DE2718751C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Beseitigung von verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten, die die Form einer Emul­ sion von im wesentlichen löslichen Ölen und Wasser aufweisen. Derartige Bearbeitungsflüssigkeiten kön­ nen einen beträchtlichen Teil von löslichen Ölen zu­ sammen mit verschiedenen festen Rückständen enthal­ ten. So enthalten beispielsweise die zur Kühlung der Werkzeuge bei der Bearbeitung von Metallteilen ver­ wendeten Bearbeitungsflüssigkeiten ungefähr 90% Was­ ser und 10% einer Ölphase, die teilweise im Wasser löslich ist.

Die Beseitigung dieser Bearbeitungsflüssigkeiten nach ihrer Verwendung ergibt eine Vielzahl von Pro­ blemen, und zwar insbesondere dann, wenn das Volumen dieser verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten groß ist, da es erforderlich ist, diese Bearbeitungsflüs­ sigkeiten ohne Umweltbeeinträchtigung zu beseitigen.

Zur Beseitigung von verbrauchten Bearbeitungsflüssig­ keiten wurden bereits Ultrafiltrierungsverfahren ver­ wendet oder es wurde eine chemische Dissozierung der die verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten bildenden Bestandteile durchgeführt, damit diese besser besei­ tigt werden können. Die chemischen Dissoziationsver­ fahren erfordern Änderungen der Dosierungen der Pro­ dukte oder die Verwendung verschiedener Produkte ent­ sprechend den Zusammensetzungen der verbrauchten Be­ arbeitungsflüssigkeiten. Eine weitere Möglichkeit be­ steht in der Verbrennung der verbrauchten Bearbeitungs­ flüssigkeiten, wobei teilweise die Verbrennungswärme mit Hilfe von Wärmetauschern wiedergewonnen werden kann.

Hierbei ergibt sich jedoch eine Luftverschmutzung durch die hierbei auftretenden Abgase, so daß die­ ses Verfahren praktisch nicht brauchbar ist.

Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 23 11 625), ölhal­ tige Bearbeitungsflüssigkeiten dadurch in ihre Be­ standteile zu zerlegen, daß die Bearbeitungsflüssig­ keiten in einen Verdampfer eingeleitet werden, in dem Temperaturen auftreten, die über dem Siedepunkt der ölhaltigen Bestandteile liegen. Der aus dem Ver­ dampfer austretende Wasserdampf wird in einem Konden­ sator aufgefangen. Bei den hierbei verwendeten Tempe­ raturen verdampfen jedoch die stärker flüchtigen Be­ standteile der Öle, die in den teilweise in Emulsions­ form vorliegenden Bearbeitungsflüssigkeiten enthalten sind, so daß diese flüchtigen Bestandteile in den Kon­ densator eintreten und damit in das kondensierte Was­ ser gelangen. Es kann daher keine wirkliche Entfernung schädlicher Bestandteile aus dem Wasser erzielt werden und weiterhin ergibt sich der Nachteil, daß die wiederge­ wonnene Ölphase nicht mehr die stärker flüchtigen Be­ standteile enthält, was insbesondere dann unerwünscht ist, wenn die Ölphase zur Gewinnung von Heizenergie für die Durchführung des Verfahrens verwendet werden soll, da sich durch den Verlust an flüchtigen Bestand­ teilen ein beträchtlich verringerter Energiegewinn er­ gibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen bzw. deren Anwendung beträchtlich verringerte Kosten sowie einen verringerten Aufwand verursacht, wobei jede Umweltbeeinträchtigung vermie­ den wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprü­ chen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrich­ tung erfolgt die Phasentrennung nicht durch ein Ver­ dampfen der wäßrigen Phase aufgrund einer Temperatur­ erhöhung der Emulsion, sondern durch eine Verdunstung, d. h. durch eine Übertragung der Wassermoleküle auf ei­ nen Warmluftstrom, der in der Lage ist, eine gewisse Wassermenge in Form von Wasserdampf aufzunehmen. Es ist daher möglich, die Behandlung bei einer niedrigen Tem­ peratur derart durchzuführen, daß sich keine thermische Dissoziation der Ölphase ergibt, und es ist keine Ver­ dampfung der am stärksten flüchtigen Bestandteile, wie z. B. Kerosin und der schwefel- und chlorhaltigen Be­ standteile festzustellen. Der ausgestoßene Wasserdampf enthält damit kein flüchtiges Produkt und es wird eine vollständige Entfernung von Schadstoffen erzielt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wer­ den die in den verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten enthaltenen nicht löslichen Öle zunächst durch Dekantie­ rung in einem Dekantierungs- oder Abklärschritt entfernt.

Um die Energiekosten zu verringern, wird weiterhin das nach der Trocknung wiedergewonnene Öl volständig oder teilweise zur Bildung der thermischen Energiequelle zur Gewinnung der Heißluft verwendet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird vor der Verdampfung mit Heißluft eine Dekantierung und eine Vorverdampfung mit Heißluft durchgeführt, und es wird eine Dekantierung und eine Vorverdampfung durch eine Luftströmung mit normaler Temperatur in direkter Berührung mit der freien Ober­ fläche der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit durch­ geführt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, nach der Verdampfung mit Hilfe von Heißluft eine Dekantierung der behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten ggf. nach einem weiteren Schritt der Zentrifugierung durchzuführen. Es ist in der Praxis festzustellen, daß das Hindurchlaufen der Bearbeitungsflüssigkeiten durch die Verdampfungsvor­ richtung mit Heißluft eine physikalische Umwandlung der Emulsion hervorruft, die in vorteilhafter Weise zur Ver­ besserung der Trennung ausgenutzt werden kann.

Die durch die Verdampfung mit Hilfe der Heißluft behan­ delten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten werden vorzugsweise teilweise erneut in der mit Heißluft betriebenen Verdampfungs­ vorrichtung zum Umlauf gebracht, so daß sie mehreren Ver­ dampfungszyklen unterworfen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens weist einen Verdampfungsturm mit einer Anzahl von leicht gegenüber der Horizontalen geneigten Platten mit ab­ wechselnder Neigung auf, die eine zickzackförmige Verrieselung der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten ermöglichen, die im oberen Teil des Verdampfungsturmes eingespeist werden. Der Verdampfungsturm weist an seinem oberen Teil einen Einlei­ tungsrohrstutzen für die Heißluft auf, die in einer Richtung eingeleitet wird, die im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Berieselung der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit verläuft. Es sind Sammelkästen an den Seitenwänden des Ver­ dampfungsturms vorgesehen, um mehrere abwechselnde Durch­ gänge der Heißluft vor der Ableitung dieser Heißluft am un­ teren Teil des Verdampfungsturmes zu ermöglichen.

Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Reihe von Dekantierungs- oder Absetzbecken strömungsaufwärts vor dem Verdampfungsturm angeordnet. Jedes Becken weist am un­ teren Teil eine Entnahmeleitung auf, die in das folgende Becken in einem Niveau unter dem Flüssigkeitsspiegel in diesem Becken mündet. Es sind Pumpeinrichtungen in jedem Becken in der gleichen Höhe mit der darin befindlichen Flüssigkeit angeordnet, um die nicht löslichen Öle zu ent­ fernen und wiederzugewinnen, die an die Oberfläche hoch­ steigen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die das In­ betriebsetzen der Vorrichtung erleichtert, ist eine Reihe von zu den vorstehend beschriebenen identischen Dekantier­ becken zusätzlich strömungsabwärts von dem Verdampfungsturm angeordnet.

Nach dem Durchlaufen durch den Verdampfungsturm wird die Be­ arbeitungsflüssigkeit, die zu diesem Zeitpunkt hauptsächlich durch Öl gebildet ist, von einer Behandlungsvorrichtung auf­ genommen, die eine Trennung der festen Rückstände und der Teerbestandteile durchführt und eine Aufbereitung der ver­ bleibenden brennbaren Stoffe durchführt. Ein mit einem Heiß­ luftgebläse versehener Brenner bewirkt die Verbrennung dieser Stoffe und Produkte und speist den Verdampfungsturm, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Auf diese Weise sind die An­ wendungskosten des erfindungsgemäßen Verfahrens bemerkenswert niedrig, weil der Brenner vollständig oder in wesentlichem Ausmaß durch das brennbare Öl gespeist wird, das sich bei der Verdampfungsbehandlung der verbrauchten Behandlungs­ flüssigkeiten ergibt, die bei dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren beseitigt werden sollen, wobei der fehlende Teil der Energie gegebenenfalls durch Altöl verschiedener Triebwerke, Maschinen und Fahrzeuge geliefert werden kann, die in dem Werk oder außerhalb betrieben werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Speicher- und Dekantierungsgefäß auf, das der freien Luft ausgesetzt ist und das strömungsaufwärts vor dem mit Heißluft betriebenen Verdampfungsturm angeordnet ist. Dieses Gefäß ist von einem Dach überdeckt und es ist zumindest ein Gebläse über dem Gefäß angeordnet, das eine Luftströmung in Berührung mit der freien Oberfläche der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit in dem Gefäß hervorrufen kann.

Um diese Phase der Vorverdampfung noch weiter zu verbessern, weist die Vorrichtung vorzugsweise mehrere Rieselbecken auf, die zwischen dem Gefäß und dem Dach angeordnet sind und die mit der in dem Gefäß befindlichen Flüssigkeit derart gespeist sind, daß beim Überlaufen dieser Bearbeitungsflüssigkeit aus den Rieselbecken ein Flüssigkeitsvorhang im wesentlichen senkrecht zur Luftströmung gebildet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist diese eine Dekantierungsvorrichtung auf, die durch den Aus­ gang des Verdampfungsturmes gespeist wird und die mit dem beschriebenen Speicher- und Dekantierungsgefäß verbunden ist. Auf diese Weise werden die zu behandelnden verbrauchten Be­ arbeitungsflüssigkeiten teilweise erneut nach dem ersten Durchlaufen durch den Verdampfungsturm zum Umlauf gebracht.

Die Behandlungsvorrichtung zur Trennung der verbleibenden Feststoffe und der Teerbestandteile und zur Aufbereitung der verbleibenden brennbaren Stoffe zur Speisung des Brenners wird mit der behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit über einen Flüssigkeitsansaugstutzen gespeist, der an der Oberfläche des Speicher- und Dekantierungsgefäßes angeordnet ist und der vorzugsweise auf der dem Einspeisepunkt der nicht behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten gegenüber­ liegenden Seite des Gefäßes liegt. In gleicher Weise wird die Rücklaufleitung für die in dem Verdampfungsturm behandelte verbrauchte Bearbeitungsflüssigkeit in das Speichergefäß in der Nähe des genannten Flüssigkeitsansaugstutzens und an einer Stelle angeordnet, die der Einleitung der nicht behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit entgegen­ gesetzt ist. Weiterhin ist die durch die genannten Gebläse hervorgerufene Luftströmung zur Vorverdampfung vorzugs­ weise so gerichtet, daß diese Luft von der Seite, an der die nicht behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkei­ ten eingeleitet werden, zu der Seite des Gefäßes strömt, an der sich der Entnahmestutzen für die behandelte Flüssig­ keit und die Rücklaufleitung der behandelten Flüssigkeit befindet.

Auf diese Weise wird ein zusätzlicher physikalischer Ver­ schiebungseffekt der Ölphase erzielt, die auf der Oberfläche des Gefäßes schwimmt und die durch die Luftströmung für die Vorverdampfung in Bewegung versetzt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Elemente einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II nach Fig. 1, die den Innenaufbau des Ver­ dampfungsturmes zeigt;

Fig. 3 eine schematische Gesamtdarstellung der An­ ordnung der wesentlichen Elemente einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Speicher- und Dekan­ tiergefäßes nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Speicher- und De­ kantiergefäß nach den Fig. 3 und 4, wobei das Abdeckdach fortgelassen ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung weist zunächst im Verlauf der Bahn der verbrauchten Bear­ beitungsflüssigkeiten, die zu behandeln sind, ein Speicher­ gefäß 1 auf, das durch eine Pumpe 2 gespeist wird, die die Bearbeitungsflüssigkeiten heranpumpt, die von einer gewissen Anzahl von Bearbeitungsvorgängen stammen, die schematisch durch die Stationen 3 dargestellt sind. Die verbrauchte Be­ arbeitungsflüssigkeit ist an dieser Stelle durch eine emul­ gierte Mischung gebildet, die einen starken Anteil von Wasser einschließt, der bis zu 90 bis 95% betragen kann, wobei der verbleibende Teil durch in großem Ausmaß lösliches Öl gebil­ det wird, das ein Mineralöl, ein synthetisches oder halb­ synthetisches Öl sein kann und schließlich besteht ein geringer Anteil aus nicht löslichen Schwerölen sowie einer gewissen An­ zahl von festen Abfallstoffen, die bei dem Bearbeitungsvor­ gang selbst entstehen.

Das Speichergefäß 1 weist vorzugsweise eine geringe Tiefe und eine große Oberfläche auf und es befindet sich in der freien Luft, so daß eine erste Entfernung des Wassers durch natür­ liche Verdampfung ermöglicht wird. Die Hauptaufgabe dieses Speichergefäßes ist jedoch die Erzielung einer gleichförmigen Speisung der gesamten Vorrichtung selbst in dem Fall, in dem die Durchflußmenge der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten unregelmäßig ist und von den Arbeitsbedingungen vor der Vor­ richtung abhängt.

Eine Pumpe 4 saugt die in dem Speichergefäß 1 befindlichen verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten an und leitet sie in eine insgesamt mit 5 bezeichnete Dekantierungs- oder Absetz­ vorrichtung, die mehrere hintereinander angeordnete Becken umfaßt, von denen lediglich 3 in Fig. 1 dargestellt sind. Jedes Becken weist an seinem unteren Teil eine Auslaßleitung 6 auf, die in das Innere des folgenden Beckens mündet, wobei das obere mit 6 a bezeichnete Ende der Auslaßleitung 6 unter dem Niveau 7 der Flüssigkeit in dem betrachteten Becken bleibt. Eine durch eine einzige Leitung 8 in der Fig. 1 dargestellte Ansaugleitung ist gerade im Niveau der Flüssigkeit in jedem Becken angeordnet und ermöglicht die Ableitung der nicht ge­ lösten Öle, die an die Oberfläche jedes Dekantierungsbeckens hochsteigen. Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Ansaug­ vorrichtung fördert diese nicht löslichen Öle in ein Speise­ becken 9. Nach dem Durchlaufen der Gesamtheit der Dekantierungs­ becken, die insgesamt mit 5 bezeichnet sind, wird die Bear­ beitungsflüssigkeit, die am unteren Ende des letzten Dekan­ tierbeckens abgenommen wird, in den oberen Teil eines Speise­ beckens 10 eingeleitet von dem aus die Flüssigkeit mit Hilfe einer Pumpe 11 in eine Speiserinne 12 geleitet wird, die mit einem Überlauf und einer Rücklaufleitung 13 zum Speisebecken 10 hin versehen ist. Die Speiserinne 12, die insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist über eine Anzahl von an ihrem un­ teren Ende angeordneten Leitungen 13 mit einer Einlaufrinne 14 verbunden, die sich über die gesamte Breite eines insgesamt mit 15 bezeichneten Verdampfungsturms erstreckt. Die Einlauf­ rinne 14 weist über ihre gesamte Länge und an der den Speise­ leitungen 13 gegenüberliegenden Seite eine Vielzahl von Aus­ schnitten 16 auf, die das Überströmen der zu behandelnden verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit ermöglichen. Diese Be­ arbeitungsflüssigkeit fällt zunächst auf eine erste geneigte Platte 17, deren Neigung gering ist und auf der sich die Flüssigkeit nach Art eines Rieselvorhanges ergießt.

Wenn die Flüssigkeit auf diese Weise über die gesamte Ober­ fläche der oberen Platte 17 gelaufen ist, und zur äußersten, der Einlaufrinne 14 entgegengesetzten Kante gelangt ist, fällt sie auf eine zweite Platte 18, die ebenfalls leicht geneigt ist, jedoch in einer zu der Neigung der Platte 17 entgegen­ gesetzten Richtung. Die Platte 18 weist in vorteilhafter Weise auf ihrer vorderen Kante einen umgebogenen Rand 18 a auf, der jedes Überströmen der von der ersten Platte 17 kommenden Bearbeitungsflüssigkeit vermeidet und eine geeig­ nete Rieselströmung der zu behandelnden Bearbeitungsflüssig­ keit sicherstellt.

Wie es aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist der Verdampfungs­ turm 15 auf diese Weise eine Vielzahl von geneigten Platten mit abwechselnder Neigung auf, so daß die zu behandelnde Bearbeitungsflüssigkeit zickzackförmig rieselnd von dem oberen Teil des Turms bis zu seinem unteren Teil strömt. Die verschiedenen geneigten Platten 18 sind in geeigneter Weise an den Wänden des Verdampfungsturmes 15 befestigt und durch Abstandsstücke, wie z. B. 19 im Bereich ihrer Enden sowie 20 im Bereich ihrer Mittelteile abgestützt. Abstands­ elemente 21 halten einen geeigneten Abstand zwischen den äußersten Kanten der verschiedenen geneigten Platten 18 auf, wobei gleichzeitig das Hindurchströmen der Flüssigkeit er­ möglicht wird. Es sei bemerkt, daß die Neigung der Platten 18 gering ist und nur so groß sein muß, daß sie ausreicht, um ein geeignetes Ausströmen der Flüssigkeit zu ermöglichen. In der Praxis liegt diese Neigung zwischen 2 und 6%. Die Neigung der verschiedenen Platten kann gleich oder unterschied­ lich in Abhängigkeit von ihrer Position im Inneren des Ver­ dampfungsturmes 15 sein, und zwar unter Berücksichtigung der Temperatur der Heißluft, die sich entlang der Höhe des Ver­ dampfungsturmes ändert, wie dies noch näher erläutert wird.

Die Bearbeitungsflüssigkeit wird nach dem Durchlaufen der verschiedenen Platten 18 des Verdampfungsturmes 15 von oben nach unten durch eine Entnahmerinne 22 aufgefangen, die am unteren Teil des Verdampfungsturmes 15 angeordnet ist. Eine Rohrleitung 23 leitet die behandelte Bearbeitungsflüssigkeit in das Speisebecken 9 des Brenners. Zu diesem Zeitpunkt ist die behandelte Bearbeitungsflüssigkeit, die in dem Speise­ becken 9 enthalten ist, ausschließlich durch Öl gebildet und das in der anfänglichen Mischung enthaltene Wasser ist in dem Verdampfungsturm 15 entfernt worden, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird. Zur Erleichterung des In­ betriebsetzens der Vorrichtung, währenddessen der Tempera­ turanstieg des Verdampfungsturmes fortschreitend ist, ist es vorzuziehen, das Speisebecken 9 durch eine in dieser Figur nicht dargestellte Dekantiervorrichtung zu ersetzen, die mehrere Becken aufweist, die über unter dem Flüssig­ keitsspiegel liegende Leitungen miteinander verbunden sind, wie dies für die Dekantiervorrichtung 5 beschrieben wurde. Das Speisebecken 9 ist über eine Leitung 24 mit einer an sich bekannten Vorrichtung 25 verbunden, die die Behandlung von gebrauchten Ölen oder von Altöl ermöglicht, die eine Zusammensetzung aufweisen, die der des Öls in dem Speise­ becken 9 entspricht. Diese Ölarten werden in der Vorrichtung 25 derart bearbeitet, daß die verbleibenden Feststoffe und die Teerbestandteile von den brennbaren Bestandteilen ge­ trennt werden, die dann einem Brenner 26 zugeführt werden, der mit einem Luftgebläse 27 zusammenwirkt. Die auf diese Weise gewonnene Heißluft strömt durch eine Leitung 28, die mit einer der Seitenwände des Verdampfungsturmes 15 über einen Sammelkasten 28 a verbunden ist, der sich über die ge­ samte Breite des Turmes erstreckt. Die Einspeisung des Rohres 28 und des Sammelkastens 28 a ist in Fig. 2 ebenfalls mit Hilfe von dünnen Linien dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Einspeisung der Heißluft in den oberen Teil des Verdampfungs­ turmes 15 über die gesamte Breite des Turmes und in einer Rich­ tung im wesentlichen senkrecht zur Rieselrichtung der zu be­ handelnden Flüssigkeit erfolgt, die von der Einlaufrinne 14 kommt und sich über die obere Platte 17 und die unmittel­ bar unter dieser Platte 17 angeordneten Platten 18 fließt. Die Heißluftströmung, deren Temperatur vom Zeitpunkt des Eintretens in den Verdampfungsturm ungefähr 250 bis 180°C betragen kann, durchläuft die gesamte Breite des Verdampfungs­ turmes 15 von links nach rechts gemäß Fig. 1, d. h. senkrecht zur Ebene der Fig. 2. Der Heißluftstrom wird von einem Sammel­ kasten 29 aufgefangen, der sich über die gesamte Breite des Turms 15 auf der dem Sammelkasten 28 a gegenüberliegenden Seite erstreckt, so daß die Heißluft erneut das Innere des Verdampfungsturmes in entgegengesetzter Richtung durchläuft. Die Sammelkästen 30 und 31, die auf jeder Seite des Ver­ dampfungsturmes 15 angeordnet sind und die gleiche Gestalt wie der Sammelkasten 29 aufweisen, ermöglichen jeweils die gleiche Umkehrung der Richtung der Heißluftströmung. Nach einer gewissen Anzahl von Durchläufen durch das Innere des Verdampfungsturmes in einer Richtung senkrecht zu der Riesel­ richtung der zu behandelnden verbrauchten Bearbeitungsflüssig­ keit wird die Heißluft, die durch die Berührung mit dieser Flüssigkeit abgekühlt wurde und die Wasserdampf aufgenommen hat, über den Sammelkasten 32 a abgeleitet, der identisch zum Sammelkasten 28 a ist und mit einem Rohr 32 verbunden ist, das seinerseits mit dem Kamin 33 verbunden ist, der mit einem Absaugventilator 34 versehen ist.

Entsprechend der Lage der verschiedenen Platten 18 in dem Verdampfungsturm 15 ist zu erkennen, daß die zu behandelnde Bearbeitungsflüssigkeit der Heißluft nicht mit der gleichen Temperatur ausgesetzt wird und es kann daher in Betracht gezogen werden, die Neigung der Platten entsprechend ihrer Lage zu verändern, um den Wirkungsgrad der Vorrichtung zu verbessern.

Am Ausgang des Verdampfungsturmes 15 kann die Heißluft, deren Temperatur nur noch ungefähr 80 bis 90°C beträgt, in die Atmosphäre ausgestoßen werden, weil sie lediglich Wasserdampf auf Grund des Durchlaufens durch den Verdampfungsturm 15 mit sich führt. Es sei bemerkt, daß auf Grund der geringen Tem­ peratur der Heißluft in dem Verdampfungsturm 15 und auf Grund des einfachen Oberflächenkontaktes der Temperaturanstieg der zu behandelnden öligen Flüssigkeit gering bleibt und daß die maximale Temperatur unter der Verdampfungstemperatur der am stärksten flüchtigen Bestandteile dieser Bearbeitungsflüssig­ keit liegt. Daraus ergibt sich, daß die in die Atmosphäre ausgestoßene Luft effektiv frei von jedem gefährlichen oder verunreinigenden Bestandteil ist.

Die Verwendung des am Ausgang des Verdampfungsturmes 15 wie­ dergewonnenen Öls für die Speisung des Brenners 26 ermöglicht weiterhin eine beträchtliche Verringerung der Betriebskosten einer derartigen Behandlungsvorrichtung.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform stellt eine be­ sonders vorteilhafte Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung dar. Gleiche Bauteile wie in den vorangegangenen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es ist aus Fig. 3 zu erkennen, daß die hier dargestellte Vorrich­ tung zunächst im Verlauf des Weges der zu behandelnden ver­ brauchten Bearbeitungsflüssigkeiten ein Speicher- und Dekan­ tierungsgefäß 35 aufweist, dessen Speisung über eine Leitung 36 erfolgt, die die Bearbeitungsflüssigkeit von einer gewissen Anzahl von in dieser Zeichnung nicht dargestellten Bearbei­ tungsstationen heranführt. Es ist zu erkennen, daß die Ein­ speisung der Leitung 36 an der Oberfläche der Bearbeitungs­ flüssigkeit 37 und in der Nähe der Seite 35 a des Gefäßes 35 erfolgt. Die über die Leitung 36 eingespeiste Bearbeitungs­ flüssigkeit ist durch eine emulgierte Mischung gebildet, die einen starken Anteil von Wasser einschließt, der bis zu 90 bis 95% reichen kann, wobei der restliche Anteil durch zum großen Teil lösliches Öl, das ein Mineralöl, ein synthetisches Öl oder ein halbsynthetisches Öl sein kann, und durch einen geringen Anteil von nicht löslichem schwerem Öl sowie einer gewissen Menge von festen Abfallstoffen gebildet ist, die bei dem Bearbeitungsvorgang selbst entstehen.

Das Speichergefäß 35 weist vorzugsweise eine geringe Tiefe und eine große Oberfläche auf und es befindet sich in der freien Luft derart, daß eine erste Entfernung des Wassers durch na­ türliche Verdampfung ermöglicht wird. Um diese Vorverdampfung zu verbessern, ist das Gefäß von einem Dach 38 überdeckt, das vorzugsweise aus einem Sonnenstrahlen absorbierenden Material hergestellt ist, beispielsweise aus geschwärztem Blech, so daß die Atmosphäre erwärmt wird, die sich zwischen dem Dach 38 und der Oberfläche der Flüssigkeit 37 befindet. Zur Ver­ besserung dieser Wirkung des Einfangens der Sonnenenergie ist das Dach 38 vorzugsweise durch zwei Oberflächen 38 a und 38 b gebildet, die leicht gegeneinander geneigt sind und die an einer Seite über eine Schwenkachse 39 parallel zur Längs­ achse des Gefäßes 35 miteinander verbunden sind, wie dies aus Fig. 4 zu erkennen ist. Es können Einrichtungen zur Änderung der Neigung der beiden Oberflächen 38 a und 38 b gegenüber der Horizontalen derart vorgesehen sein, daß es möglich ist, der Inklination der Sonne über dem Horizont zu folgen, so daß die maximale Strahlung eingefangen wird. Zwei Gebläse 40 sind zwischen dem Dach 38 und dem Gefäß 35 Seite an Seite derart angeordnet, daß eine Luftströmung entlang der Pfeile 41 in Richtung der Längsachse des Gefäßes 35 hervorgerufen wird. Wie dies aus den Fig. 3 und 5 zu erkennen ist, erfolgt diese Luftströmung damit ausgehend von der Seite 35 a des Gefäßes 35 zur gegenüberliegenden Seite 35 b hin. Daraus er­ gibt sich, daß die auf diese Weise hervorgerufene Luft­ strömung eine mechanische Antriebswirkung auf die sich auf der freien Oberfläche der Flüssigkeit 37 befindende Ölphase in Richtung auf die Seite 35 b des Gefäßes 35 ausübt. Diese Verschiebungswirkung der Ölphase unterstützt die Dekantierungs- oder Absetzwirkung derart, daß die Grenzschicht zwischen einer stärker öligen Phase und einer stärker wässrigen oder emul­ gierten Phase so ausgebildet wird, wie dies in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 42 dargestellt ist. Diese Grenzfläche 42 unterteilt das Gefäß 35, wie dies im Querschnitt nach Fig. 3 zu erkennen ist, in einen zur Seite 35 a hin gelegenen Teil, der hauptsächlich die wässrige und emulgierte Phase ein­ schließt, sowie in einen in der Nähe der gegenüberliegenden Seite 35 b befindlichen Teil, der hauptsächlich eine Ölphase einschließt.

Um die Vorverdampfung zu verbessern, weist die Vorrichtung in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform vier Rieselbecken 43 und 44 in Form von Rinnen auf, die mit der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit aus dem Gefäß 35 über eine Pumpe 45 und Rohre 46 derart gespeist werden, daß diese Flüssigkeit überläuft und jeweils zwei Flüssigkeitsvorhänge 47 bildet, die durch Ausschnitte 48 ausströmen, die unter gleichförmigen Abständen in den Seitenwänden der Rieselbecken 43 und 44 angeordnet sind. Wie dies in den Figuren zu erkennen ist, sind die Becken 43 und 44 derart angeordnet, daß die Flüssigkeitsvorhänge 47 im wesentlichen senkrecht zur durch die Pfeile 41 dargestellten Luftströmung verlaufen. Wie dies aus Fig. 5 zu erkennen ist, sind jeweils zwei Rieselbecken jedem Gebläse zugeordnet. Die einem Gebläse zugeordneten Rieselbecken 43 sind vorzugsweise versetzt gegenüber den dem anderen Gebläse zugeordneten Rieselbecken 44 derart an­ geordnet, daß der Abzug der zwischen dem Dach 38 und dem Gefäß 35 strömenden Luft begünstigt wird. Wie dies aus Fig. 3 zu erkennen ist, saugt eine Pumpe 49 die verbrauchte Bear­ beitungsflüssigkeit am Boden des Gefäßes 35 im wesentlichen in der Mitte dieses Gefäßes ab und leitet diese Flüssigkeit in das Speisebecken 50, das die Aufgabe einer Regelung der gesamten Vorrichtung übernimmt. Eine Pumpe 51 saugt die Flüssigkeit aus dem Speisebecken 50 an und leitet sie in eine Heizschlange 52, die in dem Kamin 33 angeordnet ist. Nach dieser Heizschlange wird die Bearbeitungsflüssigkeit in die Speiserinne 12 eingeleitet, die mit einem Überlauf und einer Rücklaufleitung 13 zum Speisebecken 50 hin ver­ sehen ist. Die Speiserinne 12 ist über eine Vielzahl von am unteren Ende angeordneten Leitungen 13 mit einer Einlauf­ rinne 14 verbunden, die sich über die gesamte Breite des Ver­ dampfungsturmes 15 erstreckt. Die Einlaufrinne 14 weist über die gesamte Breite und an der den Speiseleitungen 13 gegen­ überliegenden Seite eine Vielzahl von Ausschnitten oder Kerben 16 auf, die das Überströmen der zu behandelnden ver­ brauchten Bearbeitungsflüssigkeit ermöglichen.

Die verbrauchte Bearbeitungsflüssigkeit rieselt dann über die verschiedenen geneigten Platten des Verdampfungsturmes 15, der gleich dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Verdampfungsturm ist. Am Ausgang des Verdampfungs­ turmes 15 wird die behandelte Bearbeitungsflüssigkeit über die Leitung 53 einer Zentrifuge 54 zugeführt, die es ermöglicht, eine teilweise Trennung der Elemente der Emulsion durchzufüh­ ren. Es ist in der Praxis festzustellen, daß das Hindurch­ laufen der Emulsion durch den Verdampfungsturm 15 bei Berüh­ rung mit der Heißluft eine Änderung des physikalischen Zu­ standes eines Teils der Emulsion hervorruft, so daß eine teilweise Trennung in einer Zentrifuge möglich ist. Das heraus­ zentrifugierte Wasser wird über die Leitung 55 abgeleitet, während die verbleibende Ölphase in den unteren Teil der Dekantiervorrichtung 5 eingeleitet wird. Diese Vorrichtung entspricht der weiter oben anhand der Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und weist mehrere hintereinander angeordnete und miteinander verbundene Becken auf. Die Ansaugvorrichtung 8, die gerade im Bereich der Flüssigkeit in jedem der Becken ange­ ordnet ist, saugt die nicht löslichen an die Oberfläche der Becken aufsteigenden Ölarten ab und leitet sie über die Lei­ tung 56 in das Speicher- und Dekantierungsgefäß 35, und zwar etwas unter die freie Oberfläche der Flüssigkeit und in un­ mittelbarer Nähe der Seite 35 b des Gefäßes 35.

Die Flüssigkeit von dem unteren Teil des letzten Dekantier­ beckens der Dekantiervorrichtung 5 wird wieder in das Speise­ becken 50 eingeleitet. Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise die zu behandelnde Bearbeitungsflüssigkeit teilweise im Inneren des Verdampfungsturmes 15 in Umlauf versetzt wird, so daß sie mehrere aufeinanderfolgende Behandlungsvorgänge durchläuft.

Eine durch die Leitung 57 dargestellte Ansaugvorrichtung ist gerade an der freien Oberfläche der Flüssigkeit 37 in dem Speicher- und Dekantiergefäß 35 in der Nähe der Seite 35 b dieses Gefäßes angeordnet, d. h. auf der der Einspeisung der nicht behandelten Flüssigkeit bei 36 gegenüberliegenden Seite. Diese Ansaugleitung 37 speist über die Leitung 58 ein Aufbewahrungsbecken 59, das zur Regelung der Vorrichtung dient. Das Aufbewahrungsbecken 59 ist über eine Leitung 24 mit der Vorrichtung 25 verbunden, die die Behandlung der verbrauchten Öle oder von Altöl ermöglicht, das eine Zu­ sammensetzung aufweist, die der Zusammensetzung des Öls entspricht, das durch die erfindungsgemäße Behandlung des verbrauchten Bearbeitungsöls gewonnen wird. Der Brenner 26 arbeitet in der vorstehend anhand der Fig. 1 beschriebenen Weise mit einem Luftgebläse 27 zusammen, das über die Lei­ tung 28 Heißluft in den Verdampfungsturm 15 einleitet.

Es ist zu erkennen, daß der prozentuale Anteil des brenn­ baren Öls in der Flüssigkeit, die am oberen Teil des Ver­ dampfungsturms 15 eingeführt wird, dadurch geändert werden kann, indem auf den Schritt der Vorverdampfung der Flüssig­ keit in dem Speichergefäß 35 eingewirkt wird. In der Praxis ist festzustellen, daß es möglich ist, einen begrenzten prozentualen Anteil des brennbaren Öls in der Flüssigkeit zu bestimmen, die in den oberen Teil des Verdampfungsturms 15 eingeführt wird, um eine vollständige Autarkie der Vor­ richtung zu erzielen, wobei das brennbare wiedergewonnene Öl dann ausreicht, um die für die Behandlung in dem Ver­ dampfungsturm erforderliche Heißluft zu gewinnen, ohne daß es erforderlich ist, einen zusätzlichen Brennstoff von außen dem Brenner zuzuführen. Unter diesen Bedingungen kann die Vorrichtung in vorteilhafter Weise so aufgebaut sein, daß eine Regelung der Drehgeschwindigkeit der Gebläse 40 und/oder der Neigung der Wände des Daches 38 derart möglich ist, daß die Vorverdampfung der Flüssigkeit 37 in dem Speichergefäß 35 verstärkt oder verringert wird, so daß der Anteil des brennbaren Öls im wesentlichen konstant gehalten wird.

Claims (22)

1. Verfahren zur Beseitigung von verbrauchten Bearbeitungs­ flüssigkeiten, die die Form einer Emulsion von im we­ sentlichen löslichen Ölen und Wasser aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsflüssigkeit verrieselt wird und die verrieselte Bearbeitungsflüssigkeit einer Heißluft­ strömung mit einer Temperatur zwischen ungefähr 80 und 250°C derart ausgesetzt wird, daß eine Trocknung durch Verdampfen des in der Bearbeitungsflüssigkeit ent­ haltenen Wassers hervorgerufen wird, wobei die Tempera­ tur der Ölemulsion unter der Verdampfungstemperatur der am stärksten flüchtigen Ölbestandteile gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht lösbaren Öle zunächst durch Dekantierung entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nach der Trocknung wiedergewonnene Öl vollstän­ dig oder teilweise die thermische Energiequelle zur Ge­ winnung der Heißluft bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Verdampfung mit Hilfe der Heißluft eine De­ kantierung und eine Vorverdampfung mit Heißluft durch­ geführt wird und daß eine Dekantierung und eine Vorver­ dampfung durch eine Luftströmung mit normaler Tempera­ tur in direkter Berührung mit der freien Oberfläche der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verdampfung mit Hilfe der Heißluft eine Dekantierung der behandelten verbrauchten Bearbeitungs­ flüssigkeit durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine teilweise erneute Umwälzung der behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeiten derart durch­ geführt wird, daß diese mehreren Verdampfungsvorgängen mit Hilfe der Heißluft ausgesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelten verbrauchten Bearbeitungsflüssig­ keiten vor ihrer Dekantierung einer Zentrifugation unterworfen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft in den oberen Teil eines Verdampfungs­ turms in einer Richtung eingeblasen wird, die im we­ sentlichen senkrecht zur Richtung der Verrieselung der verbrauchten Bearbeitungsflüssigkeit verläuft.

9. Vorrichtung zur Beseitigung von verbrauchten Bearbei­ tungsflüssigkeiten in Form einer Emulsion von im we­ sentlichen löslichen Ölen und Wasser zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Verdampfungsturm (15) mit einer Anzahl von gegenüber der Horizontalen leicht ge­ neigten Platten (17, 18 ) abwechselnder Neigung aufweist, die eine zickzackförmige Verrieselung mit den verbrauch­ ten, im oberen Teil des Verdampfungsturms (15) einge­ speisten Bearbeitungsflüssigkeiten ermöglichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sammelkästen (29, 30, 31) an den Seitenwänden des Verdampfungsturms (15) vorgesehen sind, die mehrere abwechselnde Durchgänge der Heißluft vor der Ableitung dieser Heißluft am unteren Teil des Verdampfungsturms ermöglichen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einspeisung der verbrauchten Bearbeitungs­ flüssigkeit auf die obere Platte (17) des Verdampfungs­ turms (15) eine Einlaufrinne (14) vorgesehen ist, die sich über die gesamte Breite des Verdampfungsturmes (15) erstreckt, und die eine Vielzahl von Ausschnitten aufweist, über die die Bearbeitungsflüssigkeit aus­ strömen kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufrinne (14) mit der Bearbeitungsflüssig­ keit über eine Speiserinne (12) gespeist wird, die einen Überlauf aufweist.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Dekantierungseinrichtung (5) mit mehreren hintereinander geschalteten Becken auf­ weist, daß jedes Becken am unteren Teil eine Entnahme­ leitung (6) aufweist, die in das folgende Becken in einem Niveau unter dem Flüssigkeitsspiegel in diesem Becken mündet, und daß Pumpeinrichtungen in jedem Bec­ ken im Bereich des Flüssigkeitsspiegels angeordnet sind, um die an die Oberfläche steigenden nichtlös­ baren Öle zu entfernen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-13, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr eine Behandlungseinrichtung (25) angeord­ net ist, welcher die aus dem Verdampfungsturm (15) austretende Bearbeitungsflüssigkeit ggf. nach Durch­ laufen einer weiteren Dekantierungseinrichtung (9) zugeführt wird und in welcher eine Abtrennung fester Rückstände und von Teer sowie eine Zubereitung der verbleibenden brennbaren Stoffe vor ihrer Verbrennung in einem mit einem Heißluftgebläse (27) für den Ver­ dampfungsturm (15) verbundenen Brenner (16) erfolgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor der Vorrichtung ein Speichergefäß (35) mit geringer Tiefe und großer Oberfläche angeordnet ist, das die Speisung des Ver­ dampfungsturms (15) stabilisiert und eine erste Ver­ dampfung in freier Luft ergibt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, 14 und 15 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher- und Dekantierungsgefäß (35), das der freien Luft ausgesetzt ist, vor dem der Heißluft ausgesetzten Verdampfungsturm (15) angeordnet ist, und daß das Speicher- und Dekantierungsgefäß von ei­ nem Dach (38) und zumindestens einem Gebläse (40) überdeckt ist, das eine Luftströmung hervorruft, die in Berührung mit der freien Oberfläche der verbrauch­ ten Bearbeitungsflüssigkeit in dem Speicher- und De­ kantierungsgefäß (35) steht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rieselbecken (43,44) zwischen dem Spei­ cher- und Dekantierungsgefäß ( 35) und dem Dach (38) angeordnet sind, die mit der Flüssigkeit aus dem Gefäß (35) derart gespeist werden, daß das Überströ­ men der Flüssigkeit mehrere Flüssigkeitsvorhänge im wesentlichen senkrecht zur Luftströmung bildet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seite-an-Seite angeordnete Gebläse vorgese­ hen sind, die jeweils zwei Rieselbecken (43, 44 ) zu­ geordnet sind, die gegeneinander versetzt angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach (38 ) durch wärmeabsorbierende und aus­ richtbare Oberflächen (38 a, 38 b) gebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Ausgang des Verdampfungsturms (15) ge­ speiste Dekantierungseinrichtung (5) vorgesehen ist, die mit dem Speicher- und Dekantierungsgefäß (35) verbunden ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsansaugstutzen (57) an der Ober­ fläche des Speicher- und Dekantierungsgefäßes (35) an einer der Einlaßstelle für die verbrauchte Be­ arbeitungsflüssigkeit entgegengesetzten Stelle vor­ gesehen ist und eine Behandlungsvorrichtung (59, 25) speist, die eine Abtrennung der festen Rückstände und der Teerbestandteile bewirkt und die verbleiben­ den brennbaren Bestandteile vor ihrer Verbrennung in dem mit einem Heißluftgebläse (27) für den Ver­ dampfungsturm (15) verbundenen Brenner aufbereitet, und daß der Ansaugstutzen (57) strömungsabwärts hin­ sichtlich der Strömungsrichtung der Vorverdampfungs­ luft oberhalb des Gefäßes angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung für die behandelte verbrauch­ te Bearbeitungsflüssigkeit am Ausgang der Dekantie­ rungseinrichtung (6) in dem Speicher- und Dekantie­ rungsgefäß (35) in der Nähe des Ansaugstutzens (57) angeordnet ist.