Wegleitung für die Abwasser-, Abfall- und Abluftentsorgung bei Lösungsmittel-Reinigungsanlagen für Textilien

Bundesamt für Umweltschutz Office fédéral de la protection de l’environnement

Ufficio federale per la protezione dell’ambiente

WEGLEITUNG

fur die Abwasser-, Abfall- und Abluftentsorgung bei Losungsmittel-Reinigungsanlagen fur Textilien (Chemischreinigungsbetriebe)

Herausgeber Bundesamt für Umweltschutz (BUS)

Download PDF www.umwelt-schweiz.ch/publikationen (eine gedruckte Fassung ist nicht erhältlich) Code: VU-2306-D

VI ZUSAMMENFASSUNG DER MASSNAHMEN - 29

I: EINFÜHRUNG

Im Jahre 1979 veröffentlichte das Bundesamt für Umweltschutz (BUS) die Mitteilung-Nr. 16 über Abwässer aus Lösungsmittel- Reinigungsanlagen für Textilien. Die damaligen Ausführungen umfassten lediglich die Probleme der Abwasserentsorgung.

In der Zwischenzeit konnten bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von Chemischreinigungsmaschinen, die zu einer Verringerung der Umweltbelastung mit Lösungsmitteln führen, gemacht und neue Erkenntnisse und Erfahrungen im Bereich der Abfall- und Abluftentsorgung gewonnen werden. Das BUS. setzte des- ‚halb zur Ueberarbeitung der Mitteilung Nr. 16 eine kleine Arbeitsgruppe ein.

Die vorliegende "Wegleitung für die Abwasser-,.Abfall- und Abluftentsorgung bei Lösungsmittel-Reinigungsanlagen für Textilien", die im Einvernehmen mit den beiden Fachverbänden der Chemischreinigungsbranche ausgearbeitet wurde, ersetzt die Mitteilung Nr. 16 aus dem Jahre 1979,

II RECHTLICHE GRUNDLAGEN

Allgemeine Gewässerschutzverordnung

Artikel 20 der Allgemeinen Gewässerschutzverordnung vom 19. Juni 1972 verlangt, dass die Möglichkeiten der schädlosen Beseitigung von Abwasser. auszuschöpfen und die verschiedenen Abwässer nötigenfalls getrennt zu erfassen sind. ö

Verordnung über Abwassereinleitungen

Nach Ziffer 49 "Chlorierte Lösungsmittel" in Kolonne III des

Anhanges der Verordnung vom 8, Dezember 1975 über Abwassereinleitungen gilt als Grenzwert fiir Einleitungen in eine 6ffentliche Kanalisation mit.angeschlossener kommunaler Abwasserreinigungsanlage ein Grenzwert von 0,1 mg/l (gemessen als Cl).

Luftreinhalteverordnung

Nach Anhang 2 Ziffer 85 der Luftreinhalteverordnung vom 16. Dezember 1985 ist die Maschinenabluft bei der Chemischen Kleider- ‘reinigung mit einem Aktivkohlefilter oder mit gleichwertigen Massnahmen zu reinigen. : f

Verordnung über ‘den Verkehr mit Sonderabfällen

Nach den Bestimmungen der Verordnung vom 12. November 1986 über den Verkehr mit Sonderabfällen sind die bei der Chemischreinigung anfallenden lösungsmittelhaltigen Rückstände als Sonderabfall zu entsorgen.

III UMWELTBELASTUNG DURCH CHLORIERTE LÖSUNGSMITTEL

1 Allgemeines : «

Im Verlaufe der vergangenen Jahre hat die Verwendung von leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffen als Lösungsmittel für die verschiedensten. Zwecke im Gewerbe und in der Industrie ständig zugenommen. Wegen ihres ausgeprägten Lösevermögens für Fette

und Oele werden diese, nachfolgend "chlorierte Lösungsmittel" genannten Stoffe in zahlreichen Branchen hauptsächlich für Reinigungszwecke und zur Entfettung eingesetzt. In vielen Berei- ‘chen haben die chlorierten Lösungsmittel die früher verwendeten Kohlenwasserstoffe (meistens Benzine), die wegen ihrer leichten Brennbarkeit und der grossen. Explosinsgefahr gemieden werden,

ersetzt.

Zu den verbreitetsten chlorierten Lösungsmitteln gehören Perchlorethylen, Trichlorethylen, 1.1.1-Trichlorethan und Methylenchlorid. Im Jahre 1985 wurden von diesen Stoffen insgesamt rund 25'000 Tonnen in die Schweiz importiert, wovon 4'200 Tonnen Trichlorethylen, 8'700 Tonnen Perchlorethylen, 5'600 Tonnen 1.1.1-Trichlorethan und 6'500 Tonnen Methylenchlorid. Der Verbrauch dieser Lösungsmittel ist praktisch gleichzusetzen mit

dem jährlichen Verlust dieser Stoffe in die Umwelt. Die heutige Analytik erlaubt, selbst geringste Spuren dieser Stoffe in der

Luft, im Wasser und im Boden nachzuweisen.

‘Im Interesse einer Verminderung der Umweltbelastung durch

chlorierte Lösungsmittel ist konsequent anzustreben, die Verluste beim Umgang mit den -heute verfügbaren technischen Einrichtungen soweit als möglich herabzusetzen, Da chlorierte Lösungsmittel unter den 'gegebenen Umweltbedingungen biologisch praktisch nicht abbaubar sind, gilt es im besonderen Masse zum Schutze des Grundwassers, das Versickern dieser Stoffe in den Untergrund mit allen Mitteln zu verhindern.

2 Eigenschaften und Verhalten der Lösungsmittel in der Umwelt

Chlorierte Lösungsmittel sind - entgegen der verbreiteten Meinung - recht gut wasserlöslich. Gelangen chlorierte Lösungsmit- “tel mit Wasser in Kontakt, kann dieses bis zur Sättigungskonzentration verunreinigt werden.

Von den zahlreichen chlorierten Lösungsmitteln werden für die

- Chemischreinigung von Textilien hauptsächlich Perchlorethylen und 1.1.1-Trichlorethan verwendet. Der grösste Teil entfällt auf Perchlorethylen. Daneben gelangen auch noch Fluorchlorkoh- ‘lenwasserstoffe (F 11, F 113) zum Einsatz. Methylenchlorid und Trichlorethylen hingegen werden bei der Chemischreinigung nicht verwendet. Die wichtigsten Stoffdaten der Lösungsmittel finden sich in der nachstehenden Tabelle. :

Bezeichnung ethylen chlorethan ated Bin Chemische ‘Formel CE1,=CE1, | CE1,zCH, | CE1zF | EI,FC-CCIF, Molekulargewicht 165 ,85 133,42 137,4 | 187,4 Spezifisches Gewicht j

(Dichte in g/cm3 bei 20°C) 1,62 1,32 1,48 1,56 Siedepunkt (°C) 121 74 24 48

wie praktisch alle anderen chlorierten Lösungsmittel wird Perchlorethylen - auf welches sich die nachstehenden Ausführungen im speziellen beziehen - von Mikroorganismen kaum abgebaut. Chemische Umwandlungsprozesse von Perchlorethylen verlaufen im “Wasser sehr langsam. Nach Literaturangaben beträgt die Halbwertszeit, d.h. die Zeit, innerhalb welcher eine bestimmte Konzentration auf die Hälfte absinkt, für Perchlorethylen im Wasser etwa sechs Jahre. In der Gasphase (Atmosphäre, Troposphäre) wird Perchlorethylen dagegen rasch, d.h. in wenigen Tagen bis

Wochen, fotochemisch oxidiert. Dabei entsteht letztlich Salzsäure, Wasser und Kohlendioxid.

3 Abwasser- und Gewässerbelastung

Untersuchungen in kommunalen Abwasserreinigungsanlagen (ARA) zeigten, dass das Rohabwasser chlorierte Lösungsmittel im Bereich von etwa 1-100 pg/l - mit Spitzenwerten bis zu einigen 100 ug/l - enthalten kann. Durch Ausblasen werden diese Stoffe in der. ARA in erheblichem Masse eliminiert. Die gemessenen Abwasserbelastungen im Rohabwasser sind allerdings nicht nur auf Abwässer aus Chemischreinigungsbetrieben zurückzuführen, sondern umfassen die Gesamtbelastung im betreffenden ARA-Einzugsgebiet.

Die bisherigen Erfahrungen und Kenntnisse lassen den Schluss

zu, dass Perchlorethylen in Konzentrationen bis zu etwa 100 ug/l den aeroben biologischen Abbau in Abwasserreinigungsanlagen. nicht beeinträchtigen. Störungen des ARA-Betriebes treten jedoch bereits dann auf, wenn wenige Liter Perchlorethylen,: z.B. durch Manipulationsfehler in. einem Betrieb, in die Kanalisation und schliesslich in den Faulraum gelangen. Solche Mengen vermö-. gen den biologischen Prozess im Faulraum empfindlich zu stören oder gänzlich zum Erliegen zu bringen. In diesen Fällen ist meist ein kostspieliges, vollständiges Ausräumen des Faulraumes und Vernichten des Klärschlammes unumgänglich. In Kanalisationen können chlorierte Lösungsmittel zur Gefahr für’ das Personal werden (in gasförmigem Zustand sind chlorierte Lösungsmittel schwerer als Luft und verdrängen den Sauerstoff, sie wirken

narkotisierend).

Für die Belastung der Gewässer mit chlorierten Lösungsmitteln

lassen sich im wesentlichen zwei Transportwege unterscheiden:

Ein Teil der Lösungsmittel gelangt direkt oder über die Abwasserreinigungsanlagen in die Gewässer. Die als Verluste in die Luft entweichenden chlorierten Lösungsmittel erreichen die Gewässer zum Teil mit den Niederschlägen,. Die hier diskutierten

chlorierten Lösungsmittel, die mit dem Abwasser in Ober£flächengewässer gelangen, entweichen ‚Zwar allmählich wieder in die Atmosphäre. Zum Schutze der Grundwasservorkommen ist jedoch auch anzustreben, dass Oberflächengewässer, die Grundwasservorkommen speisen, nicht mit chlorierten Lösungsmitteln belastet werden, denn im Gegensatz zu den Oberflächengewässern werden chlorierte Lösungsmittel aus dem Grundwasser nur durch Erneuerung der Wassermassen entfernt. Die Beeinträchtigung des Grundwassers durch chlorierte Lösungsmittel ist allerdings - wie viele Beispiele zeigen - in erster Linie auf unsorgfältigen Umgang, Leckagen, und Havarien sowie Sickerwässer aus Deponien zurückzuführen. Bereits geringe Lösungsmittelmengen, die in den Untergrund versickern, vermögen ein Grundwasservorkommen nachhaltig zu beeinträchtigen. Auch undichte Kanalisationen, in denen chlorierte Lösungsmittel abgeleitet werden, stellen eine Gefahr für das Grundwasser dar! Beim derzeit geltenden Toleranzwert von 25 g/l Lösungsmittel im Trinkwasser könnte mit

1 kg Lösungsmittel eine Trinkwassermenge von 40'000 m’ verunreinigt werden.

Das Bundesamt für Umweltschutz führte in den Jahren 1981-1983 Untersuchungen über das Vorkommen leichtflüchtiger chlorierter Kohlenwasserstoffe in Schweizer Gewässern durch.. Die nachstehende Tabelle gibt eine Uebersicht über die Ergebnisse dieser Untersuchungen. :

155 Proben i

Grundwasser (ug/1) Mittel aus 92 Proben 0.8 0.92 0.27 0.008 | 0.021 gereinigt 1 0.35 0.025 0.03 | 0.9

Die verhältnismässig niedrigen Konzentrationen in Fliessgewässern dürfen nicht darüber hinwegtäuschen, dass bei kleineren ‘Gewässern in dichtbesiedelten Einzugsgebieten durchaus höhere

Werte vorkommen. können,

Obwohl Perchlorethylen - wie eingangs erwähnt - eine recht hohe Wasserlöslichkeit aufweist, neigt es wegen seiner ausgeprägten Fettlöslichkeit zur Anreicherung in der Nahrungskette. Man spricht in diesem Fall von Bioakkumulation, Darünter versteht man die Zunahme der Konzentration eines Stoffes in oder auf einem Lebewesen (oder in einem bestimmten Gewebe desselben) im Verhältnis zur Konzentration dieses Stoffes im umgebenden Medium. Unter dem sog. Bioakkumulationsfaktor versteht man das Verhältnis zwischen den Konzentrationen eines Stoffes in einen Lebewesen (oder in einem bestimmten Gewebe desselben) zur Konzentration desselben Stoffes im umgebenden Medium im Zustand des Gleichgewichtes. j i

Für Perchlorethylen wurde z.B. im Fettgewebe-von Forellen ein Bioakkumulationsfaktor von etwa 40 ermittelt. Der Bioakkumulationsfaktor von Hexachlorbenzol - einem bekannten, in der Schweiz heute allerdings nicht mehr verwendeten Pestizid - beträgt vergleichsweise 8'000. Multipliziert man nun die in den Gewässern tatsächlich vorhandenen Konzentrationen dieser beiden ‘Stoffe mit ihren Bioakkumulationsfaktoren, so ergeben sich die Endkonzentrationen im Fettgewebe. Bei hohen Tri- und Perchlorethylenkonzentrationen in den Gewässern können für diese Stoffe Konzentrationen im Fettgewebe vorkommen, die unter Umständen ebensogröss sein können, wie diejenigen des genannten Hexachlorbenzols.'

4 Luftbelastung

Von den in der Schweiz insgesamt rund 25'000 t pro Jahr meistverbrauchten leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffen gelangt der grösste Teil schliesslich als Verlust in die Luft. Diese Stoffe bilden einen Teil der gesamten Luftverschmutzung,

die es zu verringern gilt. Die den Chemischreinigungsbetrieben heute zur Verfügung stehenden Verfahren zur Luftreinhaltung ermöglichen, die Verluste stark zu reduzieren,

5 Abfallprobleme

Durch die unsachgemässe Entsorgung von Abfällen, die leichtflüchtige Halogenkohlenwasserstoffe enthalten, können erhebliche Umweltbelastungen entstehen. Gelangen derartige Abfälle in Hauskehrichtdeponien, werden. die Sickerwässer verunreinigt. Bei der Entsorgung der Abfälle in Kehrichtverbrennungsanlagen, die noch nicht mit einer Anlage zur weitergehenden Rauchgasreini- ‘gung ausgerüstet sind, entweichen die Verbrennungsrückstände, nämlich Salzsäure, in die Luft, Zur Vermeidung dieser Umweltbelastungen ist es erforderlich, die Abfälle aus der Chemischen Kleiderreinigung einer Entsorgung zuzüführen, die nach Möglichkeit auf eine weitgehende Rückgewinnung der chlorierten Lösungsmittel oder eine umweltkonforme Verbrennung ausgerichtet ist.

Iv BESCHREIBUNG DER CHEMISCHREINIGUNG

1 Allgemeines

Unter -"Chemischreinigung" ist das Reinigen von Kleidern, Pelzen und Häuten, Heimtextilien, wie Vorhängen, Teppichen, Polster- Überzügen, Ueberkleidern sowie Lederbekleidung mit organischen

Lösungsmitteln zu verstehen.

In der Schweiz wird heute in rund 650 Betrieben unterschiedlicher Grösse mit total etwa 800 Maschinen gearbeitet.

Der Gesamtverbrauch an chlorierten Lösungsmitteln für die Chemischreinigung beläuft sich pro Jahr auf etwa 3'000 bis 4'000 t. Neben. Perchlorethylen wird auch 1.1.1-Trichlorethan verwendet. Dieses Lösungsmittel wird vor allem in den Maschinen der jüngsten Generation eingesetzt, bei denen keine Abluft und nur eine sehr geringe Abwassermenge anfällt. In diesen Maschinen, die als "geschlossene Systeme" arbeiten, können auch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (F 11 und F 113) verwendet werden. In sehr seltenen Fällen gelangt noch "White spirit" (Gemisch von Benzinkohlenwasserstoffen) zur Verwendung.

KEINE

2 Arbeitsvorgänge

Bei der Chemischreinigung unterscheidet man die nachfolgenden wesentlichen Operationen:

Reinigen

Reinigen der Textilien mit Lösungsmittel in der Reinigungstrommel.

Schleudern

Abtrennen der Lösungsmittel nach dem Reinigen in der Reinigungstrommel durch Schleudern:

Trocknen

Trocknung der lösungsmittelfeuchten Textilien nach dem Schleudern durch warme Luft.

Lösungsmittelrückgewinnung

Filtration und Destillation des verunreinigten Lösungsmittels, Kondensation des Lösungsmittels aus der Trocknungsluft.

"Abluftreinigung

Entfernung des Lösungsmittels aus der Maschinenabluft durch Aktivkohle-Anlagen oder Tieftemperaturkondensation (Kühlaggregat). :

Regeneration der Aktivkohle

Rückgewinnung des Lösungsmittels aus der Aktivkohle, die zur Abluftreinigung eingesetzt wird, mittels Wasserdampf.

Je nach Art und Grösse eines Betriebes sowie Art der Maschinen erfolgen diese verschiedenen Arbeitsprozesse in einer einzigen

Maschine oder getrennt in verschiedenen Maschinengruppen. Im

Gegensatz zum konventionellen Waschen mit Wasser wird das Lösungsmittel bei der Chemischreinigung nach Gebrauch soweit als

möglich zurückgewonnen!

Maschinen ‘und Einrichtungen

In einem Chemischreinigungsbetrieb werden folgende Maschinen

und Einrichtungen benötigt:

Maschinen für die eigentliche Reinigung der Textilien und die Abtrennung des Lösungsmittels nach der Reinigung (Reinigungs- ‚maschinen mit Reinigungstrommel) sowie Einrichtungen für das Trocknen der gereinigten Textilien. (Lufterhitzer, Ventilator und Kühler), (Abb. 1); ’

Apparate für die Rückgewinnung des eingesetzten Lösungsmittels (Kondensations- und Filtrationseinrichtung, Destillationsanlage), (Abb. 1+2);.

Apparäte zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus der Abluft der Maschinen und der Arbeitsräume (Aktivkohle-Anlagen oder Kühlaggregat), (Abb. 3).

Die nachfolgende Tabelle gibt eine zusammenfassende Uebersicht

über die in Chemischreinigungsbetrieben vorhandenen Einrichtun- '

gen bei "offenen" und "geschlossenen" Anlagen.

In der Reinigungstrommel wird die verschmutzte Ware mit Lösungsmittel gereinigt. Je nach Maschinentyp zirkuliert dabei das Lösungsmittel im Kreislauf über ein Filter. Bei neueren Maschinen

mit — Peaevart presen reeran nicht Kühlwasser möglich möglich möglich möglich
mit aye petals elias i Balas Kühlaggregat möglich möglich möglich möglich. Filter zur i in der in der — in der Lösungsmittel- a Regel Regel Regel filtration . vorhanden | vorhanden vorhanden Lösungsmittel - destillation R j F j : FEREECFIEERUE ID) AELEEIEP nicht . nicht
direkt mit möglich möglich Baier oe Wasserdanpf ‚möglich möglich
indirekt möglich möglich möglich möglich Aktivkohleanlage zur Ab- nöti 1)2) nicht nicht nicht luftreinigung g notig notig notig oder i Kühlaggregat 1) bei 1.1.1-Trichlorethan nicht möglich 2) 1.1.1-Trichlorethan nur Kühlaggregat möglich

4 Beschreibung der einzelnen Arbeitsprozesse

wird die Ware in der Regel zweimal gereinigt, wobei für den

Zweiten Reinigungsgang frisch destilliertes Lösungsmittel verwendet wird.

Nach dem Reinigungsprozess wird das Lösungsmittel aus der Reinigungstrommel abgelassen und die noch. lösungsmittelhaltige Ware geschleudert. Anschliessend erfolgt die Trocknung der Ware -mit Heissluft. Die dabei entstehende lösungsmittelhaltige Abluft wird zunächst im Kreislauf über ein Kühlsystem geleitet, wobei das Lösungsmittel weitgehend kondensiert. Je nach Art der Maschine erfolgt diese Lösungsmittelkondensation aus der Luft entweder durch indirekte Kühlung mit Wasser oder mittels Kühlaggregaten, wie sie für die Kälteerzeugung eingesetzt werden, wobei in diesem Fall gleichzeitig noch die Kondensationswärme

mit einer Wärmepumpe zurückgewonnen werden kann.

Erfolgt die Kondensation des Lösungsmittels aus der Trocknungsluft indirekt mit Kühlwasser, lässt sich das Lösungsmittel nur bis zur Sättigungskonzentration bei der jeweiligen Kühlwassertemperatur eliminieren, Zur vollständigen Entfernung des Lösungsmittels aus der Trocknungsluft wird die Abluft aus der Maschine abgeleitet und anschliessend in einer Aktivkohle-Anlage oder in einer anderen gleichwertigen Anlage (z.B. Kühlaggregat als Kältefalle) nachgereinigt.

Das bei der Trocknung der Textilien zurückgewonnene Lösungsmittel wird über einen Wasserabscheider in den Sammeltank zurückgeleitet. Das nach dem Reinigungsprozess aus der Reinigungstrommel abgelassene verunreinigte Lösungsmittel wird entweder direkt für den ersten Reinigungsgang des nachfolgenden Reinigungsprozesses eingesetzt oder in die Destillationsanlage zurückgeführt. Die Gewinnung des frischen Lösungsmittels erfolgt durch Destillation bei Normaldruck. In periodischen Abständen wird der Destillationsanlage auch das pulverförmige Material der Filtrationseinrichtung zugeführt, da dieses Filterhilfsmittel (meist Kieselgur) sehr viel Lösungsmittel enthält, das ebenfalls zurückgewonnen werden kann. Durch die Destillation des Lösungsmittels reichern sich im Laufe der Zeit die Schmutzstoffe an und der Destillationsrückstand muss entfernt werden. Dieser Destillätionsrückstand enthält in der Regel noch relativ viel Lösungsmittel. Sofern es sich um Perchlorethylen handelt, wird während der letzten Phase des Destillationsprozesses Wasserdampf eingeleitet, wodurch das im Rückstand enthaltene Lösungsmittel weitgehend ausdestilliert und damit zurückgewonnen

- 16 -.

werden kann. Bei Verwendung von 1.1.1-Trichlorethan erfolgt dieses Austreiben des Lösungsmittels nicht mit Wasserdampf, sondern indirekt durch die Erhöhung der Heiztemperatur. Das bei der Destillation zurückgewonnene Lösungsmittel wird zwecks Ab- - trennung von Wasser über einen Wasserabscheider geleitet,

Die Abluft von Maschinen, die nicht über Kühlaggregate verfügen, muss zur Nachreinigung über Aktivkohle-Anlagen geleitet

“werden. Mit Aktivkohle kann das in der. Abluft enthaltene Lö-

- sungsmittel praktisch vollständig adsorbiert werden. Sobald die Kapazität der Akivkohle erschöpft ist, muss sie regeneriert werden, zu diesem Zweck leitet man Wasserdampf über die Aktiv-

' kohle, wodurch das Lösungsmittel wieder freigesetzt wird. Der

dabei anfallende Dampf aus Lösungsmittel und Wasser wird gekühlt und zur Rückgewinnung des Lösungsmittels über einen Wasserabscheider geleitet.

Abb. 1: Schematische Darstellung der Chemischreinigung mit Perchlorethylen (inkl. Teile der Lösungsmittelrückgewinnung)

Kühlwasser an —- i Klappen

Ventilator

eo : Kontaktwasser Flusenfilter Perchlor- | Lufter-

——.

Perchlorethylen-Reinigung

Perchlorethylen- Tank

Zur Zeit sind noch einige wenige Maschinen alter Bauart in Betrieb, die vorgängig nicht beschrieben wurden. Es handelt sich um Maschinen mit sogenannter "Sprühdüsenkühlung"”, Gegenüber den neuen Maschinen unterscheiden sie sich wie folgt: Zur Rückgewinnung des bei der Trocknung der zu reinigenden Ware anfallenden Lösungsmittels fliesst. das Klihlwasser nicht in einem Kühler, sondern es wird direkt in das warme Lösungsmittel/Luftgemisch eingespritzt. Bei diesen alten Maschinen entstehen sehr grosse Lösungsmittelverluste. Das Bundesamt für Umweltschutz empfiehlt deshalb den Kantonalen Gewässerschutzfachstellen, die Betriebe zu veranlassen, diese veralteten Maschinen im Interesse des Umweltschutzes unverzüglich ausser Betrieb zu setzen

(Art. 20 der Allgemeinen Gewässerschutzverordnung).

Abb..2: Schematische Darstellung der Destillation für Maschinen mit Perchlorethylen

Perchlorethylen-Dampf

Kühler

verschmutztes Perchlorethylen

Kühl - wasser

Heizung . m . - 6 Kontaktwasser Reinigungsöffnung : Perchlorethylen —-

Wasser/Perchlorethylenabscheider

"Abb. 3: Schematische Darstellung der Abluftreinigung mit Aktivkohle-Anlage in offenen Maschinen mit Perchlörethylen

Wasserdampf/Perchlorethylen

] | Kühler

— Kühlwasser

Maschinenabluft

——

Aktivkohle

Wasser/Perchlorethylenabscheider

pi gereinigte Luft

Wasserdampf

v ABWASSER-, ABFALL- UND ABLUFTENTSORGUNG

1 Abwasserentsorgung

1.1 Abwassermengen

In Chemischreinigungsbetrieben gelangt einerseits Kühlwasser zur Ableitung, das im Normalbetrieb nicht mit chlorierten Lösungsmitteln verunreinigt ist und anderseits Abwasser, das bei den verschiedenen Abscheidern anfällt. und bis zur Sättigung mit Lösungsmittel verunreinigt sein kann. Dieses Abwasser wird

nachstehend als Kontaktwasser bezeichnet.

Der durchschnittliche Abwasseranfall bei einer Chemischreinigungsmaschine, die ein Fassungsvermögen von 12 kg aufweist,

täglich neun Chargen, d.h. rund 100 kg Ware reinigt, mit Perchlorethylen arbeitet und mit einer Aktivkohle-Anlage ausgerüstet ist, kann wie folgt angegeben werden:

Kontaktwasser

Trocknung: j 1 1/Tag
Destillation normal (täglich): 2 1/Tag

- Destillation mit Wasserdampf (sporadisch, d.h. etwa 20 1 alle 2 Tage): 10 1/Tag

- Regeneration Aktivkohle-Anlage (sporadisch, etwa 2 x 30 1/Woche): 12 1/Tag

Totalmenge Kontaktwasser bezogen auf einen Tag (Durchschnittswert):- 25 1/Tag

Bei geschlossenen Systemen reduziert sich der Abwasseranfall auf 13 1/Tag aus der Trocknung und der Mia ee di da die Aktivkohleregeneration entfällt.

Kühlwasser

- Lösungsmittelrückgewinnung (Kühlung für Lösungsmittelkondensation aus der Trocknungsluft, Kühlung der Destillation): 2'200 1/Tag

- Kühlung der Aktivkohle-Anlage . (sporadisch, 2 x 750 1/Woche): : 300 1/Tag

Totalmenge Kühlwasser bezogen auf einen ; . Tag (Durchschnittswert): 2'500 1/Tag

Bei geschlossenen Systemen reduziert sich der Kühlwasseranfall auf 2'200 1/Tag, da die Aktivkohleregeneration entfällt.

Diese Daten zeigen, dass das abzuleitende Abwasser zu etwa 99 % aus nicht verunreinigtem Kühlwasser und etwa 1 % aus Abwässer besteht, das mit Lösungsmitteln kontaminiert ist.

Bei einer Sattigungskonzentration von 160 mg/l für Perchlorethylen ergibt sich umgerechnet ein spezifischer Lösungsmittelverlust, der ins Abwasser gelangt, von 40 mg pro Kilogramm ge-

“ reinigter Ware,

1.2 Konzept für die Ableitung des Abwassers

1.2.1 Kühlwasser

Das bei der Destillation, bei der Lösungsmittelrückgewinnung aus der Trocknungsluft und das bei der Aktivkohleregeneration anfallende Kühlwasser steht an keiner Stelle des Betriebes in direktem Kontakt mit Lösungsmitteln. Da bei einer Undichtigkeit - im Leitungssystem gleichwohl Lösungsmittel in das abzuleitende “Kühlwasser gelangen kann, sind Sicherheitsmassnahmen zu treffen.

Folgende technische Lösungen sind möglich:

- Im Kühlwassersystem kann ein Steigrohr mit einem drucklosen Ablauf installiert werden. Die Höhe des Steigrohres richtet

- 21 -.

sich nach den. jeweils vorliegenden Druckverhältnissen in der Maschine. Der hydrostatische Druck im wassergefüllten Steigrohr muss geringfügig grösser sein, als der maximale Betriebsaruck in der Maschine.

- Einbau eines separaten, gegebenenfalls von den Kantonalen Behörden geprüften ‘Sicherheitsabscheiders für das Kühlwasser. Die Grösse des Sicherheitsabscheiders muss so bemessen werden, dass das gesamte Lösungsmittel, das bei einem Leck ausfliessen würde, vollständig aufgefangen werden kann.

wird das Kühlwässer im Kreislauf geführt und allenfalls wärme zurückgewonnen oder mit .einem Kühlturm gearbeitet, ist ein Steigrohr oder separater Sicherheitsabscheider im Kühlsystem nicht Bedingung.

Hinweis zur Rückflussverhinderung ins Trinkwassernetz:

Um zu verhindern, dass Lösungsmittel aus dem Betrieb ins Trinkwasser gelangen kann, ist eine Rückflussverhinderung gemäss den "Leitsatzen für die Erstellung von Wasserinstallationen" des Schweizerischen Vereins von Gas- und Wasserfachmännern (SVGW) vorzunehmen. Für Chemischreinigungsbetriebe gilt.gemäss diesen Leitsätzen die "Systemtrennung mit zwischenbehälter" als si-. cherste Lösung zur Rückflussverhinderung.

1.2.2 Kontaktwasser

Je nach Maschinentyp befinden sich an verschiedenen Stellen zur ‚Abscheidung von Wasser bzw. Feuchtigkeit Wasserabscheider unterschiedlicher Grösse. Dieses mit Lösungsmittel verunreinigte Kontaktwasser entsteht bei folgenden Operationen:

- Rückgewinnung des Lösungsmittels aus der Luft bei Trocknen der Wäsche. Hierbei wird ursprünglich in den Textilien enthaltene Feuchtigkeit sowie durch Reinigungsverstärker oder Vorbehandlungsmittel eingebrachtes Wasser bei der Kondensation des Lösungsmittels ausgeschieden. j

- 22+

- Destillation des Lösungsmittels. Das destillierte Lösungsmittel enthält in der Regel ebenfalls Spuren von Wasser, das nach der Destillation im Kondensat abgetrennt werden muss,

- Ausdämpfen des Destillationsrückstandes. Zur weitgehenden Entfernung des Lösungsmittels aus dem Destillationsrückstand wird Wasserdampf direkt in die Destillationsblase eingeleitet. Bei der Kondensation muss dieses Wasser wieder abgetrennt werden,

- Regeneration der Aktivkohle. Die Regeneration der Aktivkohle erfolgt ebenfalls mittels Wasserdampf. Mit dem Wasserdampf eingebrachtes Wasser muss in einem Abscheider vom Lösungsmittel getrennt werden. Dieses Kontaktwasser entfällt bei "geschlossenen" Systemen, da keine Aktivkohle-Anlagen benötigt werden. :

Das Kontaktwasser ist in der Regel bis zur Sättigungskonzentration mit .dem betreffenden Lösungsmittel verunreinidt. Da eine Elimination des Lösungsmittels mit einem Schwerkraftabscheider nur bis zur Sättigungskonzentration möglich ist und der in der Verordnung über Abwassereinleitungen vorgeschriebene Grenzwert von 0,1 mg/l (gemessen als Cl) erheblich überschritten wird, ist eine Vorbehandlung nötig.

Das Konzept für die abwassertechnischen Massnahmen zur Behandlung des Kontaktwassers hängt im wesentlichen von der Art des Betriebes und von den Systemen der Maschinen ab. Es können folgende Fälle unterschieden werden:

A Geschlossene Systeme

In Betrieben, die lediglich über geschlossene Maschinen verfügen, fallen in der Regel nur wenige Liter Kontaktwasser pro Tag an. Sofern der Betrieb keine eigene Vorbehandlungsanlage einrichten will (siehe Kapitel V, Ziffer 1.4) ist das Kontaktwasser einem dafür eingerichteten anderen Betrieb zu übergeben oder zusammen mit den lösungsmittelhaltigen Abfällen zu entsor-

gen. Wenn kein Anschluss an die Kanalisation vorhanden ist, erübrigt sich die Installation eines Sicherheitsabscheiders (siehe Kapitel V, Ziffer 1.3).

B offene Systeme

In Betrieben, die über Maschinen mit offenen Systemen und Aktivkohle-Anlagen verfügen, wird das Kontaktwasser in der Regel in die Kanalisation eingeleitet. Zur Elimination des Lösungsmittels aus dem Kontaktwasser ist eine Vorbehandlungsanlage zu installieren (siehe Kapitel. V, Ziffer 1.4); dieser Anlage ist ein Sicherheitsabscheider vorzuschalten (siehe Kapitel V, Ziffer 1.3), der in der Vorbehandlungsanlage integriert sein kann.

1.3 Sicherheitsabscheider für Kontaktwasser

Bei Unregelmässigkeiten in einem Betrieb, z.B, beim Ueberkochen der Destillation, können grössere Mengen Lösungsmittel in das abgeleitete Abwasser gelangen. Da auch die.an den einzelnen Stellen der Maschinen angebrachten Wasserabscheider oft nicht in der Lage sind, das Lösungsmittel ausreichend abzuscheiden,

fliesst dieses mit dem Wasser ab.

Um das Abfliessen grösserer Lésungsmittelmengen in die Kanalisation zu verhindern, sind in allen Betrieben mit Kontaktwasserableitungen Sicherheitsabscheider zu installieren,

Dieser Sicherheitsabscheider sollte ein Minimalvolumen von

100 1 aufweisen und den Nutzinhalt der Destillationsblase vollständig auffangen können. Im übrigen muss die Konstruktion des

Sicherheitsabscheiders gewährleisten, dass das sich darin am Boden ansammelnde Lösungsmittel abgetrennt werden kann. Es empfiehlt sich ein Abscheider mit schrägem Boden. Ferner ist der Abscheider mit einer Anzeige zu versehen, die ermöglicht, das Niveau des sich darin befindenden Lösungsmittels zu erkennen, z.B. Schwimmerfüllstandsanzeige, damit dieses nach Veberschreiten einer festzulegenden Marke rechtzeitig abgelassen werden

kann,

1.4 Vorbehandlungsanlagen für Kontaktwasser

Zur Elimination von ‘gelösten chlorierten Lösungsmitteln sind verschiedene Systeme erhältlich. Die Entfernung des Lösungsmit- 'tels aus dem Wasser erfolgt. entweder durch Ausblasen oder Adsorption an geeignete Materialien.

1.4.1 Ausblasverfahren

Durch Einblasen von Luft in lösungsmittelhaltiges Wasser ist es möglich, das Lösungsmittel weitgehend zu entfernen. Während in einfachen Systemen Restkonzentrationen von etwa <1 mg/l erreicht werden, können mit aufwendigerem Verfahren (z.B. Grenzschichtverdampfer) Konzentrationen <0,1 mg/l erzielt werden,

Bei Ausblasverfahren ist zu beachten, dass grenzflächenaktive

Stoffe (z.B. Reinigungsverstärker) im Abwasser eine Schaumbildung verursachen können. Im Interesse der Luftreinhaltung empfiehlt sich, das ausgeblasene Lösungsmittel in eine Aktivkohle-

Anlage einzuleiten.

1.4.2 Adsorptionsverfahren

Zur wirksamen Elimination von chlorierten Lösungsmitteln aus .dem Abwasser eignet sich als Adsorptionsmaterial Aktivkohle. Mit Hilfe solcher Anlagen können Restkonzentrationen von <0,1 mg/l erreicht werden. Sobald .die Aktivkohle gesättigt ist, muss sie ersetzt werden. Die mit Lösungsmittel beladene Aktivkohle darf nicht mit dem Hauskehricht abgeführt werden,

sie ist ordnungsgemäss zu entsorgen.

1.5 Erleichtere Einleitungsbedingungen gemäss Artikel 11 der

Verordnung: über Abwassereinleitungen

Wie die Erfahrungen aus der Praxis zeigen, ist die strikte Einhaltung des in der Verordnung über Abwassereinleitungen festgelegten Grenzwertes von 0,1 mg/l (gemessen als Cl) für- chlorier- ‘te Lösungsmittel bei der Kontaktwasservorbehandlung nicht immer

möglich. Im übrigen existieren zur Zeit noch keine einfachen

Analysenverfahren, die es dem Betrieb ermöglichen, chlorierte Lösungsmittel in diesem tiefen Konzentrationsbereich ‘zu messen und das abgeleitete Abwasser einer Eigenkontrolle zu unterziehen,

Angesichts dieses Sachverhaltes sowie der Feststellung, dass die aus einem Betrieb abgeleitete Lösungsmittelfracht nach erfolgter Vorbehandlung sehr gering ist, empfiehlt das Bundesamt für Umweltschutz den Kantonalen Gewässerschutzfachstellen, den Grenzwert für chlorierte Lösungsmittel bei Chemischreinigungsbetrieben gemäss Artikel 11 der Verordnung über Abwassereinleitungen zu erleichtern und auf

festzulegen.

2 Abfallentsorgung

2.1 Anfallende Rückstände

Bei Chemischreinigungsbetrieben entstehen die folgenden Abfallstoffe:

- Destillationsrückstände und darin enthaltene Filterhilfsmittel;

Filterkartuschen (Filterkapseln);
Flusen;

7 Adsorptionsmaterial (Aktivkohle) aus der Kontaktwasserbehandlung,

Wie sich bei Untersuchungen herausstellte, können Destillationsrückstände noch Lösungsmittelgehalte bis 50 % aufweisen, Da es im Betrieb selbst nicht möglich ist, weder den Lösungs-

mittelgehalt des Destillationsrückstandes zu ermitteln noch das Lösungsmittel vollständig aus dem Destillationsrückstand zu ‚entfernen, ist dieser Rückstand samt Filterhilfsmitteln und Filterkartuschen als Sonderabfall zu betrachten und entsprechend zu entsorgen. Die Rückstände dürfen nicht dem Hauskehricht beigegeben werden. :

Die bei der Trocknung der gereinigten Ware anfallenden Flusen .hingegen sind praktisch lösungsmittelfrei und können mit dem

Hauskehricht entsorgt. werden.

2.2 Abgabe der Abfälle

Die Entsorgung der Lösungsmittelhaltigen Abfälle hat nach den Vorschriften der Verordnung vom 12. November 1986 über den Ver- . kehr mit Sonderabfällen zu erfolgen.

Die Sonderabfälle dürfen nur an einen Empfänger abgegeben werden, der zu ihrer Entgegennahme berechtigt und bereit ist.

Der Abgeber muss für jeden Sonderabfall, den er abgeben will,

einen Begleitschein ausfüllen und verwenden.

wird für den Transport von Sonderabfällen ein Beförderungspapier erstellt, so. sorgt der Abgeber dafür, dass darauf der gleiche Empfänger wie auf den Begleitscheinen eingetragen ist.

‘Der Abgeber muss Verpackungen und Gebinde, in denen Sonderabfälle transportiert werden, mit der Aufschrift "SONDERABFÄLLE" und mit der Nummer der Zugehörigen Begleitscheine versehen.

3 Abluftentsorgung

3,1 Luftreinhaltung

Bei Chemischreinigungsanlagen gelangen insbesondere die Bestimmungen der Luftreinhalteverordnung (LRV) Anhang 1, Ziffer 7 sowie Anhang 2, Ziffer 85 zur Anwendung.

Bei BE

Die Emissionskonzentration von Lösungsmitteln, wie Perchlorethylen oder Trichlorethylen darf bei Anlagen bei einem Massenstrom von 2,0 kg/h oder mehr 100 mg/m?nicht überschreiten (Anhang 1, Ziffer 7). Ist der Massenstrom .an Lösungsmitteln kleiner als 2,0 kg/h, so gelten keine besonderen Emissionsgrenzwerte. Allerdings muss auch bei solchen Anlagen die Maschinenabluft mit einem Aktivkohlenfilter oder mit gleichwertigen Massnahmen gereinigt werden (Anhang 2, Ziffer 85).

“Werden mehrere Reinigungsanlagen gemeinsam betrieben, so ist der Massenstrom an Lösungsmitteln für die Anlagen insgesamt massgebend. Für "geschlossene Maschinen" ohne Maschinenabluft ist zwar die Bestimmung nach Anhang 2, Ziffer 85 nicht unmittelbar anwendbar. Beträgt jedoch die stündlich an die Luft abgegebene Lösungsmittelmenge 2,0 kg/h oder mehr (Massenstrom), so müssen auch diese Abgase erfasst und entsprechend gereinigt

werden.

4 Umgang mit chlorierten Lösungsmitteln und Lagerung

Wie jüngste Untersuchungen zeigen, sind bereits viele Grundwasservorkommen in der Schweiz zum Teil in erheblichem Masse durch chlorierte Lösungsmittel verunreinigt. Diese Verunreinigungen ‘sind eine Folge des unsorgfältigen Umgangs mit diesen Stoffen, In allen Betrieben ist darauf zu achten, dass Lösungsmittel

beim Umgang weder in die Kanalisation abfliessen noch direkt in

den Untergrund versickern können.

Bodenabläufe aus Räumen, in denen Chemischreinigungsmaschinen

installiert sind oder Lösungsmittel gelagert werden, sind unzulässig. Um Leckverluste aufzufangen, können die Schwellen in den Räumen erhöht werden. Der Boden ist mit einem lösungsmittelbeständigen Veberzug zu versehen, und undichte Stellen sind

abzudichten, so dass kein Lösungsmittel abfliessen oder versikkern kann. Es ist auf diese Weise eine Auffangwanne zu schaffen, welche in der Lage ist, die in einem Raum maximal austretenden Lösungsmittelmenge aufzunehmen. Chlorierte Lösungsmittel

diffundieren durch Beton! Deshalb sind die Maschinen und allenfalls weitere Apparate im Betrieb zur weiteren Sicherheit mit einer Auffangschale aus. Metall zu versehen. Da die räumlichen Verhältnisse in den einzelnen Betrieben sehr unterschiedlich sind, hat der .Betriebsinhaber mit der kantonalen Gewässerschutzfachstelle eine geeignete Lösung zu suchen.

Entstehen beim Umschlag von chlorierten Lösungsmitteln ausserhalb der abflusslosen Räume Verluste, sind Massnahmen zu ergreifen, damit das Lösungsmittel nicht versickern oder in die

Kanalisation abfliessen kann. Gelangen chlorierte Lösungsmittel

in Schächte, sind diese unverzüglich zu entleeren. Bei grösseren Verlusten ist die Kantonäle Gewässerschutzfachstelle sofort

zu informieten.

ZUSAMMENFASSUNG DER MASSNAHMEN

In allen Betrieben sind im Kiihlwassersystem Schutzmassnahmen zu treffen, die Lösungsmittelverluste in die Kanalisation verhindern. Es kann ein separater Sicherheitsabscheider für das Kühlwasser oder ein Steigrohr - allenfalls

mehrere - mit drucklosem Abfluss installiert werden. Sofern das Kühlwasser im Kreislauf geführt wird, sind diese Schutzmassnahmen nicht erforderlich.

Das in eine Kanalisation abgeleitete Kontaktwasser (vgl, Kapitel V Ziffer 1.2.2) ist vorzubehandeln, pie Konzentration an chlorierten Lösungsmitteln darf höchstens <1 mg/l (gemessen als Cl) betragen.

“Der Vorbehandlungsanlage ist ein Sicherheitsabscheider

vorzuschalten, Dieser kann allenfalls in der Vorbehandlungsanlage integriert sein. Zur Kontrolle des Füllstandes des Sicherheitsabscheidens mit chlorierten Lösungsmitteln ist eine Füllstandsanzeige zu installieren. Das Kühlwasser darf nicht über diesen Sicherheitsabscheider geleitet werden!

Destillationsrückstände und Filterhilfsmittel sowie Filterkapseln sind als Sonderabfall zu entsorgen.

In allen Betrieben mit "offenen" Maschinen ist die Abluft mit Aktivkohle-Anlagen oder gleichwertigen Massnahmen zu

reinigen.

Durch geeignete Auffangeinrichtungen aus dichten, lösungsmittelbeständigen Materialien ist zu verhindern, dass Lösungsmittel in die Kanalisation gelangen oder in den Untergrund versickern,

a 30 -°

Die Verluste an chlorierten Lösungsmitteln in die Umwelt sind durch den sorgfältigen Umgang und mit den heute verfügbaren technischen Einrichtungen so gering als möglich zu halten.

‘Maschinen mit Sprühdüsenkühlung sind ausser ‚Betrieb zu setzen.

Mitglieder der Arbeitsgruppe

E. Müller (Vorsitz) Bundesamt. für Umweltschutz

Dr. W. Meier Amt für Gewässerschutz und Wasserbau des Kantons Zürich

E. Rüegg ö Kantonales Laboratorium Zürich, Gewässerschutzabteilung