DE4040944C2

DE4040944C2 - Verfahren zur Reinigung von Behältern

Info

Publication number: DE4040944C2
Application number: DE19904040944
Authority: DE
Inventors: Markus Dipl Chem Dr Kuhnlein; Ignaz Dipl Chem Dr Bauer; Wolfgang Dipl Ing Semmler
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2010-12-21
Also published as: DE4040944A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Be hältern unter Aufbereitung und Wiederverwendung des dafür eingesetzten Waschwassers mittels Entfernung fester Verun reinigungen durch Sedimentation, Entfernung flüchtiger Ver unreinigungen durch Dampfstrippen und Entsorgung der Reinigungsrückstände in einem Rückstandsverbrennungsofen.

Aus der DE-A 32 13 711 ist ein Verfahren zur Reinigung von Be hältern von brennbaren flüchtigen Stoffen unter Anwendung von Inertgas bekannt. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist, daß sie nur für flüchtige Verunreinigungen anwendbar ist.

Die Reinigung von Behältern mittels eines unter hohem Druck aufgespritzten Reinigungsmediums oder mittels einer Bürsten reinigungsanlage ist beispielsweise aus der DE-A 31 08 685 be kannt. Aus der DE-A 39 18 285 ist bekannt, Vorrichtungen mittels Einspritzen von Spülmittel zu reinigen und nach Fil tration der Verunreinigungen das Spülmittel in den Spülmit telkreislauf zurückzuführen. Mit dem letztgenannten Verfahren ist es zwar möglich unter den Reinigungsbedingun gen feste Verunreinigungen abzutrennen und zu entsorgen und durch Rückführung des nachbehandelten Spülmittels dessen Verbrauch zu reduzieren, nachteilig ist jedoch, daß flüssige und gasförmige Verunreinigungen über Abwasser und Abgas in die Umwelt gelangen.

Die DD-A 2 70 020 betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Frachtcontainern unter Zirkulation der verwendeten Reini gungsfluide, welches speziell auf Na₂CO₃-haltige Reinigungs medien zugeschnitten ist. Bei diesem Verfahren wird a) eine wäßrige Sodalösung als Reinigungsmittel eingesetzt; b) flü chtige, organische Verunreinigungen durch Dekantieren und/- oder Destillieren abgetrennt; c) die Flüssigkeit danach auf geschlämmt; d) filtriert; e) der Filterrückstand verbrannt; f) das Filtrat aus e) zur Umwandlung NaOH r NaCO behan delt und g) das Reinigungsmittel zurückgewonnen und wieder verwendet. Das wesentliche Merkmal des Verfahrens ist die Verwendung von Soda als alkalischem Mittel in der Reini gungsflüssigkeit, da dieses sich leicht mit Abfallkalk prä zipitieren läßt. Nachteilig ist zum einen die Beschränkung des Verfahrens auf sodahaltige Reinigungsmittel und die energieaufwendige und vom Reinigungseffekt ineffiziente De stillation im ersten Verfahrensschritt.

Die DE-A 35 00 609 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von Schmutzwasser bei welchem das Schmutzwasser in einen Tank überführt wird, dort mit Flockungsmittel behandelt wird, und anschließend über einen Filter abgesaugt wird. Dieses Ver fahren eignet sich lediglich zur Grobreinigung von Abwäs sern, da durch alleinige Ausflockung lediglich die festen Verunreinigungen entfernt werden können.

Die DE-A 36 33 652 betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von Lauge, speziell aus Flaschenreinigungsmaschinen, bei dem in einem Sedimentationstank die Schwebeteilchen abgetrennt wer den. Der Sedimentationsschlamm wird eingedickt und durch De ponierung entsorgt, das Reinigungsmittel wird in die Reini gungsanlage zurückgeführt. Dieses Verfahren ist ebenfalls nur zur Grobreinigung von Abwässern durch Entfernung von fe sten Verunreinigungen geeignet.

Kunststoffbehälter, beispielsweise Kunststoffässer aus Poly ethylen, werden bis dato kaum einer Wiederverwendung bzw. einer Wiederverwertung des Kunststoffmaterials zugeführt, sondern vorwiegend samt Restinhalt in Verbrennungsöfen ver heizt. Falls sie wiederverwertet werden, wird so vorgegan gen, daß die Fässer mit Wasser, gegebenenfalls unter Zugabe von Reinigungsmittel, grob gereinigt werden. Das Waschwasser wird dabei nicht wiederverwendet, sondern direkt einer Ab wasserreinigungsanlage (Klärwerk) zugeführt. Die Folgen sind ein hoher Wasserverbrauch und durch die direkte Zuleitung eine oftmals kritische Belastung von biologischen Kläranla gen. Die bei der Reinigung freiwerdende Abluft wird überwie gend ungereinigt an die Atmosphäre abgegeben. Derartige Reinigungsverfahren sind damit auf mit unproblematischen Reststoffen behaftete Gebinde beschränkt.

Es bestand daher die Aufgabe ein Reinigungsverfahren zu ent wickeln, das geeignet ist für alle Arten von Behältern unab hängig von Behältermaterial oder Füllgutrückständen, insbesondere für Fässer aus Metall oder Kunststoff und sich vor allem auszeichnet durch niederen Energieverbrauch und Wasserverbrauch sowie durch weitestgehende Umweltneutrali tät.

Gelöst wurde die Aufgabe mit einem Verfahren zur Reinigung von Behältern durch Ausspülen der Behälter mit einem Reini gungsmedium unter hohem Druck und mit erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Abwässer durch Sedimentation der festen Verunreini gungen geklärt werden,
b) der klare Überstand durch Dampfstrippen von flüchtigen Verunreinigungen befreit wird, und
c) das Sediment aus a) und die Abluft aus b) einer Rück standsverbrennungsanlage zugeführt werden, während der in b) behandelte Überstand zur Behälterreinigung zurück geführt wird, und
d) als Reinigungsmedium Wasser eingesetzt wird.

Die Behälterreinigung wird vorzugsweise vollautomatisch oder halbautomatisch durchgeführt. Dazu werden die verschmutzten Behälter auf einer Förderstraße der Reinigungsanlage zuge führt. Zur Reinigung werden die Behälter mit einer automati schen Spritzdüseneinheit oder manuell (Spritzpistole) mit dem Reinigungsmedium unter einem Druck von bis zu 500 bar, vorzugsweise von 200 bis 500 bar und bei einer Temperatur des Reinigungsmediums von bis zu 95°C, vorzugsweise 70 bis 95°C, behandelt. Der hohe Druck des Reinigungsmediums und dessen hohe Temperatur ermöglichen auch die Reinigung von Behältern, die durch stark anhaftende Rückstände wie Silico ne, Öle, Fette oder Dispersionsreste verunreinigt sind.

Als Reinigungsmedium wird Wasser eingesetzt, vorzugsweise wird dem Waschwasser ein Reinigungsmittel zudosiert. Als Reinigungsmittel eignen sich Laugen, Säuren, organische Lö sungsmittel, Tenside oder Gemische davon. Art und Menge des Reinigungsmittels hängt dabei von der Art und Menge der Be hälterverunreinigung ab. Vorzugsweise werden bis zu 5 Gew.-% Reinigungsmittel, bezogen auf das Reinigungsmedium, einge setzt. Beispielsweise können zur Reinigung von mit Alkylsi loxanen verschmutzten Behältern Alkalisilikate (zum Beispiel Henkel P3-rik der Firma Henkel KGaA) in einer Menge von 0.01 bis 5.0 Gew.-%, bezogen auf die Wassermenge, zugegeben werden. Da die Abwässer im Verlauf des erfindungsgemäßen Reinigungs verfahrens aufbereitet werden, kann die biologische Abbau barkeit und Umweltverträglichkeit der Reinigungsmittel unberücksichtigt bleiben.

Dem Reinigungsschritt kann gegebenenfalls eine Entleersta tion vorgeschaltet werden, in der beispielsweise gefüllte Fässer vor der Zuführung zur Reinigungsanlage in einen Müll bunker entleert werden können. Nach der eben beschriebenen Reinigung werden die Behälter der Wiederverwendung oder der Wiederverwertung des Behältermaterials zugeführt.

Das Reinigungsmedium wird zur Abtrennung der Verunreinigun gen in einen Sedimentationsbehälter eingeleitet. Vorzugswei se wird ein Flockungsmittel als Sedimentationshilfsstoff zugegeben. Als Flockungsmittel geeignet sind höhermolekulare organische Verbindungen, anorganische Salze und Komplexe. Beispiele hierfür sind Polyacrylamide, Eisen(III)-Chlorid mit Alkalilaugen und ionische Copolymere, beispielsweise Synthofloc der Firma Sachtleben Chemie GmbH. Das Flockungs mittel wird vorzugsweise in einer Menge bis zu 1.0 Gew.-%, be zogen auf das Reinigungsmedium, zugegeben. Das Sediment wird ausgeschleust und der Rückstandsverbrennung zugeführt.

Über einen Überlauf wird das im Sedimentationsbehälter vor gereinigte Waschwasser in einen Dampfstripper übergeleitet. Der Überlauf ist vorzugsweise mit einem Sieb oder Filter ausgerüstet um aufschwimmende Verunreinigungen im Sedimen tationsbehälter zurückzuhalten. Der klare Überlauf wird im Dampfstripper gesammelt. Zur Austreibung von bei Raumtempe ratur schwerflüchtigen Verunreinigungen oder von in Wasser gut löslichen Verunreinigungen (beispielsweise Alkohole) wird permanent heißer Wasserdampf, vorzugsweise mit einer Temperatur von 120 bis 200°C und einem Druck von 1.2 bis 5.0 bar, eingeleitet. Da die in dieser Stufe abtrennbaren Verun reinigungen im allgemeinen eine geringere Dichte als Wasser haben und sich daher an der Oberfläche ansammeln, wird der Wasserdampf in einer bevorzugten Ausführungsform im oberen Drittel der angesammelten Flüssigkeit eingeleitet.

Der Wasserdampf und die darin mitgeschleppten Verunreinigun gen werden abgesaugt und der Rückstandsverbrennung zuge führt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird vor der Zuführung zur Rückstandsverbrennung in einem dem Dampfstrip per nachgeschalteten Kondensator der Wasserdampf durch Kon densation abgetrennt und das Kondensat entweder der Sedi mentation oder dem Rückstandsverbrennungsofen zugeführt. Aus dem Dampfstripper wird kontinuierlich Waschwasser aus dem unteren Bereich der Anlage entnommen und zur Behälterreini gung zurückgeführt, gegebenenfalls nach Erwärmung auf die gewünschte Zieltemperatur und Zugabe von Reinigungsmittel.

Das im Sedimentationsbehälter angesammelte Sediment und die mit flüchtigen Verunreinigungen angereicherte Abluft des Dampfstrippers, vorzugsweise auch die Abluft der Entleer station, aus der Reinigungsanlage und der Sedimentation, werden einem Rückstandsverbrennungsofen zugeführt und bei einer Temperatur von 800 bis 1500°C verbrannt. Die Abwärme aus der Rückstandsverbrennung kann über einen Sekundärkreis lauf durch indirekten Wärmetausch zur Vorwärmung des Wasch wassers vor der Wiederverwendung auf die gewünschte Zieltem peratur eingesetzt werden. Weiter kann die Abwärme in dieser Weise zur Erzeugung des zum Dampfstrippen benötigten Wasser dampfs eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch Sparsam keit bezüglich des Verbrauchs an Wasser und Reinigungsmittel aus, da wie das Waschwasser auch das Reinigungsmittel, letz teres zumindest teilweise, im Kreis gefahren wird.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Kombination von Sedimentation und Dampfstrippen werden die Verunreinigungen im Reinigungs medium kaum angereichert. Eine vollständige Erneuerung des Reinigungsmediums ist nur in langen Zeitabständen, während derer im Kreis gefahren wird, erforderlich. Die Entsorgung des Abwassers kann dabei ebenfalls in der Rückstandsverbren nung erfolgen.

Durch die Verbindung mit der Rückstandsverbrennung arbeitet das Verfahren einerseits weitgehend umweltneutral, vor allem die biologische Abwasserreinigung wird entlastet, anderer seits kann die durch die Verbrennung gewonnene Energie zur Dampferzeugung und zur Erwärmung des Reinigungsmediums wie derverwertet werden.

In Fig. 1 wird zur weiteren Erläuterung der Erfindung sche matisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens dargestellt.

In der Entleerstation 1 werden die zu reinigenden Behälter entleert und mit einer Förderstraße 2 der Reinigungsanlage 3 zugeführt. Die Behälter werden dort unter erhöhtem Druck und Temperatur mit Wasser gereinigt. Über die Waschwasser-Lei tung 4 wird das Waschwasser in den Sedimentationsbehälter 5 eingeleitet. Das sich ansammelnde Sediment über Leitung 6 dem Rückstandsverbrennungsofen 14 zugeführt. Das so vorge reinigte Waschwasser gelangt mit der Überlauf-Leitung 7 in den Dampfstripper 8. Mit der Zuleitung 9 wird Wasserdampf eingeleitet. Aus dem unteren Bereich des Dampfstrippers 8 wird das gereinigte Waschwasser entnommen und mit dem Abfluß 12 zur Reinigungsanlage 3 zurückgeführt. Der Wasserdampf und die mitgeschleppten Verunreinigungen, sowie die Abluft aus der Entleerstation 1, der Reinigungsanlage 3 und dem Sedi mentationsbehälter 5, werden über Leitung 10 in den Konden sator 11 abgesaugt; der Dampf wird kondensiert. Das Konden sat wird über Leitung 13 in den Sedimentationsbehälter 5 zurückgeführt. Die nicht kondensierbaren Abgase gelangen über Leitung 15 in den Rückstandsverbrennungsofen 14.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von Behältern durch Ausspülen der Behälter mit einem Reinigungsmedium unter hohem Druck und mit erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeich net, daß

a) die Abwässer durch Sedimentation der festen Verun reinigungen geklärt werden,
b) der klare Überstand durch Dampfstrippen von flüchti gen Verunreinigungen befreit wird, und
c) das Sediment aus a) und die Abluft aus b) einer Rückstandsverbrennungsanlage zugeführt werden, wäh rend der Überstand aus b) zur Behälterreinigung zu rückgeführt wird, und
d) als Reinigungsmedium Wasser eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwässer in a) mit bis zu 1.0 Gew.-%, bezogen auf die Wassermenge, Flockungsmittel versetzt werden und die ausgeflockten Verunreinigungen durch Sedimentation abge trennt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Reinigungsmedium mit bis zu 5 Gew% Reini gungsmittel, bezogen auf das Reinigungsmedium, versetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß von der Abluft aus b), vor der Zuführung zur Rückstandsverbrennung in einem nachgeschalteten Kon densator, der Wasserdampf durch Kondensation abgetrennt und das Kondensat entweder dem Sedimentationsbehälter oder dem Rückstandsverbrennungsofen zugeführt wird.