DE3341935C2

DE3341935C2 - Verfahren zur thermischen Entsorgung von in einer Mülldeponie anfallenden anorganisch/organisch belasteten flüssigen Mischabwässern

Info

Publication number: DE3341935C2
Application number: DE19833341935
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Bauschlicher; Günter Dipl.-Ing. 4100 Duisburg Hofmann; Wolfgang Dipl.-Ing. 4150 Krefeld Linstaedt; Egwin Dipl.-Ing. 4300 Essen Walter; Wolfgang Dipl.-Ing. 4134 Rheinberg Wöhlk
Original assignee: Standard-Messo Verfahrenstechnik GmbH, 4100 Duisburg
Priority date: 1983-11-21
Filing date: 1983-11-21
Publication date: 1987-03-05
Also published as: DE3341935A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur thermischen Entsorgung von in einer Mülldeponie anfallenden anorganisch/organisch belasteten flüssigen Mischabwässern, insbesondere von Sonderabfällen und Sickerwässern zu ableitbarem Reinwasser oder Brauchwasser und deponiefähigen und/oder verbrennbaren Rückständen, wird zur thermischen Behandlung von Abwässern in wirtschaftlicher und technisch einfacher Weise die Bereitstellung eines als Reinwasser/Brauchwasser verwendbaren Kondensats und deponiefähiger und/oder verbrennbarer Rückstände unter Erzielung verkrustfreien Anlagebetriebs vorgeschlagen, wobei die Abwässer einer ersten Verfahrensstufe einer alkalisch geführten Verdampfungskristallisation unterzogen, die dabei anfallenden Brüden in einer zweiten Verfahrensstufe einer sauren, insbesondere schwefelsauren Waschung unterworfen und die derart entlasteten Brüden anschließend kondensiert werden.

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Entsorgung von ia einer Mülldeponie anfallenden anorganisch/organisch belasteten flüssigen Mischabwässem, insbesondere von Sonderabfällen und Sickerwässern zu ableitbarem Reinwasser oder Brauchwasser und deponiefähigen und/oder verbrennbaren Rückständen.

Inbesondere in Sondermülldeponien fallen aus dort deponierten industriellen und kommunalen Abfällen Sickerwässer an, Abwässer von chemisch-physikalischen Behandlungsanlagen, Olemulsionen und sonstige Problemabwässer, wie Leimabwässer, chemisch-physikalisch nicht spaltbare Emulsionen, komplexbildnerbeladene Abwässer etc. Bislang wurden derartige flüssige Sonderabfälle zunächst durch mechanische und chemisch-physikalische Vorbehandlungsverfahren teilweise entlastet und dann Vorflutern sowie letztlich den Gewässern zugeführt. Organische und anorganische Restbeladung bei Einleitung in die Gewässer entsprechen jedoch im Hinblick auf die ohnehin hohe Gewässerbelastung nicht den heutigen Umweltgesichtspunkten und ökologischen Forderungen.

Es erstellt sich aus diesem Grunde das Problem, die beschriebenen Abwässer weitestgehend zu entsorgen und insbesondere durch thermische Behandlung in Reinwasser, intern als Brauchwasser verwendbares Kondensat und deponiefähige Feststoffe sowie ggf. brennbare Flüssigkeiten und Feststoffe unter Erzielung eines larigzeitig problemlosen Anlagenbetriebs aufzubereiten. Aufgrund der vielfältigen Natur der Verunreinigungen stellt sich die technische Realisierung der vorzunehmenden Aufspaltungen schwierig dar. Insbesondere ist nachteilig, daß die thermische Behandlung zu erhehJichen Werkstoffproblemen &zgr;. &Bgr;. durch Bildung von NH4CI führen kann, daß ein hoher regelungstechnischer Aufwand anlagenseitig zu erwarten ist, und daß bei der thermischen Aufarbeitung von flüssigen Sonderabfällen wegen der stets vorhandenen Belastung mit Härtebildnern und vorwiegend Akalisalzen eine Ausscheiduug von kristallinen Feststoffen eintritt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der genannten Nachteile ein Verfahren vorzuschlagen, das die thermische Behandlung von Abwässern in wirtschaftlicher und technisch, einfacher Weise derart ermöglicht, daß ein als Reinwasser/ Brauchwasser verwendbares Kondensat und deponiefähige und/oder verbrennbare Rückstände unter Erzielung verkrustungsfreien Anlagenbetriebs anfallen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abwässer in einer ersten Veif ahrensstuf &egr; einer alkalisch geführten Verdampfungskristallisation unterzogen werden, daß die dabei anfallenden Brüden in einer zweiten Verfahrensstufe einer sauren, insbesondere, schwefelsauren Waschung unterworfen werden und daß die derart entlasteten Brüden anschließend kondensiert werden. Dabei wird durch die in der ersten Verfahrensstufe alkalisch durchgeführte Verdampfungskristallisation der flüssigen Sonderabfälle erreicht, daß die sauer reagierenden Substanzen vorwiegend in der Kristallsuspension des Kristallisators verbleiben. Hauptbestandteile der Mutterlauge sind NH⁺ und SCuWCH-Ionen. Schwermet^lle werden durch die anliegende Alkalität überwiegend ausgefällt Dadurch ist der Einsatz einfacher Stähle in der Anlage möglich, da Korrosionsgefahren durch die hohe Alkalität und die anwesenden inhibierenden Sulfat-Ionen kaum besteht und Stähle gegenüber Schwermetallgehalten — selbst gegenüber sich metallisch abscheidendem Quecksilber — wettgehend beständig sind.

CaF₂ bleibt unlöslich. Eine saure Fahrweise ist demgegenüber nachteilig. Bei ihr entstehen Mutterlaugen, die als gelöste, mineralische Bestandteile NHt⁺ und SO4²-/Cl--Ionen enthaltea NH₄Cl ist eine aggressive Substanz, die an die Korrosionsbeständigkeit der eingesetzten Werkstoffe höchste Ansprüche stellt Metallische Werkstoffe kommen hierfür kaum in Frage, zumal die in den flüssigen Sonderabfällen stets vorliegenden, im sauren Bereich löslichen Schwermetallverbindungen das Korrosionsrisiko noch erheblich verstärken. Der Einsatz anderer Materialien, wie Emaiilierungen, Behäitergunimierungen oder Glas scheiden wegen der sich aufkonzentrierenden und ggf. in flüssiger Form sich abscheidenden, organischen Substanzen aus. Durch die alkalische Fahrweise ist somit ein erheblicher Vorteil in der Verdampfungskristallisation erzielt.

Ein weiterer Vorteil der alkalisch geführten Verdampfungskristallisation ist darin zu sehen, daß im alkalischen Milieu die CaSo4-Löslichkeit tiefer als in Wasser oder wäßrigen Lösunycn liegt Calciumsulfat stellt jedoch den wesentlichen Verkrustungsbildner in Verdampfungsprozessen dar. wobei in NH4*-haltigen Lösungen die Löslichkeit von CaSO* deutlich höher als in Wasser oder wäßrigen Lösungen ist Mit dieser höheren Löslichkeit parallel gehen auch höhere Uberlöslichkeiten bei der Kristallisation dieser Substanz. Höhere Obersättigungen bedeuten stets auch stärkere Verkrustungsneigung. Diese Einflüsse werden durch die erfindungsgemäß durchgeführte erste Verfahrensstufe vermieden bzw. wesentlich verringert Ebenso wird eine wesentlich höhere Flexibilität in der Prozeßauslegung durch die Prozeßführung im alkalischen Milieu dadurch erreicht, daß Siedepunktserhöhungen unter, halb von 10 K auch bei Anwesenheit von Ammonchlorid und Magnesiumchlorid bleiben.

In der zweiten Verfahrensstufe werden erfindungsgemäß die anfallenden Brüden einer sauren, insbesondere schwefelsauren Waschung unterworfen. Die ausdampfenden Brüdenmengen enthalten in diesem Fall Ammoniak und neben den unpolaren die basisch reagierenden Substanzen. Die sauer reagierenden Substanzen verbleiben vorwiegend in der Kristaliuüspension des Kristallisators. Diese Waschung stellt zunächst gegenüber einer möglichen MehrfachdestiUation einen Vorteil durch den wesentlich geringeren regelungstechnichen Aufwand dar. Durch sie werden das Ammoniak und die basisch reagierenden, organischen Substanzen, z.B. Amine, aus der Gasphase entfernt so daß die auf diese Weise nahezu vollständig entlasteten Brüden anschließend kondensiert werden können. Dabei werden die noch verbleibenden, unpolaren, organischen Substanzen als weitgehend nicht kondensierbare Stoffe über das Vakuumsystem der Vakuumverdampfungskristallisationsanlage abgeführt
Vorzugsweise findet die Führung der Verdampfungskristallisation bei pH > 2 statt und wird die anschließen- de Waschung bei pH <3 isotherm; geführt wobei das in der letzten Verfahrensstufe entstehende Brüdenkondensat je nach Schadstoffrestgehalt einer weiteren Behandlung, insbesondere Aktivkohlebehandlung zugeführt werden kann. Dabeiist es in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Brüdenwaschung derart durchzuführen, daß eine Kondensation der Brüden im Absorbens, insbesondere in Schwefelsäure, ausgeschlossen ist, indem die Absorptionslösung ggf.

durch zusätzlich zur Neutralisationswärme zugeführte externe Wärme im schwachen Siedezustand gehalten und die Ausdampfmenge durch Kondensatrückführung per Niveauregelung ausgeglichen wird. Das Zusatzwasser wird dem Kreislaufabsorbens vor dem Eintritt in die mit z.B. Füllkörpern versehene Absorptionskammer zugeführt, so daß Tm Falle einer Prozeßführung bis zur Kristallisation der Sulfate dieser Bereich stets untersättigt durchlaufen wird.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird der gesamte Wäscherinhalt stets im untersättigten Zustand gehalten, so daß anstelle eines Feststoffaustrages eine Lösung aus dem Absorptionskreislauf abgeführt wird. Die Aufkonzentrierung bis zur Kristallisation ist dann von Vorteil, wenn der Deponie keine Müllverbrennung beigestellt ist, in der eine Lösung aufgenommen werden kann.

Das Brüdenkondensat ist durch diese ?rozeßführung an anorganischen Substanzen, ggf. unter Einsatz von Tropfenscheidern, Demistern etc, befreit und in der organischen Belastung bereits weitestgehend reduziert Je nach Ausgangsbelastung der Abwässer mit organischen Substanzen können zeitweilig höhere Restgehalte durch abschließende Aktivkohlebehandlung kontrol-

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liert werden. trag von Mutterlauge ist auf die dem Feststoff nach der

Unabhängig von den in der Regel kleinen Feststoff- Abtrennung anhaftende Restfeuchte beschränkt. ; Produktionsraten sowohl in der ersten Verfahrensstufe Erfindungsgemäß ist daher vorgeschlagen, den Vorla- ^' (Verdampfungskristallisation) als auch ggf. in der zwei- gebehälter der basisch geführten Verdampfungskristal- 4; ten Verfahrensstufe (schwefelsaure Waschung), verlan- 5 lisation in eine gerührte und eine ungerührte (beruhigte) &psgr; gen Kristallisation, Suspensionsaustrag und Abtren- Zone zu unterteilen, wobei die ungerührte Zone zur ijf nung spezifische Maßnahmen, die an sich aus dem Ver- Abscheidung und schließlichen Entnahme der durch *j fahren der Vakuumverdampfungskristallisation be- Emulsionsspaltung oder Ausbilldung von Mischungslükkannt sind. Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, daß ken entstandenen öle, die gerührte Zone zur Suspendie- '4. sowohl aus der basisch geführten Verdampfungskristal- 10 rung vor der Rückführung zum Kristallisator verwendet ''< lisation als auch aus dem Wäscherkreislauf im Falle der werden. Die an der Trennstation vorbeigeführte, über- h Führung bis zur Kristallisation stets eine solche Suspen· schüssige Suspension läuft damit zunächst in die beru- % sionsmenge entzogen wird, daß einerseits die Ge- higte Kammer ab, die im unteren Teil kommunizierend schwindigkeiten in den Rohrleitungen ausreichend mit der gerührten verbunden ist. Die Abströmverhälthoch, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 2 m/sec, ge- is nisse sind so gewählt, daß die öltröpfchen dabei nach ■ wählt, andererseits die Rohrleitungsquerschnitte ausrei- oben aufsteigen können und die aufschwemmende ölchend groß bemessen werden, um Blockagen durch schicht im separaten Überlauf entnommen werden Krustenbildung und/oder Sedimentation auszuschlie- kann. Der sedimentierte Feststoff wird mittels einer Ben. Vorzugsweise wird von den jeweils aus den Kristal- Transportschnecke, unterstützt durch den aU schräge lisatoren entnommenen Suspensionsmengen per Teiler 20 Ebene ausgeführten Boden dieser Kammer, in die geeine Suspensionsmenge zu der zugehörigen Suspen- rührte Kammer hineintransportiert, dort erneut suspensionstrennstation abgezweigt, die der maximal zu er- diert und auf dem bereits beschriebenen Weg zum Kriwartenden Kristallisatproduktionsrate adäquat ist und stallisator zurückgeführt.

wird die restliche Suspension einem Vorlagebehälter Bei der M it verarbeitung von ölemulsionen wird die

zugeführt, aus dem eine Rückführung zum Kristallisator 25 Emulsionsspaltung durch Wärmeeinwirkung herbeige- '

erfolgt führt. Es ist daher vorteilhaft, die ölemulsion zunächst ^!

Demnach werden Suspensionen (z.B. 5 bis auf etwa 90° C aufzuheizen und dann direkt der beruhig- ;'.' 50 Gew.-%) den Kristallisatoren unabhängig von der ten Krinmer des Vorlagebehälters zuzuführen. Auf die-Feststoff-Produktionsleistung in einer solchen Menge se Weise wird der überwiegende Teil der eingebrachten /■ entnommen, daß die Querschnitte der suspensionsfüh· 30 öle bereits vor der Eingabe in den Kristallisator abge- % renden Leitungen und auch die Geschwindigkeiten der schieden. Die restlichen, sich im Kristallisator abschei-Suspension in diesen Leitungen groß genug sind, um denden öle, die dort als Antischaummittel wirken kön- ' Blockagen oder Verlagerungen mit Sicherheit zu unter- nen, werden durch die zuvor beschriebene Art der Susbinden. Während der überwiegende Teil der Suspension pensionsführung ebenfalls in dieser beruhigten Kammer einem Vorlagebehäiter zufließt und von dort aus der 35 des Vorlagebehälters aufgebracht Rücktransport zum jeweiligen Kristallisator vorgenom- Je nach Art der ölemulsion bzw. der beteiligten men wird, fließt ein kleinerer Suspensionsfluß zur Emulgatoren kann es im Hinblick auf ungestörte Kri-Trennstation. Diese Menge ist über einen Teiler einstell- stallisationsbedingungen vorzuziehen sein, die ölemulbar und in der Regel auf die bilanzmäßig maximal zu sionen völlig getrennt von den übrigen Abwässern zutrennende Suspensionsmenge eingestellt Auf diese 40 nächst in einer separaten thermischen Spaltanlage zu Weise wird die Trennstation stets gleichmäßig belastet trennen und den wäßrigen Ausstoß dieser Spaltanlage

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- der beruhigten Kammer des Vorlagebehälters zuzufühdung ist vorgeschlagen, daß aus dem von der Trennsta- ren. Der Aufbau dieser Spaltanlage ist mit Vorwärmung, tion isolierten feuchten Kristallisat gerade eine solche Verdampfer und beruhigtem Vorlagebehälter der oben Teilmenge aus dem Prozeß entnommen wird, daß die im 45 beschriebenen Aufbereitungsanlage identisch mit dem Knstallisator gewählte Suspensionsdichte konstant Unterschied, daß eine Feststoffabscheidung nicht einbleibt während die Restteilmenge sowie das Filtrat ei- tritt und deswegen apparatetechnisch auch nicht benem Vorlagebehälter zugeführt werden, aus dem eine rücksichtigt werden muß. Rückführung zum Kristallisator erfolgt Durch die beschriebene zweckmäßige Ausgestaltung

Weiterhin kann es für den Anfahrbetrieb der Kristal- 50 der Erfindung ist erreicht, daß die Trennprobleme bei

lisation in beiden Verfahrensstufen von Vorteil sein, von einer gemeinsamen Behandlung von KristaUsuspinsion \ &lgr;

Beginn an Kristallisat vorzulegen. Je nach Feststoffbela- und ölen vermieden werden, indem durch effektive öl- '

dung der Abwässer können unter Umständen über lan- ausbringung der Gehalt an ölen in der Kristallsuspen- f|

ge Betriebszeiträume derart niedrige Suspensionsdich- sion auf ein problemloses Niveau abgesenkt wird. »j

ten in den Kristallisatoren auftreten, daß Verkrustungen 55 Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Ge- |J

und damit frühzeitige Betriebsabstellungen die Folge genstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- ||

sind. Für die erste Verfahrensstufe ist vorzugsweise vor- genden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in jj

geschlagen, kristallines Natriumchlorid vorzulegen, der schematisch zur Durchführung des erfindungsgemä- fi

während für die zweite Verfahrensstufe Ammonsulfat Ben Verfahrens zur thermischein Entsorgung von Ab- |

vorgeschlagen wird. 60 wässern geeignete Anlagen dargestellt sind. In der ||

Eine Besonderheit der flüssigen Sonderabfälle bei der Zeichnung zeigt jg Aufkonzentrierung ist — je nach Art der organischen Rg. 1 eine Vakkumverdampfumgskristallisationsanla- |i Substanzen — die Ausbildung von Mischungslücken. ge mit Brüdenwäscher, insbesondere für die Behandlung ig Für die dabei sich in flüssiger Form ausscheidenden von Sickerwässern, CPA-Abwässern und komplexbild- | Substanzen ist es von Vorteil, eine zusätzliche Entnah- 65 nerhaltigen Abwässern, U

me vorzusehen, da sie sich unter Umständen in der Mut- Fig, 2 eine vereinfachte Anlagij, insbesondere zur Be- '*&

terlauge auf ein erhebliches und dann die Kristallisation handlung von Ölemulsion/Sickerwässer/CPA-Abwäs- jg

störendes Maß aufkonzentrieren können, denn der Aus- ser, ARA-Abwässer und Problemabwässer und %

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Fig. 3 eine Anlage zur Aufarbeitung anstehender öl- zone wird gesättigte Mutterlauge abgezogen, die dann

Emulsionen. nach Untersättigung durch Zuführung von Kondensat

aus einem Kondensator 6 und nach erneuter Ansäue-

Beispiel 1 (Fig. 1) rung auf pH < 3 wieder als Waschlösung zur Verfügung

5 steht. Die zugeführte Kondensatmenge steht im Gleich-

Sickerwässer/CPA-Abwässer/komplexbildnerhaltige gewicht zu dem durch Neutralisationswärme und extern

Abwässer eingebrachter Wärmemenge zuvor ausgedampften

Wassers. Der auskristallisierte Feststoff wird in gleicher

3650 kg/h anorganisch und organisch belastete flüssi- Weise, wie bereits bei der basisch geführten Kristallisa-

ge Sonderabfälle werden direkt über eine Einspeisung a &iacgr;&ogr; tion beschrieben, abgetrennt. Dazu werden eine Trenn-

einem Vakuumverdampfungskristallisator 3 zugeführt. station 4/2 sowie ein Vorlagebehälter 2/2 benutzt.

Die im Verhältnis zur dort zirkulierenden Mutterlauge Die vom Ammoniak und den basisch reagierenden

relativ gering aufkonzentrierte Lösung kann dort an Organika befreiten Brüden werden nach Austritt aus

entsprechenden Stellen zu Spülzwecken verwendet dem Wäscher 5 schließlich am Schlußkondensator 6 ab-

werden. Die Zuführung erfolgt niveauregulierend auf 15 geschieden, und die vorwiegend nicht kondensierbaren,

einen Vorlagebehälter 2/1, der über einen Suspensions- unpolaren Organika, sowie die übrigen nicht konden-

kreislauf mit dem Kristalisator 3 verbunden ist Aus dem Sterbaren Gase über ein Vakuumpumpsystem abge-

Vorlagebehälter 2/1 werden dem Kristallisator 3. nach saugt.

Einstellung eines pH-Wertes?·' durch NaOH-Zug»hc Pa? Kondensat kann abschließend noch einer Aktiv-Ober h, rd. 2 mVh Lösung zugeführt, so daß bei Strö- ?o kohlebehandlung im -4-Kohleturm 7 unterzogen wermungsgeschwindigkeiten von etwa 0,5—2,0 m/s ausrei- den. Je nach Restbeladung mit organischen Substanzen chende Lösungsquerschnitte resultieren, um auch bei kann diese Behandlung komplett oder teilweise erfolgen evtl. vorhandenen, nicht gelösten Anteilen Verlagerun- oder auch umfahren werden.

gen durch Sedimentation und Blockagen auszuschlie- Die in der Zeichnung weiter verwendeten, oben nicht

ßen. 25 im einzelnen beschriebenen Bezugszeichen und Buch-

Im Kristallisator 3 werden durch indirekte Zuführung stäben sind anliegender zugehöriger Bezugszeichenliste

von rd. 4 t/h Heizdampf über / zur umgewälten Suspen- entnehmbar,
sion rd. 3,6 t/h Wasser bei rd. 70⁰C verdampft und

stündlich etwa 2 m³ Suspension niveauregulierend abge- Beispiel 2 (Fig. 2)
zogen. 30

L i; abgezogene Suspension wird über einen Teiler ölemulsion/Sickerwässer/CPA-Abwässer,

geführt. Etwa 1 mVh fließt kontinuierlich einer Trenn- ARA-Abwässer/ Problemabwässer
station 4/1 zu, während der Rest zwecks Abscheidung

von durch Mischungslücken abgeschiedenen ölen in 3000 kg/h anorganisch und organisch belastete, flüssiden beruhigten Teil des Vorlagebehälters 2/1 abläuft. 35 ge Sonderabfälle werden direkt über a dem Vakuum-Die so stets gleichmäßig belastete Trennstation 4/1 ist verdampfungskristallisator 3 zugeführt. Die im Verhältauf die max. mögliche Feststoffproduktion ausgelegt. Im nis zur dort zirkulierenden Mutterlauge relativ gering angeführten Beispiel können stündlich max. 260 kg/h aufkonzentrierte Lösung kann an entsprechendien Stelabgetrennt werden- Aus dieser abgetrennten Feststoff- len zu Spülzwecken verwendet werden. 6320 kg/h über menge c wird — je nach Art der Trennstation 4/1 — 40 b zufließende ölemulsionen werden zunächst in einem entweder im Zeitintervall oder per Teiler eine solche Mischkondensator 1 durch Direktkondensation von rd. Feststoffteilmenge durchgeschleust, wie zur Konstant- 820 kg/h Frischdampf (Zuführung über k) zwecks Emulhaltung der im Kristallisator aus kristallisationskineti- sionsspaltung von rd. 20^cC auf rd. 90⁰C aufgeheizt und sehen Gründen notwendigen Suspensionsdichte erfor- anschließend der beruhigten Kammer des Vorlagebederlich ist 45 hälters 2/1 niveauregulierend zugeführt Dort werden

Der nicht ausgeschleuste Feststoff, sowie das Filtrat/ etwa 190 kg/h öl abgeschieden und per Überlauf über d Zentrifugat werden im gerührten Teil des Vorlagebe- entnommen. Die Eingangslösung, vermischt mit dem hälters 2/1 (Rührer durch Pfeil in Zeichnung angedeu- Suspensionsfluß aus dem Kristallisator 3, im Mischungstet) wieder vereinigt und schließlich zum Kristallisator 3 verhältnis von z. B. 1 :1, fließt in den beruhigten Teil des zurückgeführt Die ausgedampfte Wassermenge— 50 Vorlagebehälters 2/1 und wird von dort nach Einsteldurch Demister/Tropfenabscheider von Schwebeteil- lung des pH-Wertes auf > 12 über h durch NaOH-Zugachen befreit — enthält in diesem Beispiel rd. 1 — 17 kg/h be, zum Kristallisator 3 gepumpt Die gesamte, zum Kri-Ammoniak und eine Restbeladung aus unpolaren sowie staUisator 3 geführte Lösungsmenge beträgt etwa basisch reagierenden Organika. Zur Entfernung des 12 mVh, so daß bei Strömungsgeschwindigkeiten von Ammoniaks sowie der basisch reagierenden Organika 55 etwa 0,5—2,0 m/s ausreichende Leitungsquerschnitte werden die Brüden einer isotherm betriebenen, sauren resultieren, um auch bei evtL vorhandenen, nicht gelö-Waschung im Wäscher/Absorber 5 unterzogen. sten Anteilen Verlagerungen durch Sedimentation und

Die Waschlösung ist eine gezielt untersättigt gehalte- Blockagen auszuschließen.

ne, auf pH<3 eingestellte, schwefelsaure Mutterlauge. Im Knstallisator 3 werden durch indirekte Zuführung

Die aus dem mit Füllkörpern ausgerüsteten Gegen- eo von rd. 11 t/h Heizdampf über / zur umgewälzten Sus-

tromwäscher S ablaufende, noch untersättigte Waschlö- pension rd. 9,8 t/h Wasser bei rd. 90⁰C verdampft und

sung wird in einem als Verdampfungskristallisator aus- stündlich etwa 6 m¹ Suspension niveauregulierend abge-

gebildeten Unterteil aufgefangen und dort durch War- zogen.

mezufuhr im leichten Siedezustand gehalten. Die War- Die abgezogene Suspension wird über einen Teiler

mezufuhr erfolgt indirekt mit etwa 0,2 t/h Heizdampf 65 geführt Etwa 1 nvVh fließt kontinuierlich der Trennsta-

Ober m. Dabei kristallisieren die in der Absorption gebil- tion 4/1 zu, während der Rest zwecks Abscheidung der

deten Salze, gemäß Beispiel stündlich etwa 70 kg Am- öle dem beruhigten Teil des Vorlagebehälters 2/1 zu-

monsulfat Über eine im Kristallisator befindliche Klär- läuft Die so stets gleichmäßig belastete Trennstation

4/1 ist auf die max. mögliche Feststoffproduktion ausgelegt. Im angeführten Beispiel können stündlich max. 240 kg/h abgetrennt werden. Aus dieser abgetrennten Feststoffmenge wird je nach Art der Trennstation 4 — eniiweder im Zeitintervall oder per Teiler — eine solche Feststoffmenge angeschleust, wie zur Konstanthaltung der im Kristailisator 3 aus kristallisationskinetischen Gründen notwendigen Suspensionsdichte erforderlich ist Der nicht ausgeschleuste Feststoff sowie das Filtrat/ Zemrifugat werden im gerührten Teil des Vorlagebehälters 2/1 wiedervereinigt und schließlich zum Kristallisator 3 zurückgeführt.

Die ausgedampften Wassermengen — durch Demisteir/Tropfenabscheider von Schwebeteilchen befreit — enthalten in diesem Beispiel rd. 0,3—2,5 kg/h Ammoniak is und eine Restbeladung aus unpolaren sowie basisch reagierenden Organika. Zur Entfernung des Ammoniaks sowie der basisch reagierenden Organika werden die Brüden einer isotherm betriebenen, sauren Waschung im Absorber 5 unterzogen. Die Waschlösung ist eine, durch die absorbierten Substanzen im Laufe des Betriebes bis kurz unterhalb Sättigung aufkonzentrierte, auf pH<3 eingestellte, schwefelsaure Mutterlauge. Die Konzentration der Mutterlauge wird dichteabhängig durch geregelte Entnahme konstant gehalten. Im vorliegenden Beispiel durch Entnahme von rd. 1 — 7 kg/h.

Die entnommene Mutterlaugenmenge wird im Falle dieses Beispiels über e einer Sondermüllverbrennungsanlage (SMVA) zugeführt. Die isotherme Funktion des Wäschers wird durch leichtes Sieden unter Umgebungsdruck gewährleistet, das bei nur geringen Abstrahlungsverllusten bereits allein durch die Neutralisationswärme aufgelöst wird. Gegebenenfalls zusätzlich erforderliche Wärmezufuhr erfolgt indirekt mit geringen Mengen Heizdampf über m. Das durch Neutralisation und ggf. extern eingebrachte Wärme aus dem Wäscherkreislauf ausgedampfte Wasser wird aus dem Kondensat des Kondensators &dgr; niveauregulierend ausgeglichen. Die Kondensatrückführung kann bei Einsatz von Demistern zur Tropfenabscheidung sinnvoll zur Demisterbespülung verwendet werden.

Die vom Ammoniak und den basisch reagierenden Organika befreiten Brüden werden nach Austritt aus dem Wäscher 5 schließlich am Schlußkondensator 6 abgeschieden und die vorwiegend nicht kondensierbaren, unpolaren Organika sowie die übrigen nicht kondensierbaren Gase über ein Vakuumpumpensystem abgesaugt

Das Kondensat kann abschließend noch einer Aktivkohlebehandlung im -4-KohIeturm 7 unterzogen werden. Je nach Restbeladung mit organischen Substanzen kann diese Behandlung komplett oder teilweise erfolgen oder auch umfahren werden.

Beispiel 3 (Fig. 3)

Zur Aufarbeitung anstehender Öl-Emulsionen werden vor der Zuführung zur basisch im Kristallisator 3 geführten Verdampfungskristallisation zunächst i-n einem Vorwärmer 1 bis kurz unterhalb Siedetemperatur aufgeheizt der über Ar an eine Heizdampfzufuhr angeschlossen ist Vom Vorwärmer 1 wird die ölemulsion einem Vorlagebehälter 2/3 zugeführt der Teil der separaten thermischen Spaltanlage ist die bei bestimmten Emulsionen bzw. beteiligten Emulgatoren vorgesehen ist um ungestörte Kristallisationsbedingungen bei der nachfolgenden VakuumverdampfungskristaEfisation zu gewährleisten. Aus dem Vorlagebehälter 2/3 werden über d verbrennbare öle zur SWVA abgeführt. Der wäßrige Abstoß dieser Spaltanlage gelangt entweder in die beruhigte Kammer eines Vorlagebehälters 2/1 einer Vakuumverd?.mpfungskristallisationsanlage gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 der Zeichnung oder direkt in den Kristallisator 3.

Bezugszeichenliste

1 Vorwärmer (direkt) für Ölemulsionen
2/1 Vorlagebehälter der basisch geführten Verdampfungskristallisation

2/2 Vorlagebehälter der sauer geführten Absorption

2/3 Vorlagebehälter zur separaten Aufbereitung von ölemulsionen

3 Verdampfungskristallisator der basisch geführten Verdampfungskristallisation
4/1 Trennstation
4/2 Trennstation der sauer geführten Absorption

5 Absorber der sauer geführten Absorption

6 Schlußkondensator

7 /V-Kohleturm

a Einspeisung von flüssigen Sonderabfällen (ohne ölemulsionen)

b Einspeisung von ölemulsionen
c deponiefähige, kristalline Feststoffe
d verbrennbare öle (zur SMVA)
e nahezu gesättigte Ammonsulfatlösungen (zur SMVA)

f Kühlwassereintritt
g Kühlwasseraustritt
h Alkalilaugezugabe zur pH-Regelung
j Säurezugabe zur pH-Regelung
k Heizdampfzufuhr zur Olemulsionsspaltung (direkt)

/ Heizdampfzufuhr zur Verdampfungskristallisation (indirekt)

m Heizdampfzufuhr zur Absorption
&eegr; Heizdampfkondensr t Verdampfungskristallisation Heizdampfkondensat Absorption
&rgr; Kristallisat-Animpfung Anfahrbetrieb (z.B. NaCl)

q Kristallisat-Animpfung Anfahrbetrieb (z.B. )

r produziertes Reinwasser

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche

t. Verfahren zur thermischen Entsorgung von in einer Mülldeponie anfallenden anorganisch/organisch belasteten flüssigen Mischabwässern, insbesondere von Sonderabfällen und Sickerwässern zu ableitbarem Reinwasser oder Brauchwasser und deponiefähigen und/oder verbrennbaren Rückständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwässer in einer ersten Verfahrensstufe einer alkalisch geführten Verdampfungskristallisation unterzogen werden, daß die dabei anfallenden Brüden in einer zweiten Verfahrensstufe einer sauren Waschung unterworfen und die derart entlasteten Brüden anschließend kondensiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüden in der zweiten Verfahrensstufe einer schwefelsauren Waschung unterworfen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekenn2ckhnet, daß die Führung der Verdampfungskristafiisation bei pH 5» vorgenommen wird und daß die anschließende Waschung bei pH-Werten<3 isotherm geführt ist, wobei das in der letzten Verfahrensstufe entstehende Brüdenkondensat je nach Schadstoff, estgehalt einer weiteren Behandlung, insbesondere Aktivkohl^behandlung zugeführt wird

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Verfahrensstufe der sauren Waschung im Ein- und Auslauf des Wäschers stets mit untersättigter Absorptionslösung gearbeite* wird, deren Untersättigung durch gezielten Wasserzusatz herbeigeführt wird.

5. Verfahren nach einem oer Ansprüche 1 bis 4&ldquor; dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Verfahrensstufe der sauren Waschung zusätzlich zur Neutralisationswärme eine solche externe Wärmemenge zugeführt wird, daß die Absorptionslösung in schwachem Siedezustand gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkonzenuierung der Absorptionslösung entweder bis zur Kristallisation oder bis zu einer Lösung kurz unterhalb der Sättigung geführt wird, wobei die absorbierten Substanzen entweder in Form von feuchtem Kristallisat oder in Form von Lösung aus dem Wäscherkreislauf abgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, so dadurch gekennzeichnet, daß sowohl aus der basisch geführten Verdampfungskristallisation als auch aus der Verfahrensstufe der sauren Waschung im Falle der Führung bis zur Kristallisation stets eine solche Suspensionsmenge entzogen wird, daß ss einerseits die Geschwindigkeiten in den Rohrleitungen ausreichend hoch, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 2,0 m/sec. gewählt und andererseits die Rohrleitungsquerschnitte ausreichend groß bemessen werden, um Blockagen durch Krustenbildung und/oder Sedimentation auszuschließen.

8. Verfahren nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß von den jeweils aus den Kristallisatoren entnommenen Suspensionsmengen per Teiler eine solche Suspensionsmenge zu der zugehörigen Suspensionstrennstation abgezweigt wird, die der maximal zu erwartenden Kristallisatproduktionsra te adäquat ist und die restliche Suspension einem Vorlagebehälter zugeführt wird, aus der eine Rückführung zum Kristallisator erfolgt

9. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem von der Suspensionstrennstation isolierten, feuchten Kristallisat eine solche Teilmenge aus dem Prozeß entnommen wird, daß die im Kristallisator gewählte Suspensionsdichte konstant bleibt, während die Restteilmengen sowie das Filtrat einem Vorlagebehälter zugeführt werden, aus dem eine Rückführung zum Kristallisator vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch?}, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlagebehälter der basisch geführten Verdampfungskristallisation in eine gerührte und eine ungerührte Zone unterteilt wird, wobei die ungerührte Zone zur Abscheidung und Entnahme der durch Emulsionsspaltung oder Ausbildung von Mischungslücken entstandenen öle und die gerührte Zone zur Suspendierung vor der Rückführung zum Kristallisator verwendet werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verfahrensstufe und/oder die zweite Verfahrensstufe mit Kristallvorlage, insbesondere NaCl für die basisch geführte Verdampfungskristallisation und (NH₄J₂SO₄ für die saure Waschung angefahren werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufarbeitung anstehende olemulsionen vor der Zuführung zur basisch geführten Verdampfungskristallisation zunächst bis kurz unterhalb Siedetemperatur aufgeheizt werden und die ausgeschiedenen öle, insbesondere in der ungerührten Zone des Vorlagebehälters, abgetrennt werden.

13. Verfahi en nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufarbeitung anstehende Olemulsionen zunächst durch separate Eindampfung in öle und Brauchwasser getrennt werden und erst der nahezu mit Verkrustungsbildnern gesättigte Lösungsabstoß aus der Emulsionsspaltung der Verdampfungskristallisation, insbesondere über die ungerührte Zone des Vorlagebehälters zugeführt wird.