DE102004039274B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004039274B4 DE102004039274B4 DE102004039274A DE102004039274A DE102004039274B4 DE 102004039274 B4 DE102004039274 B4 DE 102004039274B4 DE 102004039274 A DE102004039274 A DE 102004039274A DE 102004039274 A DE102004039274 A DE 102004039274A DE 102004039274 B4 DE102004039274 B4 DE 102004039274B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stream
- heat exchanger
- water
- sludge
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/10—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by direct contact with a particulate solid or with a fluid, as a heat transfer medium
- C02F1/12—Spray evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/0094—Evaporating with forced circulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
- B01D3/343—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
- B01D3/346—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas the gas being used for removing vapours, e.g. transport gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
- C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Bei einem Verfahren zur Behandlung von Abwässern mit Schwebstoffen, insbesondere von Farbwaschwässern, wird das Abwasser zunächst einer Sedimetation zugeführt, wobei das dabei entstehende Sediment einer Schlammbehandlung zugeführt wird, während das bei der Sedimentation vorbehandelte Abwasser durch Verdunstung und Kondensation weiter gereinigt wird. Dadurch ist ein kostengünstiges Reinigungsverfahren für Abwässer mit Schwebstoffen möglich.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser, insbesondere von Farbwaschwasser. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
- Die WO 03/068358 A1 beschreibt ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser mit einem Verdunster, in dessen einen geschlossenen Kreislauf ausbildenden Prozeßstrom das Brauchwasser aufkonzentriert wird. Andere Vorrichtungen zur Behandlung von Klärschlämmen oder mit Schwebstoffen verunreinigten Flüssigkeiten sind aus der
DE 30 27 454 A1 , derEP 0 318 432 , derDD 159 767 A DE 34 26 737 A1 bekannt. - In der Wellpappen-Industrie fallen bei der Produktion der Wellpappe und bei der Reinigung der Druckwerke aus dem Wellpappendruck erhebliche Mengen an Brauchwasser an, das durch seine Verunreinigungen mit Leim, Farbresten und Faserbestandteilen aus der Pappe als überwachungsbedürftiger Abfall zur Beseitiung zu deklarieren und zu entsorgen ist. Derzeit wird das verunreinigte Brauchwasser in den Wellpappenwerken als Leimabwasser und als Farbwaschwasser getrennt erfaßt, um die Entsorgung kostengünstiger darzustellen. Das Leimwasser kann durch seinen hohen C-Gehalt als Energieträger den Kläranlagen zugeführt werden. Hier fallen lediglich Transportkosten und Schmutzwassergebühren an, da es wegen seiner Klebeeigenschaften nicht eingeleitet werden darf.
- Das Farbwaschwasser ist ebenfalls nicht einleitfähig. Die Entsorgung dieses schwer zu reinigenden Abfalls ist kostenintensiv, da je nach Art und Beschaffenheit der Abfallerfassung und -behandlung ein ebenfalls überwachungsbedürftiger Schlamm anfällt. Aufgrund von neuen, bereits in Verordnungen und Gesetzen verbindlich beschlossenen Auflagen steigen die Entsorgungspreise der Entsorgungsunternehmen insbesondere aufgrund der Energiekosten an, so daß die Entsorgungssicherheit zu vertretbaren Kosten nicht gewährleistet ist.
- Der Stand der Technik ist im „Handbuch zur Umweltgesetzgebung" dargelegt, das im Auftrag des Verbandes der Wellpappen-Industrie e.V. Darmstadt, 2. Ausgabe 1998 durch Chemie & Umwelt Beratung Dr. Eckhard Dempewolf, Am Gockert 81, 64354 Rheinheim-Georgenhausen, erstellt wurde. Ergebnis dieser in dem Handbuch veröffentlichten Studie ist, daß die Behandlung des Farbwaschwassers einzig durch die marktübliche Fällung und Flockung unter Verwendung geeigneter Flockungsmittel und einer anschließenden Ultra- bzw. Nanofiltration zufriedenstellende Ergebnisse liefert. Bei der Fällung und Flockung ist jedoch ein erheblicher Einsatz von teuren Flockungschemikalien notwendig. Zudem kann der hohe Energiebedarf bei der anschließenden Ultra- bzw. Nanofiltration zwangsläufig nur durch teure Primärenergie gedeckt werden. Das so behandelte Farbwaschwasser ist auch nach dieser Reinigung nicht einleitfähig, da im Farbwaschwasser gelöstes Kupfer weder durch die Flockung noch durch anschließende Ultra- bzw. Nanofiltration erfaßt wird. Das behandelte Farbwaschwasser hat eine opalisierend graue Farbe und kann unter Inkaufnahme erheblicher verfahrenstechnischer Nachteile für die Leimzubereitung verwendet werden. Der in großem Umfang entstehende Schlamm ist nach wie vor als besonders überwachungsbedürftiger Abfall kostenintensiv zu entsorgen.
- Ein weiterer nicht zu unterschätzender Kostenfaktor bei der Fällung bzw. Flockung mit anschließender Ultra- bzw. Nanofiltration ist der hohe personelle Aufwand, der durch die ständige Kontrolle des Systems, sowie der täglich anfallenden Arbeiten entsteht. Aufgrund sich ständig ändernder Verunreinigungswerte des mit Schwebstoffen verunreinigten Brauchwassers und aufgrund des Erfordernisses, die Filter der Anlage regelmäßig zu reinigen und auszuwechseln, entstehen weitere Kosten.
- Auch andere auf dem Markt befindliche thermische Abwasseraufbereitungsverfahren, beispielsweise die Infrarotwärmeverdampfung, sind aufgrund ihres hohen Primärenergieverbrauchs unwirtschaftlich. Die Vakuumdampfdestillation weist bei ebenfalls hohem Primärenergieeinsatz eine geringere Reinigungsleistung auf.
- Die bekannten Verfahren sind somit entweder aufgrund ihrer Verfahrensweise oder aufgrund der Tatsache, daß der Hauptbestandteil des Brauchwassers auch nach der Behandlung nicht als Abwasser nach dem Wasserhaushaltsgesetz eingeleitet werden darf, sondern als Abfall nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz genehmigungspflichtig ist, ungeeignet. Eine Genehmigung ist mit erheblichem bürokratischen Aufwand verbunden. Ebenso bleibt die Nachweispflicht für den Verbleib der Abfallstoffe und das Erstellen der Abfallbilanzen und des Abfallwirtschaftskonzepts bestehen. Im Falle einer Zertifizierung nach ISO 14000 ff. oder EMAS stellt dies eine zusätzliche, mit Mehrverwaltung und deshalb auch mit Mehrkosten verbundene Hürde auf dem Weg einer wirtschaftlich effizienten Brauchwasseraufbereitung dar.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen auch größere Mengen mit Schwebstoffen verunreinigten Brauchwassers besonders kostengünstig behandelt werden können.
- Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils auf diese Patentansprüche rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Brauchwasser mit einem Sedimentationsbehälter durch Abscheidung eines sedimentären Grobschlammes vorgereinigt. Nachfolgend wird der sedimentäre Grobschlamm in einem Luftstrom eines Schlammtrockners zu Feststoffen getrocknet. Dem vorgereinigten Brauchwasser wird dann in einem Prozeßstrom eines Verdunsters Wasserdampf entzogen, so daß die im vorgereinigten Brauchwasser verbliebenen Schwebstoffe in einem Brauchwasserkonzentrat aufkonzentriert werden.
- Der Sedimentationsbehälter ist in seiner Größe so bemessen, daß für das Brauchwasser eine Verweildauer von ca. ein bis zwei Tagen entsteht. Während dieser Verweildauer sinken die im Brauchwasser enthaltenen Schwebstoffe und setzen sich am Boden des Sedimentationsbehälters als pumpfähiger sedimentierter Grobschlamm ab. Zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens fungiert der Sedimentationsbehälter außerdem als Puffer- bzw. Vorratsbehälter, der die Aufnahme größerer Mengen des verunreinigten Brauchwassers ermöglicht. Die Sedimentation stellt in dem erfindungsgemäßen Verfahren einen besonders kostengünstigen Verfahrensschritt dar, bei dem sich die gröberen im Brauchwasser enthaltenen Schwebstoffe innerhalb der vorbestimmten Verweildauer ohne den Einsatz teurer Primärenegie zu einem sedimentären Grobschlamm absetzen. Die Sedimentation bildet damit die Basis für eine besonders effiziente, Trocknung der im sedimentären Grobschlamm gebundenen Feststoffe.
- Durch die nachfolgende Verdunstung von Wasser aus dem vorgereinigten Brauchwasser, reduziert sich im nächsten Verfahrensschritt die Menge des zur Weiterbehandlung anfallenden Brauchwasserkonzentrates maßgeblich, so daß auch sämtliche bei der Weiterbehandlung anfallenden Folgekosten reduziert werden können. Damit ist insgesamt ein Verfahren geschaffen, mit dem auch größere Mengen mit Schwebstoffen verunreinigtes Brauchwasser kostengünstig behandelt werden können.
- Nach einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Brauchwasserkonzentrat mit einem Absetzbehälter durch Abscheidung eines sedimentären Feinschlammes vorgereinigt. Nachfolgend wird der sedimentierte Feinschlamm im Luftstrom des Schlammtrockners zu Feststoffen getrocknet. Die Verweilzeit des Brauchwasserkonzentrates in dem Absetzbehälter beträgt ca. zwei Tage, in denen die feineren Schwebstoffe als sedimentärer Feinschlamm am Boden des Absetzbehälters sedimentieren. Die hohe Dichte der Schwebstoffe in dem Brauchwasserkonzentrat gewährleistet eine hohe Effektivität bei der Abscheidung des sedimentären Feinschlammes.
- Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung wird das vorgereinigte Brauchwasserkonzentrat aus dem Absetzbehälter in das vorgereinigte Brauchwasser des Sedimentationsbehälters eingeleitet. Die im vorgereinigten Brauchwasserkonzentrat verbliebenen Schwebstoffe werden somit solange dem erfindungsgemäßen Verfahren zugeführt, bis sie in Form des sedimentären Grobschlammes oder des sedimentären Feinschlammes aus dem Brauchwasser bzw. Brauchwasserkonzentrat ausgeschieden werden.
- Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dem am Verdunster austretenden Prozeßstrom mit dem Trägerstrom eines Kondensatwärmetauschers Kondenswasser entzogen. Derweil besteht der Prozeßstrom aus einem mit Wasserdampf gesättigten Luftstrom. Durch Abkühlung des Prozeßstromes mit dem Trägerstrom des Kondensatwärmetauschers kondensiert aus dem Prozeßstrom Wasserdampf aus.
- Nachfolgend wird der im Kondensatwärmetauscher vom Prozeßstrom vorgewärmte Trägerstrom in einem Flüssigkeitswärmetauscher von einem Wärmerückgewinnungsstrom auf Prozeßtemperatur erwärmt. Der am Flüssigkeitswärmetauscher austretende, Prozeßtemperatur aufweisende Trägerstrom wird nachfolgend dem Verdunster zugeführt.
- Die Restwärme des am Verdunster austretenden Trägerstroms wird in einem Vorkühler an den Luftstrom des Schlammtrockners abgegeben, so daß ein besonders hoher Wärmerückgewinnungsgrad erreichbar ist.
- Das bei der Kondensation im Kondensatwärmetauscher anfallende Kondenswasser wird in den am Vorkühler eintretenden Trägerstrom bzw. in den am Flüssigkeitswärmetauscher austretenden Trägerstrom eingeleitet. Die Einleitung erfolgt vorzugsweise in einen Kondensatvorratsbehälter, der zwischen dem Flüssigkeitswärmetauscher und dem Vorkühler angeordnet ist.
- Die Restwärme des am Kondensatwärmetauscher austretenden Prozeßstromes wird mit Vorteil in einer Füllkörperschicht an den aus dem Vorkühler austretenden abgekühlten Trägerstrom abgegeben. Bei diesem Kühlschritt wird dem Prozeßstrom nochmals Kondenswasser entzogen, wobei der Prozeßstrom unter die Temperatur des Wärmerückgewinnungsstromes im Wärmerückgewinnungskreislauf abkühlt. Das in der Füllkörperschicht am Trägerstrom kondensierende Kondenswasser wird vom Trägerstrom aufgenommen und mit diesem nachfolgend im Flüssigkeitswärmetauscher weiter erwärmt.
- Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung wird aus den am Schlammtrockner abgeführten Feststoffen in einer Feststoffvergasung ein energiereiches Gas gewonnen, das verbrannt wird, wobei die im Verbrennungsgas enthaltene Wärme in einem Abgaswärmetauscher an den Wärmerückgewinnungsstrom abgegeben wird. Dabei werden die Feststoffe analog einem Holzvergaser zuerst unter Sauerstoffmangel entgast. Als Verbrennungsprodukte entstehen nutzbare Energie, die im Abgaswärmetauscher in Form von Wärme an den Wärmerückgewinnungsstrom abgegeben wird und eine innerte Asche, die stark kupferhaltig ist und somit der Kupferverhüttung zugeführt werden kann.
- Die im Abgaswärmetauscher an den Wärmerückgewinnungsstrom abgegebene Wärme wird anschließend im Flüssigkeitswärmetauscher an den Trägerstrom übertragen, der auf die für den Verdunster erforderliche Prozeßtemperatur weiter erwärmt wird. Die Restwärme des am Flüssigkeitswärmetauscher austretenden Wärmerückgewinnungsstromes wird bevorzugt in einem Nachkühler an den am Vorkühler austretenden Luftstrom abgegeben. Der am Nachkühler austretende abgekühlte Wärmerückgewinnungsstrom wird dem Abgaswärmetauscher erneut zugeführt, womit der Wärmerückgewinnungskreislauf geschlossen ist.
- Das aus dem Sedimentationsbehälter austretende vorgereinigte Brauchwasser wird als Zulaufstrom bevorzugt gegen Kondenswasser ausgetauscht, das als Trägerteilstrom aus dem Trägerstrom abgeführt wird. Die im abgeführten Trägerteilstrom enthaltene Wärme wird in einem Restwärmetauscher an den das vorgereinigte Brauchwasser führenden Zulaufstrom abgegeben.
- Um die dem erfindungsgemäßen Verfahren anhaftenden vorteilhaft kleinen Energieverluste ausgleichen zu können, wird vorzugsweise, aus einer externen Energiequelle stammende Wärme in einem Zusatzwärmetauscher an den Trägerstrom abgegeben.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen das verunreinigte Brauchwasser aufnehmenden Sedimentationsbehälter aufweist, daß der Sedimentationsbehälter an einen Schlammtrockner angeschlossen ist und daß der Sedimentationsbehälter an eine Brauchwasseraufbereitungsanlage mit wenigstens einem Verdunster angeschlossen ist. Der Sedimentationsbehälter ist in seiner Größe derart bemessen, daß für das mit Schwebstoffen befrachtete Brauchwasser aus den Druckwerken einer Flexo-Farbdruckmaschine eine Verweildauer von ca. ein bis zwei Tagen entsteht. Der Sedimentationsbehälter ist als Vorratsbehälter ausgebildet, der einen kontinuierlichen Betrieb der Flexo-Farbdruckmaschine gewährleistet. Der Innenraum des Sedimentationsbehälters weist einen nach unten hin spitz zulaufenden, als Sumpf bezeichneten Bodenbereich auf, in den das Ansaugrohr einer Eintauchpumpe, beispielsweise einer Exzenterschneckenpumpe, zum Absaugen des sedimentierten Grobschlammes hineinragt. Um ein zuverlässiges Nachrutschen des sedimentierten Grobschlammes in den Sumpf hinein zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, den Sedimentationsbehälter mit Vibrationsmotoren auszurüsten.
- Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch zwei in Reihe geschaltete Sedimentationsbehälter auf, die durch einen Überlauf miteinander verbunden sind. Durch den Überlauf wird das teilweise vorgereinigte Brauchwasser aus dem vorgeschalteten Sedimentationsbehälter im laufenden Betrieb in den nachgeschalteten Sedimentationsbehälter überführt. Der vorgeschaltete Sedimentationsbehälter ist baugleich wie der nachgeschaltete Sedimentationsbehälter ausgeführt. Durch die weitere Verweilzeit des Brauchwassers im nachgeschalteten Sedimentationsbehälter von ebenfalls etwa zwei Tagen sedimentiert der feinere Feststoffanteil, der durch den Überlauf aus dem vorgeschalteten Sedimentationsbehälter überführt wurde. Zum Absaugen des sedimentierten Feinschlammes ragt in den nachgeschalteten Sedimentationsbehälter ebenfalls das Ansaugrohr einer Eintauchpumpe hinein. Oberhalb des Sumpfes ist der nachgeschaltete Sedimentationsbehälters über eine Pumpleitung mit der Brauchwasseraufbereitungsanlage verbunden.
- Der Schlammtrockner ist als segmentierter, mit vertikal angeordneten Scheiben bestückter Scheibentrockner ausgeführt, der speziell auf die Nutzung von Luftströmen mit niedriger Temperatur, also vor allem mittels Abwärme erwärmter Luftströme ausgelegt ist. Der Schlammtrockner weist mehrere übereinander angeordnete sich drehende Scheiben auf, auf denen der zu trocknende Grobschlamm bzw. der zu trocknende Feinschlamm dem erwärmten Luftstrom ausgesetzt wird. Der Durchmesser der Scheiben wird in Abhängigkeit der zu trocknenden Grob- bzw. Feinschlammenge und die Anzahl der übereinander angeordneten Scheiben wird in Abhängigkeit vom gewünschten Trocknungsgrad ausgelegt. Dazu weist der Schlammtrockner mit Vorteil einen modularen Aufbau auf, mit dem er sich wechselnden Anforderungen entsprechend anpassen läßt.
- Mit dem in der Brauchwasseraufbereitungsanlage angeordneten Verdunster wird das mit den bislang nicht abgesetzten, insbesondere sehr feinen Schwebstoffen befrachtete vorgereinigte Brauchwasser durch Verdunstung aufkonzentriert.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der Schlammtrockner und der Sedimentationsbehälter über einen Absetzbehälter miteinander verbunden, in dem der sedimentierte Grobschlamm und der sedimentierte Feinschlamm vorentwässert werden. Das bei der Vorentwässerung anfallende Wasser wird in den Sedimentationsbehälter zurückgeführt.
- Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist der Schlammtrockner an eine Feststoffvergasung mit nachfolgender Gasverbrennungsanlage angeschlossen, die über wenigstens einen Abgaswärmetauscher mit der Brauchwasseraufbereitungsanlage gekoppelt ist. Mit dem Abgaswärmetauscher wird die von den Verbrennungsgasen getragene Verbrennungswärme an den Trägerstrom der Brauchwasseraufbereitungsanlage abgegeben. Der Abgaswärmetauscher ist vorzugsweise Teil einer Energiekonditionierungseinheit, die es ermöglicht, unterschiedliche Energieströme, insbesondere Abwärmeströme und Primärenergieströme so zu konditionieren, daß ein möglichst hoher Energierückgewinnungsgrad bzw. ein möglichst hoher Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht wird. Hierbei läßt sich in der Regel die durch externe Energiequellen zugeführte teure Primärenergie gegen Sekundärenergie aus dem Wärmerückgewinnungskreislauf substituieren.
- Weiterhin wird vorgeschlagen, den Schlammtrockner über wenigstens eine Wärmetauschereinheit mit der Brauchwasseraufbereitungsanlage zu koppeln. Mit der Wärmetauschereinheit wird der in den Schlammtrockner eintretende Luftstrom mit der in der Brauchwasseraufbereitungsanlage anfallenden Restwärme vorgewärmt.
- Der Großteil der in der Brauchwasseraufbereitungsanlage benötigten Energie wird jedoch dadurch gedeckt, daß die Brauchwasseraufbereitungsanlage wenigstens einen Kondensatwärmetauscher aufweist, der zur Energierückgewinnung über eine Trägerstromleitung mit dem Verdunster gekoppelt ist.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
-
1 : ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 : einen Energielaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
3 : eine schematische Darstellung der Brauchwasseraufbereitungsanlage gemäß der1 und2 . - Die
1 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Flexo-Druckmaschine1 gereinigt wird und das dabei entstehende mit Schwebstoffen verunreinigte Brauchwasser in einen Sedimentationsbehälter2 geleitet wird. Während einer vorbestimmten Verweilzeit setzt sich ein Teil der Schwebstoffe im als Sumpf bezeichneten unteren Bereich3 des Sedimentationsbehälters2 als sedimentärer Grobschlamm ab. Nachfolgend wird der im unteren Bereich3 des Sedimentationsbehälters2 sedimentierte Grobschlamm über eine erste Pumpleitung4 in einen Absetzbehälter5 geleitet. Der im Absetzbehälter5 entstehende Wasseranteil6 wird durch einen Überlauf7 zurück in den Sedimentationsbehälter2 geleitet. Der im Absetzbehälter5 anfallende Schlammanteil8 wird einem Schlammtrockner9 zugeführt, in der der Schlammanteil8 zu Feststoffen getrocknet wird. Dem Schlammtrockner9 ist eine Feststoffvergasung10 nachgeschaltet, in der die Feststoffe unter Entstehung von Verbrennungsgas11 und Asche12 verbrannt werden. Aus dem Sedimentationsbehälter2 wird das vorgereinigte Brauchwasser über eine zweite Pumpleitung13 einer Brauchwasseraufbereitungsanlage14 zugeführt, in der dem vorgereinigten Brauchwasser durch Verdunstung und nachfolgende Kondensation Kondenswasser entzogen wird, das einer Produktion15 , z. B. vom Leim für die Flexo-Druckmaschine1 , zugeführt wird. Das durch den Entzug von Kondenswasser in der Brauchwasseraufbereitungsanlage14 entstehende Brauchwasserkonzentrat wird über eine Rückführleitung16 in den Sedimentationsbehälter2 zurückgeführt. - Die
2 zeigt einen Energielaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens, dem zu entnehmen ist, daß dem an der Brauchwasseraufbereitungsanlage14 austretenden Prozeßstrom17 mit dem Trägerstrom18.1 eines Kondensatwärmetauschers19 Kondenswasser entzogen wird. Nachfolgend wird der im Kondensatwärmetauscher19 vom Prozeßstrom17 vorgewärmte Trägerstrom18.2 in einem Flüssigkeitswärmetauscher20 von einem Wärmerückgewinnungsstrom21 auf Prozeßtemperatur erwärmt. Der am Flüssigkeitswärmetauscher20 austretende, Prozeßtemperatur aufweisende Trägerstrom18.3 wird nachfolgend dem in der Wasseraufbereitungsanlage14 integrierten Verdunster zugeführt. Die Restwärme des am Verdunster austretenden Trägerstroms18.4 wird in einem Vorkühler22 an den Luftstrom23 des Schlammtrockners9 abgegeben. Das dem Prozeßstrom17 im Kondensatwärmetauscher19 entzogene Kondenswasser wird in den am Vorkühler22 eintretenden Trägerstrom18.4 eingeleitet. Die Restwärme des am Kondensatwärmetauscher19 austretenden Prozeßstroms17' wird in einer Füllkörperschicht (nicht dargestellt) an den aus dem Vorkühler22 austretenden abgekühlten Trägerstrom18.1 abgegeben. Der aus dem Schlammtrockner9 abgeführte Feststoffmassestrom24 wird einer Feststoffvergasung10 zugeführt, in der der Feststoffmassestoff24 verbrannt wird. Die im Verbrennungsgas11 enthaltene Wärme wird in einem Abgaswärmetauscher27 an den Wärmerückgewinnungsstrom21 abgegeben. Von diesem wird die Wärme in dem Flüssigkeitswärmetauscher20 an den bereits vorgewärmten Trägerstrom18.2 übertragen. Die Restwärme des am Flüssigkeitswärmetauscher20 austretenden Wärmerückgewinnungsstromes21 wird in einem Nachkühler28 an den am Vorkühler22 austretenden Luftstrom23 abgegeben. In der Brauchwasseraufbereitungsanlage14 wird aus dem Trägerstrom18.4 ein Trägerteilstrom18.6 abgeführt, wobei die in dem abgeführten Trägerteilstrom18.6 enthaltene Restwärme in einem Restwärmetauscher29 an einen Zulaufstrom30 abgegeben wird. Zum Ausgleich von Energieverlusten wird die Wärme eines aus einer externen Energiequelle31 stammenden Primärenergiestroms32 in einem Zusatzwärmetauscher33 an den aus dem Flüssigkeitswärmetauscher20 austretenden Trägerstrom18.3 abgegeben. Der aus dem Zusatzwärmetauscher33 austretende, Prozeßtemperatur aufweisende Trägerstrom18.5 wird in den Verdunster der Brauchwasseraufbereitungsanlage14 eingeleitet. - Die
3 zeigt eine schematische Darstellung der Brauchwasseraufbereitungsanlage14 gemäß der1 und2 . Die Verdunstungseinrichtung34 weist einen Verdunster35 mit einer in einer Trennkammer36 angeordneten Füllkörperschicht37 auf. Im unteren Bereich weist der Verdunster35 eine Lufteinströmöffnung38 auf, deren Strömungsquerschnitt in seiner Größe etwa dem horizontalen Querschnitt der Trennkammer36 entspricht. Im oberen Bereich weist der Verdunster35 eine Luftausströmöffnung39 auf, deren Strömungsquerschnitt ebenfalls etwa dem horizontalen Querschnitt der Trennkammer36 entspricht. Auf der Trennkammer36 ist ein Verteilersystem40 angeordnet, das über eine durch den Flüssigkeitswärmetauscher20 hindurchführende Versorgungsleitung41 an einem Konzentratvorratsbehälter42 für das Brauchwasserkonzentrat21 angeschlossen ist. Dazu weist das Verteilersystem40 eine der Versorgungsleitung41 zugeordnete erste Brauchwasserkonzentratpumpe43 auf. Weiterhin ist dem Konzentratvorratsbehälter42 eine zweite Brauchwasserkonzentratpumpe44 zum Abpumpen des aus dem vorgereinigten Brauchwasser gewonnenen Brauchwasserkonzentrats21 zugeordnet. Eine Rohrleitung45 verbindet die Luftausströmöffnung39 des Verdunsters35 mit der Kondensationseinrichtung46 . Diese weist den Kondensatwärmetauscher19 auf, dessen Strömungsquerschnitt ebenfalls etwa die Größe des Strömungsquerschnittes der Trennkammer36 mit Füllkörperschicht37 aufweist. Dem Kondensatwärmetauscher19 ist ein Gasflüssigseparator47 nachgeschaltet, dem ein Kondensatvorratsbehälter48 zum Abführen von Kondenswasser49 zugeordnet ist. Der Gasflüssigseparator47 ist über eine Rohrleitung50 an die Lufteinströmöffnung38 des Verdunsters35 angeschlossen. Die für die Brauchwasseraufbereitungsanlage14 erforderliche Strömungsenergie wird mittels eines in der Rohrleitung50 angeordneten Gebläses51 an den durch Pfeile verdeutlichten Prozeßstrom17 ,17' übertragen. Der Kondensatvorratsbehälter48 ist über eine Austragspumpe52 an die den Kondensatwärmetauscher19 sowie den Flüssigkeitswärmetauscher20 durchlaufende Trägerstromleitung53 ,53' angeschlossen.
Claims (18)
- Verfahren zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser, insbesondere von Farbwaschwasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Brauchwasser mit einem Sedimentationsbehälter (
2 ) durch Abscheidung eines sedimentären Grobschlammes vorgereinigt wird, daß der sedimentäre Grobschlamm in einem Luftstrom (23 ) eines Schlammtrockners (9 ) zu Feststoffen getrocknet wird, und daß dem vorgereinigten Brauchwasser in einem Prozeßstrom (17 ,17' ) eines Verdunsters (35 ) Wasserdampf entzogen wird, so daß die im vorgereinigten Brauchwasser verbliebenen Schwebstoffe in einem Brauchwasserkonzentrat aufkonzentriert werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brauchwasserkonzentrat mit einem Absetzbehälter (
5 ) durch Abscheidung eines sedimentären Feinschlammes vorgereinigt wird, und daß der sedimentäre Feinschlamm im Luftstrom (23 ) des Schlammtrockners (9 ) zu Feststoffen getrocknet wird. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgereinigte Brauchwasserkonzentrat in das vorgereinigte Brauchwasser eingeleitet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem am Verdunster (
35 ) austretenden Prozeßstrom (17 ) mit dem Trägerstrom (18.1 ) eines Kondensatwärmetauschers (19 ) Kondenswasser (49 ) entzogen wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Kondensatwärmetauscher (
19 ) vom Prozeßstrom (17 ) vorgewärmte Trägerstrom (18.2 ) in einem Flüssigkeitswärmetauscher (20 ) von einem Wärmerückgewinnungsstrom (21 ) weiter erwärmt und nachfolgend dem Verdunster (35 ) zugeführt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Restwärme des am Verdunster (
35 ) austretenden Trägerstroms (18.4 ) in einem Vorkühler (22 ) an den Luftstrom (23 ) des Schlammtrockners (9 ) abgegeben wird. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenswasser (
49 ) in den am Vorkühler (22 ) eintretenden Trägerstrom (18.4 ) eingeleitet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Restwärme des am Kondensatwärmetauscher (
19 ) austretenden Prozeßstromes (17' ) in einer Füllkörperschicht (37 ) an den aus dem Vorkühler (22 ) austretenden abgekühlten Trägerstrom (18.1 ) abgegeben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Feststoffen in einer Feststoffvergasung (
10 ) energiereiches Gas gewonnen wird, das verbrannt wird, wobei die im Verbrennungsgas (26 ) enthaltene Wärme in einem Abgaswärmetauscher (27 ) an den Wärmerückgewinnungsstrom (21 ) abgegeben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem am Flüssigkeitswärmetauscher (
20 ) austretenden Wärmerückgewinnungsstrom (21 ) in einem Nachkühler (28 ) mit dem am Vorkühler (22 ) austretenden Luftstrom (23 ) Restwärme entzogen wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Trägerstrom (
18.4 ) ein Trägerteilstrom (18.6 ) abgeführt wird, und daß die im abgeführten Trägerteilstrom (18.6 ) enthaltene Restwärme in einem Restwärmetauscher (29 ) an einen vorgereinigtes Brauchwasser führenden Zulaufstrom (30 ) abgegeben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme eines aus einer externen Energiequelle (
31 ) stammenden Primärenergiestroms (32 ) in einem Zusatzwärmetauscher (33 ) an den Trägerstrom (18.3 ) abgegeben wird. - Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser, insbesondere von Farbwaschwasser, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung wenigstens einen das Brauchwasser aufnehmenden Sedimentationsbehälter (
2 ) aufweist, daß der Sedimentationsbehälter (2 ) an einen Schlammtrockner (9 ) angeschlossen ist, und daß der Sedimentationsbehälter (2 ) an eine Brauchwasseraufbereitungsanlage (14 ) mit wenigstens einem Verdunster (35 ) angeschlossen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammtrockner (
9 ) und der Sedimentationsbehälter (2 ) über einen Absetzbehälter (5 ) miteinander verbunden sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammtrockner (
9 ) an eine Feststoffvergasung (10 ) mit nachfolgender Gasverbrennungsanlage angeschlossen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverbrennungsanlage über wenigstens einen Abgaswärmetauscher (
27 ) mit der Brauchwasseraufbereitungsanlage (14 ) gekoppelt ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammtrockner (
9 ) über wenigstens eine Wärmetauschereinheit mit der Brauchwasseraufbereitungsanlage (14 ) gekoppelt ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Brauchwasseraufbereitungsanlage (
14 ) wenigstens einen Kondensatwärmetauscher (19 ) aufweist, der zur Energierückgewinnung über eine Trägerstromleitung (53 ,53' ) mit dem Verdunster (35 ) gekoppelt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004039274A DE102004039274B4 (de) | 2004-08-13 | 2004-08-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004039274A DE102004039274B4 (de) | 2004-08-13 | 2004-08-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004039274A1 DE102004039274A1 (de) | 2006-03-02 |
DE102004039274B4 true DE102004039274B4 (de) | 2006-12-28 |
Family
ID=35745402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102004039274A Expired - Fee Related DE102004039274B4 (de) | 2004-08-13 | 2004-08-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004039274B4 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MY168219A (en) * | 2010-02-23 | 2018-10-15 | Aquamill Five Star Pty Ltd | A device for heating a liquid comprising a solvent and solute, and separating the solvent and solution |
WO2011141178A1 (de) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Hermann Mayer | Vorrichtung zum erzeugen von trinkwasser durch kondensieren von in einer verdampfungseinrichtung erzeugtem wasserdampf |
DE102016012852A1 (de) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Mohn Media Mohndruck GmbH | Verfahren zur Reinigung von Feuchtmitteln und Feuchtmittel-Reinigungsvorrichtung für eine Druckmaschine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3027454A1 (de) * | 1979-07-27 | 1981-10-15 | Gerfried Dipl.-Ing. Dr. 9063 Maria-Saal Achatz | Absetzbecken fuer die abtrennung langsam absetzbarer stoffe aus fluessigkeiten insbes. bei biologischen abwasserreinigungs- und wasseraufbereitungsprozessen sowie bei faell- und sedimentationsprozessen |
DD159767A1 (de) * | 1981-06-18 | 1983-04-06 | Horst Burkhardt | Verfahren zur nachreinigung von abwaessern |
DE3426737A1 (de) * | 1984-07-20 | 1986-01-30 | Günther Dipl.-Ing. 6300 Gießen Förster | Verfahren und vorrichtung zur aufarbeitung von klaerschlamm |
EP0318432A2 (de) * | 1987-11-23 | 1989-05-31 | Perren, Elsa | Wasserbehandlungsanlage für Abwässer |
WO2003068358A1 (de) * | 2002-02-11 | 2003-08-21 | Peter Wolf | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von abwässern |
-
2004
- 2004-08-13 DE DE102004039274A patent/DE102004039274B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3027454A1 (de) * | 1979-07-27 | 1981-10-15 | Gerfried Dipl.-Ing. Dr. 9063 Maria-Saal Achatz | Absetzbecken fuer die abtrennung langsam absetzbarer stoffe aus fluessigkeiten insbes. bei biologischen abwasserreinigungs- und wasseraufbereitungsprozessen sowie bei faell- und sedimentationsprozessen |
DD159767A1 (de) * | 1981-06-18 | 1983-04-06 | Horst Burkhardt | Verfahren zur nachreinigung von abwaessern |
DE3426737A1 (de) * | 1984-07-20 | 1986-01-30 | Günther Dipl.-Ing. 6300 Gießen Förster | Verfahren und vorrichtung zur aufarbeitung von klaerschlamm |
EP0318432A2 (de) * | 1987-11-23 | 1989-05-31 | Perren, Elsa | Wasserbehandlungsanlage für Abwässer |
WO2003068358A1 (de) * | 2002-02-11 | 2003-08-21 | Peter Wolf | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von abwässern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004039274A1 (de) | 2006-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3121206C2 (de) | Verfahren zum Vergasen fester Abfälle | |
DE2928693A1 (de) | Abfallverarbeitungsanlage | |
DE10361266B4 (de) | Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Nasslackieranlage | |
WO2015158783A1 (de) | Entsorgungsfahrzeug zur aufnahme von schmutzwasser und verfahren zur entsorgung | |
DE102004039274B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser | |
EP0663848B1 (de) | Vorrichtung zum filtern von verunreinigten flüssigkeiten, wie insbesondere altöl | |
EP0701491B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur reinigung von verunreinigtem bodenmaterial | |
DE102006045791B4 (de) | Verfahren und Anordnung zur Reduzierung des Schadstoffaustrags in der Abluft von Walzwerken und deren Verwendung | |
EP1797935A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Schwebstoffen verunreinigtem Brauchwasser | |
DE2538187B2 (de) | Verfahren zum nassentstauben von gasen | |
DE69930284T2 (de) | Vorrichtung zur reinigung einer flüsigkeit in form von dampf aus einem kreislauf | |
DE19937989B4 (de) | Mobile Entsorgungsanlage | |
EP3021955B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abluft | |
DE102006047681A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abwässern einer Metallgießerei | |
CN103801149B (zh) | 一种有关无机膜蒸馏应用于废旧油品的处理设备及方法 | |
CN104445802B (zh) | 造纸废水的多级沉降处理*** | |
AT509865B1 (de) | Verfahren zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten | |
EP0665872B1 (de) | Verfahren und einrichtung zum reinigen von brennbarem gas | |
WO1996036424A1 (de) | Verfahren und anlage zum reinigen von abluft, abgasen und abwasser einer holzverarbeitenden anlage | |
DE102009026175A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung und Vorrichtung zum Wärmeaustausch | |
DE102013203277B4 (de) | Waschwasser- und Kreislaufwasserführung in einer Vergasungsanlage mit vermindertem Verschleiß | |
DE102014104314A1 (de) | Verfahren zum Behandeln von Deponiesickerwasser sowie Deponiesickerwasser-Aufbereitungsanlage | |
CH686045A5 (de) | Einrichtung zur Mullverarbeitung. | |
DE19605624C2 (de) | Verfahren zur Reinigung von tensidhaltiger Schmutzlauge mit Zentrifugierstufe | |
DE102014112140A1 (de) | Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser aus Produktions- oder Arbeitsverfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |