DE2552934C3 - Verfahren zur Aufbereitung von schlammförmigen Reinigungsabwässern mit Rauchgasrückständen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Aufbereitung von bei der Naßreinigung der Heizflächen von Dampferzeugern, von Wärmetauscherflächen bzw. bei der Rauchgasreinigung in einer Reinigungsstufe mit Waschwasser anfallenden schlammförmigen Reinigungsabwässern mit Rauchgasrückständen. — An den Heizflächen von Dampferzeugern, an Wärmetauscherflächen u. dgl. lagern sich bekanntlich in fester und lockerer Form Verbrennungsrückstände ab. Diese enthalten je nach den eingesetzten Brennstoffen verschiedene Schadstoffe. Bei der Verbrennung von Öl oder Müll enthalten die Verbrennungsrückstände unter anderem Eisen, Blei, Kupfer, Chrom, Zink, Cadmium, Nickel, Vanadium, d. h. Stoffe, die unter den Sammelbegriff Schwermetalle fallen. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei den sogenannten Rauchgaswäschen.

Grundsätzlich ist es bei der Reinigung von Industrieabwiä.ssern bekannt, daß in einer Reinigungsstufe anfallende Reinigungsabwasser, das einen schwermetallhaltigen Schlamm enthält, durch Zugabe von Einstellungschemikalien auf einen pH-Wert von etwa 9 einzustellen und danach den schwermetallhaltigen Schlamm abzuziehen, zu entwässern und zu deponieren (Literaturstelle »Industrieabwässer« 1968, Seite 140—142, Seite 227-229). - Ferner ist es bekannt, Betriebswässer und insbesondere Abwässer im Kreislauf zu führen (Literaturstelle »Die Abwässer der Metallindustrie« 1965, Seite 60—62). Allerdings sind der Kreislaufführung auch nach chemischer Reinigung und Klärung Grenzen gesetzt, die eine kontinuierliche Erneuerung des gesamlen Wassers erfordern. Derartige Schwierigkeiten treten in besonderem Maße bei der Aufbereitung von schlammförmigen Reinigungabwässern mit Rauchgasrückständen u. dgl. auf, denn bei der Naßreinigung der Heizflächen von Dampferzeugern fallen nicht nur schwermetallhaltige sondern auch sonstige Verbrennungsrückstände an, und zwar in erheblichen Mengen.

Bei den (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Verfahren werden die schlammförmigen Reinigungsabwasser mit den Rauchgasrückständen im allgemeinen neutralisiert und danach einer besonders eingerichteten Deponie zugeführt. Das ist aufwendig, weil es sich um große Schlammengen handelt, die auch große Wassermengen mit sich führen. Folglich muß fortwährend frisches Waschwasser nachgespeist werden. Im einzelnen gilt folgendes: Die Verbrennungsrückstände, die auf den Heizflächen von Dampferzeugern oder Wärmetauschern sich in Form von harten Krusten, Schalen und losen Aschen ablagern, behindern durch ihre Isolationswirkung den Wärmedurchgang. Dadurch wird der Wirkungsgrad beachtlich reduziert, so daß die Ablagerungen von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen. Ein Teil dieser Ablagerungen kann trocken mechanisch abgereinigt werden. Im allgemeinen muß jedoch der weitaus größere Teil der Ablagerungen in einer Reinigungsstufe mii Waschwasser, dem besondere Reinigungschemikaiien zugegeben sind, entfernt werden. Daraus resultieren beachtliche Schlammengen. Dieser Schlamm muß nach entsprechender chemischer

JO Vorbehandlung und Neutralisation zu einer besonders eingerichteten Deponie transportiert und dort abgelagert werden. Die Transportkosten sind erheblich. Weiterhin wirkt sich störend aus, daß auf der Deponie häufig eine chemische Nachbehandlung erforderlich ist, um die Schadstoffe schadlos zu machen. Bei der chemischen Reinigung von Heizflächen mit Waschwasser fallen außerdem nicht unerhebliche Wassermengen an. Das Wasser ist notwendig für (L:^ Lösen der festen Ablagerungen von den Heizflächen, zur Erzielung einer Neutralisation der zum Teil sehr sauren, korrosiven Substanzen und zu ihrem Transport von den Heizflächen zu den Aschetrichtern der Dampferzeuger oder Wärmetauscher. Das entstehende Abwasser enthält in gelöster Form die vorher erwähnten Schadstoffe. Wenn der Schadstoffgehalt der Reinigungsabwässer so reduziert werden soll, daß die vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Richtwerte eingehalten werden, so ergeben sich sehr aufwendige Aufbereitungs- und Fällungsverfahren für dieses Abwasser. Die Ableitung solcher Abwässer sollte möglichst vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbereitung von schlammförmigen Reinigungsabwässern mit Rauchgasrückständen anzugeben, welches ohne Schwierigkeiten zu einem sehr festen Schlamm führt, der einer Deponie zugeführt werden kann, während der Wassergehalt der Reinigungsabwässer in die Reinigungsstufe als Waschwasser wieder einführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß mit einer vorgegebenen Waschwassermenge gearbeitet wird und die Reinigungsabwässer zunächst in eine Schlammentwässerungsstufe eingeführt und dabei (d. h. auf dem Transportweg zur Schlammentwässerungsstufe oder in der Schlammentwässerungsstufe) durch Zugabe von Neutralisationschemikalien auf einen pH-Wert von 7 neutralisiert werden, wonach der so entwässerte und neutralisierte Schlamm einer Deponie zugeführt wird, daß das Entwässerungsabwasser aufgefangen und in

einer Mischstufe durch Zugabe von Kalkmilch auf einen pH-Wert von möglichst genau 9 eingestellt wird, wobei anfallender Schwermetallschlamm abgezogen wird, und daß das so gereinigte Entwässerungabwasser mit Reinigungschemikalien versetzt und im Kreislauf als Waschwasser in die Reinigungsstufe zurückgeführt wird, während der angefallene Schwermetallschlamm entwässert und übenfalb einer Deponie zugeführt sowie auch das Entwässerungsabwasser aus dem Schwermetallschlamm als Waschwasser in die Reinigungsstufe zurückgeführt wird, und daß endlich die Entwässerungsabwässer des letzten Kreislaufdurchlaufs abgedunstet oder abgedampf werden, während die Rückstände der Deponie zugeführt werden. Handelt es sich um sauer anfallende Reinigungsabwässer, so werden als Neutralisationschemikalien zweckmäßigerweise Kalkhydratsuspensionen beigegeben. Bei alkalisch anfallenden Reinigungsabwässern wird man als Neutralisationschemikalien anorganische Säuren, z. B. Salzsäure, einsetzen. Dem EnfA-ässerungsabwasser wird man, Ä'ersrs der pH-Wert unter9 liegt, Kalkmilch beigeben.

Jedenfalls kann es zweckmäßig sein, dem Fntwässerungsabwasser ein Flockungsmittel beizugeben,, damit der Schwermetallschlamm leicht ausflockt. Ob die Reinigungsabwässer sauer oder alkalisch anfallen, hängt von den Betriebsbedingungen ab, mit denen die Dampferzeuger betrieben werden. — Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Teil des W.issers mit der Restfeuchte der Schlämme ausgetragen. Je nach der Menge an primär eingesetztem Waschwasser kann es daher zweckmäßig sein, dem Kreislauf das ausgetragene Wasser wieder zuzuführen.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens die abgereinigten Rauchgasrückstände sich in einem Zustand befinden, der ohne weiteres eine umweltschulzgerechte Ablagerung auf Sonderdeponien ermöglicht Der Schlamm ist neutral und stichfest. Damit wird aber gleichzeitig erreicht, daß der Platzbedarf auf den Deponien nur klein ist, zumal das erfindungsgemäße Verfahren ohne weiteres so geführt werden kann, daß der neutralisierte Schlamm nur eine ganz geringe Restfeuchte aufweist Im Ergebnis werden damit auch Transportvolumen und Transportgewicht reduziert. Das für die Abreinigung der Verbrennungsrückstände unbedingt erforderliche Wasser wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst auf eine Mindestmenge beschränkt und so aufbereitet, daß es in Rezirkulation für die mit Waschwasser arbeitende Reinigungsstufe, gegebenenfalls nach Zusatz von Chemikalien, wieder verwendbar ist Diese Kreislaufführung gelingt deshalb, weil erfindungsgemäß die Schwermetalle ausgefällt werden. Ein wenig Wasser bleibt in dem Schwermetallschlamm, der zunächst bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgefällt aber ebenfalls mit Rezirkulation des F.ntwässerungsabwassers weiter entwässert werden kann. Der letzte Durchlauf läßt sich leicht, /.. B. durch Abdampfen, vernichten, da die insgesamt eingesetzte Wasch wassermenge klein ist, und zwar auch unter Berücksichtigung der beschriebenen und eventuell vorzunehmenden Nachspeisung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispi^Is ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Schema zur Durchführung „5 des erfindungsgemäßen V erfahrene.

In dem Schema erkennt man zunächst die Heizflächen I eines Dampferzeugers 2. Vor Beginn einer chemischen NaUreinigung an diesen Heizflächen I wird eine mechanische Trockenreinigung vorgenommen. Dadurch werden lose Ablagerungen von den Heizflächen 1 entfernt. Diese anfallenden trockenen Substanzen 3 werden in Container 4 gefüllt und zur Ablagerung einer Sonderdeponie zugeführt. Im Ausführungsbeispiel werden die bei der darauf folgenden chemischen Reinigung mit Waschwasser 5 anfallenden schlammförmigen Reinigungsabwässer 6 mit Hilfe einer Transportschnecke 7 einer Schlammentwässerungseinrichtung 8 zugeführt Es mag sich dabei um einen Schraubenklassierer, um ein Bogensieb oder um eine andere Entwässerungseinrichtung handeln.

Bei ölgefeuerten Dampferzeugern 2 fallen in der ersten Abreinigungsperiode zumeist die Abläufe mit pH-Werten an, die im sauren Bereich liegen. In diesen Fällen müssen auf der Transportstrecke 7 (am besten schon vor der Transportschnecke 7) in der beschriebenen Weise Neutralisationschemika' ;n 9 in Form von

A ^ilicipnirmCfKomiL· -»lion nifli Ko-. ar-n irrt or- A nt fi'.K

rungsform Kalkhydratsuspensionen, beigegeben werden. Das geschieht z. B. bei 9. Die Zugebemengen richten sich nach dem pH-Wert des schlammföi migen Reinig'-ngsabwassers 6. In der beschriebenen Weise wird ein pH-Wert von etwa 7 eingestellt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, diese Neutralisierung auch in einem besonderen Behälter 11 durch Einrühren der Neutralisationschemikalien 9 vorzunehmen. Dann muß mit geeigneten Pumpen das neutralisierte Gut der Schlammentwässerungseinrichtung 8 zugeführt werden. Wenn die pH-Werte des schlammförmigen Reinigungsabwassers 6 über 9 liegen, v. ird man in der entsprechenden Weise einen Säurezusatz vornehmen und den pH-Wert absenken.

In der Schlammentwässerungseinrichtung 8 wird das Schlammwasser soweit von den Feststoffanteilen getrennt und geklärt, daß einerseits das Er.twäss ;rungsabwasser 12 der weiteren Aufbereitung zur Rezirkulation zugeführt werden kann und andererseits der en wässerte Schlamm 13 nunmehr in stichfester Konsistenz mit Hilfe von Transportbehältern 14 der Deponie zuführbar ist.

Im Ausführungsbeispiel wird das Entwässerungsabwasser 12 in einen Mischbehälter 15 gepumpt und exakt auf einen pH-Wert von 9 gebracht, und zwar durch Zugabe von Einstellungschemikalien 16. Man kann dabei mit einem Schneckenmischer oder mit einem Rührer 17 arbeiten. Wenn der pH-Wert des Entwässerungsabwassers unter 9 liegt, wird zweckmäßigerweise als Einstellungschemikalie 16 Kalkmilch beigegeben. Grundsätzlich könnte man auch mit Natronlauge arbeiicn, dann ergibt sich jedoch eine nachteilige Wirkung bei der Verwendung als Rezirkulationswasser. Das auf den pH-Wert von 9 gebrachte Emwässerungsabwasser 12 und der dadurch zum Ausfall gebrachte Schwermetallschlamm 18 werden nunmehr einer Schlammtrennungseinrichtung 19 zugeführt, die Wasser 20 und Schwerme.allschlamm 18 trennt. Vorher können Flockungsmittel 21 und 22 bleidosiert worden sein. Als Flockungsmittel 21 haben sich Polymere, z. B. Polyelektrolyte bewährt. Die Schlammtrennungseinrichtung 19, die den Schwermetallschlamm abtrennt, ist im Ausführungsbeispiel eine Zentrifuge. Es könnte sich jedoch auch um eine Filterpresse oder um eine Siebhandpresse handeln. Stets ist zu beachten, daß der pH-Wert des Entwässerungsabwassers 12 möglichst genau auf 9 eingestellt wird, da bei Überschreitung und Unterschrei tung unzulässig hohe Schwermelallrefte im Rntwiisse-

rurigsabwasser 12 verbleiben. Das auf diese Weise vom Schwermclallschlamm 18 befreite Wasser 20 gelangt über die Rohrleitung 2.3 naeh Beimischung geeigneter Reinigungschemikalien 24 in die Reinigungsstufe zurück und dient dort wiederum als Waschwasser 5. Durch diese l-'iillung nicht ausgeschiedene Vanadiumreste stören bei der Wiederverwendung nicht. Der Schwer metallschlamm 18 fällt mit einer Restfeuchte von 72 bis 70% an, ist gut stichfest und kann wiederum der Deponie zugeführt werden. Das bei der Schermetall schlammcntwässerung anfallende Kntwässcriingsabwasscr 25 ist für eine Re/irkulation ebenfalls geeignet. Im Ergebnis kommt man so /u einer seht vorteilhaften Kreislaufführung. Der letzte Durchlauf wird zweekmäßigerweise mit Abwärme des Dampferzeugers 2 abgedunslcl oder abgedampft, lis handelt sich im allgemeinen nur um wenige Kubikmeter, so daß ein kleiner Behälter 2f> für diese Maßnahmen genügt, der / H. von einer Dampfschlange 27 durchzogen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Aufbereitung und Vernichtung von bei der Naßreinigung der Heizflächen von Dampferzeugern bzw. bei der Rauchgasreinigung in einer Reinigungsstufe mit Waschwasser anfallenden, schlammführenden Reinigungsabwässern mit Rauchgasrückständen, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer vorgegebenen Waschwassermenge gearbeitet wird und die Reinigungsabwässer zunächst in eine Schlammentwässerungsstufe eingeführt und dabei durch Zugabe von Neutralisationschemikalien auf einen pH-Wert von 7 neutralisiert werden, wonach der so entwässerte und neutralisierte Schlamm einer Deponie zugeführt wird, daß das Entwässerungsabwasser aufgefangen und in einer Mischstufe durch Zugabe von. Kalkmilch auf einen pH-Wert von möglichst genau 9 eingestellt wird, wobei anfallender Schwermetallschlamm abgezogen wird, und daß das so gereinigte Entwässerungsabwasser mit Reinigungschemikalien versetzt und im Kreislauf als Waschwasser in die Reinigungsstufe zurückgeführt wird, während der angefallene Schwermetallschlamm entwässert und ebenfalls einer Deponie zugeführt sowie auch das Entwässerungsabwasser aus dem Schwermetallschlamm als Waschwasser in die Reinigungsstufe zurückgeführt wird und daß endlich die Entwässerungsabwässer des letzten Kreislaufdurchlaufs mit Abwärme aus dem Dampferzeuger abgedunstet oder abgedampft wird, während die Rückstände der Deponie zugeführt werden.