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Verfahren zur Reinigung von Flaschen in Flaschenreinigungsmaschinen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reiniguna von Flaschen
in Flaschenreinigungsmaschinen mit einer Entsorgung des dabei anfallenden Abwassers,
wobei die Flaschen zunächst einer Vorweiche und einer nachnd dann folgenden flauptweiche
in mehreren Zonen einer Klarspülung unterzogen werden.
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Flaschenreinigungsmaschinen zum Reinigen von Mehrwegflaschen bestehen
aus mehreren Behandlungsabteilungen, die von in Zellen befindlichen Flaschen durchfahren
werden. Vor der eigentlichen Reinigun«sbehandlung findet eine Restentleerung statt,
wobei zusätzlich eine Ausspritzung der Flaschen mit dem Ziel erfolgen kann, arobe
und locker sitzende Verunreinigungen zu entfernen und gleichzeitig eine gewisse
Temperaturanhebung einzuleiten. Im Anschluß an diese Vorweichmaßnahme erfolgt das
Vorweichen und Ablösen von Verunreinigungen in der eigentlichen Weichlaugenzone,
die insbesondere bei Längsreinigungsmaschinen als die größte Behandlungsabteilung
anzusehen ist. Nach der Weichbehandlung erden die Flaschen einer mehrfachen Laugenspritzung
mit vorausgegangener Schwallung zum Entfernen der an den Außenwandungen anhaftenden
Etiketten unterworfen Anschließend erfolgt in der eigentlichen Warmwasserzone eine
Warmwasser-und Frischwassernachspritzung.
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Bei dieser Behandlunq werden die Flaschen in Flaschenkörben gehalten,
die ihrerseits an endlosen Ketten befestigt sind und vorzugsweise kontinuierlich
durch
alle Behandlunasstationen bewegt werden. Diese bei den heutigen Hochleistungsmaschinen
allgemein übliche Flaschentransportmethode ist mit Nachteilen behaftet, die teilweise
erhebliche Gegenmaßnahmen erforderlich machen.
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Durch die mit Kunststoffzellen ausgestatteten llaschenkorbe findet
aufgrund der großen Oberfläche dieser Körbe einschließlich des Zellenmantels eine
erhebliche Laugenverschleppung aus den in Arbeitsrichtung vorausge-.
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gangenen Laugezonen statt. Auf diese Weise gelangt ständig neue Alkalität
aus den Laugebädern in die Warmwasserzone. Diese hat eine Ausfällung von in Wasser
gelöstem Kalk als Kesselstein zur Folge, wodurch es zu einer Beeinträchtigung der
Warmwasserspritzung kommen kann. Nicht nur die mechanische Funktion der Warmwasserzone
wird dadurch ungünstig beeinflußt, auch vom mikrobiologischen Standpunkt ist eine
Beeinträchtigung gegeben.
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So bilden die rauen Oberflächen des Kalkbelaqes ideale Brutstätten
für Mikroorganismen, die durch die Temperaturen im Bereich von 30 - 400 C sowie
das vorgegebene leicht alkalische Milieu leicht begünstigt werden.
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Ein weiterer Nachteil ist in der nicht unerheblichen Wärmeaufladung
der Flaschenkörbe einschließlich ihrer Zellen zu sehen, die, im Laugebad bis zu
beispielsweise 800 erwärmt, in den Bereich der Warmwasserzone gelangen und deren
Wärmehaushalt entsprechend beeinflussen, sodaß mit weiterem Aufwand eine Reduzierung
der Temperaturen innerhalb dieses Bereiches bis hin zur Reduzierung des abfließenden
Abwassers vorgenommen werden muß.
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Im Hinblick auf die Reduzierung der Umweltbelastung und der sich daraus
ergebenden Abwasserabgaben ist man bestrebt, vor allem eine herabsetzung des CSB-Wertes
zu erzielen. Man ist deshalb bereits dazu übergegangen, die Waschlaugen möglichst
lange zu verwenden. Man hat dazu festgestellt, daß der Schmutzgehalt der Waschlauge
zunächst proportional zur Flaschenzahl ansteigt und sich dann asymptotisch, bedingt
durch den Schmutzaustrag infolge Verschleppung, einem Grenzwert nähert, wodurch
sich ein Gleichgewicht zwischen Schmutzeintrag durch Getränkereste, Etiketten und
dql. und Schmutzaustrag durch Verschleppung einstellt. Es hat sich jedoch herausgestellt,
daß die Verarbeitungsbetriebe nicht bereit sind, .mit eine: bis zur Gleichgewichtsverschmutzung
helasteten Lauge auf Dauer zu arbeiten Insbesondere im Hinblick auf die Umweltbelastungen
und die hygienischen Verhältnisse ist diese Arbeitsweise aufgrund erhöhter Schadstoffverschleppung
nicht von Vorteil. Man hat aus diesem Grunde bereits vorgeschlagen'die Lauge aufzubereiten,
was nicht nur zur Verbesserung der Abwasserbilanz und zu besseren hygienischen Verhältnissen,
sondern vor allem auch zur Verminderung der Kosten infolge Chemikalien, Einsparung
und Herabsetzung mechanischer Schäden an der Reinigungsmaschine führt.
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Es wurde deshalb vorgeschlagen, eine Reduzierung der Alkaliverschleppung
durch Auffangen der verschleppten Lauge, anschließendes Eindampfen und Rückführen
des Konzentrates ins Weichbad vorzunehmen. Mit diesem Verfahren wird der Austrag
von Schadstoffen aus der Waschlauge verhindert, führt aber zu einem stetigen Anstieg
der Schmutzkonzentration. Der Vorteil der geringeren Umweltbelastung durch die Abwässer
ist demnach bei diesem Verfahren nur scheinbar. Es wird lediglich ein kontinuierlicher
Laugenverlust
in einen intermittierenden Verlust umgewandelt. Im übrigen stellt dieses Verfahren
lediglich eine Rückgewinnung der verschleppten Alkalität dar.
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Die Erfindung hat sich bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art die Aufgabe gestellt, die verschleppte Alkalität zu neutralisieren und die belastenden
Schwebstoffe sowie die gelöste Schmutzfracht in deponiegerechte Form kontinuierlich
abzuführen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens zwei voneinander getrennte Reinigungskreisläufe
voraesehen sind, wobei im ersten Kreislauf das der Vorweiche entnommene Schmutzwasser
einem Verdampfungsprozeß unterworfen, die Brüden kondensiert und das dabei anfallende
Kondensatz vorzugsweise der letzten Klarspülzone und/odei dem Frischwasser der Frischwasserspritzabteilung
zugegeben und dieses nach Verwendung in den einzelnen Klarspülzonen dem Vorweichbad
zurückgegeben wird und das im zweiten Kreislauf eine Schwehstoffabtrenr,ung und
Neutralisation des im wesentlichen im Kreislauf geführten alkalischen Spülwassers
vorgenommen wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben aus den Ansprüchen.
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Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren und die daraus
resultierende Schaltung der Spülzonen innerhalb der Reinigungsmaschine und durch
die äußeren Reinigungskreisläufe der verschiedenen Spritzwasserzonen
kann
die Schmutzfracht in relativ hoher Konzentration kontinuierlich aus der Reinigungsmaschine
ausgetragen und mit Hilfe der vorgeschlagenen Verfahrensstufen abgetrennt, bzw.
neutralisiert werden. Das an die Umgebung abgeführte Abwasser ist nur minimal mit
Schmutzstoffen belastet und kann noch fur weitere betriebliche Reinigungszwecke
verwendet werden.
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Durch die kontinuierliche Aufbereituny des Spülwassers kann der Frischwasserbedarf
etwa auf die Ilälfte der üblichen Werte reduziert werden.
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Der Frischwasserbedarf ist im wesentlichen durch die Forderung gegeben,
daß die letzte Nachspritzung mit Frischwasser erfolgen soll. Der Frischwasserverbrauch
ist mit dem Heizdampfverbrauch gekoppelt, da erfindungsgemäß das Kondensat der Verdampferbrüden
zum Spülen genutzt wird. Daher vermindert sich auch der diesbezügliche Bedarf an
Frischwasser. Die Verdampfung erfolgt innerhalb eines solchen Temperaturbereiches,
daß die Kondensatwärme der Brüden im Wärmehaushalt der Reiniounasmaschine genutzt
werden kann. Es ist aber auch möglich, die Verdampfungsenergle beispielsweise zur
Erwärmung des Nachspritzwassers oder zum Ausgleich der Wärmeverluste innerhalb der
Reinigungsmaschine zu nutzen.
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Insgesamt kann gelten, daß im laufenden Betrieb der Flaschenreinigungsmaschine
ca. 90 9, der mit dem Schnutzgut eingebrachten CSB- oder BSB5 -Fracht mit dem Konzentrat
der Eindampfung und praktisch die gesamten absetzbaren Stoffe über die Filtration
entsorgt werden. Während der Stillstandszeiten der Reinigungsmaschine kann die Filtration
auch zur
Reinigung der Lauge eingesetzt werden. In ähnlicher Weise
kann gleichzeitig die Eindampfanlage auch zur Entsoraung der Schmutz lauge genutzt
werden.
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Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines in der zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: In der Zeichnung sind die Umrisse
einer Reiniguncsmaschine mit den darin angeordneten Bädern vereinfacht dargestellt.
Die Flaschen gelangen von der Aufgabe A in Richtung des Pfeiles 1 in umlaufende
Zellen und werden zunächst durch den unteren Bereich der Maschine, in dem sich ein
Vorweichbad 2 befindet, geführt. Dieses Von1:eichbad dient beispielsweise der Restentleerung
und gleichzeitig der Erwärmung der Umgebungstemperatur aufweisenden Flaschen. Im
nachfolgenden werden die Flaschen dann dem eigentlichen Laugebad 3 zugeführt. Nach
Durchfahren des Laugebades 3 gelangen die Flaschen schließlich zu den einzelnen
Abspritzzonen 4 - 8, deren Aufgabe es ist, die Flaschen von innen und außen zu säubern
und schließlich einer Frischwasserspülung auszusetzen. Die Temperaturen der einzelnen
Spritzzonen können dem notwendigen Temperaturverlauf der Flaschen bis hin zu Abqabe
B entsprechend angepaßt sein. Nach Durchfahren der letzten Spritzzone werden die
gereinigten Flaschen in Richtung des Pfeiles 9 aus der Maschine abgebeben.Wie aus
dem Blockschaltbild ersichtlich, weist die Reinigungsmaschine zweiReinigungskreisläufe
I und II auf.
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Der mit I bezeichnete Kreislauf umfaßt den anfänglichen Spülzonenbereich,
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h. den Bereich, in dem bishin zu den Snritzzonen 4 und 5 eine relativ große Laugenverschleppung
stattfindet und damit eine entsprechend hohe Alkalität und Schmutzlast anzutreffen
ist. Die Spritzzonen 4 - 8 sind kaskadenförmig ausgelegt, was dazu führt, daß das
jeweils eingebrachte Spritzwasser entgegen der Fiaschendurchlaufrichtung von dem
Bad 8 bis hin zum Bad 4 entsprechend der einoestellten Kaskadendifferenz abfließt.
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Im Bereich der Spritzzone 4 befindet sich eine Entnahmeleitung 10,
welche zu einer Schwebstoffabtrennanlage 11 führt. Diese kann als Schichten- und/
oder Spaltfilteranlage ausgeführt sein. Es ist aber auch denkbar, eine Ultrafiltrationsanlage
bzw. Zentrifugalseparationsanlage einzusetzen.
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Bei dieser Schwebstoffabtrennung werden praktisch die gesamten absetzbaren
Stoff: entnommen und praktisch deponieqerecht zur Verfügung gestellt. Nachdem (las
Spülwasser dieses Kreislaufes gereinigt worden ist, gelangt es schließlich zur Neutralisationsableitung
12 und von hier aus zurück in die Spritz- bzw. SptilzoracX 5, die der Zone 4 nachgeschaltet
ist. Die Schwebstoffabtrennung kann auch nach der Neutralisation erfolgen.
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Der zweite Kreislauf II beginnt praktisch im Bereich des Vorweichbades
2, dessen Flüssigkeit durch die Leitung 13 einer vorzugsweeise mehrstufig ausgebildeten
Verdampfungsanlage 14 zugeführt wird. Die in dieser Verdampfungsanlage anfallenden
Brüden werden kondensiert und das Kondensat durch die Leistung 15 der Frischwasserspritzabteilung
16 zujeleitet.
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Gleichzeitig wird in diesem Bereich das Frischwasser durch eine Leitung
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zugeführt. Das Vorweichbad wird über eine Leitung 18 mit dem überlaufwasser der
Spritzzone 4 ständig ergänzt.
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Anstelle der beschriebenen Verdampferanlage kann das Schmutzwasser
der Vorweiche auch in einer Hyperfiltrationsanlage (Umkehrosmose) in ein zu entsorgendes
Schmutzkonzentrat und ein sauberes Reinwasserpermeat getrennt werden, welches dann
wieder der Frischwasserzone zugeführt wird.
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Im Bereich der Spritzzone 6 befindet sich der eigentliche Ablaufstutzen
für das Abwasser, welches aufgrund des vorbeschriebenen Verahrensablaufes nur minimal
mit Schmutzstoffen belastet ist und gejebenenfalls für weitere betriebliche Reinigungszwecke
verwendet werden kann.