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Gegenstand der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Waschen von Wäsche, vorzugsweise in gewerblichen Wäschereien,
in einer kontinuierlich arbeitenden Waschstrasse oder Waschschleudermaschine
mit
einer Vorwaschzone mit wenigstens einer Vorwaschkammer,
einer
Hauptwaschzone mit wenigstens einer Hauptwaschkammer,
einer
Spülzone mit wenigstens einer Spülkammer und
einem
Entwässerungsbereich,
wobei in dem Waschverfahren
eingesetztes Wasch- und Spülwasser zur Rückgewinnung
wenigstens teilweise aus dem Entwässerungsbereich und gegebenenfalls
aus der Spülzone und/oder der Hauptwaschzone abgeführt
und wenigstens teilweise in die Vorwaschzone zurückgeführt
wird und
wobei wenigstens der Spülzone Frischwasser
zugeführt wird.
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Hintergrund
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In
gewerblichen Wäschereien, in denen beispielsweise gewerbliche
Wäsche gewaschen wird, wie Wäsche aus Hotels,
Krankenhäusern, Altenheimen, Gastronomie und Lebensmittelverarbeitung, wird
der Grossteil des Wäscheguts in kontinuierlichen Waschstraßen,
sogenannten Continue-Anlagen, bearbeitet. Das Waschverfahren lässt
sich dabei in die Schritte Vorwäsche, Hauptwäsche,
Spülen und Entwässerung unterteilen. Ein entsprechendes
Verfahren ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 027 371 bekannt.
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In
der Vorwäsche wird normalerweise hochalkalisch bei Temperaturen
zwischen 20 bis 45°C und einem pH-Wert von 9,0 bis 11,5
gewaschen. Dabei werden je nach Art und Stärke der Verschmutzung zusätzlich
Fettlöser auf der Basis von nichtionischen oder anionischen
Tensiden oder Kombinationen davon und Proteasen eingesetzt.
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In
der Hauptwäsche wird in der Regel mit Wasserstoffperoxid
oder Gleichgewichts-Peressigsäure bei Temperaturen von
60 bis 90°C und pH-Werten zwischen 8,0 und 10,5 gebleicht
und desinfiziert. Die Sauerstoffgehalte in der Hauptwäsche liegen
dabei zwischen 100 bis 400 mg/l Aktivsauerstoff.
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Gespült
wird bei Temperaturen zwischen 20 bis 60°C und pH-Werten
von 9,5 bis 7,5. Gegen Ende des Spülvorgangs wird die Flotte
mit Säure, vorzugsweise Ameisensäure, Essigsäure
oder Zitronensäure auf einen hautfreundlichen pH-Wert von
5 bis 7 eingestellt.
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Anschließend
erfolgt der Entwässerungsprozess des Wäschekuchens
mit Hilfe einer Zentrifuge oder Presse. Wenigstens Teile des bei
der Entwässerung erhaltenen Wassers und Teile des Spülwassers werden
dann zum Einwaschen in der Vorwäsche verwendet. Dabei sollte
dieses Wasser einen niedrigen Aktivsauerstoffgehalt haben, um Koagulation
von Protein bzw. Blut zu vermeiden. Ein anderer Teil des Spülwassers
wird zum Waschen in der Hauptwäsche verwendet. Das überschüssige
Spülwasser und das Wasser der Vor- und Hauptwäsche
werden als Abwasser verworfen.
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Bei
derzeit in gewerblichen Waschstraßen angewendeten Verfahren
werden etwa 6 bis 8 Liter Frischwasser pro Kilogramm Wäsche
in die Spülzone geleitet, wovon etwa 30 bis 50% nach dem
Spülprozeß als Abwasser in die Kanalisation geleitet
werden.
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Neuere
Verfahren, wie das Sterisan-Verfahren der Firma Hychem, beschrieben
in der
DE 100 59 325
A1 reduzieren den Frischwasseranteil, indem sie Teile des
Pressenwassers in den Spülprozess zurückführen
und damit mehrfach verwenden. Ein anderes Verfahren, das Sanoxy-Verfahren
der Firma Christeyns, führt das komplette Pressenwasser
in den Spülprozess zurück und ergänzt
nur den Frischwasseranteil, den die Wäsche nach der Entwässerung
mit in den Trocknungsbereich transportiert. Bei diesem Verfahren
wird der Hauptanteil des zum Waschen und Transportieren der Wäsche
benötigten Frischwassers in den Vorwaschbereich gegeben.
Die Wiederverwendung von Pressenwasser als Spülwasser hat
den Nachteil, dass ohne den Einsatz eines geeigneten Desinfektionsmittels,
wie z. B. Natriumhypochlorid, Peressigsäure usw., der Spül-
und Pressenbereich der Waschstrasse verkeimt. Diese Desinfektionsmittel
werden dann anschließend mit der Wäsche in den
nachfolgenden Trocknungsbereich transportiert und führen
dort zu Ablagerungen auf Maschinen und Wäsche, was wiederum
zu Schäden führen kann. Eine Möglichkeit,
die Verkeimung des Pressen- und Spülbereichs zu reduzieren,
ist die Verwendung von Frischwasser im Spülbereich. Eine andere
Möglichkeit besteht darin, die Temperatur des Wassers in
diesen Bereichen auf über 50°C anzuheben, da nur
wenige Keime diese Temperaturen in Gegenwart von Aktivsauerstoffgehalten
von mehr als 50 mg/l, wie sie im Pressenbereich einer Waschstrasse mit
geringem Spülwasserbedarf üblich sind, auf Dauer überleben.
Problematisch dabei ist jedoch, dass dieses Wasser nicht ohne Probleme
zum Einspülen der Wäsche im Vorwaschbereich, wie
es die Regel ist, verwendet werden kann. Durch die hohe Temperatur
und den hohen Sauerstoffgehalt kommt es üblicherweise bei
mit Proteinen verschmutzter Wäsche zur Denaturierung der
Proteine, die sich anschließend nur noch schwer entfernen
lassen.
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Das
Problem hoher Sauerstoffgehalte in dem aus dem Spül- und
Pressenbereich zurückgeführten Einspülwasser
für den Vorwaschbereich wurde in der
DE 10 2004 027 371 durch Verwendung
einer Katalase im Pressentank der Waschstrasse gelöst.
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Aufgabe der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung bestand darin, bekannte Waschverfahren so
zu verbessern, dass deren Nachteile überwunden und dabei
Wasser und Energie und dabei Kosten eingespart werden.
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Lösung
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren
der eingangs genannten Art gelöst, bei dem in wenigstens
einem Wärmetauscher ein Wärmeaustausch zwischen
dem Frisch- Wasser, welches wenigstens der Spülzone zugeführt
wird, und dem rückgewonnenen Wasch- und Spülwasser,
welches wenigstens teilweise in die Vorwaschzone zurückgeführt
wird, durchgeführt wird, wobei das Frischwasser in dem
Wärmetauscher erwärmt und das rückgewonnene
Wasch- und Spülwasser abgekühlt wird.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung wird das Frischwasser
in dem Wärmetauscher auf die in der Spülzone angewendete
Wassertemperatur +/–10°C erwärmt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Anteil
des rückgewonnenen Wasch- und Spülwassers, welcher
in die Vorwaschzone zurückgeführt wird, in dem
Wärmetauscher auf die in der Vorwaschzone angewendete Wassertemperatur +/–10°C
abgekühlt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in dem
Waschverfahren eingesetztes Wasch- und Spülwasser sowohl
aus dem Entwässerungsbereich als auch aus der Spülzone
oder sowohl aus dem Entwässerungsbereich, aus der Spülzone als
auch aus der Hauptwaschzone zur Rückgewinnung wenigstens
teilweise abgeführt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens
ein erster Wärmetauscher und ein zweiter Wärmetauscher
vorgesehen, durch welche das Frischwasser nacheinander hindurchgeleitet und
erwärmt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in dem
ersten Wärmetauscher ein Wärmeaustausch zwischen
dem Frischwasser und rückgewonnenem Wasch- und Spülwasser,
welches anschließend in die Vorwaschzone zurückgeführt
wird, durchgeführt und in dem zweiten Wärmetauscher
ein Wärmeaustausch zwischen dem Frischwasser und rückgewonnenem
Wasch- und Spülwasser, welches anschließend als
Abwasser abgeführt wird, durchgeführt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in dem
zweiten Wärmetauscher ein Wärmeaustausch zwischen
dem Frischwasser und rückgewonnenem Waschwasser aus der
Hauptwaschzone durchgeführt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Entwässern
in der Entwässerungszone nach dem Spülen mittels
einer Presse oder Zentrifuge durchgeführt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt
die Wassertemperatur in der Vorwaschzone von 25 bis 60°C,
vorzugsweise von 30 bis 55°C, besonders bevorzugt von 35
bis 50°C, ganz besonders bevorzugt von 40 bis 45°C.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird beträgt
die Wassertemperatur in der Hauptwaschzone von 40 bis 90°C,
vorzugsweise von 50 bis 75°C, besonders bevorzugt von 55
bis 70°C, ganz besonders bevorzugt von 60 bis 65°C.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird beträgt
die Wassertemperatur in der Spülzone von 25 bis 70°C,
vorzugsweise von 30 bis 60°C, besonders bevorzugt von 35
bis 60°C, ganz besonders bevorzugt von 45 bis 55°C.
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Die
Erfindung betrifft auch eine kontinuierlich arbeitende Waschstrasse
oder Waschschleudermaschine mit
einer Vorwaschzone mit wenigstens
einer Vorwaschkammer,
einer Hauptwaschzone mit wenigstens einer
Hauptwaschkammer,
einer Spülzone mit wenigstens einer
Spülkammer und
einem Entwässerungsbereich
und
Vorrichtungen und Leitungen zur wenigstens teilweisen Rückgewinnung
von in dem Waschverfahren eingesetztem Wasch- und Spülwasser
aus dem Entwässerungsbereich und gegebenenfalls aus der
Spülzone und/oder der Hauptwaschzone und zur wenigstens
teilweisen Rückführung in die Vorwaschzone sowie
zur Zuführung von Frischwasser in die Spülzone,
wobei
wenigstens ein Wärmetauscher vorgesehen ist, in welchem
ein Wärmeaustausch zwischen dem Frischwasser, welches wenigstens
der Spülzone zugeführt wird, und dem rückgewonnenen
Wasch- und Spülwasser, welches wenigstens teilweise in
die Vorwaschzone zurückgeführt wird, unter Erwärmung
des Frischwassers und unter Abkühlung des rückgewonnenen
Wasch- und Spülwassers durchgeführt wird.
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In
einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Waschstrasse oder Waschschleudermaschine sind wenigstens ein erster
Wärmetauscher und ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen,
durch welche das Frischwasser nacheinander hindurchgeleitet und
erwärmt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Waschstrasse oder Waschschleudermaschine ist der erste Wärmetauscher
so ausgelegt und angeordnet, dass darin ein Wärmeaustausch
zwischen dem Frischwasser und rückgewonnenem Wasch- und
Spülwasser, welches anschließend in die Vorwaschzone
zurückgeführt wird, durchgeführt wird,
und der zweite Wärmetauscher ist so ausgelegt und angeordnet,
dass darin ein Wärmeaus tausch zwischen dem Frischwasser
und rückgewonnenem Wasch- und Spülwasser, welches
anschließend als Abwasser abgeführt wird, durchgeführt
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Waschstrasse oder Waschschleudermaschine ist der zweite Wärmetauscher
so ausgelegt und angeordnet, dass darin ein Wärmeaustausch
zwischen dem Frischwasser und rückgewonnenem Waschwasser
aus der Hauptwaschzone durchgeführt wird.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Waschverfahren kann gegenüber
herkömmlichen Verfahren eine deutliche Reduzierung des
als Spülwasser eingesetzten Frischwassers erreicht werden,
ohne dass es mit Nachteil zu einer übermäßigen
Erwärmung der Wassers in der Vorwaschzone kommt. Eine Senkung des
Frischwasserverbrauchs auf 2,5 bis 3,5 Liter Frischwasser pro kg
Wäsche ist erzielbar.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Teil
des Wassers aus der Entwässerungszone, hierin auch als
Pressenwasser bezeichnet, direkt ohne vorheriges Hindurchleiten
durch den Wärmetauscher in die Spülzone der Waschstrasse zurückgeführt,
vorzugsweise etwa 20 bis 50%, bevorzugt etwa 25 bis 35% des Pressenwassers.
Dadurch wird eine weitere Reduzierung des Frischwasserverbauchs
im Waschprozess gegenüber bekannten Verfahren realisiert.
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Das
erfindungsgemäße Waschverfahren hat gegenüber
herkömmlichen Verfahren den weiteren Vorteil, dass man
in der Spül- und Entwässerungszone eine relativ
hohe Temperatur von beispielsweise 55°C anwenden kann und
dadurch eine Verkeimung in der Spül- und Entwässerungszone
vermieden wird, wobei man das rückgewonnene Wasch- und Spülwasser
aber trotzdem aufgrund des effizienten Wärmeaustauschs
mit dem Frischwasser energieeffizient in die Vorwaschzone zurückführen
kann.
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Die
durch das erfindungsgemäße Waschverfahren ermöglichte
relativ hohe Temperatur in der Spül- und Entwässerungszone
hat den weiteren Vorteil, dass die Wäsche, welche die Waschstrasse
verlässt, bereits so viel Wärme mit sich führt,
dass der nachfolgende Trocknungsprozess weniger Zeit und weniger
Energie erfordert als bei herkömmlichen Verfahren.
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Das
erfindungsgemäße Waschverfahren hat gegenüber
herkömmlichen Verfahren den weiteren Vorteil, dass man
bei der Rückführung von Wasser aus der Spül-
und Entwässerungszone in die Hauptwaschzone aufgrund der
bereits relativ hohen Temperatur in der Spül- und Entwässerungszone
weniger Energie benötigt, um das Wasser wieder auf Hauptwaschtemperatur
zu erwärmen.
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Durch
die erfindungsgemäße Abkühlung des rückgewonnenen
Wasch- und Spülwassers und die Erwärmung des zugeführten
Frischwassers mit Hilfe eines Wärmetauschers erreicht man
eine optimale Vorwaschtemperatur des in die Vorwaschzone zurückgeführten
Wassers und eine optimale Spülwassertemperatur des zugeführten
Frischwassers.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung wird zwischen dem Frischwasser
und rückgewonnenem Waschwasser aus der Hauptwaschzone ein
Wärmeaustausch durchgeführt. Dabei wird das Waschwasser
aus der Hauptwaschzone abgekühlt und dann als Abwasser
entsorgt. Durch die Abkühlung dieses Abwassers in dem Wärmetauscher
auf etwa 35 bis 45°C erreicht das Abwasser die erlaubte
Temperatur zum Einleiten in das öffentliche Kanalnetz.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform und der dazugehörigen Figur deutlich.
Beispielhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand eines gewerblichen Waschverfahrens auf einer Waschstrasse
erläutert.
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Figurenbeschreibung
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1 erläutert
schematisch ein Waschverfahren auf einer gewerblichen Waschstraße
nach dem Stand der Technik der
DE
10 2004 027 371 .
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2 erläutert
schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Waschverfahrens auf einer gewerblichen Waschstraße.
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1 zeigt
den Verlauf des Waschverfahrens nach dem Stand der Technik der
DE 10 2004 027 371 in
einer gewerblichen Waschstrasse, bei dem Wäsche in einer
Vorwaschzone mit Vorwaschkammern
1,
2 und
3 einer
Vorwäsche unterzogen wird, in einer Hauptwaschzone mit
Hauptwaschkammern
4,
5,
6,
7,
8 und
9 einer
Hauptwäsche unterzogen wird und in einer Spülzone
mit Spülkammern
10,
11,
12 und
13 gespült
wird. In einem Entwässerungsbereich, der sich der Spülzone
anschließt, wird die gespülte Wäsche
entwässert. Die Entwässerung erfolgt in einer
Presse oder Zentrifuge. Der Temperaturverlauf der Wäsche
und des Wassers in den einzelnen Kammern
1 bis
13 ist
in der Figur angegeben. Das aus dem Entwässerungsbereich
erhaltene Spülwasser wird in einem Tank gesammelt und der
Vorwaschzone wenigstens teilweise erneut zugeführt. In einem
weiteren Tank wird Wasser aus der Hauptwaschzone und der Spülzone
gesammelt und ebenfalls teilweise der Vorwaschzone erneut zugeführt oder
auch anderweitig verwendet.
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Der
Frischwasserverbrauch in der Spülzone dieses Verfahrens
nach dem Stand der Technik ist bereits gegenüber sonstigen
herkömmlichen Verfahren deutlich verbessert und beträgt
etwa 4 Liter pro kg Wäsche. Er kann bei anderen bekannten
Verfahren aber auch deutlich darüber liegen. Der Aktivsauerstoffgehalt
in der letzen Spülkammer 13 beträgt 90 mg/l,
und das Wasser besitzt eine Temperatur von 35°C.
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In 2 ist
ein entsprechendes Waschverfahren mit den Verfahrensmaßnahmen
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das System umfaßt zwei Wärmetauscher
W1 und W2. Das Frischwasser wird nacheinander zunächst
durch den ersten Wärmetauscher W1 und dann durch den zweiten
Wärmetauscher W2 hindurchgeleitet und in zwei Schritten
von seiner Ausgangstemperatur zunächst auf etwa 34°C und
dann auf etwa 44°C erwärmt.
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Für
den Wärmetausch in dem ersten Wärmetauscher W1
wird ein Teil des aus der Hauptwaschzone, der Spülzone
und dem Entwässerungsbereich rückgewonnenen Wasch-
und Spülwassers mit einer Temperatur in diesem Beispiel
von etwa 55°C durch den ersten Wärmetauscher W1
hindurchgeleitet. Das rückgewonnene Wasch- und Spülwasser
wird dabei auf eine Temperatur von etwa 38°C abgekühlt.
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Für
den Wärmetausch in dem zweiten Wärmetauscher W2
wird ein Teil des aus der Hauptwaschzone abgezogenen Waschwassers
mit einer Temperatur in diesem Beispiel von etwa 55°C durch den
zweiten Wärmetauscher W2 hindurchgeleitet, in dem es auf
eine Temperatur von etwa 44°C abgekühlt wird,
so dass es als Abwasser in die Kanalisation entsorgt werden kann.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Waschverfahren gemäß dem
in 2 erläuterten Ausführungsbeispiel
werden pro Kilogramm Wäsche etwa 3,0 Liter Frischwasser
mit einer Ausgangstemperatur von 12°C auf 44°C
im Wärmetausch erwärmt und der Spülzone
zugeführt. Aus dem Entwässerungsbereich werden
2,0 Liter und aus der Hauptwaschzone und der Spülzone werden
weitere 2,0 Liter rückgewonnenen Wasch- und Spülwassers,
d. h. insgesamt 4,0 Liter mit einer Temperatur von etwa 55°C
durch den Wärmetauscher W1 geleitet, darin auf eine Temperatur
von 38°C abgekühlt und zum Einwaschen von Wäsche
in die Vorwaschzone zurückgeführt. Aus dem Entwässerungsbereich
werden weitere 2,0 Liter mit einer Temperatur von etwa 55°C
direkt wieder in die Spülzone zurückgeführt.
Insgesamt werden nur 2,5 Liter Abwasser mit einer für die
Einleitung in das Kanalsystem zulässigen Temperatur von
etwa 44°C abgeführt.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einem Frischwasserverbrauch
von etwa 3,0 Liter pro Kilogramm Wäsche und einer Hauptwaschtemperatur
von nur 60°C lassen sich gegenüber einem herkömmlichen
Verfahren, bei dem üblicherweise etwa 6,0 Liter Frischwasser
pro Kilogramm Wäsche verbraucht werden und eine Hauptwaschtemperatur
von 70°C angewendet wird, der Energieverbrauch um bis zu
50% und der Wasserverbrauch um bis zu 50% senken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004027371 [0002, 0009, 0034, 0036]
- - DE 10059325 A1 [0008]