DK172269B1 - Fremgangsmåde og apparat til rensning af væske, fortrinsvis skyllevæske fra grafisk produktion - Google Patents

Description

i DK 172269 B1

Fremgangsmåde og apparat til rensning af væske, fortrinsvis skyllevæske fra grafisk produktion.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til 5 rensning af forurenet væske, fortrinsvis skyllevæske fra fremkalderapparater, der benyttes indenfor grafisk produktion, og som er forurenet af faststofpartikler og biologiske partikler såsom alger og bakterier, hvilken væske i rækkefølge pumpes gennem en filterenhed 10 omfattende mindst ét mekanisk grovfilter, mindst et fin filter og et filter med UV-lys. Opfindelsen angår desuden et apparat til brug ved fremgangsmåden.

FR 2.613.625 beskriver en indretning til sterilisering og 15 desinficering af varmt vand, der filtreres og pumpes.

Indretningen omfatter ved dets indløb to filterenheder, som vandet, der ledes til indretningen, indledningsvis filtreres i. Denne indretning anviser kun muligheden for, at kombinere to filtre ved rensning af væske, der ledes 20 gennem disse filtre. Imidlertid omfatter indretningen ingen recirkulation af vand inden for indretningen.

Indretningens kapacitet og størrelse er derfor fastlagt ud fra, at vandet kun gennemløber indretningen én gang. Dette bevirker, at anlæggets størrelse bliver meget 25 omfattende, eller at rensningen ikke er tilfredsstillende.

DK 92 00251 beskriver et anlæg til kombineret sterilisering og hindring af kalkaflejringer. Systemet er 30 benævnt et recirkulationssystem, men i princippet foretages der ingen recirkulation i selve renseenheden, før kølevand ledes til køleorganer i en arbejdsproducerende maskine. Systemet beskriver anvendelsen af UV-lys til bestråling af kølevandet.

35 Ligesom for den ovennævnte indretning, medfører den manglende recirkulation inden for renseenheden, at anlæggets kapacitet og størrelse er fastlagt af kun et enkelt gennemløb af kølevand.

DK 172269 B1 2 I forbindelse med stadigt skærpede krav fra myndighederne om udledning af spildevand, opstår der behov for muligheder for at rense f.eks. spildevand eller anden forurenet væske for flere skadelige stoffer og behov for 5 at rense den forurenede væske grundigere for at mindske mængden af skadelige stoffer i den væske, der ledes videre til recipient. Indenfor den grafiske industri er det specielt skyllevæske, som udgør en forureningskilde, når væsken ledes til recipient. Skyllevæsken benyttes i 10 den sidste fase ved fremkaldelse af film, efter at filmen har været ført gennem fremkalder- og fixérvæske. De forurenende stoffer udgøres primært af sølvrester fra de film, der er blevet fremkaldt, gelatine samt af alger og bakterier. Derudover er skyllevæskens pH-værdi også 15 kritisk ved udledning i f.eks. kloak.

I Danmark er kravene fra f.eks. miljømyndighederne i København, at udledning af skyllevæske til kloak i forbindelse med fremkaldelse af film højst må indeholde 20 0,5 mg sølv pr. liter væske, at der højst må udledes 120 m^ spildevand om året, og at dette spildevand skal have en pH-værdi, der ligger i intervallet 6,0-9,0. Som det fremgår, er der ikke blot opstillet krav til indeholdet af skadelige stoffer i spildevandet, men også til mængden 25 af spildevand, der udledes.

Det er derfor formålet med den foreliggende opfindelse at anvise en fremgangsmåde og et apparat, der i tilstrækkelig grad er i stand til at fjerne de skadelige 30 stoffer fra spildevandet, inden dette ledes til recipient, og som samtidig sikrer, at væsken kan genanvendes et vist antal gange før endelig udledning, således at den maksimale mængde væske, der må udledes, ikke overskrides.

35

Dette formål opnås med en fremgangsmåde, der er særpræget ved, at grovfilteret, finfilteret og filteret med ultraviolet lys er arrangeret mellem en første samletank DK 172269 B1 3 og en anden samletank, at væsken cirkuleres mellem de to tanke, og at en del af den cirkulerende væske cirkuleres til skylleapparatet fra den anden samletank.

5 Et apparat til brug ved fremgangsmåden er særpræget ved, at apparatet omfatter en første og en anden samletank samt rørforbindelse mellem en nedre del af den første samletank og en øvre del af den anden samletank.

10 Et apparat af denne type har vist sig at være særdeles anvendeligt ved overholdelse af de mindstekrav, der blandt andet er sat for udledning af spildevandet i København. Derudover er den væskemængde, der medgår til skylningen af det grafiske materiale, blevet væsentligt 15 reduceret. Med et apparat af ovennævnte type er skyllevandforbruget i visse tilfælde reduceret til under ½% af det forbrug, der medgår, såfremt der ikke fortages nogen rensning af skyllevandet.

20 Brugen af mekaniske filtre med efterfølgende brug af filter med ultraviolet lys (UV-filter) vist sig at have en gunstig effekt, idet forekomsten af alger og bakterier i skyllevæsken reduceres væsentligt. Dette medfører, at skyllevæsken kan benyttes flere gange end hidtil, hvilket 25 igen medfører, at den samlede mængde væske, der benyttes reduceres tilsvarende reduktionen af alger og bakterier i væsken.

En forudsætning for at benytte mekaniske filtre er, at apparatet er forsynet med en pumpe med en vis kapacitet.

30 Pumpen er fortrinsvis placeret i rørforbindelsen mellem den første og anden samletank, men kan være placeret et hvilket som helst sted i de rørføringer, som skyllevæsken passerer. I rørforbindelsen mellem den første og anden samletank er også de mekaniske filtre samt UV-filteret 35 placeret. For at opnå en tilfredsstillende rensning af skyllevæsken er det nødvendigt, at de mekaniske filtre har en meget lille porestørrelse. Dette kræver, at pumpen har en kapacitet, der er stor nok til at presse væsken DK 172269 B1 4 gennem disse filtre, selv om disse har været brugt et stykke tid og derfor til en vis grad er stoppet til.

De eventuelle mikroorganismer, der ikke optages af de 5 mekaniske filtre, vil efter passage af disse filtre blive ledt til UV-filteret. Dette UV-filter skal have en styrke, der sikrer, at alle de mikroorganismer, som ledes gennem dette, ikke overlever. De mikroorganismer, der tilintetgøres i UV-filteret, vil sedimenteres i den anden 10 samletank. UV-filteret vil herefter sikre, at der ikke dannes flere mikroorganismer, og at disse ikke vokser.

For at udfælde eventuel sølv i skyllevæsken kan den første samletank, og eventuelt også den anden samletank, 15 være forsynet med aluminiumsplader. Aluminiumspladerne, fortrinsvis to, er anbragt vandret i tanken med en given afstand imellem. Aluminiumspladerne vil fortrinsvis være anbragt med mellemrummet mellem disse i samme niveau som det niveau, hvor skyllevæsken ledes ind i tanken. Herved 20 vil eventuel sølv i væsken blive afsat på aluminiumspladerne, når væsken ledes hen over disses overflade.

Efter at skyllevæsken er blevet renset, ledes en del af 25 væsken tilbage til fremkalderapparatet, medens resten af væsken, via et overløbsudløb i den anden samletank, ledes tilbage tilbage i renseprocessen. Umiddelbart inden skyllevæsken overskrider en eller flere grænseværdier, f.eks. de, der er fastsat af myndighederne, tappes væsken 30 af det samlede anlæg bestående af fremkalderapparat og apparatet ifølge den foreliggende opfindelse og ledes til recipient. Derpå fyldes der ny væske på anlægget.

Opfindelsen vil herefter blive beskrevet nærmere under 35 henvisning til den medfølgende tegning, der viser en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen.

DK 172269 B1 5

Apparatet, der er illustreret på tegningen, omfatter en første samletank 1, en anden samletank 2, et grovfilter 3, en pumpe 4, et første finfilter 5, et andet finfilter 6, en spildbakke 7, et UV-filter 8, en returventil 9, en 5 flow-måler 10, et overløbsrør 11, en yderligere pumpe 12 samt aluminiumsplader 13.

Skyllevæske fra et fremkalderapparat i en grafisk produktion ledes til apparatet ved tilløbet 14. Væsken 10 ledes først til grovfilteret 3, som i den viste udførelsesform er anbragt inden i den første samletank 1. Alternativt kan filteret være anbragt uden for samletanken.

15 Grovfilteret 3 kan være af flere forskellige typer. I en foretrukket udførelsesform består grovfilteret af et metalvævsfilter med en stor indre overflade til opsamling af de største urenheder i skyllevæsken.

20 Den store indre overflade i grovfilteret har imidlertid en anden funktion udover at opsamle urenheder. Mikroorganismer, som nedbryder visse af de organiske stoffer indeholdt i skyllevæsken, samles på denne o-verflade. Det er primært gelatineprodukter i 25 skyllevæsken, som disse mikroorganismer nedbryder. I grovfilteret finder således både en mekanisk og en biologisk rensning sted.

Efter at væsken er ledt gennem grovfilteret 3, ledes 30 denne videre ud i den første samletank. Et udløb 15 fra grovfilteret 3 til samletanken 1 munder ud mellem to aluminiumsplader 13.

Aluminiumspladerne 13 er anbragt i den nedre del af 35 samletanken 1 og er beregnet til udfældning af eventuelt sølv, der er opløst i skyllevæsken. Det vil være muligt at benytte andet plademateriale end aluminium, men aluminium giver den højeste virkningsgrad i det DK 172269 B1 6 foreliggende tilfælde. Skyllevæsken ledes derpå gennem et udløb 16 videre ud af den første samletank 1 og videre til en pumpe 4, fortrinsvis en centrifugalpumpe.

5 Pumpen 4 er en forholdsvis kraftig pumpe med et pumpetryk på f.eks. 1,8· 10^ N/m^ (18 m. vandsøjle). Pumpen er således kraftigere end en eventuel pumpe (ikke vist), der leder skyllevæsken fra fremkalderapparatet til apparatet ifølge opfindelsen. Pumpen 4 er så kraftig, idet det skal 10 være muligt for denne at presse skyllevæsken gennem de efterfølgende finfiltre 5,6, som væsken pumpes til via rørledningen 17.

Finfiltrene 5,6 består i den viste udførelsesform af to 15 filtre, hvor det første filter 5 er grovere end det andet filter 6. Det første filter 5 har en porestørrelse på 40μιτι, medens det andet filter 6 har en porestørrelse på 5μιη. Det er disse små porestørrelser, der nødvendiggør en kraftig pumpe 4, for at væsken kan ledes gennem filtrene.

20 Når væsken er ledt gennem de to finfiltre, er stort set alle makroskopiske organismer og andre faststoffer, fortrinsvis gelatinepartikler, filtreret fra væsken. Der vil imidlertid stadig være mulighed for, at mikroskopiske organismer er til stede i væsken. Disse mikroskopiske 25 organismer kan være alger og bakterier. Såfremt disse ikke filtreres fra væsken eller tilintetgøres, vil der være risiko for, at disse vokser og/eller formerer sig. Dette medfører, at skyllevæsken indenfor kort tid ikke længere er anvendelig, idet disse organismer sætter sig 30 på valser og andre dele af fremkalderapparatet. Derfor ledes væsken fra finfiltrene videre til et filter 8 med ultraviolet lys, et såkaldt UV-filter.

UV-filteret 8 er af en type med et meget kraftigt lys.

35 Filtre af den type, der benyttes i den foreliggende opfindelse, har således en lysstyrke med samme kapacitet som de filtre, der benyttes til rensning af vand i f.eks. svømmehaller. UV-filteret 8 har en kapacitet på omkring DK 172269 B1 7 25 mWs/cm^ ved en lysgennemtrængelighed på 90%. Dette sikrer, at alle eventuelle alger og bakterier tilintetgøres, hvilket betyder, at dannelsen af disse mikroorganismer sker meget langsomt eller helt hæmmes.

5 Skyllevandet kan herved benyttes i længere tid, end hvis UV-filter ikke blev anvendt. Efter at skyllevandet har passeret UV-filteret 8, ledes det via rørledningen 18 til den anden samletank 2.

10 Den anden samletank 2 er ligesom den første samletank 1 forsynet med aluminiumsplader 13 i den nedre del af tanken. Derudover er tanken 2 forsynet med et overløb 11, som står i forbindelse med den første samletank 1. Under apparatets drift vil der til stadighed flyde skyllevæske 15 fra den anden samletank til den første. Dette skyldes, at pumpen 4 i apparatet ifølge opfindelsen er kraftigere og har en større pumpekapacitet end den mængde væske, der ledes til apparatet. Dette medfører, at flowet af væske inden i apparatet er større end ind og ud af apparatet.

20 Efter at have passeret gennem den anden samletank 2 ledes en del af væsken videre gennem udløbet 19 og pumpes tilbage til skylleapparatet ved hjælp af pumpen 12.

Langs rørledningen 17, alternativt langs rørledningen 18, 25 fra pumpen 4 til den anden samletank 2, er i en foretrukket udførelsesform som den, der er illustreret på tegningen, indskudt en returventil 9 og flow-måler 10. Flow-måleren 10 benyttes som signalgiver, når et eller begge af finfiltrene 5,6 skal udskiftes. Når flowet fal-30 der under en vis værdi, er dette en indikation af, at filtrene 5,6 er stoppet til. Apparatet afbrydes derpå og filtrene skiftes.

I forbindelse med filterskiftet vil der eventuelt spildes 35 lidt væske, og derfor er der under filtrene 5,6 monteret en spildbakke 7 med et afløb 20 til den første samletank 1. Herved vil den spildte væske ledes tilbage til starten af renseprocessen og gennemgå denne, når nye eller 8 DK 172269 B1 rensede filter er monteret, og apparatet sat i funktion igen.

For at mindske dannelsen af alger og bakterier yderligere 5 kører pumpen 4 kun, når der ledes film gennem fremkalderapparatet, som apparatet ifølge opfindelsen er tilsluttet. Hver gang pumpen kører, sker der en vis iltning af væsken, hvilket ikke er gunstigt for minimering af opformeringen af alger og bakterier. Pumpen 10 4 er derfor forsynet med en styring, der starter og

standser pumpen afhængig af, om der ledes film gennem fremkalderapparatet. Herved kører pumpen kun, når det er nødvendigt, og i hvileperioderne, hvor væsken ikke ledes rundt i apparatet, er iltningen af væsken minimal. I

15 forbindelse med at væsken i perioder står stille i apparatet, opnås endvidere den fordel, at udfældeisen af sølv på aluminiumspladerne 13 øges, når væsken får mulighed for længerevarende kontakt med aluminiumspladerne i samletankene 1,2.

20 Væsken, der ledes rundt i apparatet ifølge opfindelsen, har som nævnt et højere flow end den væske, der cirkuleres til skylleapparatet. Afhængig af kapaciteten af fremkalderapparatet, der benyttes ved den grafiske 25 produktion, vil forholdet mellem flowet af væske inden i apparatet og væske til og fra skylleapparatet være mellem 2:1 og 5:1.

I den følgende tabel angives værdier for målinger foretaget på skyllevæsken i et apparat ifølge 30 opfindelsen. Målingerne er foretaget på 85 liter skyllevand, der har kørt på 18Om2 film.

35 DK 172269 B1 9

NR.__ANALYSE__ENHED RESULTAT METODE

48 SUSPENDERENDE STOFFERS TØRSTOF__mg/1__<5__DS 207 27 SUSPENDERENDE STOFFERS GLØDEREST mg/1__<5__DS 207 220 pH___V3__DS 287 28 CHLORID__mg/1__117__DS 239 50 TØRSTOF__mg/1__2670__DS 204 __NATRIUM__mg/1__270 AAS_

SØLV__mg/1__0,19 AAS

Yderligere målinger foretaget på skyllevæsken i et anlæg svarende til det anlæg, de første målinger er foretaget på, er anført i den følgende tabel. Målingerne er 5 foretaget på 80 liter skyllevæske, der har kørt på 150m^ film over en periode på 5 uger.

MR.__ANALYSE__ENHED RESULTAT METODE

48 SUSPENDERENDE STOFFERS TØRSTOF__mg/1__38__DS 207 27 SUSPENDERENDE STOFFERS GLØDEREST mg/1__<5__DS 207 220 pH___6j_l__DS 287 2 8 CHLORID__mg/1__1450 DS 239 198 TØRSTOF__mg/1__72500 DS 204 40 SØLV__mg/1__<0,1 AAS_

437 I ALUMINIUM_ mg/1 _11__ICP

Følgende analyser er udført udenfor Dansk Akkrediterings 10 Ordning: 442 HÆMNING EC20__ml/1__120__DS 298 442 I HÆMNING EC50_ ml/1__220__DS 298

Denne tabel indeholder endvidere målinger af hæmningen, som er et udtryk for effektiviteten af de 15 mikroorganismer, der nedbryder de organiske stoffer i skyllevæsken og for muligheden for efterfølgende rensning af væsken.

DK 172269 B1 10 På grund af den høje grad af rensning af væsken, er det nu muligt i visse tilfælde at reducere udledningen af væske til kloak fra 200 m^ om året til ca. 1 m·^ om året.

5 Apparatet ifølge opfindelsen er i det ovenstående beskrevet under henvisning til én udførelsesform. Det vil imidlertid være muligt at opnå formålet med opfindelsen ved brug af tilsvarende elementer i større eller mindre antal. Det vil være muligt at benytte flere grovfiltre, 10 et eller flere finfiltre samt eventuelt flere UV-filtre. Derudover vil det være muligt at indbygge flere pumper i apparatet for at opretholde et givet flow gennem apparatet eller for at øge kapaciteten af apparatet.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til rensning af forurenet væske, fortrinsvis skyllevæske fra fremkalderapparater, der 5 benyttes indenfor grafisk produktion, og som er forurenet af faststofpartikler og biologiske partikler såsom alger og bakterier, hvilken væske i rækkefølge pumpes gennem en filterenhed omfattende mindst ét mekanisk grovfilter, mindst et finfilter og et filter med ultraviolet lys, 10 kendetegnet ved, at grovfilteret, finfilteret og filteret med ultraviolet lys er arrangeret mellem en første samletank og en anden samletank, at væsken cirkuleres mellem de to tanke, og at en del af den cirkulerende væske cirkuleres til skylleapparatet fra den 15 anden samletank.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at væsken cirkuleres mellem de to tanke og til skylleapparatet periodevis, og at væsken i de perioder, 20 hvor væsken ikke cirkulerer, ikke foretager strømning.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 og 2, kendetegne t ved, at filteret med ultraviolet lys er forsynet med en lyskilde med en intensitet på mindst 25 mWs/cm2 ved en 25 lysgennemtrængelighed på 90%.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at forholdet mellem den del af væsken, der cirkulerer mellem de to 30 samletanke, og den del af væsken, der cirkuleres til skylleapparatet, er mellem 2:1 og 5:1, fortrinsvis 3:1.

5. Apparat til brug ved fremgangsmåden ifølge krav 1, hvilket apparat omfatter en pumpe og i rækkefølge, et 35 mekanisk grovfilter, et finfilter samt et filter med ultraviolet lys, kendetegnet ved, at apparatet omfatter en første og en anden samletank samt 12 DK 172269 B1 rørforbindelse mellem en nedre del af den første samletank og en øvre del af den anden samletank.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 5 der i den første samletank og valgfrit i den anden samletank er tilvejebragt aluminiumsplader, at aluminiumspladerne omfatter to plader, der er anbragt vandret i afstand fra hinanden for dannelse af et mellemrum mellem pladerne og fortrinsvis på en sådan 10 måde, at et indløb til den første samletank har sin munding i samme niveau som mellemrummet mellem de to aluminiumsplader.

7. Apparat ifølge krav 5 og 6, kendetegnet ved, 15 at et mekanisk filter i form af et grovfilter er anbragt i tilslutning til den første samletank, at dette grovfilter er forsynet med et indløb og et udløb, at udløbet munder ud i den første samletank, og at den forurenede væske ledes gennem grovfilteret, før den ledes 20 ind i den første samletank.

8. Apparat ifølge krav 5-7, kendetegnet ved, at det første mekaniske filter tilbageholder faststofpartikler med en størrelse på over 40 μιη, og at 25 det andet mekaniske filter tilbageholder faststofpartikler med en størrelse på over 5 μιη.

9. Apparat ifølge krav 5-8, kendetegnet ved, at pumpen er en væskepumpe og har en pumpekapacitet på 30 mindst 1,8-10^ Nm2 (18 m. vandsøjle).

10. Apparat ifølge krav 5-9, kendetegnet ved, at der i rørforbindelsen mellem den første og anden samletank endvidere er indskudt en flow-måler. 35