DE2809989A1

DE2809989A1 - Verfahren zur waermerueckgewinnung aus waschwaessern einer flaschenabfuellstrasse

Info

Publication number: DE2809989A1
Application number: DE19782809989
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Maeueler E & A & Co GmbH
Current assignee: Maeueler E & A & Co GmbH
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1979-09-13

Description

Kennwort: "Abwasserwärmegewinnung"

Firma E. + A. Mäueler GmbH & Co., 5600 Wupppertal 2, Linderhauser Str. 102

Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Waschwässern einer Flaschenabfüllstraße

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Waschwässern einer Flaschenabfüllstraße mit einer Flaschenwaschmaschine, einer Füllersterilisationseinrichtung, einem Pasteur und einer Faßreinigungsanlage, deren Abwasser zur Mischung und kontinuierlich dosierten Abgabe über einen Speichertank in die Kanalisation eingeleitet werden.

Bei Flaschenabfüllstraßen fallen große Mengen von Waschwässern an, die zur besseren Reinigung der Flaschen selbst, der Füller, des Pasteurs sowie der Fässer bzw. Behälter für das Füllgut erwärmt und sogar teilweise relativ hoch erhitzt sind. So weist das nach der Flaschenreinigung anfallende und die Flaschenwaschmaschine verlassende Abwasser eine Temperatur von ca. 35° C auf, während das Abwasser des Pasteurs mit einer Temperatur von ca. 4o° C anfällt. Die Waschwässer aus der Füllersterilisation, aus der Faßreinigungsanlage und aus der Reinigungseinrichtung für die Flaschenwaschmaschine selbst sind nach den Reinigungsvorgängen etwa 85° C heiß und sind durch Spülzusätze

909837/0274

und Verunreinigungen als Altlauge zu bezeichnen. Während die Abwässer aus der Flaschenreinigung und dem Pasteur in großen Mengen kontinuierlich während des Betriebes der Flaschenabfüllstraße anfallen, fällt das Waschwasser aus der Füllersterilisation einmal täglich in großer Menge an. Die Laugen der Faßreinigung und nach der Reinigung der Flaschenwaschmaschine selbst, fallen in größeren Mengen nur einmal wöchentlich an. Diese Abwasser und Waschlaugen werden bisher einem Speichertank zwecks Temperaturausgleichs zugeführt und von diesem gegebenenfalls nach vorheriger Neutralisation an die Kanalisation kontinuierlich abgegeben. Die diesen Abwässern innewohnende, hohe, zum Reinigungsvorgang erforderliche Wärmemenge bleibt ungenutzt und belastet das Kanalisationssystem sowohl in thermischer als auch in chemische Reaktionen und bakteriologische Verbreitung fördernder Weise.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die den nach Reinigung von Flaschen und Geräten einer Flaschenabfüllstraße anfallenden Abwässern und Waschlaugen innewohnende Wärmeenergie vor Einleitung in die Kanalisation zu entziehen und gegebenenfalls zu Heizzwecken zu nutzen.

Diese Aufgabe ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst, indem die im Speichertank entnommenen Abwässer zunächst ein Lüftungsheizregister und/oder einen Kühlturm durchlaufen, bevor sie der Kanalisation zugeleitet werden. Dadurch ist es einerseits möglich, die ohnehin für die Spül- und Reinigungsvorgänge aufzubringende Wärmeenergie bedarfsweise zu Heizzwecken zu benutzen und andererseits kann in jedem Fall das anfallende Abwasser mit wesentlich reduzierten Temperaturen der Kanalisation zugeleitet werden. Die Ausnutzung der den Abwässern innenwohnenden Wärmemenge steigert die Wirtschaftlichkeit einer Flaschenabfüllstraße beträchtlich, da die Anzahl der Heiztage die Anzahl der heizfreien Tage eines Jahres in diesen Breiten beträchtlich übersteigt und erfahrungsgemäß ein Verhältnis von 70 zu 30

909837/0274

angesetzt werden kann. Es sind ferner die Kanalisation selbst und auch die die Abwasser aufnehmenden und fortleitenden Gewässer in jedem Fall geschont und es ist infolgedessen ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet.

Da, wie bereits vorerwähnt, die etwa 85° C heißen Waschlaugen aus der Reinigung der Flaschenwaschmaschine und der Fässer einmal wöchentlich anfallen, so würden diese falls sie den anderen Abwässern zugeführt würden, die Abwasser einmal je Woche vorübergehend stark erwärmen, so daß starke Temperaturschwankungen in den Abwässern im Verlauf jeder Woche auftreten würden. Zur Vermeidung von Wärmespitzen in den Abwässern einerseits und zur Abkühlung und Ausnutzung der Wärmeenergie der Waschlaugen andererseits werden nach einer vorteilhaften Verfahrensweise die Abwasser aus der Flaschenwaschmaschine nach der Flaschenreinigung, aus dem Pasteur und aus der Flaschensterilisationseinrichtung einem Abwasserspeiehertank und die bei der Faßreinigung und der Reinigung der Flaschenwaschmaschine anfallenden Waschlaugen einem Laugenspeichertank zugeleitet, der ein Wärmetauschregister aufweist, welches von dem aus dem Abwasserspeichertank entnommenen Abwasser zu seiner Aufheizung in wenigstens einem Teilstrom vor seiner Einleitung in das Lüftungsheiζregister und/oder den Kühlturm durchflossen wird. Dabei werden die in den Laugenspeichertank eingeleiteten Waschlaugen vorzugsweise mittels eines in den Laugenspeichertank eingreifenden Rührwerkes zur gleichmäßigen Temperaturverteilung durchmischt.

Damit an besonders kalten Tagen eine ausreichend große Wärmemenge zu Heizzwecken bereitgestellt werden kann, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens dem vom Abwasser durchflossenen Lüftungsheizregister ein durch Fremdenergie beheizter Nacherhitzer für die durch das Lüftungsheizregister vorgewärmte Luft nachgeschaltet.

09837/027&

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung in einem Beispiel näher erläutert.

Bei diesem Beispiel wird von einer Flaschenabfüllstraße ausgegangen, mit der je Stunde 70 000 Flaschen abgefüllt werden können und die 15 Stunden an 5 Arbeitstagen je Woche in Betrieb ist. Zu der Flaschenabfüllstraße gehören zwei Füller mit einer maximalen Leistungsfähigkeit von 36 000 Flaschen je Stunde, ein Pasteur mit einer Leistung von 70 000 Flaschen je Stunde und eine Faßreinigungsanlage sowie eine Flaschenwaschmaschine mit der ebenfalls 70 000 Flaschen je Stunde gereinigt werden können. Eine derartige Anlage ist bekannt und deshalb in der schematischen Zeichnung nicht dargestellt.

Die Flaschenwaschmaschxne gibt stündlich etwa 24 m³ Abwasser mit einer Temperatur von 35° C ab, während aus dem Pasteur stündlich etwa 25 m³ Abwasser mit einer Temperatur von etwa 40° C ausfließen. Außerdem fällt täglich aus der Reinigung der beiden Füller eine Abwassermenge von 25 m³ mit einer Temperatur von 85° C an. Diese täglich anfallende Abwassermenge von 76o m³ wird über eine Abwasserladepumpe 10 in einen Speichertank 11 gepumpt, in welchem diese Abwässer sich auf eine mittlere Temperatur von etwa 40° C einstellen.

Einmal wöchtentlich fallen aus der Reinigung der Flaschenwaschmaschine etwa 23 m³ Waschlauge von etwa 85° C und aus der Faßreinigung etwa 12m³ Waschlauge mit ebenfalls einer Temperatur von 85° C an. Diese Waschlaugen werden über eine Laugenstapelpumpe 12 einem Laugenspeichertank 13 zugeführt, in welchem diese Waschlaugen zur Einstellung gleichmäßiger Temperaturverhältnisse mittels einem Rührwerk 14 umgewälzt werden. Der Laugenspeichertank 13 enhält ein Wärmetauschregister 15, das vom Abwasserstrom aus dem Speichertank 11

909837/0274

durchflossen werden kann.

Das über die Zuflußleitung 16 in den Speichertank 11 gepumpte Abwasser kann über eine Entnahmeleitung 17, eine Förderpumpe und eine Zuführleitung 19 zu einem Lüftungsheizregister 20 gelangen. Hinter der Förderpumpe 18 ist in die Entnahmeleitung ein durch die Waschlauge temperaturabhängig mit einem Elektrostellantrieb gesteuertes Dreiwegeventil 21 geschaltet, wodurch ein Abwasserteilstrom über eine Durchflußleitung 22 das im Laugenspeichertank 13 angeordnete Wärmetauschregister 15 durchfließen und der Entnahmeleitung 17 mit höherer Temperatur wieder zugeführt werden kann. Dadurch wird auch die der Waschlauge im Laugenspeichertank 13 innewohnende Wärmemenge zu Heizzwecken mitbenutzt und die Waschlaugentemperatur von 85° C im Laufe einer Woche auf etwa 40° C abgekühlt. Die bereits abgekühlte Waschlauge kann aus dem Laugenspeichertank 13 abgelassen und dem abgekühlten, zur Einleitung in die Kanalisation vorgesehenen Abwasser zugegeben werden, um Neutralisationsspitzen zu vermeiden. Zwischen die Entnahmeleitung 17 und die Zuführleitung 19 ist ebenfalls ein durch den aufgeheizten Luftstrom des Lüftungsheizregisters 20 temperaturabhängig mit einem Elektrostellantrieb gesteuertes Dreiwegeventil 23 geschaltet, das den dem Lüftungsheizregister 20 zuzuführenden Abwasserstrom entweder ganz, teilweise oder überhaupt nicht sperrt. Außer mit der Entnahmeleitung 17 und der Zuführleitung 19 ist das Dreiwegeventil 23 mit einer Abführleitung 24 verbunden, in die auch eine Rücklaufleitung 25 aus dem Lüftungsheizregister 20 einmündet. Die Rücklaufleitung 25 und die Zuführleitung 19 sind über eine Verbindungsleitung 26 miteinander verbunden, die eine Zirkulationspumpe 27 aufweist. Die Rücklaufleitung 25 umfaßt ein von der Temperatur des den Lüftungsheizregister 20 verlassenden Abwassers gesteuertes Ventil 28, das bei noch nicht erreichter Abkühlung des Abwassers sich in einer Drosselstellung befindet und zumindest einen Teilumlauf des Abwassers durch die Zirkulationspumpe 27 ermöglicht.

§09837/0274 " ⁶ "

Das im Speichertank 11 enthaltene 40° C warme Abwasser wird über den Filter 29, die Pumpe 18, die Dreiwegeventile 21 und sowie die Zuführleitung 19 dem Lüftungsheizregister 20 zugeleitet. Dabei durchfließt ein Teilstrom des Abwassers zur Ausnutzung der Wärme in der 85° C heißen Waschlauge im Laugenspeichertank 13 dessen Wärmetauschregister 15 und erhöht die Temperatur des dem Heizregister zugeführten Abwassers auf über 4o° C. Das ein Gebläse 3o aufweisende Lüftungsheizregister saugt Außenluft 32 und Umluft 33 an und kühlt das Abwasser auf etwa 20° C ab und gibt die Warmluft an einen durch Fremdenergie, wie z.B. dampfbeheizbaren Nacherhitzer weiter, der jedoch nur dann zugeschaltet ist, wenn die den Lüftungsheizregister 2 0 verlassende Warmluft an besonders kalten Tagen nicht ausreicht, um die Halle zu beheizen. Das das Lüftungsheizregister 20 mit einer Temperatur von ca. 2o° C verlassende Abwasser wird mittels der Abführleitung 24 und der Ablaufleitung 3 4 über die Neutralisationseinrichtung 35 der Kanalisation 36 zugeleitet. Dabei werden die in 15 Stunden anfallenden Abwässer dem Speichertank 11 derart entnommen, daß die Abwässer in einem Zeitraum von 24 Stunden abgeführt sind, so daß bei Schichtbeginn die Speichertanks zur Aufnahme neuer Abwasser zur Verfügung stehen.

Wenn eine Beheizung der Halle nicht notwendig ist, wird das Dreiwegeventil 23 derart geschaltet, daß das Abwasser über die Abführleitung 24 ein weiteres temperaturgesteuertes Dreiwegeventil 37 und eine Einlaufleitung 38 einem Kühlturm 39 zugeführt werden, der das Abwasser von über 4o° C auf 20° C abkühlt. Das abgekühlte Abwasser wird dann über eine Sammelleitung 40 und die Ablaufleitung 3 4 und die Neutralisationseinrichtung 35 ebenfalls in die Kanalisation 36 eingeleitet. Das Dreiwegeventil 37 ist über einen Temperaturfühler in der Ablaufleitung 3 4 steuerbar, so daß die Temperatur in der Ablaufleitung konstant auf 20° C eingestellt werden kann.

909837/0274

Sowohl der Speichertank 11 für das Abwasser als auch der Laugenspeichertank 13 weisen Entleerungsleitungen 41 und 42 auf, aus denen über vom Abwasser bzw. der Waschlauge temperaturgesteuerte, mit Elektrostellantrieben versehene Durchgangs-Regelventile 43 und 44 insbesondere zur Frostsicherung die Tankinhalte in die Kanalisation 36 abfliessen können. Außerdem weisen sowohl der Speichertank 11 als auch der Laugenspeichertank 13 jeweils eine Überlaufleitung 45 bzw. 46 auf und auch die Zuflußleitungen zum Speichertank 11 für Abwasser und zum Laugenspeichertank 13 sind vor der Abwasserladepumpe 10 bzw. der Laugenstapelpumpe 12 mit absperrbaren Notablaufleitungen und 48 verbunden. Die Entleerungsleitungen 41 und 42, die Überlaufpumpen 45 und 46 sowie die Notablaufleitungen 47 und 48 führen über die Neutralisationseinrichtung 35 zur Kanalisation 36, Es versteht sich, daß der Speichertank 11 und der Laugenspeichertank 13 sowie die Zuführleitungen zu diesen Tanks und auch die das Abwasser zu dem Lüftungsheizregister 2 0 führenden Leitungen eine Isolation aufweisen. Wie bereits erwähnt, stellt die vorbeschriebene Verfahrensweise nur ein Beispiel der Erfindung dar, die keinesfalls allein darauf beschränkt ist.

909837/0274

Claims

DiPL-ING. LUDEWIG · dipl-phys. BUSE · dipl.-phys. MENTZEL

56 Wo PPIKTAl 2, d©n 28 Ü99B9

Kennwort: "Abwasserwärmegewinnung" Patentansprüche s

Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Waschwässern einer Flaschenabfüllstraße mit einer Flaschenwaschmaschine, einer Füllersterilisationseinrichtung, einem Pasteur und einer Faßreinigungsanlage, deren Abwasser zur Mischung und kontinuierlich dosierten Abgabe über einen Speichertank in die Kanalisation eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet , daß die dem Speichertank (11) entnommenen Abwässer zunächst ein Lüftungsheizregister (2 0) und/oder einen Kühlturm (39) durchlaufen, bevor sie der Kanalisation zugeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasser aus der Flaschenwaschmaschine nach der Flaschenreinigung, aus dem Pasteur und aus der Füllersterilisationseinriehtung einem Abwasserspeichertank (11) und die bei der Faßreinigung und der Reinigung der Flaschenwaschmaschine anfallenden Waschlaugen einem Laugenspeichertank (13) zugeleitet werden, der ein Wärmetauschregister (15) aufweist, welches von dem aus dem Abwasserspeichertank (11) entnommenen Abwasser zu seiner Aufheizung in wenigstens einem Teilstrom vor seiner Einleitung in das Lüftungsheizregister (20) und/oder den Kühlturm (39) durchflossen wird.

^ 280b989
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Laugenspeichertank (13) eingeleiteten Waschlaugen mittels eines in den Laugenspeichertank (13) eingreifenden Rührwerkes (14) durchmischt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem vom Abwasser durchflossenen Lüftungsheizregister (20) ein durch Premdenergie beheizter Nacherhitzer (31) für die durch das Lüftungsheizregister (20) vorgewärmte Luft nachgeschaltet ist.

909837/0274