DE2359477A1

DE2359477A1 - Vorrichtung zur automatischen abwasseraufbereitung

Info

Publication number: DE2359477A1
Application number: DE2359477A
Authority: DE
Inventors: Sho Okada
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-11-29
Publication date: 1974-07-04
Also published as: IT1008605B; AU6189673A; FR2211404B1; FR2211404A1

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER

Olpl.-Ing. Dlpl.-Ing., Dlpl.-Wlrtsch.-Ing.

813 Starnberg bei München Postfach 1649, Almeidaweg 12 Telefon (06151) 1 27 30 U. 41 15

den

Anwaltsakte 5888/1

Sho 0kada₉ 21-15, Hama-cho, Ohta-shi, Gunma-ken, Japan

Vorrichtung zur automatischen Abwasseraufbereitung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Abwasseraufbereitung. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung, welche zur Aufbereitung des Abwassers einer im kontinuierlichen Betrieb arbeitenden Autowaschanlage dient.

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Postscheckkonto München 2726-804 · Kreissparkasse Starnberg 68940 · Deutsdia Bank Starnberg 59.17570

In den vergangenen Jahren hat die Zahl der Kraftfahrzeuge immer weiter zugenommen, was zu einem starken Verkehrsaufkommen in und in der Umgebung von Städten geführt hat. Mit der Zunahme der Kraftfahrzeuge gewannen auch Service-Einrichtungen, wie Reparaturwerkstätten und Waschanlagen, zunehmend an Bedeutung.

In einer im kontinuierlichen Betrieb arbeitenden Waschanlage wird der Wagen innerhalb kurzer Zeit gewaschen, getrocknet und eingewachst, ohne daß der Fahrer den Wagen verläßt und ohne daß wesentliche Arbeit eines Menschen notwendig ist, was die Waschanlagen bei Servicebstrieben sehr beliebt gemacht hat.

Mit dem industriellen Fortschritt ergaben sich die verschiedensten Probleme der Umweltverschmutzung, woraus sich immer mehr Maßnahmen und Bestimmungen im Sinne des Umweltsch utzes entwickelten. Was nun automatische Autowaschanlagen betrifft, so verbrauchen diese große Mengen an Wasser für das Waschen jedes Wagens, was unter dem Gesichtspunkt einer effektiven Ausnutzung des Wassers nachteilig und unökonomisch ist. Darüberhinaus enthält das Abwasser einer Autowaschanlage große Mengen an Wachs und Maschinenöl, sowie Erde und Sand, so daß bei einem unaufbereiteten Abfließenlassen des Abwassers in das Kanalisationssystem eine starke Verschmutzung auftritt. So kann durch die Erde und den Sand das Kanalisationssystem verstopft werden und gleichzeitig wird das Abwasser durch öle und Wachse stark verunreinigt, weshalb die zulässigkeit derartiger Verschmutzungen gesetzlichen Regelungen unterliegt. Es ist daher ein System zur Steuerung

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des Verunreinigungsgrades des Abwassers nötig, damit die Verschmutzungsanteile unterhalb der gesetzlichen Höchstgrenzen ^halten werden können.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtunr zur automatischen Abwasseraufbereitung, mit deren Hilfe Erde, Sand, Wachs und öl aus dem Autowasch-Abwasser abgetrennt werden können, so daß das Abwasser in seinem Zustand innerhalb der zulässigen Verunreinigungsgrenzen gehalten werden kann.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur automatischen Abwasseraufbereitung, bei welcher ein Teil des aufbereiteten Wassers in die Waschanlage zur erneuten Benutzung rückgeführt wird, wodurch sich, verglichen mit bekannten· Wascheinrichtungen, der Verbrauch an Waschwasser auf ein Fünftel reduzieren läßt. Auf diese Weise ist es möglich, das Frischwasser intensiv auszunutzen und die Wasserkosten erheblich zu senken.

Schließlich ist auch Gegenstand der Erfindung eine automatische Abwasser-Aufbereitungsvorrichtung, bei welcher der herkömmlicherweise benutzte ölabscheidungs- und Aufbereitungstank nicht notwendig sind, so daß die Reinigung der Tanks und die damit verbundenen Kosten entfallen.

Hierzu umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Abwasseraufbereitung:

einen Zirkulationstank zur Aufnahme des von der Autowaschanlage kommenden Abwassers und zur Abtrennung von grobem Sand aus dem Abwasser;

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einen Rührtank zum Einrühren eines zugefügten Koagulationsmittels und eines Mittels zum Einstellen des pH-Wertes;

einen Schwimmtank zur Abtrennung des ölanteils im Abwasser;

eine Entschäumungsvorrichtung zum Entfernen von durch ein neutrales Reinigungsmittel entstehendem Schaum;

einen Tank zur Konzentration des Schwimmschlamms;

eine Spindelpresse und einen Piltertank zur Filterung des aus dem Schwimmtank kommenden behandelten Wassers, wobei das fertig aufbereitete Wasser aus dem Piltertank wieder in die Waschanlage rückgespeist werden kann.

Falls jedoch eine Wiederverwendung des aufbereiteten Wassers nicht notwendig ist, kann der Filtertank weggelassen werden, um die erfindungsgemäße Vorrichtung zu vereinfachen und billiger zu machen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. Auf dieser ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer automatischen Abwasseraufbereitungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein schematiseher Arbeitsplan der Vorrichtung, Fig· 3(A) eine Seitenansicht eines Saugrohres,

Fig. 3(B) eine Schnittansicht der Spitze des Saugrohres ,

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Pig. 4 eine vertikale Schnittansicht eines Rührtanks,

Fig. 5 . eine vertikale Schnittansicht eines Schwimmtanks,

Fig. 6 eine vertikale.Schnittansicht einer Spindelpresse und

Fig. 7 eine vertikale Schnittansicht eines Filtertanks.

Fig. l zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher ein Zirkulationstank 10, Rührtank 20, Schwimmtank 30, Schiebetransporteur 40, Konzentrationstank 50, "eine Spindelpresse 60 und ein Filtertank 70 vollkommen mit Stahlblech verkleidet sind, so daß die Flächen auf der Seitenplatte 4 für zusätzliche Zwecke, wi@ bildliche Darstellungen, Führungspfeile, Hinweise und Reklame verwendet werden kennen. Verschiedene Vorgänge, wie die Beifügung des Koagulationsmittels und des Mittels zur pH-Wert steuerung, die Einstellung der Ventile für die Pumpen und Rohre usw. werden beispielsweise durch Folgesteuerung über ein Steuerpult 2 durchgeführt, wovon weiter unten noch gesprochen wird. Der ölanteil im Abwasser wird in einem Rückgewinnungstank,3, welcher vorne unten in der Vorrichtung angebracht ist₉ in fester Form gesammelt und jeweils nach einer bestimmten Betriebsdauer aus diesem Tank 3 entnommen.

Fig» 2 zeigt einen schamatischen Arbeitsplan der Vorrichtung. In einer Autowaschanlage (nicht gezeigt) werden pro Wagen etwa 300 1 Wasser verbraucht. Das Abwasser enthält ölbestandteile, wie Maschinenöl und heißes Wachs, Reinigungsmittel, von der Wagenunterseite herrührende Erde

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und Sand'. Das Abwasser hat einen pH-Wert zwischen ungefähr 5»8 und 8,6 und wird in einer Grube gesammelt. Das in der . Grube befindliche Abwasser wird zu einem Zirkulationstank gepumpt.

Ein Saugrohr 11 zum Absaugen des in einem Absetztank I^ des. Zirkulationstanks 10 befindlichen Sandes ist in den Fig. 3(A)und Fig. 3 (B) gezeigt. Dieses Rohr 11 ist mit einem Einspritzrohr 111 zum Einspritzen von Druckwasser und einem Absaugrohr 112 zum Absaugen des Abwassers versehen, wobei die Spitze des Rohres 11. noch eine Kappe 113 aus Drahtnetz zum Abweisen großer Steine aufweist. Das Saugrohr 112 nimmt das Ende des Einspritzrohres 111 auf, und die Düse Ilk des Einspritzrohres 111 ragt aus dem Ende der Kanpe 113 heraus. Durch das Ausströmen des Druckwassers aus der Düse 114 des Einspritzrohres 111 wird der Bodensatz im Setztank I^ aufgewirbelt, so daß der Bodensatz über das die Düse llM umgebende Saugrohr 112 zusammen mit Wasser abgesaugt und abgeschieden werden kann.

Der Zirkulationstank 10 steht mit dem Vorratstank 12 für das Koagulationsmittel über ein Rohr 121 und- mit dem Vorratstank 13 für das Mittel zur pH-Wertsteuerung über ein Rohr 131 in Verbindung, wobei das Koagulationsmittel und das Mittel zur pH-Wertsteuerung durch Betätigung der Ventile 122 und 132 aus den entsprechenden Tanks 12 und 13 in das Abwasser eingespeist werden. Der Zirkulationstank 10 ist mit einem Sandabscheider (nicht gezeigt) versehen, wodurch der Sand im Abwasser wirkungsvoll abgetrennt werden kann, wobei der abgeschiedene Sand von unteren Absetztank I¹J aufgenommen wird. Natürlich lPßt sich der Sand auch durch

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einfache Schwerkraftsedimentation ohne Verwendung eines Sandabscheiders abtrennen.

Das Koagulationsmittel und das Mittel zur pH-Wertsteuerung werden dem Abwasser im Zirkulationstank 10, wie oben angegeben, zugefügt, der Sand im Abwasser wird abgetrennt und dann wird das Abwasser über eine Leitung 15 mit Hilfe einer Pumpe 16 in den Rührtank 20 geleitet.

Fig. 4 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Rührtank 20, welcher einen mit Leitung 15 in Verbindung stehenden Einlaß 201, einen Auslaß 202 für das behandelte Wasser, eine mit einem weiteren Tank 21 für das Koagulationsmittel in Verbindung stehenden Einlaß 203, eine Entlüftungsöffnung für die Luft im Tank 20 und eine Abdeckung 205 an der Unterseite des Tanks für Reinigungszwecke aufweist. Ferner ist der Tank 20 mit einem untersetzten Motor 22 an seiner Oberseite versehen. Die Antriebswelle 221 des Motors weist Rührschaufeln 222 auf. Die Rührschaufeln 222 werden dabei durch den Motor 22 gedreht und rühren das Abwasser im Rührtank 20 um, Während dieses Verfahrensschrittes wird dem Abwasser aus dem Tank 21 erneut Koagulationsmittel zugesetzt, wodurch der ölgehalt im Abwasser aggregiert wird und eine Suspension bildet.

Die im Rührtank 20 befindliche Suspension wird durch den Auslaß 202 und ein Rohr 23» welches mit einem Ejektor 24 versehen ist, in den Schwimmtank 30 geleitet. Druckluft aus einem Kompressor (nicht gezeigt) wird in einen Luftsättigungs* tank 26 über ein Rohr 25 eingeleitet, wobei gleichzeitig ein Teil des im Schwimmtank J>0 befindlichen Abwassers über

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eine Leitung 27 in den Luftsättigungstank 26 geleitet wird, wobei sich luftgesättigtes Wasser bildet, welches in den Ejektor 24 eingespeist wird. Auf diese Weise wird mit luftgesättigtem Wasser gemischtes Abwasser über den Ejektor 24 in den Schwimmtank geblasen. Das Bezugszeichen 28 bezeichnet eine in Leitung 27 vorgesehene Druckpumpe.

Fig· 5 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Schwimmtank 30, welcher einen mit der Leitung 23 verbundenen Einlaß 301, eine Leitplatte 302 und einen Auslaß 303 für das behandelte Wasser aufweist. Der Schwimmtank 30 ist eine Abscheidevorrichtung vom Druckschwimmtyp und weist einen Entschäumrost im oberen Teil des Tanks auf, wodurch der durch gelöste Reinigungsmittel gebildete Schaum durch elektrisches Heizen gebrochen werden kann. Darüberhinaus wird ein Teil des im Zirkulationstank 10 befindlichen Abwassers über eine Leitung in den Schwimmtank 30 eingespeist, um so den Schaum auf der Wasseroberfläche zu beseitigen. Die Abwassersuspension aus dem Ejektor 24 wird durch den Einlaß 301 in den Schwimmtank geblasen, wobei der Druck des Abwassers plötzlich abfällt. Dadurch wird das Wasser mit Luft übersättigt und die so gebildeten Luftblasen haften an den im Abwasser befindlichen Schmutzteilchen, wie öl, und bewirken deren Aufschwimmen. Das so abgetrennte öl bildet einen kuchenform!gen Schwimmschlamm auf der Wasseroberfläche. Der Schwimmtank 30 ist in seinem Oberteil mit einem Schiebetransporteur 40 versehen. Am Hinterende des Schiebetransporteurs 40, welcher durch einen untersetzten Motor 41 angetrieben wird, ist ein Konzentrationstank 50 angebracht. Der Schiebetransporteur bewegt sich über die Wasseroberfläche des Schwimmtanks 30 und der auf

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dieser schwimmende Schlamm wird mit den (nicht gezeigten) Schaufeln des Transporteurs 40 zusamm.engeschabt. Der gesammelte Schwimmschlamm wird dann vom Konzentrationstank 50 aufgenommen. Der Boden des Konzentrationstanks 50 ist mit einem Auslaß 501 versehen. Der im Tank befindliche Schlamm wird durch den Auslaß 501, ein Rohr 51 und eine Drosselklappe 52 in die Spindelpresse 60 geleitet.

Fig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Spindelpresse 60, bei welcher ein wendeiförmiges Teil 612 zum Pressen an einer horizontal verlaufenden Antriebswelle 611 eines untersetzten Motors 61 angebracht ist. Dieses Teil 6.12 wird durch den Motor 61 in einem Zylinder 62 angetrieben. Der über den Einlaß 621 in den Zylinder 62 eingespeiste Schwimmschlamm wird mit einer weiteren Menge an Koagulationsmittel gemischt und durch das Pressteil 612 zu einer festen Masse gepreßt. Der- so verfestigte Schwimmschlamm wird dann von einem am hinteren Ende des Zylinders 62 vorgesehenen Abfalltank 63 aufgenommen. Die Bodenplatte 63I dieses Tanks 63 wird durch einen Kolben 6¹J in regelmäßigen Abstanden geöffnet und der im Abfalltank 63 befindliche verfestigte Abschaum in den P.ückgewinnungstank 3 transportiert. An der Unterseite des Zylinders 62 ist eine Wasserpfanne 65 angebracht, in weiche der Wassergehalt aus dem Schwimmschlamm im oben beschriebenen PressVorgang durch eine Anzahl von Öffnungen 622 in der Zylinderwand gepreßt wird. Von dort gelangt das Wasser über die Leitung 67 zurück in den Zirkulationstank 10. Diese Leitung steht auch mit den Leitungen 29 und 35 in Verbindung, über welche ein Teil des Abwassers aus dem Rührtank 20 und dem Schwimmtank 30 abgezogen wird.

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Währenddessen gelangt das vom ölgehalt befreite Abwasser im Schwimmtank 30 über einen Auslaß 303 in eine Leitung 36, wird mittels einer Druckpumpe 37 unter Druck gesetzt und zum Filtertank 70 geleitet.

Der Filtertank 70, welcher in Fig. 7 gezeigt ist, ist das letzte Glied der Vorrichtung.

Das in den Filtertank 70 aus dem Schwimmtank 30 eingespeiste Wasser wird dann durch ein Filterbett 70b, wie beispielsweise Aktivkohle, gefiltert und danach in einen Speichertank 70a eingespeist, welcher im oberen Teil des Filtertanks 7° eingerichtet ist.

In der Zeichnung bezeichnet 701 ein Einlaßrohr für das Druckwasser, 702 einen Auslaß für das reine FiItrat wobei der Auslaß mit einem Einlaß 703 des Speichertanks 70a verbunden ist. 70¹J bezeichnet einen Auslaß für das reine Wasser und 705 eine Entlüftung des Filtertankes

Das Filterbett 70b stellt einen auswechselbaren Einsatz dar, in welchem die Aktivkohle angeordnet ist und welcher seitlich aus dem Tank herausgenommen werden kann. Das Filterbett' 70b kann ungefähr eineinhalb bis zwei Jahre kontinuierlich benutzt werden, wobei außerdem 80% der Aktivität durch Wärmebehandlung regeneriert werden können, so daß bei der Regeneration nur 20£ dar Aktivkohle ergänzt werden müssen. 71 bezeichnet ein Siphonrohr zur Entleerung überschüssigen Wassers aus dem Filtertank 70, 711 bezeichnet einen Sinhonbrecher.

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Das Filtrat wird durch ein verzweigtes Rohr 72 im unteren Teil des Filtertanks 70 aufgenommen, wobei ein Teil des Piltrats zum Zirkulationstank 10. über die Leitung 73 rückgeleitet werden kann, während der restliche Teil des Filtrats in den Speichertank 70a eingespeist wird und wieder zum Wagenwaschen zur Verfügung steht. Bei einem Druckabfall im Speichertank 70a wird der Siphonbrecher 711 in Bewegung gesetzt und das gereinigte Wasser in den Filtertank 70 zurüekgeleitet, wobei es zu einem Rückspülvorgang im Filterbett kommt. Nach einer gewissen Zeit wird die Rückströmung durch Bedienung des Siphonbrechers gestoppt. (Bei diesem Vorgang werden die Pumpen angehalten). Danach werden die Pumpen wieder in Gang gesetzt und der Normalbetrieb beginnt. Der Betrieb der Vorrichtung, wie beispielsweise das öffnen und Schließen von Ventilen usw., kann automatisch durch Folgesteuerung durchgeführt werden.

Wie im obigen dargelegt, ist das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufbereitete Wasser sehr rein, Das bedeutet daß die Verunreinigungen des aufbereiteten Wassers weit unterhalb der gesetzlich zulässigen Grenzen liegen.

Sand sowie öl aus dem Abwasser werden wirkungsvoll abgetrennt und der ölbes tandteil wird verfestigt, so daß dessen Beseitigung sehr einfach und leicht ist und die Vorrichtung immer im sauberen Zustand gehalten werden kann. Darüberhinaus .kann das abschließend aufbereitete Wasser aus dem Filtertank zur Wiederverwendung in der Autowaschanlage herangezogen werden, wodurch sieh der Wasserverbrauch auf ein Fünftel der früheren Menge reduziert,

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was auch die Wasserkosten erheblich senkt. Ferner kann das bsi der Aufbereitung nötige Wasser jeweils vom nächsten Reinigungsschritt hergenommen werden, so daß zusätzliches Wasser von außen gespart wird.

Zusammengefaßt schafft die Erfindung: eine Vorrichtung zur automatischen Abwasseraufbereitung, welche das Abwasser einer Wagenwaschanlage für eine Wiederverwendung unter Beseitigung der Verunreinigungen aufbereitet und folgende Elemente aufweist: einen Zirkulationstank zur Abtrennung von Erde und Sand und zur Beimischung eines Koagulationsmittels und eines Mittels zur Regulierung des DH-Werts, einen Rüi tank, einen Schwimmtank zur Zwangs aufschwemmung des im Abwasser enthaltenen Öls, wobei ein Schwimmschlamm gebildet wird, einen Schiebetransporteur zur Sammlung des Abschaums, einen Konzentrationstank zur Konzentrierung des Schwimmschlamms, eine Spindelpresse zum Pressen des Schwimmschlamms und zur Bildung eines festen Kuchens und einen Piltertank zur Filterung des vom öl befreiten Abwassers.

- Patentansprüche -

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Claims

- I₃ -

Patentansprüche

orrichtung zur automatischen Abwasseraufbereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zirkulationstank (lo) zur Aufnahme des Abwassers einer Autowaschvorrichtung zur Abtrennung von im Abwasser" enthaltener Erde und Sand, zur Beifügung eines Koagulationsmittels und eines Mittels zur pH-Wert Regulierung hinsichtlich des im Abwasser enthaltenen Öls, --

einen Rührtank (2o) zum Verrühren des vom Zirkulationstank mit den Mitteln versetzten Abwassers, einen Schwimmtank (-30) zur Zwangs aufschwemmung des Öls zur Wasseroberfläche unter Bildung eines Schwimmschlamms, einen Schiebetransporteur (40) zum Sammeln des aufschwimmenden Schwimmschlammes und Brechen des Schaums des Reinigungsmittels,

einen Konzentrat ionstank (50)" zur Konzentration des Schwimmschlamms,

eine Spindelpresse (60) zum Pressen des Schwimmschlammes unter Bildung eines festen Kuchens und einen Piltertank (70) zur Filterung des vom ölschwimmschlamm befreiten Abwassers, aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtertank (70) über eine Rückführungsleitung für das gereinigte Filtrat mit der Autowaschvorrichtung verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmtank (30) mit einem thermoelektrischen Entschäumrost (31) versehen ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zirkulationstank (10) einen Sandabscheider (11) aufweist.

6.November 1973/954d

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