitsfilms. Dabei verdampft dae Dispreionsmittel, im allgemeinen Wasser, während die disperse Phase als trockene Schicht auf der Hohltylinderoberfläche haften bleibt. Diese angetrocknete Schicht 13 kann dann vor dem Wiedereintreten der entsprechenden Hohlzylinderoberfläche mittels einer Abstreifvorri#htung 14 von der HohlzylinderoberfIäche entfernt werden. Ein bereitgestellter Abfali#am:nelbehälter 21 dient dem Abtransport der eu entfernenden Fremdstoffe. Die Abstreifvorrichtung 14 ist derart an die glatt geschliffene Oberfläche des Hohlzylinders 12 angelegt, daß ein müheloses Abstreifen der angetrockneten Schicht 13 erreicht wird. Das verdampfende Dispersionsmittel (meist Wasserdampf) wird einer londensationseinrichtwng 17, welche sich oberhalb des Behälters 11 befindet, zugeführt und dort kondensiert.
Das Kondensat kann dann entweder einer Abwasseranlage oder der Kanalisation zugeführt werden. Der verbleibende Luftstrom wird über einen Aktivkohlefilter 18 geleitet und damit geruchlos gemacht. Die in der Kondensationseinrichtung 17 erwärmte Fühlflüssigkeit wird über eine Rohrleitung einem Wärmetauscher 19 zugeführt, welcher sich im Flüssigkeitsbereich 15 befindet. Dieser Wärmetauscher 19 dient der Vorwärmung des Abwassers im Flüssigkeitssammelbehälter 15.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden somit anorganische oder organische Fremdstoffe in Abwässern wie z. B. Dispersionen, Emulsionen, Suspensionen oder Auswaschbäder von der Flüssigkeit getrennt und können z, B. einer Verbrennungsanlage zugeführt werden. Leerseite

Claims

Ansprüche 0 Verfahren zur Entsorgung von Abwässern mit anorganischen oder organischen Fremd stoffen wie Dispersionen od. dgl. durch Verdampfen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser einem rotierenden, beheizten Zylinder zugeführt wird und auf dessen Oberflache einen Film bildet, aus dem die leichter flüchtige Phase verdampft wird und danach die angetrocknete Restsubstanz mechanisch von der Zylinderoberfläche entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verdampfende Phase abgesaugt und kondensiert wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) mit horizontal angeordneter Drehachse in einem Behälter (ii) gelagert und teilweise in das Abwasser (10) eingetaucht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 7), dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder ein von innen beheizter fiohlzylinder (12) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) an seiner Außenmantelfläche glattgüschliffen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der angetrockneten Restsubstanz von der Zylinderoberfläche mittels einer Abstreifvorrichtung (14) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) über ein regelbares Ventil (16) an einen vorgeschalteten Sammelbehälter (15) angeschlossen ist.
8, Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Ventils (16) mittels eines Schwimmers erfolgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Behälters (11) eine Londensationseinrichtung (17) für die ausgedampfte 1#ase angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationseinrichtung (17) ein Filter (18), insbesondere ein Aktivkohlefilter nachgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (15) mit einem Wärmetauscher (19) versehen ist und daß die in der Kondensationseinrichtung (17) erwärmte Kühlflüssigkeit zur Vorwärmung des Abwassers im Sammelbehälter (15) dient.