Verfahren zum Entsorgen von Lauge aus Reinigungsmaschinen

Abstract

 Mit der angegebenen Reinigungsanlage können die Standzeiten der Lauge durch das Vertauscherprinzip der Laugen untereinander verlängert werden. Durch die Isolierung der Sedimentationstanks sind die Temperaturverluste der einzelnen Laugenbäder gering. Als ein wesentlicher Vorteil der angegebenen Reinigungsanlage ist die umweltschonende Entsorgung der bei der Sedimentation anfallenden Schmutzstoffe zu erwähnen, mit dem Effekt, daß durch die Reinigung der Laugen in der Eindickanlage nur noch sehr geringe Laugenverluste auftreten und nicht wie in herkömmlichen Reinigungsanlagen täglich die vollständigen Sedimentmengen verworfen werden müssen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsorgen von Lauge aus Reinigungsmaschinen, insbesondere Flaschenreinigungsmaschinen, indem die Lauge diskontinuierlich in zugehörige Sedimentationstanks entleert wird, wobei nach mehreren Stunden eine Sedimentation der Schwebeteile hervorgerufen wird, so daß etwa 90 % des Sediments aus der Lauge abgesetzt wird, woraufhin die so größtenteils gereinigte Lauge aus dem oberen Teil der Sedimentationstanks abgepumpt und den Reinigungsmaschinen erneut zugeführt wird, während der zurückgebliebene hochalkalische Schlamm weiter entsorgt wird.

[0002] Aus der DE 27 23 004 A1 ist ein Verfahren zum Erhöhen der Laugenstandzeit in Reinigungsmaschinen bekannt, in denen die zu reinigenden Gegenstände durch mindestens ein Lauge enthaltendes, auf erhöhter Temperatur gehaltenes Reinigungsbad geführt werden, wobei die Lauge aus dem die zu reinigenden Gegenstände aufnehmenden ersten Reinigungsbad in kontinuierlichem Umlauf über Separatoren von Schmutzteilen befreit wird, so daß die über einen den Separator enthaltenden Kreislauf geführte Laugenströmungsmenge einem stündlichen Umsatz von etwa der Gesamtmenge an Lauge im ersten Reinigungsbad bis zu einem Mehrfachen dieser Gesamtmenge entspricht und die Konzentration des gereinigten Teiles der Lauge vor dem Wiedereinleiten in das erste Reinigungsbad zur Steuerung von Reinigungsmittelzugabe in dieses Bad kontinuierlich gemessen und das Nachfüllen von Flüssigkeitsmenge durch Einführen von Flüssigkeit in das erste Reinigungsbad unter Steuerung mittels Messung der Laugenstandshöhe in diesem Bad ausgeführt wird. Das bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß durch die Verwendung eines Separators in der Reinigungsanlage nicht gewährleistet ist, daß der Laugenverlust möglichst gering gehalten ist.

[0003] Weiterhin wird in der DE 27 25 562 A1 darüber hinaus zusätzlich angegeben, daß die Laugenströmungsmenge in dem den Separator enthaltenden Kreislauf auf einen Wert reduziert wird, der einem stündlichen Umsatz von nur einem Bruchteil, vorzugsweise einem Drittel der Gesamtmenge von Lauge im ersten Reinigungsbad entspricht. Auch bei diesem bekannten Verfahren wirkt sich nachteilig aus, daß dem Laugenverlust keine besondere Bedeutung beigemessen wird.

[0004] Außerdem ist aus der DE 29 20 737 A1 ein Verfahren zum Reinigen und Wiedergewinnen von aus Flaschenreinigungsmaschinen abgelassenen Arbeitsflüssigkeiten bekannt, bei dem der Waschlauge in der Vorweiche ein Oxydationsmittel zugegeben wird und anschließend die oxydierten Schadstoffpartikel durch Filtration ausgeschieden werden, daß die noch in der Lauge verbliebenen Schadstoffe selektiv durch ein der Waschlauge zugegebenes Flockungsmittel ausgeflockt und anschließend ausgefiltert werden, worauf die so gereinigte Waschlauge in die Flaschenreinigungsmaschine zurückgeführt wird. Das bekannte Verfahren gibt zwar Maßnahmen zur Reinigung der Waschlauge an, aber das Verfahren weist den Nachteil auf, daß die Entsorgung der anfallenden Schmutzstoffe in der Waschlauge nicht berücksichtigt ist.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entsorgen von Lauge aus Reinigungsmaschinen anzugeben, bei dem der Laugenverlust beim Austrag der anfallenden Schmutzstoffe möglichst gering gehalten wird.

[0006] Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die Verwendung einer Eindickanlage wird erreicht, daß der gesamte anfallende Schmutz- und Sedimentanteil konzentriert wird, der anschließend als stichfestes Sediment entsorgt werden kann. Durch die starke Konzentration der anfallenden Schmutz- und Sedimentanteile in der Eindickanlage wird weiterhin erreicht, daß der Laugenverlust gering gehalten wird, weil in dem sich ansammelnden Dickschlamm kaum noch Waschlauge enthalten ist.

[0007] Die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Neutralisationsanlage gewährt darüber hinaus, daß das schließlich erhaltene sti chfeste Sediment soweit entsorgt ist, daß es als Normalmüll auf jeder Mülldeponie gelagert werden kann.

[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

[0009] Die Waschlaugen von vier gleichzeitig betriebenen Flaschenreinigungsmaschinen 11, 12, 13, 14 der Reinigungsanlage 10 mit unterschiedlich großen Laugenbädern werden nach Schichtende in hierfür angeordnete Sedimentationstanks 21, 22, 23, 24 der Sedimentationsanlage 20 abgelassen.

[0010] Die Sedimentationstanks 21, 22, 23, 24 haben eine zylindrisch-konische Bauform und werden mit einer etwa 100 mm starken Wärmeschutzisolierung unter VA-Blech versehen.

[0011] Da eine der Anlagen überwiegend aluminiumfolierte Mehrwegflaschen reinigt, wird im Ausführungsbeispiel das sogenannte Laugen-Vertauscherprinzip angewendet.

[0012] Bei solchen Anlagen wird die aluminiumbelastete Lauge nur einen Tag in der Anlage gefahren und am nächsten Tag in einer Normal/Euroflaschenanlage verwendet.

[0013] Die Entleerung der Laugenfüllung der einzelnen Flaschenreinigungsmaschinen 11, 12, 13, 14 erfolgt über nichtdargestellte Absperrventile, die mit Rückmeldungen für Auf- und Zu-Stellung der Ventile versehen sind. Über einen ebenfalls nichtdargestellten Vor-Ort-Schaltkasten an der jeweiligen Flaschenreinigungsmaschine 11, 12, 13, 14 wird vom Bedienungspersonal der Sedimentationstank 21, 22, 23, 24 angewählt, der der entsprechenden Flaschenreinigungsmaschine zugeordnet werden soll, wobei das zugeordnete elektro-pneumatische Ventil geöffnet wird, das auch nicht dargestellt ist.

[0014] Einige der Flaschenreinigungsmaschinen können nun lediglich leicht verschmutzte Lauge mit Kleinpartikeln führen, während andere Flaschenreinigungsmaschinen erhebliche Schmutzbelastungen bis hin zu Großscherben, Kronkorken und Etiketten mit sich führen.

[0015] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Bandsieb-Schmutzaustragungsanlagen 15, 16, 17, 18, beispielsweise Kettenförderanlagen, direkt neben den Flaschenreinigungsmaschinen 11, 12, 13, 14 aufgebaut, denen die Laugenmengen durch Schwerkraft zufließen, um mitgeführte Grobverschmutzungen von den Sedimentationstanks 21, 22, 23, 24 fernzuhalten. Mit Öffnen von nichtgezeigten Schnellablaßventilen wird von den jeweiligen Vor-Ort-Schaltkästen die jeweilige Bandsieb-Schmutzaustragungsanlage eingeschaltet, um die vorhandenen Grobverschmutzungen auszutragen. Hierbei ist vorher der entsprechende Sedimentationstank über den entsprechenden Vor-Ort-Schaltkasten anzuwählen, damit die Ventile geöffnet sind.

[0016] Die Flaschenreinigungsmaschinen werden nacheinander entleert, da nur eine Ablaßschiene 19 zur Verfügung steht. Dabei beträgt die Gesamtablaßzeit etwa 120 min., und zwar abhängig vom Laugenvolumen der Flaschenreinigungsmaschinen, das maschinenbezogen unterschiedlich sein kann.

[0017] Wenn die erste Flaschenreinigungsmaschine vom Laugeninhalt entleert ist, kann über eine nichtdargestellte Leermeldesonde im Vor-Ort-Schaltkasten eine Blinkleuchte aufleuchten. Danach ist vom Bedienungspersonal das Absperrventil zu schließen, wobei die am Ventil angebrachten Endlagenschalter die Blinkleuchte abschalten (nicht gezeigt). Die weiteren Flaschenreinigungsmaschinen können jetzt nacheinander in gleicher Weise entleert werden.

[0018] Nach Entleerung der Flaschenreinigungsmaschinen 11, 12, 13, 14 in die vorgewählten Sedimentationstanks 21, 22, 23, 24 beginnt der Sedimentationsprozeß der Schmutzstoffe in den Konusbereich der Sedimentationstanks. In Abhängigkeit des Schichtbetriebes an einer solchen Reinigungsanlage 10 verbleibt die Reinigungslauge nun in den Sedimentationstanks, und zwar etwa 6 Stunden. Rechtzeitig vor Schichtbeginn wird die Rückführung und Vertauschung der Laugen wie folgt vorgenommen. Das Bedienungspersonal wählt an dem nicht dargestellten Vor-Ort-Schaltkasten einer jeden Flaschenreinigungsmaschine 11, 12, 13, 14 das Laugenfassungsvolumen vor und bestimmt, welche Flaschenreinigungsmaschine mi t welcher Lauge aus den Sedimentationstanks 21, 22, 23, 24 befüllt werden soll. Danach erfolgt die Freigabe einer Rückführpumpe, die nicht dargestellt ist. Die Lauge wird der jeweils zuerst angewählten Flaschenreinigungsmaschine zugeführt, wobei die Pumpe solange fördert, bis das vorgewählte Laugenfassungsvolumen der entsprechenden Flaschenreinigungsmaschine erreicht ist. Dazu wird vorteilhafterweise an jeder Flaschenreinigungsmaschine eine Sonde angebracht, die den Laugenfüllstandspegel anzeigt und bei Erreichen des vorgewählten Laugenpegels ein Signal abgibt, damit das nichtdargestellte Einfüllventil abgeschaltet und gleichzeitig die nächste Flaschenreinigungsmaschine zur Befüllung freigegeben wird, indem das entsprechende Einfüllventil geöffnet wird.

[0019] Die Befüllung wird wie oben beschrieben über eine Einfüllschiene 25 durchgeführt und endet bei Erreichen des jeweiligen Sollaugenpegels. Vorteilhafterweise ist bei einer solchen Reinigungsanlage 10 vorgesehen, daß die Rückführpumpe bei Erreichen eines Mindestfüllstandes im entsprechenden Sedimentationstank abgeschaltet und das entsprechende Füllventil an der Flaschenreinigungsmaschine geschlossen wird, um ein Trockenlaufen der Rückführpumpe zu verhindern.

[0020] Nach Beendigung des Rückfüllvorganges verbleiben in den Konen der jeweiligen Sedimentationstanks etwa 7 cbm Restlauge mit den sedimentierten Schmutzstoffen.

[0021] Die verbleibenden Sedimente werden während der Arbeitsschicht, in der sich die Reinigungslaugen in den Flaschenreinigungsmaschinen 11, 12, 13, 14 befinden, tankweise über eine Abzugsschiene 26 abgezogen und einer Eindickanlage 30 mit einem Eindickturm 31 mittels einer Pumpe, beispielsweise einer Membranpumpe, zugeführt, die ebenfalls nicht dargestellt ist. Der Eindickturm 31 ist im wesentlichen auch ein zylindrisch-konischer Tankbehälter. Das zulaufende Sediment wird über innere Einbauten bis zum Bodenbereich des Behälters geführt und über ein Innenrohr wieder nach oben geleitet. Der Überlauf befindet sich seitlich im oberen Bereich des Behälters.

[0022] Über die hervorgerufene Verdrängungsströmung wird eine weitere Sedimentation im Konusbereich des Eindickturms 31 erreicht. Die überlaufende Lauge wird einem Reinigungslaugentank 32 zugeführt. Von dort aus wird die so gereinigte Lauge in den Sedimentationstank mit dem größten Nutzvolumen zurückgepumpt. Die hier gesammelte, im wesentlichen gereinigte Lauge wird bei der nächsten Laugenrückführung in die Flaschenreinigungsmaschinen zur Ergänzung der Sedimentverluste verwendet.

[0023] Einmal wöchentlich wird der sich im Konusbereich des Eindickturms 31 sammelnde hochalkalische Schlamm abgezogen, so daß der gesamte Laugenkreislauf nur durch dieses Volumen ergänzt werden muß.

[0024] Der sich im Eindickturm 31 sammelnde Schlamm wird wöchentlich einmal mit Hilfe einer Dickstoffpumpe (nicht gezeigt) in einen Neutralisationsbehälter 33 gefördert. Der Neutralisationsbehälter ist mit einem Kaltwasseranschluß 34 und einem Rührwerk versehen, um die Dickmasse aufzudünnen und die Temperatur entsprechend abzusenken. Der Verfahrensschritt dient zur Entlastung der nachgeschalteten Neutralisationspumpe, die auch nicht dargestellt ist.

[0025] Die Neutralisation des aufgedünnten Schlamms erfolgt im Umpumpverfahren über nachgeschaltete Rohrschleifen eines Rohrreaktors 35 unter geregelter Zugabe von CO₂-Gas über eine Rohrleitung 36. Der anfängliche pH-Wert von etwa 13,7 wird durch die Zugabe von CO₂ auf einen pH-Wert von 9 reduziert. Die Reduktion des pH-Wertes erfolgt durch automatische Regelung über eine nichtgezeigte Leitfähigkeitsmeßstation. Nach erfolgter Neutralisation und Abkühlung ist der Schlamm für die anschließende Entsorgung aufbereitet. Der aufbereitete Dünnschlamm im Neutralisationsbehälter 33 wird über ein Dreiwegeventil zu Siebcontainern 37 entsorgt. In der hierfür erforderlichen Rohrleitung ist ein Koagulator 38 für die Zugabe von Flockungsmittel installiert.

[0026] Das Flockungsmittel, ein polymeres Elektrolyt, wir d zuvor in einer Flockungsmittelauflösestation 39 unter proportionaler Zugabe von Wasser angesetzt und mittels Rührwerk gleichmäßig vermischt. Die Aufbereitung des Flockungsmittels läuft zeitgleich mit der Neutralisationsphase ab, so daß eine Entsorgung in die Siebcontainer 37, 40 unmittelbar nach Beendigung der Neutralisation des aufgedünnten Schlamms erfolgen kann. Die Dosierung des Flockungsmittels erfolgt mittels nichtdargestellter Dosierpumpe proportional zur Menge des zu entsorgenden neutralisierten Schlamms.

[0027] Der mit dem Flockungsmittel versetzte Schlamm wird anschließend direkt dem Siebcontainer 37 zugeführt. Der Siebcontainer ist ein genormter Abfallcontainer, der innen mit einer wasserdurchlässigen Auskleidung versehen ist. Im Container erfolgt eine Trennung in feste und flüssige Phase zunächst durch Schwerkraft. Die feste Phase wird im Siebcontainer zurückgehalten, während die flüssige Phase, nämlich neutralisiertes, relativ sauberes Abwasser, durch die Auskleidung hindurchtritt und über einen Ablauf der Kanalisation zugeführt wird.

[0028] Der im Container verbleibende Schlamm wird innerhalb von 24 Stunden stichfest und kann auf einer Normalmülldeponie entsorgt werden.

[0029] Eine Flockung des Schlammes im hochalkalischen Bereich, also ohne vorgeschaltete Neutralisation, ist technisch zwar ebenfalls realisierbar, jedoch muß der dann gewonnene Schlamm auf einer Sondermülldeponie entsorgt werden.

[0030] Neben den vier oben erwähnten Sedimentationstanks 21, 22, 23, 24 der Sedimentationsanlage 20 ist ein weiterer Tank gleicher Bauform als Manipulations- und Neutralisationstank 27 installiert. Dieser Tank hat im wesentlichen folgende Funktionen; er dient als Ersatztank bei Ausfall eines Sedimentationstanks; weiter dient er als Entsorgungstank zur schnellen Entsorgung eines kompletten Laugenbades einer Flaschenreinigungsmaschine bei Überdosierung oder übermäßiger Verschmutzung; weiterhin dient er zur möglichen Aufnahme von Reinlauge aus dem Reinlaugenbehälter 32, der dem Eindickturm 31 nachgeschaltet ist.

[0031] Um Fehlschaltungen bei der Entleerung der Flaschenreinigungsmaschine zu vermeiden, wird die Lauge zunächst in einen entsprechend vorgewählten Sedimentationstank abgelassen. Mit der Laugenrückführpumpe kann dann der Manipulationstank über eine Umpumpschiene 28 befüllt werden. Dieser Umpumpvorgang ist ein manueller Vorgang und kann aus Sicherheitsgründen nicht über die Automatik gefahren werden.

[0032] Wenn die im Manipulationstank 27 befindliche Lauge verworfen werden soll, so ist zunächst eine Neutralisation vorgesehen. Sie erfolgt wie oben beschrieben im Umpumpverfahren über einen Rohrreaktor 29 unter geregelter Zugabe von CO₂-Gas. Durch Zugabe von Kaltwasser wird die Temperatur entsprechend der vorgesehenen Grenzen reduziert, so daß dann eine Abwasserentsorgung ohne weiteres vorgenommen werden kann.

[0033] Das im Behälter verbleibende Sediment wird anschließend über den Eindickturm entsorgt.

[0034] Da der Manipulationstank nur ein begrenztes Volumen hat, wird die Gesamtentsorgung gegebenenfalls schrittweise mit Hilfe der vorgeschalteten Sedimentationstanks vorgenommen.

[0035] Für die Regelung und Steuerung der Reinigungsanlage 10 ist ein freiprogrammierbares System einsetzbar. Dabei können die einzelnen Regelungs- und Steuerungskreise auf drei Bedienebenen aufgeteilt werden, und zwar Vor-Ort-Schaltkästen für die Flaschenreinigungsmaschinen; Hauptschaltkästen für die Sedimentationstankanlage; Schaltkästen für die Eindickanlage.

[0036] Ein vollautomatischer Betrieb mit Einrichtung einer zentralen Bedien- und Überwachungseinheit ist technisch ebenfalls leicht zu realisieren.

Ansprüche

1. Verfahren zum Entsorgen von Lauge aus Reinigungsmaschinen, insbesondere Flaschenreinigungsmaschinen (11, 12, 13, 14), indem die Lauge diskontinuierlich in zugehörige Sedimentationstanks (21, 22, 23, 24) entleert wird, wobei nach mehreren Stunden eine Sedimentation der Schwebeteile hervorgerufen wird, so daß etwa 90 % des Sediments aus der Lauge abgesetzt wird, woraufhin die so größtenteils gereinigte Lauge aus dem oberen Teil der Sedimentationstanks abgepumpt und den Reinigungsmaschinen erneut zugeführt wird, während der zurückgebliebene hochalkalische Schlamm weiter entsorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm und ein Teil der in den Sedimentationstanks (21, 22, 23, 24) verbliebenen Lauge abgezogen und einer Eindickungsanlage (30) zugeführt wird, in der der Schlamm weiter eingedickt wird, daß die sich im oberen Teil des Eindickturms (31) ansammelnde geklärte Reinlauge kontinuierlich abgezogen und nach Zwischenlagerung in einem Reinlaugenbehälter (32) einem Sedimentationstank (21, 22, 23, 24) oder einem Manipulationstank (27) zugeführt wird, daß der sich im Eindickturm (31) ansammelnde Schlamm an einer nachgeschalteten Flockungsmittelstation (39) vorbeigeführt wird, bei der dem Schlamm ein Flockungsmittel zugegeben wird, und daß der Schlamm anschließend in einem Siebcontainer (37, 40) entwässert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Eindickturm (31) ansammelnde Schlamm zuerst einem Neutralisationsbehälter (33) zugeführt wird, indem der Schlamm mit Wasser aufgedünnt und nach Zugabe von CO₂-Gas in einem Rohrreaktor (35) neutralisiert wird, und daß dann der Schlamm an einer nachgeschalteten Flockungsmittelstation (39) vorbeigeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsmaschinen (11, 12, 13, 14) mit gereinigter Lauge nach dem Vertauscherprinzip befüllt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in dem Siebcontainer (37, 40) nach einer bestimmten Entwässerungszeit soweit entwässert wird, daß der entwässerte Schlamm stichfest ist.

Zeichnung