DE19654619A1

DE19654619A1 - Washing machine water recycling

Info

Publication number: DE19654619A1
Application number: DE19654619A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Braekow; Max Dipl Chem Olschewski; Teja Prof Dipl Chem Dr Reetz
Original assignee: HOCHTEMPERATUR MATERIALIEN und
Current assignee: HOCHTEMPERATUR MATERIALIEN und
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-06-25

Abstract

To recycle water used in a washing machine, the collected waste water is cleaned of solid particles, and then separated into a clean fraction to be used as rinsing water in the washing machine and a further fraction containing components required for the washing process and which can be augmented to be used as the washing water. Also claimed is a washing machine with a container (B) to collect the waste rinsing (S) and washing (W) water. A flocking unit (F) flocks solid particles in the water, to be extracted by gravity. The water is then separated into a clean fraction for rinsing, and a fraction for use as washing water. A monitor (ME) measures the concentration of washing components in the water, and a dosing unit (WD) brings the concentration of detergents and the like up to a nominal concentration.Pumps and pipes carry the waste water and the separated fractions between the washing machine components, and lead the rinsing water and regenerated washing water int o the machine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Wasch- und Spülwasser zwecks Wiederverwendung, bei dem das gebrauchte Wasch- und Spülwasser in einem Behälter gesammelt wird, wobei das aus Wasch- und Spülwasser bestehende Abwasser in zwei Teile getrennt wird, von denen ein Teil nach Aufbereitung mit den noch im aufbereiteten Abwasser vorhandenen waschaktiven Substanzen wiederverwendet wird, und der andere Teil nach Aufbereitung mindestens als Teil des Spülwassers wiederverwendet wird, und eine Vorrichtung hierzu.The invention relates to a method for processing washing and Rinse water for reuse, in which the used washing and Rinsing water is collected in a container, the washing and Rinsing water existing wastewater is separated into two, one of which Part after treatment with the waste water still present in the treated water detergent substances is reused, and the other part after Treatment is reused at least as part of the rinse water, and a device for this.

Dem Stand der Technik nach sind Lösungen für die Behandlung von Abwasser aus der Textilindustrie bekannt, die auf eine Reinigung des Wassers über beispielsweise Filtration, Flotation, Flockung, Ionenaustausch, Osmose und biologische Verfahren bzw. durch Kombination solcher Einzelmaßnahmen gerichtet sind.The state of the art provides solutions for the treatment of wastewater known from the textile industry, which is based on cleaning the water for example filtration, flotation, flocculation, ion exchange, osmosis and biological processes or by combining such individual measures are directed.

So ist zum Beispiel in US-PS 4.772.398 die Aufbereitung des Abwassers aus der Textilbehandlung mittels Schaumflotation beschrieben, wobei Fasern aus dem Abwasser entfernt werden.For example, in US Pat. No. 4,772,398 the treatment of the waste water from the Textile treatment using foam flotation described, fibers from the Waste water to be removed.

Bei einem in DD 240 733 beschriebenen Verfahren zur Aufbereitung von chemisch verunreinigtem Abwasser aus der Textilindustrie wird dieses geflockt und die entstehenden Flocken durch adsorptive Filtration entfernt. Damit kann eine nur teilweise gereinigte Lösung erzeugt werden, die entsorgt oder wiederverwertet werden kann.In a method described in DD 240 733 for the preparation of chemically contaminated wastewater from the textile industry is flocculated and the resulting flakes are removed by adsorptive filtration. So that can a partially cleaned solution is generated that is disposed of or can be recycled.

In einem vielstufigen Prozeß werden in der in DE 31 16 942 dargestellten Lösung mittels dreier aufeinanderfolgender Umkehrosmosetrennstufen und anschließender Verdampfung hochbelastete Teilströme aus Textilbearbeitungsprozessen aufgearbeitet, um die Belastung durch die Hauptmenge des Abwassers zu reduzieren. Durch die hohe Aufkonzentrierung oder Eindickung kann das Textilabwasser rückstandslos entsorgt werden. Die Farbstoffe sind dabei durch Abtrennung wiedergewinnbar.In a multi-stage process are described in DE 31 16 942 Solution by means of three successive reverse osmosis separation stages and subsequent evaporation from highly contaminated partial flows Textile processing processes worked up to the burden of Reduce bulk of wastewater. Due to the high concentration or thickening, the textile waste water can be disposed of without residue. The Dyes can be recovered by separation.

Die erwähnten Lösungen ermöglichen nur eine teilweise Reinigung des Abwassers, das in den meisten Fällen dann auch nur "gereinigter" entsorgt wird. Nachteilig sind bei den genannten Lösungen die schwere Filtrierbarkeit, das Zusetzen der Filter, die große Menge notwendigen Flockungsmittels bei der Flotation und bei der Umkehrosmose das nicht für die Wiederverwendung geeignete Eluat, das als Abwasser entsorgt wird.The solutions mentioned only allow partial cleaning of the Waste water, which in most cases is then only "cleaned". A disadvantage of the solutions mentioned is the difficult filterability, that Clogging the filter, the large amount of necessary flocculant Flotation and in reverse osmosis this is not for reuse suitable eluate, which is disposed of as waste water.

Die erwähnten Lösungen sind deshalb nicht für eine weitgehend vollständige Wiederverwendung des Abwassers für eine Kreislaufführung in Textilwäschereien geeignet. Für die Aufbereitung zur Wiederverwendung von Abwasser, das bei der Reinigung von Fahrzeugen anfällt, ist in DE 41 24 915 ein Verfahren beschrieben, bei dem das aus benutztem Waschwasser und benutztem Spülwasser bestehende Abwasser einem Behältnis zugeführt wird, ein Teil des Abwassers zur Gewinnung zumindest eines Teils des benötigten Waschwassers lediglich filtriert wird, und die im Abwasser vorhandenen waschaktiven Substanzen wiederverwendet werden, und ein Teil des Abwassers zur Gewinnung mindestens eines Teils des benötigten Spülwassers durch Flotation aufbereitet wird. Die Erfindung geht von diesem Stand der Technik aus. Das beschriebene Verfahren ist jedoch für eine Aufbereitung des Abwassers von z. B. Textilwäschereien zur Wiederverwendung nicht geeignet, da für diese Anwendung eine wesentlich höhere Trennschärfe für Spülwasser und Waschlauge erforderlich ist. Außerdem wird nach Aufbereitung des Abwassers wiederum ein Teil in die Kanalisation abgeleitet.The solutions mentioned are therefore not for a largely complete Reuse of wastewater for recycling in Suitable for textile laundries. For reprocessing Wastewater that arises when cleaning vehicles is in DE 41 24 915 Process described, in which the used washing water and existing wastewater is used in a container, part of the wastewater for the extraction of at least part of the required Wash water is only filtered, and those present in the wastewater detergent substances are reused, and part of the wastewater to obtain at least part of the rinse water required Flotation is processed. The invention is based on this prior art. However, the method described is for the treatment of the waste water from e.g. B. Textile laundries are not suitable for reuse because of this Application a much higher selectivity for rinse water and Soapy water is required. In addition, after treatment of the wastewater again a part is drained into the sewage system.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Aufbereiten von Wasch- und Spülwasser zwecks Wiederverwendung anzugeben, das eine Kreislaufführung des Wassers und somit eine Wiederverwendung sowohl im Waschprozeß unter Einhaltung der notwendigen Parameter der Waschlauge bei effektivem Verbrauch der waschaktiven Komponenten als auch im Spülprozeß ermöglicht und damit Abwasser vermeidet, sowie eine Vorrichtung hierzu.It is therefore an object of the invention to provide a method for processing Wash and rinse water for reuse specify one Water circulation and thus reuse both in the Washing process in compliance with the necessary parameters of the wash liquor effective consumption of the active washing components as well as in the rinsing process enables and thus avoids waste water, as well as a device for this.

Die Aufgabe wird in einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus dem gesammelten Abwasser zunächst Feststoffteilchen entfernt werden, danach das gesammelte Abwasser getrennt wird in eine reine Fraktion, die als wiederzuverwendendes Spülwasser der Waschanlage zugeführt wird, und in eine zweite Fraktion, bei der die im Waschprozeß verbrauchten Komponenten bestimmt und bis zu einer für den Waschprozeß notwendigen Sollkonzentration ergänzt werden und die als Waschlauge der Waschanlage zugeführt wird.The task is carried out in a procedure of the type mentioned at the beginning solved according to the invention in that from the collected waste water first solid particles are removed, then the collected waste water is separated into a pure fraction, which is used as rinsing water the washing system is fed, and in a second fraction, in which the in Determined components used washing process and up to one for the Washing process necessary target concentration are supplemented and the as Wash liquor is fed to the car wash.

Der Erfindung gemäß wird also das gebrauchte, in einem Behälter gesammelte Wasch- und Spülwasser, welches zahlreiche Stoffe gelöst enthält, getrennt in ein wiederzuverwendendes Spülwasser, d. h. Wasser ohne gelöste Teilchen, und nach Ergänzung der verbrauchten Bestandteile des Waschmittels in eine wiederzuverwendende Waschlauge. Damit ist ein nahezu geschlossener Kreislauf des in einer Waschanlage notwendigen Brauchwassers gegeben.According to the invention, the used, collected in a container Washing and rinsing water, which contains numerous substances in solution, separated into one reusable rinse water, d. H. Water without dissolved particles, and after completing the used components of the detergent in a reusable wash liquor. This is an almost closed one Circulation of the hot water required in a washing system.

In einer Ausführungsform wird das Abwasser vor Eintritt in den Sammelbehälter durch eine Siebeinheit geleitet. Dabei werden bereits die groben Feststoffteilchen aus dem Abwasser entfernt.In one embodiment, the wastewater is before entering the collection tank passed through a sieving unit. The rough ones are already there Solid particles removed from the waste water.

Andere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, weitere Feststoffteilchen zunächst auszuflocken und dann mittels Schwerkrafttrennung zu entfernen, insbesondere mittels Absetzen der Feststoffteilchen oder mittels Flotation. Zur Flockung der Feststoffteilchen wird bei diesem Verfahrensschritt der pH-Wert eingestellt, ein Flockungsmittel bzw. -hilfsmittel zugeführt sowie die günstigste Temperatur eingestellt.Other embodiments of the invention provide further solid particles first flocculate and then remove by gravity separation, in particular by settling the solid particles or by means of flotation. For Flocculation of the solid particles becomes the pH in this process step set, added a flocculant or auxiliary and the cheapest Temperature set.

Je nach Verschmutzungsgrad der Wäsche kann es sich als vorteilhaft zur Trennung und Entfernung aller Feststoffteilchen erweisen, das bereits durch Absetzen bzw. Flotation aufbereitete Abwasser anschließend zu filtrieren.Depending on the degree of soiling of the laundry, it can be advantageous Separation and removal of all solid particles prove that through Settling or flotation of treated wastewater can then be filtered.

Die Trennung in zwei Fraktionen, in eine reine, in der keine gelösten Teilchen mehr enthalten sind, und in eine weniger reine, die die unverbrauchten Anteile der Waschmittelkomponenten enthält, wird in weiteren Ausführungsformen mittels Umkehrosmose oder Gefrierkonzentrierung durchgeführt.The separation into two fractions, in a pure one, in which no dissolved particles more are included, and in a less pure one, the unused portions which contains detergent components is used in further embodiments using reverse osmosis or freeze concentration.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die einer Waschanlage nachgeordnet ist, besteht aus einem Behälter, der als Sammelbehälter für das aus Spülwasser und Waschlauge bestehende Abwasser dient; einer Flockungseinheit, in der noch vorhandene Feststoffteilchen ausgeflockt werden; einer Schwerkrafttrennungseinheit, in der die geflockten Feststoffe aus dem Abwasser entfernt werden; einer Trenneinheit, in der das von Feststoffen gereinigte Abwasser getrennt wird in eine für Spülzwecke geeignete Fraktion und eine die Waschmittelreste enthaltende Fraktion; einer Meßeinheit zur Ermittlung der im Waschprozeß verbrauchten Anteile des Waschmittels; einer Waschmitteldosiereinrichtung, die die im vorangegangenen Waschprozeß verbrauchten Komponenten des Waschmittels auf die Sollkonzentration der Waschlauge auffüllt; weiteren Pumpen und Leitungen für den Transport des Abwassers und der getrennten Fraktionen zwischen den einzelnen Bestandteilen der Vorrichtung und für die Rückführung der Fraktionen aus dem aufbereiteten Abwasser als Spülwasser und als Waschlauge mit definierter Sollkonzentration in die Waschanlage.The device according to the invention, which is arranged downstream of a washing system, consists of a container that serves as a collecting container for the rinsing water and Wash liquor existing wastewater is used; a flocculation unit in which still existing solid particles are flocculated; one Gravity separation unit in which the flocculated solids from the wastewater be removed; a separation unit in which the cleaned of solids Waste water is separated into a fraction suitable for flushing purposes and a die Fraction containing detergent residues; a measuring unit for determining the Parts of the detergent used in the washing process; one Detergent dosing device, which in the previous washing process used components of the detergent to the target concentration of Replenishes wash liquor; further pumps and lines for the transport of the Waste water and the separate fractions between the individual components the device and for the return of the fractions from the processed Wastewater as rinse water and as wash liquor with a defined target concentration into the car wash.

Zur Trennung des Abwassers von groben Feststoffteilchen vor Einleitung in den Sammelbehälter ist in einer Ausführungsform der Erfindung vor dem Behälter eine Siebeinheit angeordnet.To separate the waste water from coarse solid particles before discharge into the In one embodiment of the invention, the collecting container is in front of the container a sieve unit is arranged.

Gemäß der Erfindung ist in einer anderen Ausführungsform vorgesehen, daß die Schwerkrafttrennungseinheit eine Absetzeinheit oder eine Flotationseinheit ist, in der die geflockten Feststoffteilchen durch die Wirkung der Schwerkraft von dem verbleibenden gebrauchten Spül- und Waschwasser getrennt werden. Die Flotationseinheit arbeitet mit mikroskopisch kleinen Luftbläschen, die auch feinste bis kolloidale Feststoffteilchen aufschwimmen lassen. Als Flotationsschaum werden die Feststoffteilchen dann abgeschöpft.According to the invention it is provided in another embodiment that the Gravity separation unit is a settling unit or a flotation unit, in which the flocculated solid particles by the action of gravity from the remaining used rinse and wash water can be separated. The Flotation unit works with microscopic air bubbles, which too let the finest to colloidal solid particles float. As The solid particles are then skimmed off by flotation foam.

In weiteren Ausführungsformen ist vorgesehen, die Trennungseinheit als Umkehrosmoseeinheit oder als Gefriertrockeneinheit auszubilden. In der Umkehrosmoseeinheit wird ein Teil des von Feststoffteilchen gereinigten Abwassers durch die Osmosemembran gedrückt. Dieses Permeat wird in die Waschanlage rückgeführt und für Spülzwecke eingesetzt. Das Eluat enthält in einem hohen Maß unverbrauchte Waschmittelanteile. Diese Waschmittellauge wird durch Zusatz der im Waschprozeß verbrauchten Komponenten des Waschmittelanteile, die in der nachgeordneten Meßeinheit bestimmt werden, bis zur Soll-Konzentration der Waschlauge angereichert. Nunmehr wird die korrigierte Eluatlösung wieder in den Waschprozeß zurückgegeben. In further embodiments, the separation unit is provided as To design reverse osmosis unit or as a freeze-drying unit. In the Reverse osmosis unit becomes a part of that cleaned of solid particles Waste water through the osmosis membrane. This permeate is in the Washer recycled and used for washing purposes. The eluate contains in a high level of unused detergent. This detergent solution is by adding the components of the used in the washing process Detergent proportions, which are determined in the downstream measuring unit, up to enriched to the target concentration of the wash liquor. Now the corrected eluate solution is returned to the washing process.

Eine automatische Prozeßkontrolle ermöglicht die schnelle und sichere Einstellung der Sollkonzentration der Komponenten des Waschmittels in der aufbereiteten Waschlauge und somit eine Wiederverwendung des aufbereiteten Wasch- und Spülwassers unter Einhaltung der Dosiervorschriften in der Zusammensetzung der Waschlauge.An automatic process control enables fast and safe Setting the target concentration of the components of the detergent in the processed wash liquor and thus a reuse of the treated washing and rinsing water in compliance with Dosage regulations in the composition of the wash liquor.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated in an embodiment with reference to a drawing explained.

Dabei zeigt die Fig. 1 schematisch die Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Kreislaufführung des Brauchwassers einer Waschanlage.The Fig. 1 schematically shows the components of the inventive device for circulating the hot water of a car wash.

Das sich aus Spülwasser S und Waschlauge W zusammensetzende Abwasser einer Waschanlage WA wird durch eine Siebeinheit SB geleitet und in einem Behälter B gesammelt. In der Siebeinheit SB werden zunächst die groben Feststoffteilchen entfernt. Die noch verbliebenen Feststoffteilchen werden in der Flockungseinheit F ausgeflockt und in der dem Sammelbehälter B nachgeordneten Flotationseinheit FL entfernt. Anstelle der Flotationseinheit FL kann auch ein Lamellenfilter verwendet werden, wenn die Flocken - durch Zusatz geeigneter üblicher Flockungsmittel bzw. -hilfsmittel - spontan die notwendige Masse (Schwere für die Schwerkrafttrennung) erreichen. Das von den Feststoffteilchen gereinigte Abwasser gelangt über eine Druckpumpe P in eine Umkehrosmoseeinheit UO, in der ca. 21 : 3 der Lösung durch die Osmosemembran gedrückt werden. Diese Umkehrosmoseeinheit UO hat die Wirkung einer "technischen Niere", in der also das Abwasser in zwei Fraktionen getrennt wird, in das durch die Membran gedrückte Permeat PE, das für Spülzwecke der Waschanlage WA direkt zugeführt wird, und das Eluat EL, das etwa 50 bis 90% unverbrauchte Waschmittelanteile in der flotierten Lösung enthält. Nachdem in einer Meßeinheit ME die verbrauchten Komponenten des Waschmittels KW, mindestens jedoch die verbrauchte Tensidmenge, ermittelt und in einer Waschmitteldosieranlage WD der zweiten Fraktion wieder zugeführt worden sind, wird diese Lösung als "korrigierte Eluatlösung", d. h. als Waschmittel in nunmehr etwas flüssigerer Form als ursprünglich, in die Waschanlage WA eingeleitet. The waste water composed of rinsing water S and wash water W. a washing plant WA is passed through a sieving unit SB and in one Container B collected. In the sieving unit SB, the rough ones are first Removed solid particles. The remaining solid particles are in the Flocculated flocculation unit F and in the collection container B downstream flotation unit FL removed. Instead of the flotation unit FL a lamellar filter can also be used if the flakes pass through Add suitable suitable flocculants or auxiliaries - spontaneously die reach the required mass (gravity for gravity separation). That from The waste water purified from the solid particles enters via a pressure pump P in a reverse osmosis unit UO, in which approx. 21: 3 of the solution by the Osmosis membrane can be pressed. This reverse osmosis unit UO has the Effect of a "technical kidney" in which the wastewater in two fractions is separated into the permeate PE pressed through the membrane, which is used for Purge purposes of the washing system WA is fed directly, and the eluate EL, the about 50 to 90% unused detergent in the floated solution contains. After in a measuring unit ME the used components of the Detergent KW, but at least the amount of surfactant consumed, determined and fed back to the second fraction in a detergent dosing system WD this solution is called a "corrected eluate solution", i.e. H. as Detergent in a slightly more liquid form than originally, in the Washer WA initiated.

Als vorteilhaft bei der Erfindung hat sich herausgestellt, daß für die Kreislaufführung des Wassers in einer Waschanlage, d. h. für ihre Aufbereitung und Wiederverwendung nur Einzelkomponenten zur geforderten Soll-Kon zentration des Waschmittels entsprechend den Dosiervorschriften ergänzt werden müssen, nicht jedoch der gesamte Waschmittelkomplex.It has been found advantageous in the invention that for Circulating water in a car wash, d. H. for their preparation and reuse only individual components for the required target con concentration of the detergent added in accordance with the dosing instructions must, but not the entire detergent complex.

Claims

1. A method for treating washing and rinsing water for reuse, in which the used washing and rinsing water is collected in a container, the waste water consisting of washing and rinsing water being separated into two parts, one part of which is treated with the Wash-active substances still present in the treated wastewater are reused, and the other part is reused after treatment at least as part of the rinse water, characterized in that solid particles are first removed from the collected wastewater, then the collected wastewater is separated into a pure fraction, which reusable rinsing water is fed to the washing system, and into a second fraction in which the components used in the washing process are determined and supplemented to a desired concentration necessary for the washing process and which is fed to the washing system as wash liquor.

2. The method according to claim 1, characterized in that the waste water is passed through a sieve unit before it enters the collection container becomes.

3. The method according to claim 1, characterized in that the solid particles first flocked up and then by means of gravity separation be removed.

4. The method according to claim 3, characterized in that gravity separation is carried out by settling the solid particles becomes.

5. The method according to claim 3, characterized in that gravity separation is carried out by flotation of the solid particles.

6. The method according to claim 1, characterized in that the separation into two fractions is carried out by means of reverse osmosis.

7. The method according to claim 1, characterized in that separation into two fractions was carried out using freeze concentration becomes.

8. Device for treating washing and rinsing water for reuse for a method according to claim 1, which is arranged downstream of a washing system (WA) and consists of

a container (B), which serves as a collecting container for the waste water consisting of rinsing water (S) and wash liquor (W),
- a flocculation unit (F) in which the remaining solid particles are flocked up,
- A gravity separation unit in which the flocculated solids are removed from the wastewater
a separation unit in which the waste water cleaned of solids is separated into a fraction suitable for rinsing purposes and a fraction containing the detergent residues,
a measuring unit (ME) for determining the portions of the detergent used in the washing process,
a detergent dosing device (WD) which fills the components of the detergent used in the previous washing process to the desired concentration of the detergent solution,
- Further pumps and lines for the transport of the wastewater and the separate fractions between the individual components of the device and for the return of the fractions from the treated wastewater as rinsing water and as washing liquor with a defined target concentration in the washing system.

9. The device according to claim 8, characterized in that in front of the container (B) a sieve unit (SB) is arranged in which the separation of the waste water from coarse solid particles.

10. The device according to claim 8, characterized in that the gravity separation unit is a settling unit.

11. The device according to claim 8, characterized in that the gravity separation unit is a flotation unit (FL).

12. The device according to claim 8, characterized in that the separation unit is a reverse osmosis unit (UO).

13. The apparatus according to claim 8, characterized in that the separation unit is a freeze concentration unit.

14. The apparatus according to claim 8, characterized in that the device has an automatic process control for setting the Target concentration of the components of the detergent in the processed Has wash liquor.