Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Behandlung einer Reinigungslösung, die zum Reinigen einer Reinigungswalze
benutzt wird, die zum Abwischen von Farbe verwendet wird.
Eine Reinigungswalze zum Abwischen von überschüssiger Farbe,
die an Tiefdruckplatten anhaftet, die um einen Tiefdruckzylinder einer Tiefdruckmaschine
angeordnet sind, ist teilweise in eine Reinigungslösung eingetaucht, die in
einem Reinigungslösungstank enthalten ist, so dass die Farbe, die an dem eingetauchten
Bereich anhaftet, in die Lösung dispergiert; und der Vorgang zum Entfernen
überschüssiger Farbe von dem Tiefdruckzylinder kann fortgesetzt werden.
Wenn eine solche Reinigungslösung, die dispergierte Farbe enthält, entsorgt
wird, ohne irgendeine Behandlung zu erfahren, kann durch diese Lösung Umweltprobleme
verursacht werden. Daher wurde bereits eine Vielfalt von Maßnahmen für
die Behandlung einer solchen gebrauchten Reinigungslösung vorgeschlagen, um
ein Recycling der Lösung zu ermöglichen.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung (kokai) Nr. 10-85789 offenbart
beispielsweise ein Verfahren für die Behandlung einer gebrauchten Reinigungslösung.
Bei dem Verfahren wird eine gebrauchte Reinigungslösung in eine transparente
Lösung und eine Restlösung unter Verwendung einer Ultrafiltrationsmembran
(UF-Membran) getrennt, und die transparente Lösung wird als ein Ausgangsmaterial
für eine Reinigungslösung rückgeführt; ein Flockenbildungsmittel
(ein Alkalisalz) wird der Restlösung zwecks Ausflockung der Farbkomponenten
zugefügt; die resultierende Lösung wird einer Filtration ausgesetzt, um
dadurch ein festes Produkt und ein Filtrat zu erzeugen; das feste Produkt wird als
Abfall entsorgt, und das Filtrat wird neutralisiert und dann in destilliertes Wasser
und eine konzentrierte Salzlösung durch Destillation getrennt; und das destillierte
Wasser wird als Ausgangsmaterial der Reinigungslösung rückgeführt,
und ein Teil der konzentrierten Salzlösung wird als Flockenbildungsmittel rückgeführt.
Das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (kokai) Nr. 10-85789
offenbarte Verfahren hat jedoch die folgenden Nachteile:
- (1) da eine Reinigungslösung, die in die Form von Schlamm konzentriert
ist, einer Filtration unter Verwendung einer UF-Membran ausgesetzt ist, neigen die
Poren der Membran dazu, durch den Schlamm verstopft zu werden, und daher muss die
Membran häufig ausgetauscht werden, was zu einem arbeitsintensiven Vorgang
führt; und
- (2) Lösungen, die auf verschiedenen Wegen behandelt werden, um verschiedene
Zustände einzunehmen – eine transparente Lösung, die durch Filtration
unter Verwendung einer UF-Membran erhalten wird, destilliertes Wasser, etc. –
werden als Ausgangsmaterialien für eine Reinigungslösung verwendet, und
es ist daher schwierig, eine Reinigungslösung mit konsistenten Eigenschaften
herzustellen.
Die US-A-5,855,787 offenbart einen Prozess zur Herstellung einer frischen
Reinigungslösung für Tiefdruckmaschinen, bei dem gebrauchte Reinigungslösung
zuerst einer Ultrafiltration und dann einer Ausflockung unterworfen wird. Dieser
Prozess ist jedoch langwierig und mühsam, da dann, wenn eine Reinigungslösung,
die konzentriert wurde und schlammähnliche Eigenschaften bekommen hat, durch
eine UF-Membran gefiltert wird, die Membran sehr leicht verstopft, was ein häufiges
Austauschen der Membranen erforderlich macht.
Hinsichtlich der vorstehenden Anmerkungen ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung
einer Reinigungslösung zur Verfügung zu stellen, wodurch die Behandlung
einer gebrauchten Reinigungslösung erleichtert und die Herstellung einer Reinigungslösung
mit konsistenten Eigenschaften ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung
nach Anspruch 2.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Behandlung einer Reinigungslösung zur Verfügung,
mit: Zusetzen eines Flockenbildungsmittels zu einer gebrauchten Reinigungslösung,
um das Ausflocken von Farbe zu bewirken, die in der gebrauchten Reinigungslösung
enthalten ist; Filtern der gebrauchten Reinigungslösung, um die gebrauchte
Reinigungslösung in Schlamm und ein Filtrat zu trennen; Erwärmen des Filtrats,
um destilliertes Wasser und eine konzentrierte Lösung zu erzeugen; Zurückführen
des destillierten Wassers zwecks Rückführen, um als ein Ausgangsmaterial
für eine Reinigungslösung zu dienen; und Erwärmen der konzentrierten
Lösung, um die konzentrierte Lösung in Dampf und feste Reststoffe zu trennen.
Um die vorstehend angeführten Probleme zu lösen, stellt
die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung für die Behandlung einer Reinigungslösung
zur Verfügung, mit: einem Farb-Ausflockungsmittel zum Ausflocken von Farbe,
die in einer gebrauchten Reinigungslösung enthalten ist, durch Zusetzen eines
Flockenbildungsmittels zu der gebrauchten Reinigungslösung; einem Feststoff/Flüssigkeit-Trennmittel
zum Trennen der gebrauchten Reinigungslösung, die die Farbe enthält, die
durch das Farb-Ausflockungsmittel ausgeflockt ist, in Schlamm und ein Filtrat,
und zwar durch Filtration der gebrauchten Reinigungslösung; einem Produktionsmittel
für destilliertes Wasser zum Erzeugen von destilliertem Wasser und einer konzentrierten
Lösung, und zwar durch Erwärmen des Filtrats, das durch das Feststoff/Flüssigkeit-Trennmittel
getrennt wurde; Wasserrückführmitteln zum Rückführen des destillierten
Wassers, das durch das Produktionsmittel für destilliertes Wasser erzeugt wurde,
als ein Ausgangsmaterial einer Reinigungslösung; und einem Nachbehandlungsmittel
zum Trennen der konzentrierten Lösung in Dampf und einen festen Reststoff,
und zwar durch Erwärmen der konzentrierten Lösung, die durch das Produktionsmittel
für destilliertes Wasser erzeugt wird.
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Ausführungsform
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Behandlung einer Reinigungslösung
zeigt; und
2 ist ein Mengen-balanciertes Flussdiagramm von einem
Beispiel des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zur Behandlung einer Reinigungslösung.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung zur Behandlung einer Reinigungslösung wird nun unter
Bezugnahme auf 1beschrieben. 1
ist eine schematische Darstellung, die die Vorrichtung zur Behandlung einer Reinigungslösung
zeigt.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Reinigungswalze
11, die gegen einen Tiefdruckzylinder 100 einer Tiefdruckmaschine
anliegt, in eine Reinigungslösung 1 in einem Reinigungslösungstank
12 eingetaucht. Die Reinigungslösung 1 enthält Wasser
2 und ein Tensid 3, das vorwiegend Natriumhydroxyd (NaOH) und
Türkischrotöl (S.C.O.) enthält, um so die Dispersion von Farbe in
die Lösung entsprechend der Zusammensetzung oder Menge an Farbe zu erleichtern.
Der Reinigungslösungstank 12 ist mit einem Einlassanschluss
von einer Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 verbunden. Ein Auslassanschluss
der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 ist mit dem Reinigungslösungstank
12 verbunden. Ein Zuführanschluss der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung
13 ist über eine Speisepumpe 14 mit einem Produktionstank
15 verbunden, in dem das Wasser 2 und das Tensid 3 mit
einem vorbestimmten Verhältnis gemischt und verrührt werden, um dadurch
die Reinigungslösung 1 zu erzeugen. Ein Auslassanschluss der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung
13 ist mit einem Tank 16 für gebrauchte Lösung verbunden.
Durch die Einstell-/Zirkulationsvorrichtung 13 wird die Temperatur
der Reinigungslösung 1 aufrecht erhalten, die von dem Reinigungslösungstank
12 zugeführt wird, und zwar bei 45–55°C, und die Menge
der Lösung 1 und die Konzentration von einem Reinigungsmittel oder
von Farbkomponenten gemessen, die in der Lösung 1 enthalten sind.
Wenn die Menge an Reinigungslösung 1 in der Vorrichtung
13 nicht ausreichend ist, wird die Speisepumpe 14 betrieben, und
dann wird eine frische Reinigungslösung 1 von dem Produktionstank
15 zu der Vorrichtung 13 geleitet. Wenn die Menge einer Reinigungsmittelkomponente
in der Reinigungslösung 1 klein ist oder wenn die Menge an Farbkomponenten
in der Lösung 1 groß ist, dann wird die gebrauchte Reinigungslösung
1, die in der Vorrichtung 13 zirkuliert, zu dem Tank
16 für gebrauchte Lösung geleitet, und eine frische Reinigungslösung
1 wird von dem Produktionstank 15 zu der Vorrichtung
13 geleitet.
Der Tank 16 für gebrauchte Lösung ist über
eine Speisepumpe 17 mit einem ersten Ausflockungstank 18 verbunden,
in den ein erstes Flockenbildungsmittel 4a eingeleitet wird, wie zum Beispiel
Calciumchlorid (CaCl2). Der erste Ausflockungstank 18 ist mit
einem zweiten Ausflockungstank 19 verbunden, in den ein zweites Flockenbildungsmittel
4d geleitet wird, wie zum Beispiel Eisenchlorid (FeCl3). Der
zweite Ausflockungstank 19 ist mit einem dritten Ausflockungstank
20 verbunden, in den ein Filtrationsbeschleuniger 4c geleitet
wird. Der dritte Ausflockungstank 20 ist über eine Speisepumpe
21 mit einem Tank 22 für ausgeflockte Lösung verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die so beschriebenen Speisepumpen
17 und 21, der erste bis dritte Ausflockungstank 18–20
und der Tank 22 für ausgeflockte Lösung das Farb-Ausflockungsmittel.
Der Tank 22 für ausgeflockte Lösung ist über
eine Speisepumpe 23 mit einem Entwässerungsfilter 24 vom
Druck-Typ oder Vakuum-Typ verbunden, der verwendet wird, um die Reinigungslösung
1 zu trennen, die eine Ausflockungsbehandlung in Schlamm 5 und
ein Filtrat 6 durchlaufen hat. Ein Filtrat-Auslassanschluss des Entwässerungsfilters
24 ist mit einem Filtrattank 25 verbunden. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel bilden die so beschriebene Speisepumpe 23, der
Entwässerungsfilter 24 und der Filtrattank 25 das Feststoff/Flüssigkeit-Trennmittel.
Der Filtrattank 25 ist über eine Speisepumpe
26 mit einem Kondensator (Verdampfer) 27 verbunden. In dem Kondensator
27 wird das Filtrat 6, das von dem Filtrattank 25 zugeführt
wird, auf ein Wärmetauscherrohr gesprüht, durch das ein Heizmedium strömt,
und wird dann verdampft und gekühlt, um dadurch destilliertes Wasser
7 zu erzeugen. Ein nicht verdampfter Rest wird wiederholt auf das Wärmetauscherrohr
gesprüht, um dadurch eine konzentrierte Lösung (Salzlösung)
8 zu erzeugen. Ein Auslassanschluss des Kondensators 27 für
destilliertes Wasser ist mit einem Tank 28 für destilliertes Wasser
verbunden. Ein Auslassanschluss für konzentrierte Lösung ist
mit einem Tank 29 für konzentrierte Lösung verbunden. In dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das Produktionsmittel für
destilliertes Wasser die so beschriebene Speisepumpe 26, den Kondensator
27, den Tank 28 für destilliertes Wasser und den Tank
29 für konzentrierte Lösung.
Der Tank 28 für destilliertes Wasser ist über eine
Speisepumpe 30 mit dem Produktionstank 15 verbunden. Der Tank
29 für konzentrierte Lösung ist über eine Speisepumpe
31 mit einem Trockner (Trommeltrockner) 32 verbunden. In dem Trockner
32 wird die konzentrierte Lösung 8, die von dem Tank
29 für konzentrierte Lösung zugeführt wird, durch einen
Sprüher 32b auf die Oberfläche einer Trommel 32a geblasen,
deren Innenseite durch Dampf erhitzt wird, um dadurch eine flüssige Komponente
zu verdampfen und Dampf 9 durch einen Abgasventilator 32d auszustoßen.
Ein festes Salz 10, ein fester Reststoff, das an der Oberfläche der
Trommel 32a anhaften, wird durch Verwendung eines Schabers 32c
von der Oberfläche abgekratzt und weiterverwertet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beinhaltet das Wasserrückführmittel die Speisepumpe 30, und das
Nachbehandlungsmittel beinhaltet die Speisepumpe 31 und den Trockner
32.
Das Verfahren zur Behandlung einer Reinigungslösung, bei dem
die vorstehend beschriebene Vorrichtung verwendet wird, wird nun beschrieben.
Überschüssige Farbe, die an einer Tiefdruckplatte an dem
Tiefdruckzylinder 100 anhaftet, wird durch die Reinigungswalze
11 abgewischt und dann in die Reinigungslösung 1 in dem Reinigungslösungstank
12 dispergiert. Die Reinigungslösung 1 in dem Reinigungslösungstank
12, die die dispergierte Farbe enthält, wird zu der Einstell-/Zirkulationsvorrichtung
13 geleitet. In der Vorrichtung 13 wird die Lösung bei einer
konstanten Temperatur gehalten, und die Menge an Lösungsmittel sowie die Konzentrationen
des Tensids 3 und der Farbkomponenten werden gemessen. Wenn die Menge an
Reinigungslösung in dem Reinigungslösungstank 12 klein ist, wird
die Speisepumpe 14 betätigt, und eine frische Reinigungslösung
1 in dem Produktionstank 15 wird zwecks Wiederauffüllung
zur Vorrichtung 13 geleitet. Wenn die Konzentration des Tensids
3 in der Reinigungslösung 1 gering ist oder wenn die Menge
an Farbkomponenten, die sich in der Lösung 1 befinden, groß ist,
wird die Reinigungslösung 1 in dem Reinigungslösungstank
12 in den Tank für gebrauchte Lösung 16 geleitet, und
eine frische Reinigungslösung 1 wird von dem Produktionstank
15 zu der Vorrichtung 13 geliefert, so dass die Konzentrationen
des Tensids 3 sowie der Farbkomponenten, die in der Reinigungslösung
in dem Tank 12 enthalten sind, in einen vorbestimmten Bereich fallen.
Die Reinigungslösung 1, die zu dem Tank 16
für gebrauchte Lösung geleitet wird, wird durch die Speisepumpe
17 von dem Tank 16 zu dem ersten Ausflockungstank 18
geleitet, und ein erstes Flockenbildungsmittel 4a, wie zum Beispiel Calciumchlorid
(CaCl2) wird diesem beigemengt. Anschließend wird die resultierende
Lösung zu dem zweiten Ausflockungstank 19 geleitet, und ein zweites
Flockenbildungsmittel 4b, wie zum Beispiel Eisenchlorid (FeCl3)
wird beigemengt. Anschließend wird die gemischte Lösung zu dem dritten
Ausflockungstank 20 geleitet, und ein Filtrationsbeschleuniger
4c wird der Lösung beigemengt, und dann wird die Lösung über
die Speisepumpe 23 zu dem Tank 22 für ausgeflockte Lösung
geleitet. Durch die obige Prozedur werden die Farbkomponenten, die in der Reinigungslösung
1 enthalten sind, ausgeflockt. Es sei angemerkt, dass der Filtrationsbeschleuniger
4c der Reinigungslösung 1 beigemengt wird, wenn eine ölige
Substanz, die schwer zu filtern ist, bei der Flockenbildung durch Beimengung der
Flockenbildungsmittel 4a und 4b erzeugt wird. Ob der Filtrationsbeschleuniger
beigemengt wird oder nicht, oder die Menge des beigemengten Beschleunigers, wird
gemäß dem Typ von Farbe bestimmt, die in der Lösung 1 enthalten
ist.
Die Reinigungslösung 1, die die Ausflockungsbehandlung
durchlaufen hat, wird durch die Speisepumpe 23 vom Tank 22 für
ausgeflockte Lösung zum Entwässerungsfilter 24 geleitet und dann
in den Schlamm 5 und das Filtrat 6 getrennt. Der Schlamm
5 wird in Fässer oder ähnliche Behälter geladen und dann
entsorgt. Das Filtrat 6 wird in den Filtrattank 25 geleitet und
dann über die Speisepumpe 26 zum Kondensator 27 geleitet.
Das zu dem Kondensator 27 geleitete Filtrat 6 wird
auf das Wärmetauscherrohr gesprüht, durch das ein Heizmedium strömt,
und dann verdampft und abgekühlt. Das resultierende Wasser wird als das destillierte
Wasser 7 zurückgewonnen (Rückgewinnungsverhältnis: etwa
80%). Der nicht verdampfte Rest wird wiederholt auf das Wärmetauscherrohr gesprüht,
um dadurch eine konzentrierte Lösung (Salzlösung) 8 zu erzeugen.
Das so erzeugte destillierte Wasser 7 wird temporär
in dem Tank 28 für destilliertes Wasser gespeichert und dann, falls
erforderlich, über die Speisepumpe 30 zum Produktionstank
15 geleitet. Das destillierte Wasser 7 wird als Ausgangsmaterial
für eine frische Reinigungslösung 1 verwendet, nachdem es mit
Wasser 2 und dem Tensid 3 vermischt und in dem Produktionstank
verrührt ist. Die konzentrierte Lösung 8 wird zum Tank
29 für konzentrierte Lösung geleitet und dann durch die Speisepumpe
31 zum Trockner 32 geleitet.
Die konzentrierte Lösung 8, die zum Trockner
32 geleitet wird, wird durch den Sprüher 32b auf die Oberfläche
der Trommel 32 geblasen, dessen Innenseite durch Dampf
erhitzt wird. Auf der Oberfläche der Trommel werden flüssige Komponenten
verdampft, und der Dampf 9 wird durch den Abgasventilator 32b
ausgestoßen. Die Komponenten des Dampfes 9 sind ähnlich jenen
des Abgases aus einem Meerwasserverdampfungssystem, und dadurch hat das System kaum
schädliche Einflüsse auf die Umwelt. Das übrige feste Salz
10, das an der Oberfläche der Trommel 32 anhaftet, wird durch
Verwendung eines Schabers 32c abgekratzt und dann in Fässer oder ähnliche
Behälter rückgeführt.
Daher ist die gebrauchte Reinigungslösung 1 nach Ausflockung
der Farbkomponenten Gegenstand von Filtration, und das resultierende Filtrat wird
erhitzt und verdampft, um dadurch destilliertes Wasser 7 zu erzeugen. Nur
das destillierte Wasser wird als Ausgangsmaterial der frischen Reinigungslösung
1 rückgeführt.
Daher findet in dem Entwässerungsfilter 24 kein Verstopfen
statt, und eine Reinigungslösung mit konsistenten Eigenschaften kann auf einfache
Weise in dem Produktionstank 15 hergestellt werden.
Folglich kann die gebrauchte Reinigungslösung 1 auf
einfache Weise behandelt werden, und auch dann, wenn das in der gebrauchten Reinigungslösung
enthaltene Wasser rückgeführt wird, kann auf einfache Weise eine Reinigungslösung
mit konsistenten Eigenschaften hergestellt werden.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Behandlung einer Reinigungslösung
gemäß der vorliegenden Erfindung werden anschließend anhand eines
Beispiels unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
2 ist ein Mengen-balanciertes Flussdiagramm von dem
Verfahren zur Behandlung einer Reinigungslösung gemäß dem Beispiel
der vorliegenden Erfindung.
Wenn, wie in 2 gezeigt, vier Tiefdruckpressen
verwendet werden, dann wird in einer Reinigungslösung Farbe in einer Menge
von 2400 kg/Tag dispergiert. Wenn eine Reinigungslösung in einer Menge von
21600 kg/Tag verwendet wird, dann beträgt die Konzentration von Farbe, die
in der Reinigungslösung enthalten ist, 10 Gewichtsprozent, und die Menge an
gebrauchter Reinigungslösung beträgt 24000 kg/Tag.
Ein Flockenbildungsmittel wird der benutzten Reinigungslösung
beigemengt, um die Farbe auszuflocken, und dann wird die resultierende Lösung
einer Filtration und Separation in Schlamm (Wassergehalt: 50%) (4800 kg/Tag) und
Filtrat (Salzgehalt: 2%) (19200 kg/Tag) unterworfen. Das Filtrat wird auf 1/10 konzentriert,
um dadurch destilliertes Wasser (17280 kg/Tag) und eine konzentrierte Lösung
(Salzgehalt: 20%) (1920 kg/Tag) zu erzeugen.
Wenn die Prozentanteile von Natriumhydroxid und Türkischrotöl
in einer frischen Reinigungslösung auf 0,8 Gewichtsprozent eingestellt sind
und das zuvor produzierte destillierte Wasser als ein Ausgangsmaterial der Reinigungslösung
rückgeführt wird, dann betragen die Mengen an Natriumhydroxid (30% wässrige
Lösung) und Türkischrotöl (50% wässrige Lösung), die zur
Herstellung der Reinigungslösung verwendet werden, 576 kg/Tag bzw. 346 kg/Tag.
In diesem Fall beträgt die Menge an verwendetem Wasser für die Wiederauffüllung
3398 kg/Tag. Daher kann Wasser mit einem Rückgewinnungsverhältnis von
80% zurückgeführt werden.
Wenn die konzentrierte Lösung durch Erwärmung getrocknet
wird, dann wird Dampf (1440 kg/Tag) und festes Salz (480 kg/Tag) erzeugt. Folglich
beträgt die Menge an Abfall, der den Schlamm und das feste Salz enthält,
5280 kg/Tag; d.h. die Menge an Abfall kann reduziert werden.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung zur Behandlung einer Reinigungslösung
gemäß der vorliegenden Erfindung wird die benutzte Reinigungslösung
einer Filtration nach Ausflockung der Farbkomponenten, die in der Lösung enthalten
sind, unterzogen; das resultierende Filtrat wird erhitzt und verdampft, um dadurch
destilliertes Wasser zu erzeugen; und nur das destillierte Wasser wird als ein Ausgangsmaterial
für eine frische Reinigungslösung rückgeführt. Daher findet
während der Filtration kein Verstopfen statt, und eine Reinigungslösung
mit konsistenten Eigenschaften kann auf einfache Weise hergestellt werden. Daher
kann die benutzte Reinigungslösung auf einfache Weise behandelt werden, und
auch wenn das in der benutzten Reinigungslösung enthaltene Wasser rückgeführt
wird, kann eine Reinigungslösung mit konsistenten Eigenschaften auf einfache
Weise hergestellt werden
