AT394993B

AT394993B - Process for the environmentally friendly disposal of cleaning waters

Info

Publication number: AT394993B
Application number: AT2791A
Authority: AT
Original assignee: Thonhauser Manfred Dipl Ing
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1992-08-10
Also published as: ATA2791A

Abstract

The invention relates to a process for the environmentally friendly disposal of cleaning waters from cleaning systems based on use of hypohalites and hydrogen peroxide, in which the system to be cleaned is, after water cleaning, cleaned with hypochlorite solution and then rinsed with a hydrogen peroxide solution. This makes the waste hypochlorite solutions completely harmless, and these can be discharged into the sewer or receiving body of water without problems.

Description

AT 394 993 BAT 394 993 B

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur umweltfreundlichen Entsorgung von Spülwässern aus Spülsystemen auf Basis einer Verwendung von Hypohalogeniten und Wasserstofiperoxid.The present invention relates to a method for the environmentally friendly disposal of rinsing water from rinsing systems based on the use of hypohalites and hydrogen peroxide.

Die Reinigung und Desinfektion von Gegenständen mit chlorhaltigen Präparaten, d. h. in der Regel mit Hypochloriten, oder mit anderen halogenhaltigen, gegebenenfalls kombinierten Reinigungs- und Desinfektionsmitteln in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, in der milcherzeugenden Landwirtschaft, in Weinkellereien u. dgl. ist allgemeine Praxis. Die genannten Substanzen sind beliebt wegen ihrer hohen mikrobiziden Wirkung und wegen ihres relativ niedrigen Preises.The cleaning and disinfection of objects with chlorine-containing preparations, i.e. H. usually with hypochlorites, or with other halogen-containing, optionally combined detergents and disinfectants in the food and beverage industry, in milk-producing agriculture, in wineries and the like. The like is general practice. The substances mentioned are popular because of their high microbicidal activity and because of their relatively low price.

Seit dem Erwachen eines sensibleren ökologischen Bewußtseins in der Öffentlichkeit sind solche Reinigungsund Desinfektionsmittel unter Beschuß geraten, da sie im Abwasser unter geeigneten Bedingungen Halogenkohlenwasserstoffe erzeugen, die dar Stoffwechsel von lebenden Zellen blockieren können.Since the awakening of more sensitive ecological awareness in public, such cleaning agents and disinfectants have come under fire, since under suitable conditions they produce halogenated hydrocarbons in the wastewater, which can block the metabolism of living cells.

Es ist allgemeiner Wissensstand der Chemie, daß Hypochlorit beim Zusammentreffen mit Wasserstoffperoxid zu Chlorid reduziert wird, wobei im Falle des hauptsächlich verwendeten Natriumhypochlorits Natriumchlorid entsteht, das als umweltneutral gilt Wasserstoffperoxid zerfällt dabei zu Wasser und Sauerstoff nach folgender Gleichung:It is generally known in chemistry that hypochlorite is reduced to chloride when it comes into contact with hydrogen peroxide, whereby sodium chloride is formed in the case of the sodium hypochlorite which is mainly used, which is considered to be environmentally neutral. Hydrogen peroxide decomposes to water and oxygen according to the following equation:

NaOCl + H202—> NaCl + H20 + 02NaOCl + H202- > NaCl + H20 + 02

Bei der Oxidation von Wasserstoffperoxid entsteht Sauerstoff im Status nascendi als Singulett-Sauerstoff, der besonders aktiv auf Mikroorganismen wirkt.The oxidation of hydrogen peroxide produces oxygen in the nascendi status as singlet oxygen, which is particularly active on microorganisms.

Auf Grund dieser Tatsache wurde in der DE-OS 26 37 266 ein Verfahren zur oxidativen Wasserreinigung vorgeschlagen, bei dem das zu behandelnde Wasser der Einwirkung von Singulett-Sauerstoff ausgesetzt wird, der durch Reaktion von Wasserstoffperoxid auf Natriumhypochlorit oder auf Brom in situ hergestellt wird. Zu diesem Zweck sind stöchiometrisch gleiche molare Mengen Hypochlorit und Wasserstoffperoxid erforderlich, was bei dem relativ hohen Preis des Peroxids kostenmäßig stark ins Gewicht Mt.Because of this fact, a process for oxidative water purification was proposed in DE-OS 26 37 266, in which the water to be treated is exposed to the action of singlet oxygen, which is produced in situ by reaction of hydrogen peroxide on sodium hypochlorite or on bromine. For this purpose, stoichiometrically equal molar amounts of hypochlorite and hydrogen peroxide are required, which, given the relatively high price of the peroxide, is expensive in terms of weight.

Auf dem gleichen Chemismus beruht das Verfahren zur Verbesserung von Badewasserqualität, das in der DDR-PS 262 139 vorgeschlagen wurde. Auch hier werden gleichzeitig sauerstoffabgebende Chemikalien, wie Wasserstoffperoxid, und chlorhaltige Desinfektionsmittel, wie Natriumhypochlorit, dem Badewasser zugesetztThe procedure for improving bathing water quality, which was proposed in GDR PS 262 139, is based on the same chemistry. Here too, oxygen-releasing chemicals, such as hydrogen peroxide, and chlorine-containing disinfectants, such as sodium hypochlorite, are added to the bathing water at the same time

Die Verwendung von hypochloriger Säure HOC1 zur abschließenden Behandlung von vorgereinigtem Trinkwasser wird in der US-PS 4 693 832 beschrieben. Die HOC1 stellt bei einem pH-Wert von 3 bis 6 freies Chlor für eine vollständige Desinfektion des Wassers zur Verfügung. Die Vorreinigung des Wassers kann mit den verschiedensten Substanzen, u. a. auch mit Wasserstoffperoxid erfolgen. Auch eine abschließende zusätzliche Desinfektion des mit Hypochlorsäure desinfizierten Wassers kann vorgesehen werden. In beiden Fällen dient das Wasserstoffperoxid zusätzlich zur Hypochlorsäure als Desinfektionsmittel.The use of hypochlorous acid HOC1 for the final treatment of pre-cleaned drinking water is described in U.S. Patent 4,693,832. The HOC1 provides free chlorine for a complete disinfection of the water at a pH of 3 to 6. The pre-cleaning of the water can be done with a variety of substances, including a. also done with hydrogen peroxide. A final additional disinfection of the water disinfected with hypochlorous acid can also be provided. In both cases, the hydrogen peroxide serves as a disinfectant in addition to the hypochlorous acid.

Die EP-A3 0 068 458 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser, das verschiedene oxidierbare Inhaltstoffe enthält mit Wasserstoffperoxid. Als oxidierbare Inhaltstoffe werden Cyanide, Sulfide, Sulfite, Thiosulfate, Thiocyanate und/oder organische Substanzen genannt. Die Zudosierung des Wasserstoffperoxids wird über Meßgeräte gesteuert, die in einem Teilstrom des Abwasserstroms angeordnet sind und laufend pH-Wert und Redoxpotential des Abwassers messen.. Während das zuletzt genannte Verfahren mit Wasserstoffperoxid allein arbeitet, wird in der US-PS 4 075 094 vorgeschlagen, die Abwässer aus der Herstellung chlorierter Isocyanurate nur mit Natriumhypochlorit zu oxidieren.EP-A3 0 068 458 describes a process for the treatment of waste water which contains various oxidizable ingredients with hydrogen peroxide. Cyanides, sulfides, sulfites, thiosulfates, thiocyanates and / or organic substances are mentioned as oxidizable ingredients. The metering of the hydrogen peroxide is controlled by measuring devices which are arranged in a partial stream of the waste water stream and continuously measure the pH value and redox potential of the waste water. While the latter method works with hydrogen peroxide alone, it is proposed in US Pat. No. 4,075,094 to oxidize the waste water from the production of chlorinated isocyanurates only with sodium hypochlorite.

Bei der allgemein üblichen Reinigung und Desinfektion von Gegenständen, Anlagen, Leitungen u. dgl. in der Lebensmittelindustrie ist es allgemeine Praxis, nach der Hypochloritieinigung mit Wasser nachzuspülen, wodurch ein umweltschädliches Abwasser mit wechselnden Hypochloritgehalten entsteht, dessen Ableitung in den Kanal problematisch bzw. verboten ist. Außerdem bleibt stets ein gewisser Chlorgeruch in den gereinigten Geräten oder Gefäßen, der gerade in der Nahrungsmittelindustrie als besonders störend empfunden wird.When cleaning and disinfecting objects, systems, lines and the like. The like. In the food industry, it is common practice to rinse with water after hypochlorite cleaning, which results in environmentally harmful wastewater with changing hypochlorite contents, the discharge of which into the sewer is problematic or prohibited. In addition, there is always a certain smell of chlorine in the cleaned devices or vessels, which is particularly annoying in the food industry.

Im Gegensatz zu all diesen genannten Reinigungs- und Desinfektionsverfahren ist das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: nach Spülung des zu reinigenden Systems mit Wasser in einer ersten StufeIn contrast to all of the cleaning and disinfection processes mentioned, the process according to the invention is characterized by the following process steps: after rinsing the system to be cleaned with water in a first stage

Spülung des Systems mit Hypochloritlösung in einer zweiten Stufe und anschließende Nachspülung mit Wasserstoffperoxidlösung in einer dritten Stufe.Flushing the system with hypochlorite solution in a second stage and then rinsing with hydrogen peroxide solution in a third stage.

Bei Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens zeigte sich, daß 1. ) der Chlorgeruch aus den Geräten und Gefäßen sofort verschwunden war und 2. ) die Ablauge im Kanal praktisch hypochloritfrei war, d. h. umweltfreundlich entsorgt wurde. Aus demWhen this process according to the invention was carried out, it was found that 1.) the chlorine smell from the devices and vessels immediately disappeared and 2.) the waste liquor in the channel was practically hypochlorite-free, d. H. was disposed of in an environmentally friendly manner. From the

Gefahrenstoff Hypochlorit (Wassergefährdungsklasse 3) wurde das ökologisch neutrale Chlorid (Wassergefährdungsklasse 0). -2-Hazardous substance hypochlorite (water hazard class 3) became the ecologically neutral chloride (water hazard class 0). -2-

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Wenn durch die abschließende Wasserstoffperoxidzugabe noch eine zusätzliche Desinfektionswirkung in dem zu spülenden System auftritt, so kann dies ein Vorteil sein, doch sind die zugesetzten Wasserstoffperoxidmengen aus wirtschaftlichen Gründen nicht so groß, daß diese Wirkung ernstlich zum Tragen kommtIf an additional disinfectant effect occurs in the system to be rinsed due to the final addition of hydrogen peroxide, this can be an advantage, but the amounts of hydrogen peroxide added are not so large for economic reasons that this effect has a serious effect

Anhand der angeschlossenen Zeichnung werden das herkömmliche und das erfindungsgemäße Reinigungs-S verfahren erläutert.The conventional and the cleaning method according to the invention are explained on the basis of the attached drawing.

Fig. 1 zeigt die Abfolge des herkömmlichen Verfahrens,1 shows the sequence of the conventional method,

Fig. 2 zeigt die Abfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens und2 shows the sequence of the method and

Fig. 3 stellt die Sanitation einer Getränke-Abfüll-Linie dar. 103 shows the sanitation of a beverage filling line. 10

Bei dem herkömmlichen Verfahren nach Fig. 1 werden die Gefäße oder Geräte in Stufe (1) mit Wasser, in Stufe (2) mit Hypohalogenit- (meist Natriumhypochlorit)-Lösung und in Stufe (3) wieder mit Wasser gespült. Dabei gelangen stets Reste von NaOCl in die Kanalisation.In the conventional method according to FIG. 1, the vessels or devices are rinsed in step (1) with water, in step (2) with hypohalite (mostly sodium hypochlorite) solution and in step (3) with water. Residues of NaOCl always get into the sewage system.

Meist wird noch ein Desinfektionsschritt mit tensidhaltigen oder anderen anorganischen Desinfektionsmitteln 1S nachgeschaltet, der zusätzliche Chemikalienreste in das Abwasser abgibt.Usually, a disinfection step with surfactant-containing or other inorganic disinfectants 1S is added, which releases additional chemical residues into the wastewater.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 2 wird in Stufe (1) wie üblich mit Wasser, in Stufe (2) mit Hypohalogenit-Lösung und in Stufe (3) mit einer Wasserstoffperoxid-Lösung gespült Die Steuerung der Spülflüssigkeitsmenge in Stufe (3) erfolgt über ein Meß- undRegelgerät (G), das entweder dieHypohalogenitkonzentration oder die Wasserstoffperoxidkonzentration des Abwassers mißt. 20 Nach diesem Prinzip können Tanks, Rohrleitungen, Abfüll-Linien und sämtliche sonstigen Geräte oder Gefäße in Molkereien, Brauereien, Herstellungsbetrieben für alkoholfreie Getränke und Weinkellereien sowie Melkmaschinen in der Landwirtschaft gereinigt und desinfiziert werden. Das wasserstoffperoxidhaltige Spülwasser kann zum Zwecke der Standdesinfektion in der Abfüll-Linie verbleiben.In the process according to the invention according to FIG. 2, rinsing is carried out as usual in step (1) with water, in step (2) with hypohalite solution and in step (3) with a hydrogen peroxide solution. The rinsing liquid quantity is controlled in step (3) via a measuring and control device (G), which measures either the hypohalite concentration or the hydrogen peroxide concentration of the waste water. 20 According to this principle, tanks, pipelines, filling lines and all other devices or vessels in dairies, breweries, manufacturing companies for non-alcoholic beverages and wineries as well as milking machines in agriculture can be cleaned and disinfected. The rinse water containing hydrogen peroxide can remain in the filling line for the purpose of disinfecting the stand.

Das Meß- und Regelgerät mißt entweder die AOX-Konzentration im Abwasser oder ermittelt und minimiert mit 25 Hilfe einer Redox-Elektrode den Überschuß an Peroxid im Abwasser.The measuring and control device either measures the AOX concentration in the waste water or determines and minimizes the excess of peroxide in the waste water with the help of a redox electrode.

In Fig. 3 ist die Sanitation einer Getränke-Abfüll-Linie dargestellt Die Abfüll-Linie, bestehend aus Fülltank (1), Pumpe (2), Schichtenfilter (3), Membranfilter (4), Schläuchen und Leitungen (5) und Flaschenfüller (6) u. dgl. wird durch Befüllen mit NaOCl-haltigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln, der sog. Lauge, gereinigt3 shows the sanitation of a beverage filling line. The filling line, consisting of filling tank (1), pump (2), layer filter (3), membrane filter (4), hoses and lines (5) and bottle filler ( 6) u. The like. Is cleaned by filling with NaOCl-containing cleaning and disinfectants, the so-called lye

Anschließend wird mit Frischwasser nachgespült, wobei die Lauge mit dem Spülwasser in die Kanalisation 30 gelangt.It is then rinsed with fresh water, the lye with the rinsing water reaching the sewage system 30.

Nach dem bisherigen Verfahren wird die Abfüll-Linie noch zusätzlich einer Standdesinfektion unterzogen und die Desinfektionslösung wieder mit Frischwasser ausgespült.According to the previous procedure, the filling line is additionally subjected to a stand disinfection and the disinfectant solution is rinsed out with fresh water.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren entfallen beide Frischwasserspülungen. Nach der Reinigung und Desinfektion mit Hypochlorit wird mit wasserstofiperoxidhaltiger Lösung gespült, wodurch das Hypochlorit zu Chlorid 35 reduziert wird, und gleichzeitig findet eine V erstärkung der Desinfektionswirkung durch Freisetzung von Singulett-In the method according to the invention, both fresh water rinses are omitted. After cleaning and disinfection with hypochlorite, the solution is rinsed with a solution containing hydrogen peroxide, which reduces the hypochlorite to chloride 35, and at the same time the disinfection effect is strengthened by the release of singlet

Sauerstoff statt Anstelle der zweiten Frischwasserspülung bleibt die wasserstoffperoxidhaltige Lösung in der Abfüll-Linie und bewirkt die erforderliche Standdesinfektion.Instead of the second fresh water rinse, oxygen instead of the hydrogen peroxide-containing solution remains in the filling line and causes the required level disinfection.

Die in der Anlage verbliebene, weitgehend verbrauchte, wasserstoffperoxidhaltige Desinfektionslösung kann dann ohne weiteres in die Kanalisation äbgelassen werden, da Spuren von chemisch reinem Wasserstoffperoxid für 40 Mensch und Umwelt ungiftig sind.The largely used, hydrogen peroxide-containing disinfectant solution remaining in the system can then easily be discharged into the sewage system, since traces of chemically pure hydrogen peroxide are non-toxic to people and the environment.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in - der kostengünstigen Hauptreinigung und -desinfektion mit Hypochlorit, - der sicheren Kurzzeit-Desinfektionswirkung mit Hilfe des ungiftigen Wasserstoffperoxids in kaltem Zustand, 45 - der Entgiftung von hypohalogenithaltigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln im Abwasser, somit derThe advantages of the method according to the invention are - the inexpensive main cleaning and disinfection with hypochlorite, - the safe short-term disinfection effect with the help of the non-toxic hydrogen peroxide in the cold state, 45 - the detoxification of cleaning agents and disinfectants containing hypohalite in the wastewater, thus the

Erreichung der Wassergefährdungsklasse 0 und - der Verkürzung der Arbeitsvorgänge, da die Frischwasser-Zwischenspülung entfällt.Achievement of water hazard class 0 and - the shortening of the work processes, since the fresh water intermediate rinsing is not necessary.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich an sich bekannte Reinigungs- und Desinfek-50 tionsmittel jeweils auf Basis von Hypochloriten bzw. Wasserstoffperoxid. Für Großverbraucher empfiehlt sich dieKnown detergents and disinfectants based on hypochlorites or hydrogen peroxide are suitable for carrying out the method according to the invention. For bulk consumers, the is recommended

Verwendung der Chemikalien an sich und eine Ermittlung der nötigen Quantitäten im eigenen Verfahren. -3- 55Use of the chemicals themselves and determination of the necessary quantities in your own process. -3- 55

Claims

AT 394 993 B PATENT CLAIMS 1. Process for the environmentally friendly disposal of rinsing water from rinsing systems based on the use of hypohalites and hydrogen peroxide, characterized by the following process steps: after rinsing the system to be cleaned with water in a first stage, rinsing the system with hypochlorite solution in a second stage and subsequent rinsing with hydrogen peroxide solution in a third stage.

2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogen peroxide addition is controlled via a measuring and control device which measures the hypochlorite concentration in the waste water.

3. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogen peroxide addition is controlled by a measuring and control device which measures the excess concentration of hydrogen peroxide in the wastewater. 1 sheet drawing -4-