DE4123827A1 - Verfahren zur aufbereitung einer waessrigen reinigungsfluessigkeit sowie anlage zur durchfuehrung eines solchen verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung ei­ ner wäßrigen, Detergenzien sowie emulgierte Öle und/oder Fette enthaltenden Reinigungsflüssigkeit durch Membranfil­ tration, wobei einem Reinigungsprozeß verbrauchte Reini­ gungsflüssigkeit entnommen und einem Membranfiltra­ tionskreislauf zugeführt wird und das bei der Membranfil­ tration gewonnene Filtrat mindestens teilweise zum Reinigungsprozeß zurückgeführt wird. Das Verfahren findet vor­ zugsweise bei Reinigungsprozessen zur Reinigung von insbe­ sondere mit öl- oder fetthaltigen Substanzen verunreinig­ ten Gegenständen, wie z. B. mechanisch bearbeiteten Werk­ stücken, Anwendung. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens, mit mindestens einem Reinigungsgerät, von dem eine Reinigungs­ flüssigkeitsleitung wegführt zur Zufuhr von verbrauchter Reinigungsflüssigkeit zu einem ein Membranfiltrationsgerät aufweisenden Kreislauf, und mit einer Permeatleitung, die zur Rückführung von bei der Membranfiltration gewonnenem Permeat das Membranfiltrationsgerät mit dem Reinigungsge­ rät verbindet.

Unter Detergenzien sollen im folgenden sämtliche waschak­ tiven Substanzen, also jegliche Netzmittel, Emulgatoren und Komplexbildner sowie alkalische Salze, wie Alkali­ hydroxyde, Karbonate, Phosphate, verstanden werden.

Aus der DE-PS 40 12 022 der Anmelderin gehen ein Verfahren und eine Anlage der eingangs beschriebenen Art hervor. Diese Anlage weist ein Reinigungsgerät und ein Spülgerät auf, wobei das Spülgerät mit einem Überlauf mit dem Reini­ gungsgerät verbunden ist und ein Überlauf des Reinigungs­ gerätes zu einem Ölabscheider führt. Der Ölabscheider weist einen Ölbereich und einen davon durch eine Trennwand separierten Reinflüssigkeitsbereich auf, wobei die Trenn­ wand in ihrem unteren Bereich mit einem Durchgang versehen ist, so daß Reinigungsflüssigkeit vom Ölbereich in den Reinflüssigkeitsbereich gelangt. In einen oberen Bereich des Ölbereiches kann über geeignete Leitungen neben der Flüssigkeit vom Überlauf des Reinigungsgerätes Flüssigkeit vom Überlauf des Spülgerätes sowie Flüssigkeit aus einem unteren Bereich des Spülgerätes eingeleitet werden. Durch einen im oberen Bereich des Ölbereiches angeordneten Über­ lauf des als Grobabscheider wirkenden Ölabscheiders kann eine öl- oder fettreiche Phase abgezogen und entsorgt wer­ den. Zur Entnahme von im unteren Bereich des Ölbereiches anfallendem schlammartigem Sediment führt eine Entsor­ gungsleitung von diesem Bereich zu einem Verdampfer, in dem über diese Leitung chargenweise entnommenes Medium eingedickt und anschließend zur Entsorgung weitergeleitet werden kann. Vom Reinflüssigkeitsbereich führt eine mit einer Pumpe versehene Leitung zu einem Membranfiltra­ tionsgerät, von dem eine weitere Leitung wieder zum Rein­ flüssigkeitsbereich zurück führt, wodurch der Membranfil­ trationskreislauf gebildet ist. Das Membranfiltra­ tionsgerät ist permeatseitig sowohl mit dem Reinigungsgerät als auch mit dem Verdampfer verbunden zur Rückführung von bei der Membranfiltration gewonnenem Per­ meat zum Reinigungsgerät bzw. zur Zuführung von Permeat zum Verdampfer. Mit der Rückführung von weitgehend ölfrei­ em, waschaktive Substanzen enthaltendem Permeat zum Reini­ gungsgerät ist eine Rückgewinnung von aufbereiteter Reini­ gungsflüssigkeit erreicht; durch die Destillation von weitgehend ölfreiem, waschaktive Substanzen enthaltendem Permeat und durch Einleiten von dabei gewonnenem konden­ siertem Destillat in das Spülgerät ist die Rückgewinnung von weitestgehend von Öl und/oder Fett sowie von waschak­ tiven Substanzen befreiter Spülflüssigkeit erreicht. Zur Rückführung von im Konzentrat der Destillation verbleiben­ den waschaktiven Substanzen ist ein unterer Bereich des Verdampfers über eine Konzentratrückführleitung mit dem Reinigungsgerät verbunden.

Es stellte sich nun nachteilig heraus, daß bei der Mem­ branfiltration nicht sämtliche waschaktiven Substanzen durch die Membran hindurch ins Permeat gelangen können, sondern daß, in Abhängigkeit von der betrachteten Sub­ stanz, 30 bis 80% der in einem im Membranfiltra­ tionskreislauf zirkulierenden Flüssigkeitsvolumen enthalte­ nen waschaktiven Substanzen von der Membran zurückgehalten werden und somit für den Reinigungsprozeß verloren gehen.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene bekannte Verfahren sowie die bekannte Anlage so zu verbessern, daß der Anteil von im Membranfiltra­ tionskreislauf zurückgehaltenen waschaktiven Substanzen zumindest deutlich verringert und somit die Rückgewinnbar­ keit von waschaktiven Substanzen für den Reinigungsprozeß zumindest deutlich erhöht wird.

Diese Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß dadurch lösen, daß beim eingangs beschriebenen Verfahren aus dem Membranfil­ trationskreislauf Flüssigkeit entnommen und thermisch de­ mulgiert wird und eine dabei gewonnene wäßrige Phase zu­ mindest teilweise zum Reinigungsprozeß zurückgeführt wird.

Hierbei wird unter thermischer Demulgierung die durch Er­ hitzen bewirkte Destabilisierung einer Emulsion verstan­ den; liegt z. B. eine feindisperse Öl-in-Wasser Emulsion vor, so bildet sich bei Erwärmung auf vorzugsweise 80 bis 100° Celsius zunächst eine grobdisperse Emulsion und schließlich erfolgt eine Trennung in eine im wesentlichen nur Öle und/oder Fette enthaltende Phase und in eine waschaktive Substanzen enthaltende wäßrige Phase.

Einerseits kann durch die Rückführung von bei der Membran­ filtration gewonnenem Permeat zum Reinigungsprozeß ein hoher Flüssigkeitsumsatz erreicht werden bei gleichzeiti­ ger, zumindest fast vollständiger Abtrennung von Ölen und/oder Fetten. Andererseits wird dadurch, daß nicht nur Permeat zum Reinigungsprozeß zurückgeführt wird, sondern daß gleichzeitig aus dem Membranfiltrationskreislauf Flüs­ sigkeit entnommen und eine durch thermische Demulgierung gewonnene wäßrige Phase zumindest teilweise zum Reinigungsprozeß zurückgeführt wird, erreicht, daß auch für den weiteren Betrieb des Reinigungsprozesses erforderliche waschaktive Substanzen zurückgeführt werden und sich nicht im Membranfiltrationskreislauf anreichern.

Da vom Membranfiltrationskreislauf entnommene Flüssigkeit neben den nicht ins Permeat der Membranfiltration überge­ tretenen waschaktiven Substanzen auch emulgierte Öle und/ oder Fette in beträchtlichem Umfang enthält, sieht das er­ findungsgemäße Verfahren vor, die entnommene Flüssigkeit thermisch zu demulgieren. Die auf diese Weise beim erfin­ dungsgemäßen Verfahren gebildete wäßrige Phase wird dann mit den in ihr enthaltenen waschaktiven Substanzen erfin­ dungsgemäß zum Reinigungsprozeß zurückgeführt, während die im wesentlichen Öle und/oder Fette enthaltende Phase abgezogen und entsorgt wird.

Durch die Erfindung wird also erreicht, daß durch Rückfüh­ rung von bei der Membranfiltration gewonnenem Permeat zum Reinigungsprozeß verbrauchte Reinigungsflüssigkeit minde­ stens weitestgehend von Ölen und/oder Fetten gereinigt wird und daß durch thermische Demulgierung von aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommener Flüssigkeit und Rückführung von dabei entstehender wäßriger Phase zum Reinigungsprozeß auch waschaktive Substanzen, die beim Stand der Technik im Membranfiltrationskreislauf minde­ stens teilweise zurückgehalten werden, wieder im Reinigungsprozeß zur Verfügung stehen.

Die thermische Demulgierung zur Aufbereitung von wäßrigen Entfettungslösungen, also zur Destabilisierung oder Spal­ tung von Öl und/oder Fett in Wasser Emulsionen, ist an sich bekannt und wird in der Fachzeitschrift "Wasser, Luft und Boden (WLB)" vom März 1990 erläutert. Das dort vorge­ stellte Verfahren beruht darauf, daß Emulsionen durch eine Temperaturerhöhung brechen, da beim Erhitzen die kineti­ sche Energie der fein verteilten Öltröpfchen zunimmt und dadurch beim Zusammenstoß zweier Teilchen die durch Emulgatoren gebildete Schutzhülle leichter durchbrochen werden kann und somit das Zusammenwachsen zweier Tröpfchen erleichtert wird, die Emulsion wird also destabilisiert. Sodann wird eine ölige Phase mittels eines adsorptiven Materials abgetrennt.

Das Auffinden geeigneter adsorptiver Materialien oder Fil­ termaterialien sowie die Optimierung des Reinigungspro­ zesses bilden den Gegenstand vorstehend erwähnten Auf­ satzes. So mußten Probleme mit Filtermaterialien überwun­ den werden, die entweder mangelhaft filterten oder aber sich mit klebrigen Fett- und Schlammpartikeln zusetzten. Als preiswerte und zugleich wirksame Ölrückhaltung wird eine Verfahrenskombination aus Wirbelschicht- und An­ schwemm-/ Kuchenfiltration genannt und als optimales Fil­ terhilfsmittel eine körnigen Kieselgur enthaltende Mi­ schung. Die verschmutzte Entfettungslösung wird bei diesem bekannten Verfahren zunächst über einen Vorfilter und ei­ nen Wärmeaustauscher in eine Aufheizkammer gepumpt und mit einem Tauchheizstab erhitzt; die dabei durch Koaleszenz entstehenden Öl- oder Fetttröpfchen werden abgefiltert und das resultierende Regenerat wird wieder dem Entfettungsbad zugeführt. Die Entsorgung des hierzu entwickelten Filters bzw. des Filtermaterials bleibt einem dafür autorisierten Entsorger vorbehalten.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem, daß nämlich die Ultrafiltrationsmembran eines Membranfil­ trationsgerätes für waschaktive Substanzen nicht vollstän­ dig durchlässig ist, so daß diese im Membranfiltra­ tionskreislauf aufkonzentriert werden, wird in der genann­ ten Veröffentlichung auch nicht andeutungsweise erwähnt.

Aus der WO 89/01 056 geht gleichfalls ein Verfahren zur Reinigung von verbrauchter Entfettungslösung von emulgier­ tem Öl und Fett hervor, welches die Erwärmung der ver­ brauchten Entfettungslösung auf Temperaturen im Bereich von 80 bis 100° Celsius vorsieht; die erwärmte Entfet­ tungslösung wird dann wieder abgekühlt und zur Abtrennung von Öl und Fett durch ein Feinfilter filtriert. Das so er­ haltene Filtrat wird wieder auf die gewünschte Zusammen­ setzung der Entfettungslösung eingestellt und in die Ent­ fettungsanlage zurückgeführt.

Bei diesem Verfahren wird durch die Erwärmung der ver­ brauchten Entfettungslösung keine Phasentrennung herbeige­ führt, sondern es wird lediglich aus einer fein dispersen Emulsion durch Koaleszenz eine grob disperse gebildet. Erst durch die anschließende Feinfiltrierung werden die grob emulgierten Öle und Fette abgetrennt, dabei verblei­ ben auch ein Großteil der die große Oberfläche der grob emulgierten Öle und Fette bildenden Emulgatorstoffe im Filter und gehen für den Reinigungsprozeß verloren. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dagegen schon im Zuge der thermischen Demulgierung eine Phasentrennung durchgeführt; da die abgetrennten Öle und/oder Fette dabei eine gegen­ über dem grob emulgierten Zustand viel kleinere Oberfläche aufweisen, ist der Anteil der bei der Abtrennung von Ölen und/oder Fetten verlorengehenden waschaktiven Substanz beim erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem Verfahren nach der WO 89/01 056 vernachlässigbar klein.

Die Tatsache, daß eine Ultrafiltrationsmembran nicht nur Öl, sondern auch waschaktive Substanzen zurückhält, ist bereits aus einem Artikel der Fachzeitschrift "Metalloberfläche 44 (1990) 10" bekannt; dem wird nach diesem Stand der Technik durch Nachschärfen des Permeats der Membranfiltration mit entsprechenden Reinigerbestand­ teilen begegnet. Bei dieser Vorgehensweise erweist es sich als problematisch, daß verschiedene Reinigerkomponenten verschieden gut durch die Ultrafiltrationsmembran hin­ durchtreten, so daß zur Kenntnis der erforderlichen Nach­ schärffrachten kontinuierliche umfangreiche Messungen der Konzentrationen der betreffenden Reinigerkomponenten an verschiedenen Stellen des Aufbereitungsprozesses notwendig sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren dagegen erlaubt, ver­ brauchte Reinigungsflüssigkeit mittels Membranfiltration aufzubereiten, ohne daß dabei die vorstehend in Verbindung mit der Membranfiltration erwähnten Probleme auftreten.

Bei hohen Verschmutzungsgraden der Reinigungsflüssigkeit, also im Prozentbereich von Öl zu Wasser, wurden durch Er­ wärmen der thermisch zu demulgierenden Flüssigkeit auf 80-100°C gute Ergebnisse erzielt. Bei demgegenüber geringe­ ren Verschmutzungsgraden hat es sich im Zuge der Entwick­ lung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, daß die De­ stabilisierung von emulgierten Ölen und/oder Fetten beson­ ders effektiv verläuft, wenn die aus dem Membranfiltra­ tionskreislauf entnommene Flüssigkeit zum Sieden gebracht wird und in einer daran anschließenden Beruhigungsphase, während der die Flüssigkeit nicht unbedingt warm gehalten zu werden braucht, in eine im wesentlichen nur Öle und/ oder Fette enthaltende Phase und in eine wäßrige Phase getrennt wird.

Die Schritte des Siedens und der Phasentrennung während der Beruhigungsphase könnten in einer geeigneten Aufberei­ tungsvorrichtung zeitlich nacheinander erfolgen, indem ei­ ne zur Wärmezufuhr verwendete Heizvorrichtung abgeschaltet wird, nachdem die Flüssigkeit zum Sieden gebracht und gegebenenfalls eine zeitlang am Siedepunkt gehalten wurde, so daß sich die Beruhigungsphase anschließen kann. Zur kon­ tinuierlichen Steuerung der Reinigerkonzentration im Mem­ branfiltrationskreislauf ist es jedoch vorteilhaft, nicht chargenweise, sondern kontinuierlich Flüssigkeit aus dem Membranfiltrationskreislauf zu entnehmen und thermisch zu demulgieren. Hierzu werden die Schritte des Siedens und der Phasentrennung gleichzeitig, jedoch räumlich voneinan­ der getrennt durchgeführt, etwa in zwei hintereinander ge­ schalteten Behältern der Aufbereitungsvorrichtung.

Falls dem Reinigungsprozeß ein Spülprozeß folgt, durch den gereinigte Gegenstände vollständig von daran anhaften­ den waschaktiven Substanzen und gegebenenfalls noch Schmutzpartikeln befreit werden sollen, kann es vorteil­ haft sein, wenn ein Teil der aus dem Membranfiltration­ kreislauf entnommenen Flüssigkeit verdampft und ein da­ durch gewonnenes Destillat dem Spülprozeß zugeführt wird. Hierzu kann die bei der thermischen Demulgierung gewonnene wäßrige Phase destilliert werden. Vorteilhaft ist es je­ doch, wenn schon während der thermischen Demulgierung aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommene Flüssigkeit verdampft wird. Dies hat nämlich den Vorteil, daß die Flüssigkeit nur an einem Ort, beispielsweise in einem Siede- und Destillationsbehälter, erhitzt zu werden braucht, während im ersten Fall zuerst zu Zwecken der thermischen Demulgierung und anschließend zur teilweisen Verdampfung der wäßrigen Phase erwärmt werden muß. Selbstverständlich ist es auch denkbar, einen Teil des bei der Membranfiltration anfallenden Permeates zu verdampfen, wie schon beim eingangs erwähnten Verfahren nach der DE-PS 40 12 022. Die einem Spülprozeß zugeführte Menge konden­ sierten Destillats ist vorzugsweise gleich der Menge von aus dem Spülprozeß entnommener Flüssigkeit, die bei­ spielsweise durch einen Überlauf dem Reinigungsprozeß zu­ geführt werden kann.

Wie bei dem Verfahren nach der DE-PS 40 12 022 ist es auch beim erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, wenn die bei der Kondensation des Destillats frei werdende Wärme zur Erwärmung der Reinigungs- und/oder der Spülflüssigkeit verwendet wird, da diese im erwärmten Zustand wirksamer auf die zu reinigenden Gegenstände einwirken können. Des weiteren ist es vorteilhaft, die bei der Kondensation des Destillats freiwerdende Wärme zur Erwärmung von aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommener Flüssigkeit zu nützen.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist eine Anlage der eingangs erwähnten Art zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens so ausgebildet, daß vom Membranfiltra­ tionskreislauf eine Abzweigleitung zu einer Aufbereitungs­ vorrichtung zum thermischen Demulgieren verläuft, die eine Heizeinrichtung, einen ersten Sammelbereich für eine wäßrige Phase sowie einen Ölsammelbereich aufweist, und daß der erste Sammelbereich über eine Rückführleitung mit dem Reinigungsgerät verbunden ist.

Wie schon oben erwähnt, könnte der Schritt des thermischen Demulgierens, also die Destabilisation der Emulsion, und die Phasentrennung an einem Ort und zeitlich nacheinander erfolgen; für diesen Fall ist es ausreichend, wenn die Aufbereitungsvorrichtung nur einen einzigen Behälter mit einer Heizeinrichtung aufweist, in welchen die Abzweiglei­ tung mündet und welcher über die Rückführleitung mit dem Reinigungsgerät verbunden ist. Zur kontinuierlichen Ver­ fahrensführung dagegen weist die Aufbereitungsvorrichtung zum thermischen Demulgieren vorzugsweise einen die Heiz­ einrichtung enthaltenden ersten Behälter auf sowie einen Beruhigungsbehälter, der dem ersten Behälter über eine Verbindungsleitung nachgeschaltet ist und den ersten Sam­ melbereich für die wäßrige Phase sowie den Ölsammelbe­ reich umfaßt. Die aus dem Membranfiltrationskreislauf ent­ nommene Flüssigkeit kann dann im ersten Behälter, der vor­ zugsweise als Siedebehälter ausgebildet ist, erwärmt wer­ den, während im Beruhigungsbehälter die Trennung in eine wäßrige Phase und in eine im wesentlichen nur Öle und/ oder Fette enthaltende Phase durchgeführt wird. Über die Abzweigleitung kann kontinuierlich Flüssigkeit aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommen und dem ersten Be­ hälter, bei dem es sich vorzugsweise um einen Siedebehäl­ ter handelt, zugeführt werden. Um im ersten Behälter eine zeitlich konstante Menge von Flüssigkeit aufrechtzuhalten, kann entsprechend dem Eintrag in den ersten Behälter von diesem Flüssigkeit über die Verbindungsleitung zum Beruhi­ gungsbehälter geleitet werden. In einem oberen Bereich des Beruhigungsbehälters, dem Ölsammelbereich, wird sich eine im wesentlichen nur Öle und/oder Fette enthaltende Phase bilden, die über eine von diesem Bereich nach außen tre­ tende Ölablaßleitung entnommen und entsorgt werden kann. In einem unteren Bereich des Beruhigungsbehälters, dem er­ sten Sammelbereich, wird sich eine wäßrige, Detergenzien enthaltende Phase bilden, die über die Rückführleitung, welche den ersten Sammelbereich mit dem Reinigungsgerät verbindet, zum Reinigungsgerät zurückgeführt werden kann.

Wenn der erste Behälter als Siedebehälter ausgebildet ist, ist es zur Durchführung einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, diesen Siedebehälter gleichzeitig zum Verdampfen eines Teiles der aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommenen Flüssig­ keit auszulegen. Die Heizeinrichtung muß dann ausreichend dimensioniert sein, um die zum Verdampfen eines Teiles der Flüssigkeit erforderliche Energie der Flüssigkeit zuführen zu können. Des weiteren ist eine Destillatleitung vorgese­ hen, die den Siedebehälter oder Verdampfer zur Rückführung des anfallenden Destillats mit einem Spülgerät verbindet Die Destillatleitung weist vorzugsweise mindestens einen Wärmetauscher zum Erwärmen der Reinigungs- und/oder der Spülflüssigkeit und/oder der zu demulgierenden Reinigungs­ flüssigkeit auf; der Wärmetauscher kann dabei die Reini­ gungs- und/oder die Spülflüssigkeit entweder direkt oder über eine Wärmeübertragungsflüssigkeit und mindestens ei­ nen weiteren Wärmetauscher erwärmen.

Der teilweisen Verdampfung von aus dem Membranfiltra­ tionskreislauf entnommener Flüssigkeit im Zuge der thermi­ schen Demulgierung gelangen auch niedersiedende Öle ins Destillat. Dieser Verfahrensvariante und der vorstehend beschriebenen Anlage zu ihrer Durchführung kommt also dann besondere Bedeutung zu, wenn die Anforderungen an den Öl und/oder Fettgehalt der Spülflüssigkeit nicht besonders hoch sind. Dies ist dann der Fall, wenn z. B. durch die ge­ reinigten und zu spülenden Gegenstände beachtliche Mengen von Reinigungsflüssigkeit und somit auch waschaktive Substanzen in beachtlichem Umfang in das oder die Spülge­ räte gelangen oder wenn lediglich ein Spülgerät vorhanden ist oder nur dem als ersten von den Gegenständen durchlau­ fenen Spülgerät oder Spülflüssigkeitsbehälter Destillat zugeführt werden soll. In anderen Fällen empfiehlt es sich, in der Destillatleitung zusätzlich einen Ölabschei­ der vorzusehen, so daß die an das Destillat gestellten An­ forderungen erfüllt werden.

Für den Fall, daß das einem Spülgerät zuzuführende Destillat höchsten Anforderungen bezüglich des Ölgehalts genügen muß, also beispielsweise im Falle der letzten mehrerer in Kaskade geschalteter Spülgeräte oder Spülflüs­ sigkeitsbehälter ist es auch als unter den Erfindungsge­ danken fallend anzusehen, wenn zusätzlich zur vorstehend beschriebenen Prozeßführung für diese Zwecke Permeat der Membranfiltration verdampft wird, wie bei dem Verfahren nach der DE-PS 40 12 022, oder wenn ein Teil der erfin­ dungsgemäß entstehenden wäßrigen Phase verdampft wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform führt von einem un­ teren Bereich des Reinigungs- und/oder eines Spülgerätes eine Ablaßleitung zum Siedebehälter, so daß bei Bedarf schlammartiges Sediment vom Reinigungs- und/oder Spülgerät abgezogen, zum Siedebehälter geführt und dort eingedickt werden kann; der eingedickte Schlamm kann dann über eine dafür vorgesehene Entsorgungsleitung aus dem Siedebehälter abgeführt werden.

Um den Öleintrag in den Membranfiltrationskreislauf zu verringern, ist es vorteilhaft, in der Reinigungsflüs­ sigkeitsleitung einen Ölabscheider anzuordnen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der schematischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Anlage weist ein Reinigungsgerät 10 und ein Spülgerät 12 auf, die als ein Reinigungsbad bzw. ein Spülbad darge­ stellt sind, jedoch in beliebiger, aus dem Stand der Tech­ nik bekannter Art und Weise ausgebildet sein können. Sprühdüsen, mit denen derartige Anlagen üblicherweise aus­ gestattet sind, wurden der Einfachheit halber weggelassen. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anlage auch mehrere Reinigungs- und/oder Spülbäder umfassen, die, wie bereits erwähnt, hintereinandergeschaltet und bespiels­ weise mit einem in das jeweils vorhergehende Bad mündenden Überlauf versehen sein können. Im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel ist das Spülgerät 12 über eine Spülflüssig­ keitsleitung 14 mit dem Reinigungsgerät 10 verbunden. Die Spülflüssigkeitsleitung 14 ist vorzugsweise eine Überlauf­ leitung und führt von einem Überlauf 16 des Spülgerätes 12 weg und mündet in beliebiger Weise in das Reinigungsgerät 10. Vom Reinigungsgerät 10 führt eine Reinigungsflüs­ sigkeitsleitung 18 zu einem Reinigungsflüs­ sigkeitssammelbehälter 20; um kontinuierlich aus dem Rei­ nigungsgerät 10 verbrauchte Reinigungsflüssigkeit entneh­ men zu können, ist das Reinigungsgerät 10 in gleicher Wei­ se wie das Spülgerät 12 mit einem Überlauf versehen, an den die Reinigungsflüssigkeitsleitung 18 angeschlossen ist. Um gegebenenfalls verbrauchte Spülflüssigkeit direkt aufbereiten zu können, also ohne sie dem Reinigungsgerät 10 zuzuführen, ist eine von der Spülflüssigkeitsleitung 14 abzweigende weitere Spülflüssigkeitsleitung 22 vorgesehen, die mit einem Ventil versehen ist und dann in die Reini­ gungsflüssigkeitsleitung 18 mündet.

Weiter wäre es auch denkbar, in der Reinigungsflüs­ sigkeitsleitung 18 einen Ölabscheider anzuordnen, mit ei­ nem Ölabscheidebereich und einem Reinflüssigkeitsbereich, von dem dann die Reinigungsflüssigkeitsleitung 18 weiter zum Reinigungsflüssigkeitssammelbehälter 20 führt; alter­ nativ könnte auch der Reinigungsflüssigkeitssammelbehälter 20 als Ölabscheider ausgebildet sein.

Von einem unteren Bereich des Reinigungsflüssigkeitssammel­ behälters 20 führt eine erste Zirkulationsleitung 24, wel­ che eine Pumpe 25 enthält, zu einem Membranfiltra­ tionsgerät 26, das eine Mikro- oder Ultrafiltra­ tionsmembran 28 aufweist und retentatseitig über eine zweite Zirkulationsleitung 30 mit einem oberen Bereich des Reinigungsflüssigkeitssammelbehälters 20 verbunden ist. Es wird also ein Membranfiltrationskreis­ lauf 32 gebildet, so daß die aufzubereitende verbrauchte Reinigungsflüssigkeit an der Ultrafiltrationsmembran 28 des Membranfiltrationsgerätes 26 im Kreis vorbeigeführt werden kann. Zur Rückführung von bei der Membranfiltration gewonnenem Permeat ist das Membranfiltrationsgerät 26 per­ meatseitig mittels einer Permeatleitung 34 mit dem Reini­ gungsgerät 10 verbunden.

Das zurückgeführte Permeat ist mindestens weitestgehend öl- und fettfrei, weist jedoch eine geringere Konzentra­ tion an waschaktiven Substanzen auf als die zu Anfang des Aufbereitungsprozesses aus dem Reinigungsgerät 10 entnommene Reinigungsflüssigkeit, da die Ultrafiltra­ tionsmembran 28 für die verwendeten waschaktiven Substan­ zen nicht vollständig und vor allem für die verschiedenen waschaktiven Substanzen nicht in gleichem Maße durchlässig ist und somit die im Membranfiltrationskreislauf 32 ge­ führte verbrauchte Reinigungsflüssigkeit mit waschaktiven Substanzen angereichert wird.

Um diesen Nachteil erfindungsgemäß zu beseitigen, führt eine Abzweigleitung 36 vom Membranfiltrationskreislauf 32, im abgebildeten Fall von der zweiten Zirkulationsleitung 30 weg, zu einer Aufbereitungsvorrichtung 37 zum thermi­ schen Demulgieren. Bei der bevorzugten Anlage mündet die Abzweigleitung 36 in einen unteren Bereich eines ersten Behälters 38. Dieser erste Behälter 38 ist mit einer Heiz­ einrichtung 40 versehen, die so ausgelegt ist, daß der erste Behälter 38 auch als Siedebehälter oder Verdampfer verwendet werden kann. Für diese Fälle weist der erste Be­ hälter 38 in einem oberen Bereich eine noch näher zu be­ schreibende Dampfabfuhrvorrichtung 61 auf. Dem ersten Be­ hälter ist über eine Verbindungsleitung 42 ein zur Vermei­ dung einer Pumpe vorzugsweise tieferliegender Beruhi­ gungsbehälter 44 nachgeschaltet, wobei die Verbindungs­ leitung 42 vom unteren Bereich, jedoch in einem Abstand zur Abzweigleitung 36 aus dem ersten Behälter 38 austritt und vorzugsweise auf mittlerer Höhe der im Beruhigungsbe­ hälter 44 stehenden Flüssigkeit in diesen mündet.

Wird in den Beruhigungsbehälter 44 zuvor im ersten Behäl­ ter 38 erwärmte oder gar zum Sieden erhitzte Flüssigkeit eingeleitet, so wird diese erfindungsgemäß in eine im wesentlichen nur Öle und/oder Fette enthaltende Phase und in eine wäßrige Phase getrennt. Dabei sammelt oder bildet sich die ölige Phase in einem oberen Bereich des Beruhigungsbehälters 44, dem Ölsammelbereich 46, und die wäßrige Phase in einem unteren Bereich, dem ersten Sammelbereich 48. Um den Vorgang der Phasentrennung, also die Beruhigungsphase, nicht zu behindern, ist darauf zu achten, daß die Verbindungsleitung 42 so in den Beruhi­ gungsbehälter 44 mündet, daß es beim Einleiten von Flüs­ sigkeit in den Beruhigungsbehälter 44 keine Turbulenzen gibt, die der Phasentrennung entgegenwirken könnten. Um die sich einstellende, recht scharfe Grenze zwischen öli­ ger Phase und wäßriger Phase beim erneuten Einleiten von Flüssigkeit über die Verbindungsleitung 42 nicht zu zer­ stören, ist es vorteilhaft, wenn die Leitung 42 unterhalb des Ölsammelbereiches 46 in den Beruhigungsbehälter 44 mündet, jedoch in einem oberen Bereich des ersten Sammel­ bereiches 48.

Zur Entsorgung der öligen Phase ist bei der erfindungsgemäßen Anlage eine Ölabzugsleitung 50 vorgesehen, die vom Ölsammelbereich 46 wegführt und in geeignete Entsorgungs­ behältnisse 52 mündet.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dem ersten Sammelbereich 48 für die wäßrige Phase ein zweiter Sam­ melbereich 54 nachgeschaltet, wobei dieser zweite Sammel­ bereich 54 über eine durch eine Trennwand 57 hindurchfüh­ rende, ausreichend dimensionierte Leitung 55 mit dem er­ sten Sammelbereich 48 verbunden ist, so daß die wäßrige Phase automatisch in diesen zweiten Sammelbereich 54 ge­ langt. Zur Rückführung der wäßrigen Phase zum Reinigungsprozeß verläuft eine mit einer Pumpe 58 versehene Rück­ führleitung 60 von diesem zweiten Sammelbereich 54 zum Reinigungsgerät 10. Dadurch wird verhindert, daß beim An­ saugen der wäßrigen Phase entstehende Turbulenzen die Phasentrennung behindern; des weiteren wird durch die be­ vorzugte Anordnung der Leitung 55, welche weit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Ölsammelbereich 46 mündet, sichergestellt, daß ausschließlich wäßrige Phase aus ei­ nem unteren und damit am wenigsten Öl enthaltenden Bereich des ersten Sammelbereiches 48 zum Reinigungsprozeß zu­ rückgeführt wird.

Der als Verdampfer ausgebildete erste Behälter 38 ist für diesen Zweck mit einer Dampfabfuhrvorrichtung 61 in Form einer Destillatleitung 62 versehen, die einen oberen Be­ reich des ersten Behälters 38 mit dem Spülgerät 12 verbin­ det und vorzugsweise mindestens einen Wärmetauscher 64, einen Ölabscheider 66 sowie eine weitere Pumpe 68 auf­ weist. Der Wärmetauscher 64 kann in nicht angedeuteter Weise die bei der Kondensation des Dampfes frei werdende Wärme an die Reinigungs- und/oder Spülflüssigkeit übertra­ gen, und zwar entweder direkt oder unter Verwendung einer Wärmeübertragungsflüssigkeit und mindestens eines weiteren Wärmetauschers. In ihrem weiteren Verlauf mündet die Destillatleitung dann oben in einen Ölbereich 70 des Ölab­ scheider 66, welcher durch eine Trennwand 72 von einem Reinflüssigkeitsbereich 74 des Ölabscheiders 66 getrennt ist. Oben im Ölbereich 70 scheiden sich die bei der Destillation ins Destillat gelangten niedersiedenden Öl­ komponenten ab, so daß im Reinflüssigkeitsbereich 74 eine auch von diesen Bestandteilen weitgehend befreite wäßrige Phase vorhanden ist, welche über die weiterverlaufende Destillatleitung 62 dem Spülgerät 12 zugeführt werden kann.

Zur Entnahme von Reinigungsflüssigkeit oder sedimentarti­ gem Schlamm aus dem Reinigungsbehälter 10 und zur Entnahme von Spülflüssigkeit und Schlamm aus dem Spülgerät 12 sind Reinigungs- bzw. Spülgerät 10, 12 jeweils mit einer Ablaß­ leitung 76 bzw. 78 versehen, die in ihrem weiteren Verlauf eine gemeinsame Ablaßleitung 80 bildet, welche in den un­ teren Bereich des als Verdampfer ausgelegten ersten Behäl­ ters 38 mündet. Somit kann schlammartiges Sediment von Reinigungs- und/oder Spülgerät abgezogen und zum Eindicken dem Verdampfer zugeführt werden. Schließlich weist der Verdampfer zur Abfuhr der eingedickten Substanzen noch eine Ablaßvorrichtung 82 auf.

Claims (13)

1. Verfahren zur Aufbereitung einer wäßrigen, Deter­ genzien sowie emulgierte Öle und/oder Fette enthal­ tenden Reinigungsflüssigkeit durch Membranfiltra­ tion, wobei einem Reinigungsprozeß verbrauchte Rei­ nigungsflüssigkeit entnommen und einem Membranfil­ trationskreislauf zugeführt wird und das bei der Membranfiltration gewonnene Permeat mindestens teil­ weise zum Reinigungsprozeß zurückgeführt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß aus dem Membranfiltrations­ kreislauf Flüssigkeit entnommen und thermisch demul­ giert wird und eine dabei gewonnene wäßrige Phase zumindest teilweise zum Reinigungsprozeß zurückge­ führt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommene Flüssigkeit zur Destabilisierung der Emulsion zum Sieden gebracht wird und in einer daran anschließenden Beruhigungsphase in eine im wesentlichen nur Öle und/oder Fette enthaltende Phase und in eine wäßrige Phase getrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Siedens und der Phasentrennung gleichzeitig, jedoch räumlich voneinander getrennt durchgeführt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommenen Flüssigkeit verdampft wird und ein dadurch gewonnenes Destillat einem dem Reinigungsprozeß nachfolgenden Spülprozeß zugeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die teilweise Verdampfung der aus dem Membranfiltrationskreislauf entnommenen Flüssig­ keit im Zuge der thermischen Demulgierung durchge­ führt wird.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit min­ destens einem Reinigungsgerät, von dem eine Reini­ gungsflüssigkeitsleitung weg führt zur Zufuhr von verbrauchter Reinigungsflüssigkeit zu einem ein Membranfiltrationsgerät aufweisenden Kreislauf und mit einer Permeatleitung, die zur Rückführung von bei der Membranfiltration gewonnenem Permeat das Membranfiltrationsgerät mit dem Reinigungsgerät ver­ bindet, dadurch gekennzeichnet, daß vom Membranfil­ trationskreislauf (32) eine Abzweigleitung (36) zu einer Aufbereitungsvorrichtung (37) zum thermischen Demulgieren verläuft, die eine Heizeinrichtung (40), einen ersten Sammelbereich (48) für eine wäßrige Phase sowie einen Ölsammelbereich (46) aufweist, und daß der erste Sammelbereich (48) über eine Rückführ­ leitung (60) mit dem Reinigungsgerät (10) verbunden ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsvorrichtung zum thermischen Demul­ gieren einen die Heizungseinrichtung (40) enthalten­ den ersten Behälter (38) und einen Beruhigungsbe­ hälter (44) aufweist, und daß der Beruhigungsbe­ hälter (44) dem ersten Behälter (38) über eine Ver­ bindungsleitung (42) nachgeschaltet ist und den er­ sten Sammelbereich (48) für die wäßrige Phase sowie den Ölsammelbereich (46) umfaßt.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter (38) als Siedebehälter ausgebil­ det ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Siedebehälter zum Verdampfen eines Teiles der aus dem Membranfiltrationskreislauf (32) entnommenen Flüssigkeit ausgelegt ist und über eine Destillat­ leitung (62) mit einem Spülgerät (12) verbunden ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillatleitung (62) mindestens einen Wärmetau­ scher (64) zum Erwärmen der Reinigungs- und/oder der Spülflüssigkeit aufweist.

11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das Reinigungs- und/oder das Spülgerät (12) über eine Ablaßleitung (76 bzw. 78) mit dem Siedebe­ hälter verbunden ist/sind.

12. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ölsammel­ bereich (46) eine Ölabzugsleitung (50) wegführt.

13. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Destillatleitung (62) ein Ölabscheider (66) vorgese­ hen ist.