DE9100350U1

DE9100350U1 - Device for mechanical cleaning of contaminated liquids

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Publication number: DE9100350U1
Application number: DE9100350U
Authority: DE
Original assignee: MASCHINENFABRIK GUENTHER ZIPPEL 8402 NEUTRAUBLING DE
Current assignee: MASCHINENFABRIK GUENTHER ZIPPEL 8402 NEUTRAUBLING DE
Priority date: 1991-01-12
Filing date: 1991-01-12
Publication date: 1991-04-04
Anticipated expiration: 2001-01-13

Description

Vorrichtung zum mechanischen Reinigen von verschmutztenDevice for mechanical cleaning of contaminated

Flüssigkeiten.Liquids.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Reinigen von Schmutzpartikel aufweisenden Flüssigkeiten, insbes. Wasser, die bei einem Verarbeitungsvorgang mit anschließender Teilereinigung, bei Waschanlagen oder dergl. anfallen.The invention relates to a device for the mechanical cleaning of liquids containing dirt particles, especially water, which arise during a processing operation with subsequent cleaning of parts, in washing systems or the like.

Grundsätzlich ist bekannt, bei Reinigungsvorgängen eine Mikrofiltration vorzunehmen, mit der über Filtermembrane bzw. ein Modul mit Hohlfasermembranen suspendierte Teilchen aus Flüssigkeiten entfernt werden können, beispielsweise bis zu einer Porengröße von 0,1 - 10 Mikron. Diese Filtration ist ein Trenn- bzw. Siebvorgang, der in der Weise abläuft, daß die zu reinigende Flüssigkeit, in der Regel verschmutztes Wasser, das sauer, alkalisch oder neutral sein kann, aber auch z.B. Laugen, Bohremulsionen oder dgl. unter Druck durch die Membran gepreßt werden und daß die suspendierten Partikel in Form einer Schicht bzw. eines Belages auf dem Filter zurückgehalten werden. Aus der Flüssigkeit bzw. aus Lösungen werden Makromoleküle, Kolloide und dgl. abgetrennt, so daß im Prinzip auf der einen Seite des Moduls gereinigtes Wasser bzw. Permeat und auf der anderen Seite die ausgefilterten Materialien bzw. Konzentrat erhalten wird. Beim Recycling-Betrieb ist das zurückgewonnene Material entweder das Permeat, z.B. Waschwasser, oder das Konzentrat, z.B. konzentrierte Schmutzemulsionen.It is generally known to carry out microfiltration during cleaning processes, with which suspended particles can be removed from liquids via filter membranes or a module with hollow fiber membranes, for example up to a pore size of 0.1 - 10 microns. This filtration is a separation or sieving process that takes place in such a way that the liquid to be cleaned, usually contaminated water, which can be acidic, alkaline or neutral, but also e.g. alkalis, drilling emulsions or the like, is pressed through the membrane under pressure and the suspended particles are retained in the form of a layer or a coating on the filter. Macromolecules, colloids and the like are separated from the liquid or from solutions, so that in principle purified water or permeate is obtained on one side of the module and the filtered-out materials or concentrate are obtained on the other side. In recycling operations, the recovered material is either the permeate, e.g. wash water, or the concentrate, e.g. concentrated dirt emulsions.

Das Problem bei einer derartigen Reinigung von verschmutzter Flüssigkeit, insbesondere Wasser, besteht darin, daß einerseits der Reinigungseffekt möglichst hoch sein soll und daß andererseits das Wasser solange wie möglich im Kreislauf beibehalten werden soll, um den Wasserverbrauch so gering wie möglich zu halten.The problem with such a cleaning of contaminated liquid, especially water, is that on the one hand the cleaning effect should be as high as possible and on the other hand the water should be kept in the cycle for as long as possible in order to keep water consumption as low as possible.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der auf einfache und kostengünstige Weise mit minimalem Bedienungsaufwand eine Mikrofiltration durchgeführt und gleichzeitig der Verbrauch an Flüssigkeit so gering wie möglich gehalten werden kann.The aim of the innovation is to create a device with which microfiltration can be carried out in a simple and cost-effective manner with minimal operating effort and at the same time the consumption of liquid can be kept as low as possible.

Dies wird gemäß der Neuerung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.This is achieved according to the innovation with the features of the characterizing part of claim 1. Further embodiments of the innovation are the subject of the subclaims.

Mit der Neuerung wird erreicht, daß alkalische, saure und neutrale Flüssigkeiten, wie Wasser, oder andere Flüssigkeiten mit Temperaturen über 100° C, die mechanische Verunreinigungen aufweisen, auf rein mechanischem Wege feinstge-filtert und damit gereinigt werden, bis die Flüssigkeit im Behälter wieder den Ausgangs-Reinigungszustand erreicht hat. Ferner können mit einer derartigen Vorrichtung auch chemische Reinigungsvorgänge an der Flüssigkeit vorgenommen werden. Vorzugsweise beschränkt sich die chemische Entsorgung jedoch darauf, daß der pH-Wert der Flüssigkeit bis zur Neutralisation geändert wird. Die Filterung mechanischer Verunreinigungen in der zu reinigenden Flüssigkeit schließt jedoch das Vorhandensein von Schwermetallen aus, so daß Schwermetallteilchen mit der neuerungsgemäßen Einrichtung nicht aus der Flüssigkeit entfernt werden können.The innovation ensures that alkaline, acidic and neutral liquids, such as water or other liquids with temperatures above 100° C that contain mechanical impurities, are finely filtered and thus cleaned using purely mechanical means until the liquid in the container has returned to its original state of cleanliness. Furthermore, chemical cleaning processes can also be carried out on the liquid using such a device. However, chemical disposal is preferably limited to changing the pH value of the liquid until it is neutralized. However, filtering mechanical impurities in the liquid to be cleaned excludes the presence of heavy metals, so that heavy metal particles cannot be removed from the liquid using the innovative device.

Einige wichtige Anwendungsgebiete der neuerungsgemäßen Vorrichtung sind Recycling und Entsorgung von Gleitschleif-Emulsionen, Recycling und Entsorgung von Waschwassern und Entfettungsbädern, Recycling und Entsorgung von Wasser an Kraftfahrzeug-Waschplätzen, Filtrations-, Konzentrierungs-und Rückgewinnungsvorgänge verschiedenartiger Werkstoffsuspensionen, und dergl.Some important areas of application of the new device are recycling and disposal of vibratory grinding emulsions, recycling and disposal of washing water and degreasing baths, recycling and disposal of water at vehicle washing stations, filtration, concentration and recovery processes for various material suspensions, and the like.

Die wesentlichen Vorteile, die mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden, sind darin zu sehen, daß die Vorrichtung als Baukastensystem mit nachträglichen Erweiterungsmöglichkeiten für andere Trennprozesse eingesetzt werden kann, daß sie anschlußfertig mit allen Meß- und SchaltorganenThe main advantages achieved with the new device are that the device can be used as a modular system with subsequent expansion options for other separation processes, that it is ready for connection with all measuring and switching devices

geliefert und in Betrieb genommen werden kann, daß die Vorrichtung in Kompaktbauweise besonders platzsparend ausgebildet ist, daß der Bedienungsaufwand ein Minimum ist, und daß der Flüssigkeitsverbrauch relativ gering gehalten werden kann.delivered and put into operation, that the device is designed to be particularly space-saving in its compact construction, that the operating effort is minimal, and that the fluid consumption can be kept relatively low.

Die Vorrichtung arbeitet vollautomatisch, so daß mit Schmutzpartikeln versetzte Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, z.B. verschmutzte Laugen oder Bohremulsionen, zu einem Permeat gefiltert werden können, das in den Abwasserkanal eingeleitet werden kann oder das für die Wiederverwendung geeignet ist, soweit keine Schwermetallbelastung vorhanden ist. Hierbei wird eine bestimmte Menge der zu reinigenden Flüssigkeit in einen Arbeitsbehälter geleitet und durchläuft wiederholt einen den Mikrofilter aufnehmenden Kreislauf. Das von Schmutzpartikeln befreite Permeat, z.B. von mechanischen Schadstoffen befreites Wasser, ist mechanisch soweit gereinigt, daß die Kanalisation dadurch nicht belastet wird. Die Menge an abgeführtem Permeat wird durch zu reinigende Flüssigkeit in den Arbeitsbehälter nachgefüllt, somit das Flüssigkeitsvolumen im Arbeitsbehälter und im Kreislauf weitgehend konstant gehalten. Durch das stetig abgenommene Permeat wird die Konzentration an festen Schmutzpartikeln, abzutrennendem Öl usw. im Kreislauf und im Arbeitsbehälter erhöht; bei Erreichen einer bestimmten Konzentration wird das Konezentrat aus dem Arbeitsbehälter entnommen und dem Sondermüll zugeführt.The device works fully automatically, so that liquids containing dirt particles, especially water, e.g. dirty lye or drilling emulsions, can be filtered to form a permeate that can be discharged into the sewer or that is suitable for reuse, provided there is no heavy metal contamination. A certain amount of the liquid to be cleaned is fed into a working container and repeatedly runs through a circuit that contains the microfilter. The permeate freed of dirt particles, e.g. water freed of mechanical pollutants, is mechanically cleaned to such an extent that the sewer system is not polluted. The amount of permeate drained off is replenished with liquid to be cleaned in the working container, thus keeping the volume of liquid in the working container and in the circuit largely constant. The constantly removed permeate increases the concentration of solid dirt particles, oil to be separated, etc. in the circuit and in the working container; When a certain concentration is reached, the concentrate is removed from the working container and disposed of as hazardous waste.

Bei einem Recycling-Betrieb verläuft der Trennprozeß im Prinzip wie bei der vorstehend geschilderten Entsorgung. Je nach Einsatzgebiet und Anwendung sind die Stoffe, die zurückgewonnen werden sollen, entweder im Permeat oder im Konzentrat enthalten.In a recycling plant, the separation process is basically the same as for the disposal described above. Depending on the area of use and application, the substances to be recovered are contained either in the permeate or in the concentrate.

Nach einer vorprogrammierten Zeitdauer wird das Modul, gesteuert durch Magnetventil oder dgl., mittels Luft vom Netz gespült. Auf diese Weise werden die Filterorgane bzw. die Membrane im Modul immer wieder gereinigt, und anschließend wird ein neuer Trennprozeß durchgeführt.After a pre-programmed period of time, the module is flushed from the network using air, controlled by a solenoid valve or similar. In this way, the filter elements or membranes in the module are repeatedly cleaned and then a new separation process is carried out.

Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise der Reinigungsvorrichtung.The innovation is explained below in conjunction with the drawing using an example of implementation. The only figure shows a schematic representation of the structure and operation of the cleaning device.

Die zu reinigende Flüssigkeit, die z.B. in einer Waschanlage anfällt, wird in einen Arbeitsbehälter 1 eingeführt, der ein Rührwerk 2 mit Antriebsmotor M, einen Zulauf 3, einen Grobfilter 4 in der trichterförmigen Einfüllöffnung 5 und einen Niveauregler 6 aufweist. Mit dem Behälter 1 ist ferner eine Flüssgigkeitspumpe 7 verbunden, die die Flüssigkeit im Behälter 1 in den Reinigungskreislauf 8 pumpt und in Umlauf setzt. Dadurch wird das zu reinigende Wasser aus dem Behälter 1 durch ein Zweiwegeventil 9 und die Leitung 10 in eine Filtervorrichtung, nämlich ein Fein- bzw. Mikrofilter 11 in Form eines Ultrafiltrationsmoduls eingeführt (es können mehrere derartige Feinfilter 11 in Reihe und/oder parallel geschaltet vorgesehen sein), von wo es durch eine Drossel und von dort über die Rücklaufleitung 13 zurück in den Behälter 1 über die Einfüllöffnung 5 und den Grobfilter 4 geleitet wird, und damit ein wiederholter Reinigungsumlauf stattfindet. In der einen Stellung des Zweiwegeventils 9 fließt zu reinigende Flüssigkeit zum Feinfilter 11 und in den Rücklauf 13, in der anderen Stellung des Ventils 9 wird gereinigte Flüssigkeit von dem Feinfilter 11 über eine Ablaufleitung 10' in einen Auffangbehälter (nicht dargestellt) oder in die Kanalisation abgeleitet. In den Reinigungskreislauf 8 sind ein Rückschlagventil 14 und ein oder mehrere Vorfilter 15 eingeschaltet. Ein zweites Zweiwegeventil 16 ist über eine weitere Leitung 17 an den Filter 11 gelegt und an eine Druckluftquelle D angeschlossen, so daß Druckluftimpulse an den Filter 11 bzw. an das Modul gegeben werden können, die dem Filter in einer Richtung entgegengesetzt zur Reinigungsfließrichtung aufgegeben werden, damit über die Luftstöße eine Reinigung bzw. ein Freilegen der Membrane erreicht wird.The liquid to be cleaned, which is produced in a washing system, for example, is introduced into a working container 1, which has an agitator 2 with a drive motor M, an inlet 3, a coarse filter 4 in the funnel-shaped filling opening 5 and a level controller 6. A liquid pump 7 is also connected to the container 1, which pumps the liquid in the container 1 into the cleaning circuit 8 and puts it into circulation. As a result, the water to be cleaned is introduced from the container 1 through a two-way valve 9 and the line 10 into a filter device, namely a fine or micro filter 11 in the form of an ultrafiltration module (several such fine filters 11 can be provided in series and/or parallel), from where it is passed through a throttle and from there via the return line 13 back into the container 1 via the filling opening 5 and the coarse filter 4, thus causing a repeated cleaning cycle. In one position of the two-way valve 9, liquid to be cleaned flows to the fine filter 11 and into the return line 13, in the other position of the valve 9, cleaned liquid is drained from the fine filter 11 via a drain line 10' into a collecting container (not shown) or into the sewer system. A check valve 14 and one or more pre-filters 15 are connected to the cleaning circuit 8. A second two-way valve 16 is connected to the filter 11 via a further line 17 and to a compressed air source D, so that compressed air pulses can be given to the filter 11 or to the module, which are applied to the filter in a direction opposite to the cleaning flow direction, so that the air pulses clean or expose the membrane.

Mit dem Behälter 1 stehen ferner eine Dosierpumpe 18 und ein pH-WertMesser 19 in Verbindung, die Dosierpumpe 18 ist an einen Behälter 20 angeschlossen, der das für die Neutralisierung des pH-Wertes erforderliche Material enthält.A dosing pump 18 and a pH meter 19 are also connected to the container 1; the dosing pump 18 is connected to a container 20 which contains the material required to neutralize the pH value.

Claims

Protection claims:

1. Device in a modular system for the mechanical cleaning of liquids containing dirt particles in suspension, in particular water, which is repeatedly pressed through a fine or micro filter, whereby the suspended dirt particles are caught on the fine filter and removed there or returned to the circuit, characterized in that

a) a working container (1) has a mechanical coarse filling filter (4) at the inlet (5) through which the contaminated liquid is introduced into the storage container,

b) a circulation pump (7) that pumps the contaminated liquid through a cleaning circuit (8) and back to the container (1), and

c) the fine or micro filter (11) is arranged in the circuit of the circulation pump (7) and has connections for a pre-filter (15), a return line (13) to the container (1), a drain line (10') for purified water, and a supply line (17) for introducing air blasts.

2. Device according to claim 1, characterized in that the container (1) has a level controller (6).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a metering pump (18) is connected to the container (1), which pumps agents for pH control to be added to the liquid to be cleaned from a container (20) into the container (1).

4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that a stirring device (2) is arranged in the container (1).

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5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that a throttle (12) is connected downstream of the microfilter (11) in the return line (13).

6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that a two-way valve (9) is inserted into the line (10) between the pump (7) and the microfilter (11), which in one position controls the inflow of the liquid to be cleaned from the container (1) to the filter (11) and in the other position controls the outflow of the cleaned liquid from the filter (11) in the opposite flow direction.

7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that a second two-way valve (16) is arranged in an air line (17) to the filter (11), through which, in one position, air blasts can be given to the filter (11) or its membrane, such that the filter (11) is rinsed and the dirt collected in the filter (11) or on the membranes is blown into the circuit of the line (8).