EP1303663B1

EP1303663B1 - Kreislaufverfahren zum umweltverträglichen reinigen von schadstoffbehafteten textilien, nämlich industrie-putztüchern mit lösungsmittel-rückständen

Info

Publication number: EP1303663B1
Application number: EP01956536A
Authority: EP
Inventors: Hans Ludwig Wagner
Original assignee: Bim Textil Mietservice Betriebshygiene GmbH
Current assignee: Bim Textil Mietservice Betriebshygiene GmbH
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2021-07-16
Also published as: DE20023040U1; EP1303663A1; WO2002008508A1; ATE320520T1; AU2001278489A1; DE50109224D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreislaufverfahren zum umweltverträglichen Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, insbesondere Industrie-Putztüchern mit Lösungsmittel-Rückständen, wobei das Reinigungsgut einer Industrie-Waschmaschine sowie nach dem Waschprozess einem Trockner zugeführt wird, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Industriewasch- und Reinigungsanlagen sind seit Jahrzehnten Stand der Technik. Im Zuge einer ökologischen Verfahrensführung gilt es bei derartigen Anlagen, sowohl Energie beim Beheizen der eigentlichen Wascheinrichtungen und Trockner einzusparen als auch den Brauchwasserbedarf zu senken.
Insbesondere bei Industrietextilien, z.B. Industrie-Putztüchern, besteht das Problem, dass derartige Textilien im Regelfall mit Lösungsmitteln und damit schadstoffbehaftet sind. Derartige Lösungsmittel werden beim Wasch- und Trockenprozess freigesetzt und gelangen bisher als Schadstoffe in die Umwelt. Eine Kreislaufanordnung in Sachen zugeführtes Frischwasser und aufbereitetes Abwasser durch Kondensation wurde bereits vorgeschlagen, jedoch sind die energetischen Aufwendungen hierfür erheblich, so dass bei einer derartigen Verfahrensführung respektive entsprechend ausgestalteten Anlagen nicht von einem betriebswirtschaftlich sinnvollen Procedere ausgegangen werden kann. Ein Verfahren zur Reintgung von Industrie-Patztüchern ist aus US 5 222 267 A bekannt, eine Vorrichtung zur Reintgung der Abluft aus Textilverechlungsmaschinen ist aus DE 38 06 193 A1 bekannt.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein unter Umweltaspekten weiterentwickeltes Kreislaufverfahren sowie eine zugehörige Anordnung zum Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, insbesondere Industrie-Putztüchern mit Lösungsmittel-Rückständen anzugeben, wobei nicht nur die Frischwasserzufuhr minimiert werden soll, sondern gleichzeitig ein energetisch optimaler Betrieb der gesamten Einrichtung zu sichern ist.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen nach Patentanspruch 1 sowie einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen nach Patentanspruch (6), wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Demnach liegt der Grundgedanke der Erfindung darin, die beim Wasch- und Trockenprozess freigesetzten lösungsmittelhaltigen und damit energieseitig interessanten Dämpfe und Gase aufzufangen, um in einer thermischen Oxidationskammer nicht nur ein Umwandeln der Schadstoffe zu erreichen, sondern zugleich die energetische Bilanz der Kammer bzw. des Kammerbetriebs zu verbessern.
Im Sinne dieses Grundgedankens wird die Abluft aus Waschmaschine und/oder Trockner aufgefangen und über eine Sammeleinrichtung mit Frischluft vermengt und gegebenenfalls vorgewärmt oder gekühlt der thermischen Oxidationskammer zugeführt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, flüssige Lösungsmittel-Rückstände durch eine Düsenanordnung der Kammer zuzuleiten.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch eine solche zusätzlich Energiezufuhr bedingt durch die Lösungsmittel-Rückstände in gasförmiger und/oder flüssiger Form eine erhebliche Einsparung von Gas oder sonstigen Brennmaterialien die Folge ist.
Die in der Kammer beim Abluftreinigungsprozeß erzeugte Energie wird dann weiterhin erfindungsgemäß einem Dampferzeuger zugeführt, dessen Heißdampf auf eine Schmutzwasser-Reinigungs-und Verdampfungsanlage gelangt ist.
Die Schmutzwasser-Reinigungsanlage ist bevorzugt mehrstufig ausgeführt und umfasst Einrichtungen zum Separieren bzw. Abscheiden von nicht kondensierfähigen Rückständen.
Es gelingt demnach, nicht nur einen Wasch-Schmutzwasser-Kreislauf durch eine Verdampfungs- bzw. Kondensierungsanlage zu schaffen, sondern die energetische Versorgung der Verdampfungsanlage für das Schmutzwasser durch Nutzung der Energie der lösungsmittelhaltigen Rückstände, die in den verschmutzten Textilien gebunden sind, zu optimieren.
Wie bereits angedeutet, gilt es also zunächst, die gesammelten Abluftströme aus der Industrie-Waschmaschine und/oder dem Trockner in eine Kammer zu leiten, um diese dort zu oxidieren bzw. thermische Energie freizusetzen.
Die thermische Energie aus der Abluft wird dann auf einen Dampferzeuger geführt, der mit einer Einrichtung zum Vorwärmen des Waschwassers und einer Schmutzwasser-Verdampfungsanlage in Verbindung steht, so dass die angestrebte minimale Fremdenergie-Zufuhr sowohl beim Verdampfen und damit Reinigen des Schmutzwassers als auch beim Aufheizen des derart gereinigten, der Industrie-Waschmaschine wieder zuführbaren Brauchwassers erreichbar ist.
Aus den Abluftströmen kondensierte, stark lösungsmittelhaltige Rückstände bzw. derartige im Trockner aufgefangene Rückstände können über eine Düsenanordnung in die Kammer aufgegeben werden, so dass eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads im gesamten Kreislaufverfahren gegeben ist. Gleiches gilt für aus dem Waschwasser destillierte brennbare Stoffe.
Die in der Schmutzwasser-Reinigungsanlage aufgefangenen festen oder sonstigen Rückstände können einem separaten Recycling zugeführt werden. In dem Fall, wenn solche Rückstände brennbar sind, besteht zusätzlich die Möglichkeit einer entsprechenden Aufgabe bezogen auf die Kammer.
Die Abluftströme werden über eine entsprechende Regeleinrichtung mit einem Frischluftstrom vermengt und gegebenenfalls über eine Vorwärmeinrichtung der Kammer zugeleitet, wobei die Vorwärmeinrichtung sich im Abgasstrom der Kammer, d.h. im Reingasweg befindet.
Die Schmutzwasser-Reinigungsanlage enthält Filtereinrichtungen, mindestens einen Vorverdampfer, einen Zentrifugal-Abscheider sowie eine nachgeschaltete Stufe mit Zwangsumlauf--Verdampfer, so dass der Verdampfungsprozess wesentlich wirtschaftlicher bezogen auf den Stand der Technik und mit minimalem Wasseranteil im Abfallwerkstoff gestaltbar ist.
Bei der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst von einer Waschmaschinen- und/oder Trocknerabluft-Sammelleitung ausgegangen, welche über eine entsprechende Ventilationseinrichtung auf einen Abluftvorwärmer gelangt und dann mit einer vorzugsweise gasbeheizten Oxidationskammer in Verbindung steht. Eine Mischeinrichtung dient der geregelten Zuführung von Frischluft zur Kammer bzw. zur Einstellung des Verhältnisses zwischen Frischluft und Waschmaschinen- bzw. Trocknerabluft.
Bei einer Weiterbildung der Anordnung wird die hochbelastete Abluft der Waschstraße über eine gesicherte Rohrleitung in der Oxidationskammer thermisch behandelt. Die leichter belastete abgesaugte Raumluft und die Trocknerabluft wird ebenfalls der Oxidationskammer zugeführt, jedoch wird dieser Teilstrom reguliert, um eine Überhitzung der Kammer wirksam zu verhindern.
Der Kammer direkt nachgeschaltet ist ein Dampferzeuger, der die Gase abkühlt und entsprechenden Heißdampf bereitstellt. Der Abluftvorwärmer dient der weiteren Abkühlung der Reingase unter gleichzeitiger Erwärmung der Abluft. Wenn bei fehlender Wärmeabnahme durch den Dampferzeuger höhere Temperaturen im nachgeschalteten Abluftvorwärmer auftreten und die Gefahr von Vorzündungen abluftseitig besteht, kann der Abluftvorwärmer reingasseitig umfahren werden.
Die Kammer selbst besitzt eine zusätzliche Düsenanordnung zum Verdüsen von lösungsmittelhaltigen Flüssigkeits-Rückständen, so dass die in diesen Rückständen enthaltene Energie im Verbrennungsprozess nutzbar ist.
Mit der vorgestellten Erfindung gelingt es also, während des Wasch- und Reinigungsprozesses von Industrietextilien die Abluft aus der Waschmaschine und Umgebung der Waschmaschine aufzufangen und über ein Rohrsystem einer thermischen Oxidationskammmer zuzuführen. Hierdurch entfällt eine Belastung der Atmosphäre. Im gleichen Sinn kann auch die Abluft der Trockner aufgefangen und der Kammer zugeführt werden.
Die mit erheblichen brennbaren Stoffen belastete Abluft setzt bei ihrer Verbrennung Energie frei, die zur Beheizung des Dampferzeugers verwendet wird. Die freigesetzte Energie wiederum dient zum Aufheizen des Waschwassers und zur energetischen Versorgung der Verdampfungsanlage für das Schmutzwasser. Durch eine Schmutzwasser-Reinigungsanlage mit nachgeschaltetem Zwangsumlauf-Verdampfer kann das gesamte Waschwasser wieder verwendet werden. Eine Belastung öffentlicher Kläranlagen mit kontaminierten Materialien erfolgt nicht.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:

Fig. 1: eine prinzipielle Darstellung zur Durchführung des Kreislaufverfahrens zum Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien und
Fig. 2: eine Detaildarstellung mit thermischer Oxidationskammer, Dampferzeuger und Abluftvorwärmer zur Verwendung bei einem Verfahren gemäß der Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das Waschgut 1, enthalten in sogenannten Putztuchbehältern, einer Industrie-Waschmaschine 2 aufgegeben. Nach dem Waschprozess werden die Textilien in einen Trockner 3 überführt. Nach dem Trockenprozess erfolgt ein Verpacken und Versandfertigmachen an einer entsprechenden Station 4.
Die an der Waschmaschine 2 bzw. dem Trockner 3 oder in der Umgebung dieser aufgefangene Abluft 5 wird einer Abluftbehandlung in einer Oxidationskammer 6 zugeführt. Die freigesetzte Energie gelangt auf einen Dampferzeuger 7. Der erzeugte Heißdampf 8 dient dann der energetischen Versorgung einer Schmutzwasser-Reinigungsanlage 9.
Das Schmutzwasser 10 wird der Schmutzwasser-Reinigungsanlage 9 aufgegeben und dort bevorzugt mehrstufig behandelt und gereinigt und steht ausgangsseitig der Schmutzwasser-Reinigungsanlage als Brauch- oder Waschwasser 11 wieder zur Verfügung. Auf diese Weise gelingt eine Reduzierung des Frischwasserverbrauchs.
Mit Hilfe der Fig. 2 sei nun ein Ausführungsbeispiel zum Betreiben der Oxidationskammer 6 gemäß der Erfindung erläutert.
Die Kammer 6 besitzt eine geregelte Brenngaszuführung 12 sowie eine Anordnung zum Verdüsen 13 von flüssigen Lösungsmittel-Rückständen.
Der Kammer-Abgasstrom wird dem Dampferzeuger 7 zugeführt. Ausgangsseitig des Dampferzeugers gelangt der Abgasstrom auf einen Abluftvorwärmer 14.
Frischluft 15 wird mit Abluft 5 über Regeleinrichtungen vermischt und entweder unmittelbar der Kammer 6 oder mittels des Abluftvorwärmers 14 vorgewärmt der Kammer 6 zugeführt.
Die beim gezeigten Beispiel mit einem Gasbrenner ausgerüstete Kammer 6 ist in der Lage, bei ca. 720°C in der Abluft vorhandene Schadstoffe sicher unter Reinluft-Grenzwerte zu oxidieren.
Der der Kammer 6 nachgeschaltete Dampferzeuger 7 kühlt die Reingase von ca. 720°C auf 250°C ab und setzt dabei eine Energieleistung von z.B. 900 kW bei einer Produktionsleistung der Waschanlage von 500 bis 600 kg/h Maschinenputztüchern frei.
Dies entspricht einer Leistung von im wesentlichen 1300 kg/h Sattdampf mit einem Druck von 14 bar.
Der Abluftvorwärmer 14, der dem Dampferzeuger 7 nachgeschaltet ist, kühlt die Reingase weiter auf ca. 150°C ab und dient der Erwärmung der Abluft von ca. 35°C auf ca. 135°C.
Bei voller Abnahme der Dampfmenge während des Anlagebetriebs wird ein Ansteigen der Reingastemperatur nach dem Dampfkessel ausgeschlossen. Bei reduzierter oder fehlender Wärmeabgabe wird zur Vermeidung höherer Temperaturen im nachfolgenden Abluftvorwärmer und zum Verhindern von Vorzündungen der Abluftvorwärmer reingasseitig umfahren.
Bei der vorbeschriebenen Anordnung ist mit folgenden Gasverbräuchen zu rechnen:
0 g Lösungsmittel/m³ mit 5000 Nm³/h ca. 120 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³
8 g Lösungsmittel/m³ mit 5000 Nm³/h ca. 80 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³
Um weiteren Brennstoff einzusparen, sei auf die bereits erläuterte Möglichkeit des Eindüsens von Flüssigkeits-Rückständen in die Kammer verwiesen.
Hierbei ist von folgenden Gasverbräuchen auszugehen:
30 kg/h FR in 5000 Nm³/h mit 8 g/m³ ca. 50 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³
50 kg/h FR in 5000 Nm³/h mit 8 g/m3 ca. 29 Nm³/h mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³
(FR = Flüssigkeitsrückstand)
Im Vergleich hierzu verbraucht ein direkt befeuerter Dampferzeuger für ca. 900 kW bzw. 1300 kg/h Dampf ca. 105 Nm³/h Gas mit Hu (Gas) = 10 kWh/Nm³.

Bezugszeichenliste

1: Waschgut
2: Waschmaschine
3: Trockner
4: Verpackungsstation
5: Abluft
6: Oxidationskammer
7: Dampferzeuger
8: Heißdampf
9: Schmutzwasser-Reinigungsanlage
10: Schmutzwasser
11: Brauch-/Waschwasser
12: Brenngaszuführung
13: Verdüsungsanordnung
14: Abluftvorwärmer
15: Frischluft
16: Regeleinrichtungen

Claims

Kreislaufverfahren zum umweltverträglichen Reinigen von schadstoffbehafteten Textilien, nämlich Industrie-Putztücher mit Lösungsmittel-Rückständen, wobei das Reinigungsgut einer Industrie-Waschmaschine (2) sowie nach dem Waschprozeß einem Trockner (3) zugeführt wird, wobei die
gesammelten Abluftströme (5) aus der Industrie-Waschmaschine (2) und dem Trockner (3) mit Frischluf (15) vermengt über eine Vorwärmeinrichtung (14) in eine Kammer (6) geleitet und dort oxidiert werden;
die in der Kammer (6) erzeugte Energie einem Dampferzeuger (7) zugeführt wird der energetisch mit einer Einrichtung zum Vorwärmen des Waschwassers und einer Schmutzwasser-Verdampfungsanlager (9) in Verbindung steht, wobei mit minimaler Fremdenergie-Zufuhr sowohl ein Verdampfen und damit Reinigen des Schmutzwassers (10) als auch ein Aufheizen des derart gereinigten, der Industrie-Waschmaschine (2) wieder zuführbaren Brauchwassers (11) erfolgt.
Kreislaufverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
aus den Abluftströmen (5) kondensierte, stark lösungsmittelhaltige Rückstände über eine Düsenanordnung (13) in die Oxidationskammer (6) aufgegeben werden.
Kreislaufverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die in der Schmutzwasser-verdampfungsanlage (9) aufgefangenen festen oder sonstigen Rückstände einem separaten Recycling zugeführt werden.
Kreislaufverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorwärmeinrichtung (14) vom durch den Dampferzeuger (7) geleiteten Abgasstrom gespeist wird.
Kreislaufverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schmutzwasser-verdampfungsanlage (9) Filter, einen Zentrifugal-Abscheider sowie eine nachgeschaltete Stufe mit Zwangsumlauf-Verdampfer umfaßt.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
umfassend eine Industrie-Waschmaschine (2) und einen Trockner (3), eine Industrie-Waschmaschinen- und Trockner-Abluft-Sammelleitung, die jeweils an der Waschmaschine (2) und am Trockner (3) angeschlossen ist und welche über einen Abluft-Vorwärmer (14) mit einer vorzugsweise gasbeheizten Oxidationskammer (6) in Verbindung steht, wobei eine Mischeinrichtung zur geregelten Zuführung von Frischluft (15) zur Kammer vorgesehen ist, wobei die Frischluft (15) mit den gesammelten Abluftströmen (5) aus der Industrie - Waschmaschine (2) und dem Trockner (3) vermengt über den Abluft - Vorwärmer (14) in die Kammer (6) geleitet und dort oxidiert wird, weiterhin die freigewordene Energie aus der Kammer (6) auf einen Dampferzeuger (7) gelangt, wobei die dort erzeugte Heißdampf-Energie einer mehrstufigen Schmutzwasser-Verdampfungsanlage (9) und einer Einrichtung zum Vorwärmen des Brauchwassers (11) zugeführt ist, wobei mit minimale Fremdenergic - Zufuhr sowohl ein Verdampfen und damit Reinigen des Schmutzwassers (10) als auch ein Aufheizen des derart gereinigten, des Industrie - Waschmaschine (2) wieder zufûhrbaren Brauchwassers (11) erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung in der Oxidationskammer zum zusätzlichen Verdüsen von lösungsmittelhaltigen Flüssigkeits-Rückständen.