DE3622755A1 - Verfahren und druckkessel zur kontaktwasserbehandlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung soge­ nannten, bei der Chemischreinigung anfallenden Kontaktwassers, in dem Spuren von Halogenkohlenwasserstoffen gelöst sind.

In Chemischreinigungsmaschinen kommen aus Halogenkohlenwasser­ stoffen (z. B. Per oder FKW) bestehende Lösemittel mit Wasser in Berührung, und zwar mit Wasser, das mit der zu reinigenden Garderobe eingeschleppt oder in die Reinigungsmaschine dosiert wird. Dieses Wasser gelangt insbesondere bei der Trocknung der gereinigten Garderobe durch Verdampfen und Kondensieren in Kon­ takt mit dem Lösemittel. Ein Kontakt mit dem Lösemittel erfolgt auch bei der Rückgewinnung des Lösemittels bei der Destillation und bei der Regeneration von Aktivkohle-Luftfiltern. Dieses sogenannte Kontaktwasser fällt in den Wasserabscheidern der Chemischreinigungsmaschine, dessen Aktivkohlefilters und im Kondensat des Aktivkohlefilters und wurde bisher in die öffent­ liche Kanalisation eingeleitet.

Die als Lösemittel verwendeten Halogenkohlenwasserstoffe sind mit Wasser nicht mischbar, so daß die Wasserphase von der Löse­ mittelphase in einem Wasserabscheider getrennt werden kann. Die bei der Reinigung verwendeten Halogenkohlenwasserstoffe sind jedoch in Spuren im Wasser löslich. Bisher wurde diesem Umstand nur wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Mit steigendem Umweltbewußt­ sein ist jedoch damit zu rechnen, daß zum Schutz der Gewässer und der biologischen Klärstufen in Kläranlagen einzuhaltende Grenzwerte für den Gehalt von Halogenkohlenwasserstoffen im Abwasser gesetzlich festgelegt werden. Während etwa 200 mg/l Halogenkohlenwasserstoffe im Abwasser bei 20°C löslich sind, dürften in Zukunft die gesetzlich einzuhaltenden Grenzen für organisch gebundenes Chlor im Bereich von 5 mg/l bis 1 mg/l oder sogar noch darunter liegen.

Es ist somit damit zu rechnen, daß die Chemischreinigungsbetrie­ be angehalten werden, mit Lösemitteln kontaminiertes Kontaktwas­ ser als Sondermüll beseitigen zu lassen, wenn die Chemischrei­ nigungsanlagen nicht Dekontaminierungseinrichtungen versehen werden, die eine Reinigung des in die Kanalisation eingeleiteten Kontaktwassers auf die zulässigen Grenzwerte für Halogenkohlen­ wasserstoffe gewährleisten. Einrichtungen zur Kontaktwasserbe­ handlung sind bekannt und bereits auf dem Markt. Die bekannten Einrichtungen reinigen das Kontaktwasser entweder durch Absorp­ tion mit Aktivkohle oder durch Ausblasen des Lösemittels mit Luft (sog. Strippen). Mit Aktivkohle arbeitende Reinigungsver­ fahren besitzen den Nachteil, daß mit Lösemittel gesättigte Aktivkohle kostspielig entsorgt werden muß. Das sogenannte Strip-Verfahren verlagert hingegen die Umweltbelastung vom Abwasser in die Luft.

Der apparative Aufwand der bekannten Dekontaminierungsanlagen ist relativ groß, wobei diese keineswegs gewährleisten, daß Grenzwerte von Halogenkohlenwasserstoffen im Wasser im Bereich von 1 mg/l erreicht werden. Die bekannten Verfahren können näm­ lich durch Beimengungen von Alkohol oder Seifen die Aktivkohle blockieren oder durch schäumendes Kontaktwasser ein einwandfrei­ es Strippen unmöglich machen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen, nach dem sich die in dem sogenannten Kontaktwasser gelösten Halogenkohlenwasserstoffe bis auf einen erträglichen Grenzwert vermindern lassen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Kon­ taktwasse eine Säure zugesetzt und dieses anschließend auf Tem­ peraturen von etwa 150°C bis 210°C erwärmt wird.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in dem Kontakt­ wasser gelöste Halogenkohlenwasserstoffe beginnend mit Tempe­ raturen von etwa 150°C thermisch zersetzt werden, und zwar in Salzsäure und Kohlenoxide. In geringen Mengen ist Salzsäure ein Stoff, der im Abwasser hingenommen werden kann. Darüberhinaus ist es möglich, die durch die thermische Spaltung entstehende Salzsäure durch geeignete Mittel, beispielsweise Soda, zu neu­ tralisieren. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz einer Säure wird der Dekontaminierungsprozeß wesentlich beschleunigt.

Zweckmäßigerweise wird dem Kontaktwasser als Säure Ammonium­ chlorid zugesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einem Druckkessel mit einem verschließbaren Einfüllstutzen, einem durch einen Hahn verschließbaren Ablaßrohr an seinem unteren Ende und einer Ent­ lüftung am oberen Ende, mit einem an der Kesselwandung gehalter­ ten und in den Kessel ragenden elektrischen Heizstab und mit einer Überfüllsicherung durchführen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Kesselwandung ein in das Kessel­ innere ragender Thermostat gehaltert und in dem Ablaßrohr zwi­ schen dem Kessel und dem Hahn ein elektrisch oder durch ein Steuermedium gesteuertes Absperrventil angeordnet ist und daß der Thermostat durch elektrische Leitungen und das Absperrventil durch elektrische Leitungen oder Rohrleitungen mit dem Steuer­ gerät verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Druckkessel ermöglicht es, das in diese ein­ gefüllte Kontaktwasser bis auf etwa 200°C zu erwärmen, bei dem dieses unter einem Druck von etwa 16 bar steht. Die Zersetzung der Halogenkohlenwasserstoffe erfolgt während der Erwärmungs­ phase des Kontaktwassers von etwa 150°C bis etwa 200°C und während der anschließenden Abkühlungsphase auf 150°C.

Unter Umständen ist es erforderlich, das Wasser zu Beginn des Prozesses leicht anzusäuern, um den Prozeß zu beschleunigen. Dies kann z. B. durch Ammoniumchlorid geschehen.

Da das auf über 100°C erwärmte Kontaktwasser unter Überdruck steht, muß gewährleistet werden, daß sich der Druckkessel nur bei Drücken unterhalb des atmosphärischen Drucks öffnen läßt. Neuerungsgemäß wird dies durch den Thermostat erreicht, der über das Steuergerät mit zwei Absperrventilen verbunden ist. Das Steuergerät schaltet dabei die Absperrventile in der Weise, daß diese geschlossen werden, wenn das Kontaktwasse höhere Tempera­ turen, beispielsweise über 40°C liegende Temperaturen, angenom­ men hat. Das dekontaminierte Kontaktwasser läßt sich daher durch Öffnen des Hahns nur ablassen, wenn dieses ausreichend abgekühlt ist und beispielsweise unter 40°C liegende Temperaturen ange­ nommen hat.

Weiterhin soll gewährleistet sein, daß der Druckkessel nicht mit Kontaktwasser überfüllt wird. Nach einer vorteilhaften Ausgestal­ tung ist daher vorgesehen, daß ein Einfülltrichter sich in Höhe des maximal zulässigen Füllniveaus befindet, der das Füllniveau durch das Prinzip der kommunizierenden Gefäße bestimmt. Eine derartige Anbringung eines Einfülltrichters erlaubt zusätzlich auch eine einfache Entlüstung des Behälters beim Befüllen.

Nach einer Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Kesselwandung mindestens ein den Innendruck erfassender Druck­ schalter gehaltert ist, der durch elektrische Leitungen mit dem Steuergerät verbunden ist. Dieser Druckschalter schaltet den Heizstrom des Heizstabes über das Steuergerät aus, wenn ein Druck von 20 bar erreicht ist, so daß über den Druckschalter sichergestellt ist, daß das zu dekontaminierende Kontaktwasser nur etwa bis 210°C erwärmt wird.

Die gesamte Prozeßdauer wird durch ein Zeitrelais gesteuert, welches zu Beginn des Prozesses aktiviert wird.

Zusätzlich kann in der Kesselwandung ein zweiter Druckschalter vorgesehen werden, der ein reiner Sicherheitsschalter ist und die Anlage bei Erreichen eines unzulässig hohen Druckes still­ setzt.

Der Druckkessel kann in einem mit drei oder vier Standbeinen versehenen Gehäuse angeordnet sein, wobei der Raum zwischen dem Druckkessel und dem einfassenden Gehäuse mit einem Isolierstoff, beispielsweise Glaswolle, gefüllt werden kann.

Das Ablaßrohr kann durch einen Schlauch mit einem unter dem Gehäuse angeordnete Kanister verbunden sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des in einem Gehäuse angeordneten Druckkessels und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Druckkessel längs der Linie A-B in Fig. 1.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht der Druckkessel 1 aus einem dessen Mantel bildenden zylindrischen Rohrstück 2, das mit einem gewölbten Deckel 3 und einem gewölbten Boden 4 verbunden ist. In einer mittleren Öffnung des Bodens 4 ist der Einfüll­ stutzen 7 eingeschweißt.

Am Einfüllstutzen 7 ist ein Einfülltrichter so montiert, daß mit ihm ein Überfüllen des Kessels unmöglich ist (Prinzip der kommu­ nizierenden Gefäße). Ist der Kessel einmal befüllt, steht noch ein Drittel des Volumens als Dampfraum zur Verfügung.

Am gewölbten Deckel 3 ist ein Belüftungsventil 6 montiert, welches während des Belüftungsvorgangs geöffnet ist.

Der Einfüllstutzen 7 dient gleichzeitig als Ablaßstutzen. Wird ein Ablaßventil im Ablaßrohr 8 geöffnet, kann das Wasser ablau­ fen. Im Einfüllstutzen 7 bzw. Ablaßstutzen 8 sind steuerbare Ventile 6 und 17 montiert. Bei diesen kann es sich beispiels­ weise um das von der Firma Gebr. Müller, 7118 Ingelfingen-Cries­ bach angebotene fremdgesteuerte Schrägsitzventil zum Steuern und Absperren von flüssigen Medien, Typ 514, handeln.

Im unteren Bereich des zylindrischen Behältermantels 2 ist in der ersichtlichen Weise der elektrische Heizstab 11 angeordnet. Weiterhin ist im unteren Bereich des Behältermantels der Thermo­ stat 12 befestigt. Der Thermostat 12 ist über das aus Fig. 1 ersichtliche Steuergerät 13 durch die strichpunktierte Leitung 14 mit den Durchgangsventilen 10 und 6 verbunden.

In der Behälterwandung sind weiterhin die Druckschalter 15 und 16 angeordnet, die der Abschaltung des Heizstabes 11 bei einem einer Temperatur von etwa 200°C entsprechenden Druck und als Überdrucksicherung dienen.

Der Druckkessel 1 mit seinen Heiz-, Überwachungs- und Steuerein­ richtungen ist in einem Gehäuse aus Blech 20 angeordnet, wobei der Raum zwischen dem Druckkessel 1 und dem Gehäuse 20 mit einem Isolierstoff 21 gefüllt ist. An einer Wand des Gehäuses 20 ist das in einem Schaltschrank untergebrachte Steuergerät 13 befe­ stigt. Das Gehäuse 20 ist über vier Beine 22 abgestützt. Die oberen Ränder der Seitenwandungen des Gehäuses 20 sind über die Deckplatte 23 hinaus verlängert, so daß eine Auffangwanne für verschüttetes Kontaktwasser gebildet ist.

Die Abflußleitung ist mit einem Schlauch 24 verbunden, der in den Füllstutzen eines Tanks 25 zur Aufnahme des dekontaminierten Wassers eingeführt ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Dekontaminierung sogenannten bei der Chemischreinigung anfallenden Kontaktwassers, in dem Spuren von Halogenkohlenwasserstoffen gelöst sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kontaktwasser eine Säure zugesetzt und dieses anschließend auf Temperaturen von etwa 150°C bis 210°C erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kontaktwasser als Säure Ammoniumchlorid zugesetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Druckkessel mit einem ver­ schließbaren Einfüllstutzen, einem durch einen Hahn ver­ schließbaren Ablaßrohr an seinem unteren Ende und einer Entlüftungseinrichtung am oberen Ende, mit einem an der Kesselwandung gehalterten und in den Kessel ragenden elektrischen Heizstab und mit einer Überfüllsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kesselwandung ein in das Kesselinnere ragender Thermostat (12) gehaltert und in dem Ablaßrohr (8) zwi­ schen dem Kessel (1) und dem Hahn (9) ein elektrisch oder durch ein Steuermedium gesteuertes Absperrventil (10) an­ geordnet ist und daß der Thermostat (12) durch elektrische Leitungen und das Absperrventil (10) durch elektrische Leitungen oder Rohrleitungen (14) mit einem Steuergerät (13) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Einfüllstutzen (7) am unteren Ende des Kessels (1) befindet und durch eine Rohrleitung sowie ein zwischen­ geschaltetes Ventil mit einem Einfülltrichter (5) verbun­ den ist, der sich auf einer Höhe befindet, die dem maximal zulässigen Füllniveau des Kessels (1) entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Kesselwandung mindestens ein den Innen­ druck erfassender Druckschalter (15, 16) gehaltert ist, der durch elektrische Leitungen mit dem Steuergerät (13) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (1) in einem mit drei oder vier Standbeinen (22) versehenen Gehäuse (20) angeordnet und der Raum zwischen dem Druckkessel (1) und dem einfas­ senden Gehäuse (20) mit einem Isolierstoff (21), z. B. Glaswolle, gefüllt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflußrohr (8) durch einen Schlauch (24) mit einem unter dem Gehäuse (20) ange­ ordneten Kanister (25) verbunden ist.