Badaufbereitung durch Schwerkraftverfahren

Durch Einsatz von Schwerkraftverfahren können die Standzeiten von Reinigungsbädern mit nur geringem anlagentechnischen Aufwand und äußerst geringem Energieeinsatz oftmals erheblich verlängert werden. Der Haupteinsatzbereich der Schwerkraftverfahren ist die Aufbereitung wässriger Reiniger. Hierbei werden emulgierte Verschmutzungen (vornehmlich Öle und Fette) und dispergierte Feststoffe (z. B. Späne) aus dem Bad entfernt, so dass der Reiniger nahezu unbegrenzt einsatzfähig bleibt. Werden zusammen mit den Verunreinigungen auch aktive Badbestandteile, z. B. Tenside, ausgetragen, muss der Reiniger von Zeit zu Zeit durch Zugabe von Aktivstoffen nachgeschärft werden. Für die Aufbereitung nach dem Schwerkraftprinzip sind sogenannte demulgierende wässrige Reiniger besonders gut geeignet, welche die Verunreinigungen nur bei starker Badbewegung kurzzeitig emulgieren und sie bei der anschließenden Badaufbereitung leicht wieder abgeben. Für Lösemittel sind Schwerkraftverfahren meist nicht sinnvoll anwendbar, da gelöste Verunreinigungen nicht nach dem Schwerkraftprinzip abgetrennt werden können. Dies gilt natürlich auch für lösbare Substanzen, wie Salze, in wässrigen Reinigern.

Überlaufrinnen

In Anlagen zur wässrigen Reinigung und in Spülbädern werden oftmals Überlaufrinnen als einfache Abscheider für Öle und andere aufschwimmende Verschmutzungen eingesetzt. Durch einen Überlauf wird oftmals jedoch auch ein erheblicher Anteil der Badlösung mit ausgetragen, so dass das Reinigungsbad fortlaufend ergänzt werden muss. Das beim Überlauf entstehende Abwasser muss in der Regel durch andere Verfahren weiter aufbereitet werden, bevor es in die Kanalisation eingeleitet oder anderweitig entsorgt werden kann.

Skimmer

Skimmer tragen aufschwimmendes Öl durch Bänder, Ketten, Schläuche oder Scheiben, an denen das Öl haften bleibt, aus dem Reinigungsbad aus. Dies geschieht zumeist kontinuierlich während des laufenden Betriebs der Reinigungsanlage. Durch den Einsatz von Skimmern kann die Badstandzeit insbesondere bei starkem Öleintrag erheblich erhöht werden. Werden jedoch auch lösliche Verunreinigungen oder Feststoffe in das Bad eingetragen, müssen zusätzliche Aufbereitungsverfahren eingesetzt werden. Das abgeskimmte Öl kann ohne weitere Konzentration einer Entsorgung zugeführt werden. Die Vielfalt der Bauformen ermöglicht den Einsatz von Skimmern in den unterschiedlichsten Anwendungsfällen.

Bandskimmer: Unterkofler

Scheibenskimmer: Unterkofler

Schlauchskimmer: Friess

Absetzbecken

In einfachen Absetzbecken kann eine Abtrennung sowohl von aufschwimmenden, als auch von sich absetzenden Verunreinigungen erfolgen. Die verschmutzte Reinigungsflüssigkeit wird in ein Absetzbecken eingeleitet. Dies kann entweder kontinuierlich durch einen Überlauf oder diskontinuierlich mit dem gesamten Reinigungsbad in Arbeitspausen geschehen. In dem Absetzbecken ruht die Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum, so dass leichte Verunreinigungen (z. B. Öle) zur Badoberfläche aufsteigen und schwere Verunreinigungen (z. B. Späne, Metallstaub u. ä.) auf den Boden des Beckens absinken können. Die abgeschiedenen Verunreinigungen können entnommen und entsorgt werden. Je nach Zusammensetzung der Verschmutzungen kann in dem Absetzbecken auch eine Unterstützung des Abscheidens durch chemische Zusätze erfolgen.

Schema eines Absetzbehälters

Zentrifugen und Separatoren

In Zentrifugen und Separatoren können heterogene Gemische aufgrund der unterschiedlichen Dichte ihrer Komponenten getrennt werden. So lassen sich in Drei-Phasen-Zentrifugen z. B. Wasser, emulgiertes Öl und dispergierte Partikel voneinander trennen. Ausschlaggebend für die Trennung der Stoffe ist deren spezifisches Gewicht sowie ihr Haftungsvermögen an der Oberfläche der Zentrifugenteller. Diese werden daher meist aus hydrophoben (wasserabweisenden) Kunststoffen hergestellt. Eine Aufbereitung durch Zentrifugen ermöglicht oftmals eine nahezu vollständige Abtrennung der Verunreinigungen. Dabei werden jedoch meist auch aktive Badbestandteile (z. B. Tenside) mit ausgetragen. Das Bad muss daher nach der Aufbereitung nachgeschärft werden.

Aufbau eines Separators nach T. W. Jelinek, "Reinigen und Entfetten in der Metallindustrie", Eugen G. Leuze Verlag, 1999

Austragen vom Grund

Feststoffe, wie Späne oder Metallstaub, setzten sich bei wenig bewegten Bädern am Boden des Reinigungs- bzw. Absetzbeckens ab. Die sich am Boden ansammelnden Verunreinigungen können mit verschiedenartigen Einrichtungen, wie Kratz-, Band- oder Kettenförderern kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgetragen werden. Der Einsatz derartiger Einrichtungen ist jedoch nur bei größeren Anlagen mit hohem Durchsatz wirtschaftlich sinnvoll. Bei Kleinanlagen kann der Feststoffaustrag bei einem Neuansatz eines Bades von Hand erfolgen.

Aufbau eines Kratzförderers nach T. W. Jelinek, "Reinigen und Entfetten in der Metallindustrie", Eugen G. Leuze Verlag, 1999

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