DE4038606A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten des abwassers einer kfz-waschanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten des Abwassers einer Kfz-Waschanlage.

Die bisher üblichen Verfahren zum Aufbereiten des Abwassers von Kfz-Waschanlagen arbeiten nicht zufriedenstellend, insbesondere weil sie das Abwasser nicht ausreichend auf­ bereiten, zu hohe Abwassermengen anfallen, die in der Waschanlage nicht wieder verwendet werden können und weil die Verfahren und Vorrichtungen auch apparativ aufwendig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten des Abwassers einer Kfz-Waschanlage vorzuschlagen, wobei eine wirksame Trennung des Abwassers in seine Bestandteile erreicht wird derart, daß das daraus gewonnene Brauchwasser in der Waschanlage wieder verwendet werden kann, wobei gleichzeitig nur wenig Abfall anfallen soll, der entsorgt werden muß. Auch sollen das Verfahren und die Vorrichtung betriebssicher arbeiten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Abwasser mit Hilfe eines Flockungsmittels und von zugegebener Luft Schaum hergestellt wird, aus dem Brauchwasser abgetrennt wird, worauf der mit Schmutzteilen angereicherte Schaum verflüssigt und an­ schließend eingedickt und in Schlamm sowie in Brauchwasser getrennt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung ist es somit, soweit bekannt, erstmals möglich, aus dem Abwasser der Waschanlage eingedickten Schlamm herzustellen, der dann von Fall zu Fall entsorgt werden muß. Es liegt auf der Hand, daß das Volumen an anfallendem Schlamm verhältnismäßig gering ist. Der Rest des Abwassers wird zu Brauchwasser, welches in der Waschanlage wieder verwendet werden kann. Kern der Erfindung ist somit das Eindicken des schmutzbeladenen, in der ersten Verfahrensstufe hergestellten Schaums zu Schlamm. Damit der Schaum eingedickt werden kann, muß er vorher verflüssigt werden.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander und in Strömungsverbindung miteinander ein Schaumerzeuger, wenigstens ein Flotations-Trennbehälter, ein Verflüssiger und ein Eindickungs-Trennbehälter vorgesehen sind.

Der Verflüssiger ist vorzugsweise als Zentrifuge ausgebildet.

Kern des Vorrichtungsteils der Erfindung ist der Eindickungs-Trenn­ behälter. Dieser ist vorzugsweise als lotrecht angeord­ neter, oben und unten konischer Tank ausgebildet, in den ein Einlaßrohr für den verflüssigten Schaum einmündet, ferner am oberen Konus eine Entlüftungsleitung, am unteren Konus eine Austragsleitung für Schlamm, sowie eine Abzugsleitung für das Rücklaufwasser, wobei im Trennbehälter eine Trennkammer mit einem unten offenen Ringraum ausgebildet ist, der mit der Abzugsleitung für das Rücklaufwasser in Verbindung steht.

Der verflüssigte Schaum wird in den Eindickungs-Trennbehälter eingetragen und steigt hierbei auf, weil er leichter ist als das Wasser. Er stößt dann an den oberen Konus des Trennbe­ hälters an und verdichtet sich dabei. Das hierbei entweichende Gas wird durch die Entlüftungsleitung nach außen geführt.

Der verdichtete Schaum ist schwerer als Wasser, weil er stark mit den Schmutzteilchen angereichert ist. Der verdichtete Schaum fällt daher im Trennbehälter nach unten in den unteren Konus, wo er abermals kompaktiert wird, so daß daraus der Schlamm wird. Der Schlamm kann dann - kontinuierlich oder absatzweise - aus dem Trennbehälter über die Austragsleitung abgelassen werden.

Gleichzeitig wird in einer Trennzone des Trennbehälters das Wasser abgetrennt, welches über die untere Kante der Trennkam­ mer in den Ringraum fließt und von dort über die Abzugsleitung als Brauchwasser nach außen abgegeben wird.

Die Verfahrensführung wird besonders einfach und wirksam, wenn die Abzugsleitung für das Rücklaufwasser zu einem Niveau geführt ist, das höher liegt als das Niveau der Austragslei­ tung für den Schlamm. Öffnet man nämlich ein in der Austrags­ leitung für den Schlamm vorgesehenes Ventil (Schieber), so wird der der angesammelte Schlamm ausgetragen und das Schlammniveau sinkt. Gleichzeitig sinkt das Wasserniveau im Trennbehälter entsprechend, und zwar von dem höheren Niveau der Abzugsleitung für das Rücklaufwasser bis zu dem tiefer gelegenen Niveau der Austragsleitung für den Schlamm. Das Austragen des Schlamms aus dem Trennbehälter wird also durch die Niveaudifferenz unterstützt.

Wenn das Einlaßrohr für den Schaum eine nach oben gerichtete Mündung hat, so wird der Schaum zusätzlich mit kinetischer Energie gegen den konischen Deckel des Trennbehälters geschleudert, wodurch das Zerstören der Schaumbläschen und damit die Entgasung des Schaums und damit die Kompaktierung des Schaums zu Schlamm unterstützt wird.

Außerdem wird es bevorzugt, wenn die Mündung des Einlaßrohres für den Schaum höher liegt als die untere Kante des den Ringraum ausbildenden Rohres. Dadurch wird die Trennwirkung zwischen dem Schaum und dem Wasser verbessert.

Es sei erwähnt, daß das erfindungsgemäße Verfahren mitsamt der erfindungsgemäßen Vorrichtung eventuell auch ohne eine Verflüssigung des Schaums vor dessen Verdickung auskommt, obgleich diese Verfahrensführung bevorzugt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch die wesentlichen Bauelemente der Gesamtanlage, mit der die Abwässer einer Kfz-Waschanlage aufbereitet werden können;

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter und teilweise ergänzter Darstellung den ersten Flotationstank der Anlage nach Fig. 1.

Fig. 3 schematisch gegenüber Fig. 1 ebenfalls vergrößert eine Ansicht der wesentlichen Bauelemente des Eindickungs-Trennbehälters (Schlammseparator).

In einer Kfz-Waschanlage 1 fallen Abwässer an. Diese werden über eine Leitung 2 einem Absetzbecken 3 zugeleitet. Dort wird das Abwasser durch Sedimentation großer Schmutzpartikel vorgeklärt.

Über ein Filter 4, eine Leitung 5 und eine Saugpumpe 6 wird Rohwasser aus dem Absetzbecken angesaugt und mit einem Flockungsmittel versetzt. Das Flockungsmittel ist in einem Behälter 7 vorgesehen. Es wird über eine Pumpe 8 und eine Leitung 9 dem Rohwasser in der Leitung 5 zugegeben.

Das mit dem Flockungsmittel versetzte Rohwasser gelangt dann zu einem Injektor 10 (vgl. auch Fig. 2), wo ein Luft-Wasser-Gemisch erzeugt wird. Hierzu mündet in den Injektor 10 eine Luftleitung 11.

Das Wasser-Luft-Gemisch gelangt dann über eine Leitung 12 in einen Flotationstank 13. Dieser ist oben und unten konisch ausgebildet. Mittig an seiner Unterseite befindet sich ein oben offenes, lotrecht angeordnetes Mischrohr 14. In die Unterseite des Mischrohres mündet ein Werkzeug 15, das von einer schnellaufenden Turbine 16a auf Drehung angetrieben ist. Das Werkzeug 15 ist beispielsweise als schräggestellte Scheibe, ggf. mit Löcherung und/oder Vorsprüngen, ausgebildet, so daß aus dem Wasser-Luft-Gemisch ein Schaum mit sehr kleinen Bläschen erzeugt wird.

Diese steigen im Mischrohr 14 nach oben und gelangen in eine Trennkammer 16. Diese wird im wesentlichen von einem unten offenen Innenrohr 17 gebildet. Die leichteren Mikrobläschen steigen in der Trennkammer 16 nach oben und gelangen über die konische Oberseite des Flotationstanks 13 zu einem Auslaß 18, wo sie den Flotationstank in Richtung des Pfeiles 19 verlas­ sen.

Das aus dem Schaum abgetrennte, schwerere Rücklaufwasser (Brauchwasser) gelangt über die Unterkante des Rohres 17 in einen Ringraum 20 und von dort über eine Leitung 21 zu einem zweiten, nachgeschalteten Flotationstank 22, der grundsätzlich wie der erste Flotations­ tank 13 ausgebildet ist. Er weist nur nicht das Mischrohr 14 mit der Turbine 16a und dem Turbinenwerkzeug 15 auf. Die Leitung 21 ist über das Niveau der unteren Kante des Innenroh­ res 17 geführt.

Der an der Oberseite des zweiten Flotationstanks 22 separierte Schaum gelangt über eine Leitung 23 zu einer Zentrifuge 24, in die auch die Leitung 18 einmündet. In der Zentrifuge wird das Flotat verflüssigt.

Das verflüssigte Flotat gelangt dann in einen Schlammseparator 25, in dem es stark verdichtet wird. Der verdichtete Schlamm wird dann in einem Behälter 26 gesammelt. Aus dem Schlamm­ separtor 25 abgetrenntes Brauchwasser kann über eine Leitung 27 in das Absetzbecken 3 geführt werden.

Das aus den Flotationstanks 13, 22 abgetrennte Brauchwasser gelangt in einen Vorlagebehälter 28, der auch einen Leitfähig­ keitswächter zur Überwachung der Qualität des Brauchwassers hat. Von dort gelangt das Brauchwasser über eine Leitung 29 und eine Pumpe 30 wieder zurück zur Waschanlage 1.

Die Frischwasserzufuhr für die Waschanlage ist bei Pos. 31 angedeutet, woraus auch hervorgeht, daß über eine geeignete Riegelung ggf. Frischwasser auch dem Vorlagebehälter 28 zugeführt werden kann, damit das den Vorlagebehälter verlas­ sende Brauchwasser die geforderte Qualität hat. Das Frischwas­ ser kann über eine Leitung 32 automatisch in den Vorlage­ behälter fließen, wenn das System ausgefallen sein sollte, so daß die Waschanlage weiterhin betrieben werden kann.

Fig. 3 zeigt schematisch und gegenüber Fig. 1 ebenfalls vergrößert eine Ansicht der wesentlichen Bauelemente des Eindickungs-Trennbehälters (Schlammseparator).

Im folgenden wird der Schlammsepartor 25 anhand von Fig. 3 näher erläutert.

Dieser Schlammseparator oder Eindickungs-Trennbehälter hat eine Leitung 33, über die in Richtung des Pfeiles 34 der verflüssigte Schaum aus der Zentrifuge 24 in den Trennbehälter eingeleitet wird, wobei auch ersichtlich ist, daß die zentrisch angeordnete Mündung der Leitung 33 nach oben weist.

Der Trennbehälter hat einen oberen Konus 35 und einen unteren Konus 36. Mittig an den oberen Konus ist eine Entlüftungslei­ tung 37 angesetzt und mittig an den unteren Konus eine Austragsleitung 38 für den Schlamm, in der eine mechanische Niveausteuerung 39 (Schieber) angeordnet ist.

Im Trennbehälter ist über ein konzentrisches, unten offenes Rohr 40 ein Ringraum 41 ausgebildet, in den die Leitung 27 für das zum Absetzbecken 3 geführte Brauchwasser mündet.

Fig. 3 zeigt auch, daß die Leitung 27 über in Knie 42 zu einem höheren Niveau geführt ist als die Leitung 38, deren Niveau durch ein Knie 43 definiert ist.

Im Betrieb fließt das verflüssigte Flotat in den Innenteil des Trennbehälters 25 und steigt aufgrund der Schwerkraft auf. Hierbei verdichtet sich das Flotat im oberen Konus 35 und die Restluft gast über die Leitung 37 aus.

In der Trennzone 44 fließt das Wasser nach unten und über den Ringraum 41 zur Leitung 27 und nach außen.

Durch die Schwerkraft sedimentiert der im oberen Konus verdichtete Schlamm in den unteren Konus 36.

Die Entleerung erfolgt durch Öffnen des Schiebers 39. Hierbei sinkt der Wasserspiegel vom Niveau des Knies 42 zum unteren Niveau des Knies 43. Durch das Absinken des Wasserspiegels wird das Sediment im unteren Konus 36 in den Schlammbehälter 26 geschoben.

Die Entleerung kann während des Betriebs der Anlage oder bei Stillstand erfolgen.

Die Entlüftungsleitung 37 kann in die Leitung 38 einmünden, damit über die Entlüftungsleitung eventuell mitgerissene Schmutzteilchen über die Leitung 38 ebenfalls ausgetragen werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Aufbereiten des Abwassers einer Kfz-Waschanlage, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Abwasser mit Hilfe eines Flockungsmittels und von zugegebener Luft Schaum hergestellt wird, aus dem Brauchwasser abgetrennt wird, worauf der mit Schmutzteil­ chen angereicherte Schaum verflüssigt und anschließend eingedickt und in Schlamm sowie in Brauchwasser getrennt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander und in Strömungsverbindung miteinander ein Schaumerzeuger (10), wenigstens ein Flotations-Trenn­ behälter (13, 22), ein Verflüssiger (24) und ein Eindickungs-Trennbehälter (25) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger (24) als Zentrifuge ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eindickungs-Trennbehälter (25) als lotrecht angeordneter, oben und unten konischer Tank ausgebildet ist, in den ein Einlaßrohr (33) für den verflüssigten Schaum einmündet, ferner am oberen Konus (35) eine Entlüftungsleitung (37), am unteren Konus eine Austrags­ leitung (38) für den Schlamm, sowie eine Abzugsleitung (27) für das Rücklaufwasser und daß im Trennbehälter eine Trennkammer mit einem unten offenen Ringraum (41) ausgebildet ist, der mit der Abzugsleitung (27) für das Rücklaufwasser in Verbindung steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsleitung (27) für das Rücklaufwasser zu einem Niveau (42) geführt ist, das höher liegt als das Niveau (43) der Austragsleitung (38) für den Schlamm.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austragsleitung für den Schlamm ein gesteuer­ tes Ventil angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr (33) für den Schaum eine nach oben gerichtete Mündung hat.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Einlaßrohres (33) für den Schaum höher liegt als die untere Kante des den Ringraum (41) ausbildenden Rohres (40).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung (37) in die Austragsleitung (43) für den Schlamm mündet.