AT394993B - Verfahren zur umweltfreundlichen entsorgung von spuelwaessern - Google Patents

Description

AT 394 993 B

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur umweltfreundlichen Entsorgung von Spülwässern aus Spülsystemen auf Basis einer Verwendung von Hypohalogeniten und Wasserstofiperoxid.

Die Reinigung und Desinfektion von Gegenständen mit chlorhaltigen Präparaten, d. h. in der Regel mit Hypochloriten, oder mit anderen halogenhaltigen, gegebenenfalls kombinierten Reinigungs- und Desinfektionsmitteln in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, in der milcherzeugenden Landwirtschaft, in Weinkellereien u. dgl. ist allgemeine Praxis. Die genannten Substanzen sind beliebt wegen ihrer hohen mikrobiziden Wirkung und wegen ihres relativ niedrigen Preises.

Seit dem Erwachen eines sensibleren ökologischen Bewußtseins in der Öffentlichkeit sind solche Reinigungsund Desinfektionsmittel unter Beschuß geraten, da sie im Abwasser unter geeigneten Bedingungen Halogenkohlenwasserstoffe erzeugen, die dar Stoffwechsel von lebenden Zellen blockieren können.

Es ist allgemeiner Wissensstand der Chemie, daß Hypochlorit beim Zusammentreffen mit Wasserstoffperoxid zu Chlorid reduziert wird, wobei im Falle des hauptsächlich verwendeten Natriumhypochlorits Natriumchlorid entsteht, das als umweltneutral gilt Wasserstoffperoxid zerfällt dabei zu Wasser und Sauerstoff nach folgender Gleichung:

NaOCl + H202—> NaCl + H20 + 02

Bei der Oxidation von Wasserstoffperoxid entsteht Sauerstoff im Status nascendi als Singulett-Sauerstoff, der besonders aktiv auf Mikroorganismen wirkt.

Auf Grund dieser Tatsache wurde in der DE-OS 26 37 266 ein Verfahren zur oxidativen Wasserreinigung vorgeschlagen, bei dem das zu behandelnde Wasser der Einwirkung von Singulett-Sauerstoff ausgesetzt wird, der durch Reaktion von Wasserstoffperoxid auf Natriumhypochlorit oder auf Brom in situ hergestellt wird. Zu diesem Zweck sind stöchiometrisch gleiche molare Mengen Hypochlorit und Wasserstoffperoxid erforderlich, was bei dem relativ hohen Preis des Peroxids kostenmäßig stark ins Gewicht Mt.

Auf dem gleichen Chemismus beruht das Verfahren zur Verbesserung von Badewasserqualität, das in der DDR-PS 262 139 vorgeschlagen wurde. Auch hier werden gleichzeitig sauerstoffabgebende Chemikalien, wie Wasserstoffperoxid, und chlorhaltige Desinfektionsmittel, wie Natriumhypochlorit, dem Badewasser zugesetzt

Die Verwendung von hypochloriger Säure HOC1 zur abschließenden Behandlung von vorgereinigtem Trinkwasser wird in der US-PS 4 693 832 beschrieben. Die HOC1 stellt bei einem pH-Wert von 3 bis 6 freies Chlor für eine vollständige Desinfektion des Wassers zur Verfügung. Die Vorreinigung des Wassers kann mit den verschiedensten Substanzen, u. a. auch mit Wasserstoffperoxid erfolgen. Auch eine abschließende zusätzliche Desinfektion des mit Hypochlorsäure desinfizierten Wassers kann vorgesehen werden. In beiden Fällen dient das Wasserstoffperoxid zusätzlich zur Hypochlorsäure als Desinfektionsmittel.

Die EP-A3 0 068 458 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser, das verschiedene oxidierbare Inhaltstoffe enthält mit Wasserstoffperoxid. Als oxidierbare Inhaltstoffe werden Cyanide, Sulfide, Sulfite, Thiosulfate, Thiocyanate und/oder organische Substanzen genannt. Die Zudosierung des Wasserstoffperoxids wird über Meßgeräte gesteuert, die in einem Teilstrom des Abwasserstroms angeordnet sind und laufend pH-Wert und Redoxpotential des Abwassers messen.. Während das zuletzt genannte Verfahren mit Wasserstoffperoxid allein arbeitet, wird in der US-PS 4 075 094 vorgeschlagen, die Abwässer aus der Herstellung chlorierter Isocyanurate nur mit Natriumhypochlorit zu oxidieren.

Bei der allgemein üblichen Reinigung und Desinfektion von Gegenständen, Anlagen, Leitungen u. dgl. in der Lebensmittelindustrie ist es allgemeine Praxis, nach der Hypochloritieinigung mit Wasser nachzuspülen, wodurch ein umweltschädliches Abwasser mit wechselnden Hypochloritgehalten entsteht, dessen Ableitung in den Kanal problematisch bzw. verboten ist. Außerdem bleibt stets ein gewisser Chlorgeruch in den gereinigten Geräten oder Gefäßen, der gerade in der Nahrungsmittelindustrie als besonders störend empfunden wird.

Im Gegensatz zu all diesen genannten Reinigungs- und Desinfektionsverfahren ist das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: nach Spülung des zu reinigenden Systems mit Wasser in einer ersten Stufe

Spülung des Systems mit Hypochloritlösung in einer zweiten Stufe und anschließende Nachspülung mit Wasserstoffperoxidlösung in einer dritten Stufe.

Bei Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens zeigte sich, daß 1. ) der Chlorgeruch aus den Geräten und Gefäßen sofort verschwunden war und 2. ) die Ablauge im Kanal praktisch hypochloritfrei war, d. h. umweltfreundlich entsorgt wurde. Aus dem

Gefahrenstoff Hypochlorit (Wassergefährdungsklasse 3) wurde das ökologisch neutrale Chlorid (Wassergefährdungsklasse 0). -2-

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Wenn durch die abschließende Wasserstoffperoxidzugabe noch eine zusätzliche Desinfektionswirkung in dem zu spülenden System auftritt, so kann dies ein Vorteil sein, doch sind die zugesetzten Wasserstoffperoxidmengen aus wirtschaftlichen Gründen nicht so groß, daß diese Wirkung ernstlich zum Tragen kommt

Anhand der angeschlossenen Zeichnung werden das herkömmliche und das erfindungsgemäße Reinigungs-S verfahren erläutert.

Fig. 1 zeigt die Abfolge des herkömmlichen Verfahrens,

Fig. 2 zeigt die Abfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 3 stellt die Sanitation einer Getränke-Abfüll-Linie dar. 10

Bei dem herkömmlichen Verfahren nach Fig. 1 werden die Gefäße oder Geräte in Stufe (1) mit Wasser, in Stufe (2) mit Hypohalogenit- (meist Natriumhypochlorit)-Lösung und in Stufe (3) wieder mit Wasser gespült. Dabei gelangen stets Reste von NaOCl in die Kanalisation.

Meist wird noch ein Desinfektionsschritt mit tensidhaltigen oder anderen anorganischen Desinfektionsmitteln 1S nachgeschaltet, der zusätzliche Chemikalienreste in das Abwasser abgibt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 2 wird in Stufe (1) wie üblich mit Wasser, in Stufe (2) mit Hypohalogenit-Lösung und in Stufe (3) mit einer Wasserstoffperoxid-Lösung gespült Die Steuerung der Spülflüssigkeitsmenge in Stufe (3) erfolgt über ein Meß- undRegelgerät (G), das entweder dieHypohalogenitkonzentration oder die Wasserstoffperoxidkonzentration des Abwassers mißt. 20 Nach diesem Prinzip können Tanks, Rohrleitungen, Abfüll-Linien und sämtliche sonstigen Geräte oder Gefäße in Molkereien, Brauereien, Herstellungsbetrieben für alkoholfreie Getränke und Weinkellereien sowie Melkmaschinen in der Landwirtschaft gereinigt und desinfiziert werden. Das wasserstoffperoxidhaltige Spülwasser kann zum Zwecke der Standdesinfektion in der Abfüll-Linie verbleiben.

Das Meß- und Regelgerät mißt entweder die AOX-Konzentration im Abwasser oder ermittelt und minimiert mit 25 Hilfe einer Redox-Elektrode den Überschuß an Peroxid im Abwasser.

In Fig. 3 ist die Sanitation einer Getränke-Abfüll-Linie dargestellt Die Abfüll-Linie, bestehend aus Fülltank (1), Pumpe (2), Schichtenfilter (3), Membranfilter (4), Schläuchen und Leitungen (5) und Flaschenfüller (6) u. dgl. wird durch Befüllen mit NaOCl-haltigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln, der sog. Lauge, gereinigt

Anschließend wird mit Frischwasser nachgespült, wobei die Lauge mit dem Spülwasser in die Kanalisation 30 gelangt.

Nach dem bisherigen Verfahren wird die Abfüll-Linie noch zusätzlich einer Standdesinfektion unterzogen und die Desinfektionslösung wieder mit Frischwasser ausgespült.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren entfallen beide Frischwasserspülungen. Nach der Reinigung und Desinfektion mit Hypochlorit wird mit wasserstofiperoxidhaltiger Lösung gespült, wodurch das Hypochlorit zu Chlorid 35 reduziert wird, und gleichzeitig findet eine V erstärkung der Desinfektionswirkung durch Freisetzung von Singulett-

Sauerstoff statt Anstelle der zweiten Frischwasserspülung bleibt die wasserstoffperoxidhaltige Lösung in der Abfüll-Linie und bewirkt die erforderliche Standdesinfektion.

Die in der Anlage verbliebene, weitgehend verbrauchte, wasserstoffperoxidhaltige Desinfektionslösung kann dann ohne weiteres in die Kanalisation äbgelassen werden, da Spuren von chemisch reinem Wasserstoffperoxid für 40 Mensch und Umwelt ungiftig sind.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in - der kostengünstigen Hauptreinigung und -desinfektion mit Hypochlorit, - der sicheren Kurzzeit-Desinfektionswirkung mit Hilfe des ungiftigen Wasserstoffperoxids in kaltem Zustand, 45 - der Entgiftung von hypohalogenithaltigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln im Abwasser, somit der

Erreichung der Wassergefährdungsklasse 0 und - der Verkürzung der Arbeitsvorgänge, da die Frischwasser-Zwischenspülung entfällt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich an sich bekannte Reinigungs- und Desinfek-50 tionsmittel jeweils auf Basis von Hypochloriten bzw. Wasserstoffperoxid. Für Großverbraucher empfiehlt sich die

Verwendung der Chemikalien an sich und eine Ermittlung der nötigen Quantitäten im eigenen Verfahren. -3- 55

Claims (3)

1. AT 394 993 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur umweltfreundlichen Entsorgung von Spülwässern aus Spülsystemen auf Basis einer Verwendung von Hypohalogeniten und Wasserstoffperoxid, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: nach Spülung des zu reinigenden Systems mit Wasser in einer ersten Stufe Spülung des Systems mit Hypochloritlösung in einer zweiten Stufe und anschließende Nachspülung mit Wasserstoffperoxidlösung in einer dritten Stufe.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffperoxidzugabe über ein Meß- und Regelgerät gesteuert wird, das die Hypochloritkonzentration im Abwasser mißt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffperoxidzugabe über ein Meß- und Regelgerät gesteuert wird, das die Überschußkonzentration an Wasserstoffperoxid im Abwasser mißt Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-