DE4209052A1 - Microbial degreasing without separate waste water treatment - using microorganisms for grease and oil removal and decomposition - Google Patents

Microbial degreasing without separate waste water treatment - using microorganisms for grease and oil removal and decomposition

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Abstract

In a plant and process for microbial degreasing of surfaces, an existing degreasing bath (1) with an overflow weir is flange coupled to a tank (2) which has a conical bottom region and which contains a mechanical separator (4) for microorganisms, the output of the separator being returned to the degreasing bath. The tank (2) is pref. also provided with a membrane aerator or similar aerator (5) to provide circulation and mixing. The separator pref. consists of one or more porous filter elements (4) for quantitative retention of microorganisms and permeating exo-enzymes or bio-surfactants (low mol. wt. molecules). The tank is pref. fed with hydrocarbon decomposing microorganisms and nutrient soln. The degreasing bath (1) is pref. dosed with conventional builders, surfactacts or corrosion inhibitors. USE/ADVANTAGE - The plant and process are useful for removing oil, grease and other organic contaminants from metals, circuit boards, plastics and ceramics, e.g. prior to coating or other surface treatment. Degreasing and waste water treatment are combined, so that pollution control measures can be reduced, and chemical consumption is reduc

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur mikrobiellen Reinigung von Oberflächen von Ölen, Fetten oder anderen organischen Verschmutzungen durch die Kulti­ vierung von Mikroorganismen unmittelbar an/in einem kon­ ventionellen Entfettungs-/Entölungsbad.The invention relates to a system and a method for microbial cleaning of surfaces from oils, fats or other organic pollution from the cult vation of microorganisms directly on / in a con conventional degreasing / deoiling bath.

Die Reinigung von technischen Oberflächen von Rost, Zun­ der und Oxidschichten, von Schmierstoffen aus Umformungs­ arbeiten, von Korrosionsschutzölen, -wachsen und -mit­ teln, von Metallabrieb und Pigmenten aus Läppasten, von Handschweiß und Fingerabdrücken ist im Bereich des Anla­ gen-, Maschinen- und Apparatebaus ein unerläßlicher Vor­ behandlungsschritt vor einer weiteren Bearbeitung im Rah­ men von Beschichtungen und Oberflächenvergütungen. Gerei­ nigt werden Metalle, Metallbleche, Leiterplatten, Kunst­ stoffe aber auch Keramiken.The cleaning of technical surfaces from rust, Zun the and oxide layers, of lubricants from forming work, from corrosion protection oils, waxes and with metal abrasion and lapping paste pigments Hand sweat and fingerprints is in the area of the anla gene, machine and apparatus construction an indispensable model treatment step before further processing in the frame of coatings and surface treatments. Freak Metals, sheet metal, printed circuit boards, art are used fabrics but also ceramics.

In der metall- und kunststoffverarbeitenden Industrie sind zwei Methoden zur Reinigung eingeführt: Lösemittel- Reinigung (wegen Brandgefahr meist chlorierte und fluo­ rierte Kohlenwasserstoffe) und wäßrige Reinigung. Der Stand der Technik in diesem Bereich ist in verständlicher Weise von Erich Lutter; Die Entfettung - Grundlagen, Theorie und Praxis, 2. Auflage, Eugen Leuze Verlag, Saul­ gau beschrieben. Infolge der potentiellen Gefährdung der Mitarbeiter und der Umwelt durch chlorierte und fluorier­ te Verbindungen, umgesetzt durch die Umweltgesetzgebung, findet augenblicklich eine Verlagerung des Reinigungspro­ zesses auf wäßrige Systeme statt. Das Produkt dieses Prozesses ist ein Gemisch aus Reinigungsmitteln und abge­ lösten Ölen, respektive Fetten und den anderen obenge­ nannten Komponenten, die von der Werkstückoberfläche ab­ gelöst wurden. Im Gegensatz zur Lösemittel-Reinigung, bei der das Reinigungsmittel abdestilliert werden kann und die abgelösten Stoffe in konzentrierter Form vorliegen, entstehen bei wäßrigen Reinigungsschritten alkalische oder saure Abwässer, die nur zum Teil über Aufbereitungs­ maßnahmen rezykliert werden können und deshalb heute ein erhebliches Entsorgungsproblem darstellen.In the metal and plastic processing industry two methods of cleaning have been introduced: Cleaning (mostly chlorinated and fluo due to fire risk hydrocarbons) and aqueous cleaning. The State of the art in this area is understandable Sage by Erich Lutter; Degreasing - basics, Theory and Practice, 2nd edition, Eugen Leuze Verlag, Saul gau described. Due to the potential threat to the Employees and the environment through chlorinated and fluorinated  connections, implemented by environmental legislation, immediately finds a relocation of the cleaning pro process on aqueous systems instead. The product of this Process is a mixture of detergents and abge dissolved oils, respectively fats and the other above named components that depend on the workpiece surface were solved. In contrast to solvent cleaning, at which the cleaning agent can be distilled off and the detached substances are in a concentrated form, alkaline are formed during aqueous cleaning steps or acidic wastewater that is only partly processed measures can be recycled and therefore one today pose a significant disposal problem.

Man unterscheidet alkalische Reiniger mit pH < 8, Neu­ tralreiniger mit pH zwischen 7,5 und 10 sowie saure Phos­ phatreiniger mit pH zwischen 3,5 und 5,5. Alkalische Rei­ niger stellen das Gros der Reinigungsmittel; sie bestehen im wesentlichen aus Buildern (Gerüst) und Tensiden (ober­ flächenaktive Substanz). Die Tenside bewirken die Ablö­ sung der Fette und Öle und wirken darauf emulgierend, so daß diese in Lösung bleiben; die Gerüstsubstanzen unter­ stützen die Entfettung und sind bestimmend für die Fest­ körperentfernung von der Oberfläche. Neutralreiniger ent­ halten außer Tensiden Korrosionsinhibitoren. Saure Phos­ phatreiniger spielen vorwiegend bei Spritz-Reinigungs­ prozessen eine Rolle, die hier von untergeordneter Bedeu­ tung ist. Da sich Reinigungsbäder "verbrauchen" (P. Kunz und G. Frietsch: Mikrobizide Stoffe in biologischen Klar­ anlagen. Springer-Verlag-Heidelberg, 1986) gehen die Her­ stellerfirmen von Reinigungsmitteln inzwischen dazu über, Systeme aus Chemikalien und Membrananlagen anzubieten, die eine Rückgewinnung des eingesetzten Reinigungsbades ermöglichen, oder sie bieten direkt biologisch abbaubare Reinigungsmittel an. Die verbrauchten Reinigungs- und Spüllösungen müssen nach ihrem Gebrauch einer biologi­ schen Abwasserreinigung unterzogen werden. A distinction is made between alkaline cleaners with pH <8, new tral cleaner with pH between 7.5 and 10 and acidic phos phat cleaner with pH between 3.5 and 5.5. Alkaline rice less make up the majority of the cleaning agents; they exist essentially from builders (framework) and surfactants (upper surface active substance). The tensides cause the detachment solution of fats and oils and have an emulsifying effect on them, so that they remain in solution; the scaffolding under support the degreasing and are decisive for the feast body distance from the surface. Ent hold corrosion inhibitors in addition to surfactants. Sour Phos phat cleaners play mainly in spray cleaning processes a role that is of secondary importance here tung is. Since cleaning baths "consume" (P. Kunz and G. Frietsch: Microbicidal substances in biological clarity Investments. Springer-Verlag-Heidelberg, 1986) the Her manufacturers of detergents meanwhile Offer systems from chemicals and membrane systems, which is a recovery of the cleaning bath used enable, or they offer directly biodegradable Detergent. The used cleaning and Rinsing solutions must be a biological after use be subjected to wastewater treatment.  

Bei allen in der Praxis angewandten Reinigungsverfahren ist deshalb künftig das Problem der Entsorgung der abge­ lösten Fette und Öle und der verbrauchten Reinigungsche­ mikalien in den Vordergrund zu stellen.For all cleaning processes used in practice is therefore the problem of the disposal of the abge dissolved fats and oils and the used cleaning agents to put microorganisms in the foreground.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zur Entfettung/Entölung von Oberflächen vorzuschlagen, die die Umweltbelastung bzw. die Maßnahmen zur Emissionsbegrenzung reduzieren, indem sie bereits im Reinigungsprozeß einsetzen. Aufgabe ist weiterhin, Chemi­ kalien einzusparen oder ganz zu ersetzen, da bei ihrer Entwicklung, Herstellung, Formulierung, Distribution und ihrer Anwendung Umweltbelastungen entstehen.The invention has for its object a method and a system for degreasing / de-oiling surfaces propose the environmental impact or the measures to reduce emissions by already in Use the cleaning process. The task continues, Chemi save or completely replace kalien because with your Development, manufacture, formulation, distribution and environmental pollution.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an das konventionelle Entfettungs-/Entölungsbad eine Wanne oder dergleichen angeflanscht wird, in der auf mi­ krobiellem Wege die zur Entfettung/Entölung erforderli­ chen Wirkstoffkomponenten dadurch produziert werden, daß die im Entfettungs-/Entölungsbad abgelösten Fette und Öle eingeleitet werden. Die Fette und Öle sind Nährstoffe für die bakterielle Mischpopulation in der Wanne. Autoka­ talytisch vermehrt sich durch verstärkten Nährstoffein­ trag der Enzympool zur Fettspaltung und zum Abbau der Fettsäureester und des Glycerins bzw. der aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe. Dieser Enzympool wird, soweit er nicht extrazellulär vorliegt, durch eine integrierte Rührwerkskugelmühle oder vergleichbare Ein­ richtungen (wie Hochdruckhomogenisation oder Ultraschall­ behandlung) zum Zellaufschluß freigesetzt. Der aufge­ schlossene Zellbrei wird in die Reaktorwanne zurückge­ führt, so daß zum einen eine interne Kreislaufführung von essentiellen Stoffen entsteht, wobei die Fett- und Ölkom­ ponente sowie Zellbausteine permanent zu Kohlendioxid um­ gesetzt werden, so daß so gut wie kein Schlamm produziert wird. Die freigesetzten Wirkstoffkomponenten zur Ablösung der Fette und Öle von den Oberflächen sowie deren Vor­ spaltung werden über eine selektive Filteranlage dem Ent­ fettungs-/Entölungsbad zugeführt. Damit schließt sich der Kreislauf. These objects are achieved in that to the conventional degreasing / deoiling bath Tub or the like is flanged in the mi the path to the degreasing / de-oiling Chen active ingredient components are produced in that the greases removed in the degreasing / deoiling bath and Oils are introduced. The fats and oils are nutrients for the bacterial mixed population in the tub. Autoka increases analytically through increased nutrients the enzyme pool is responsible for the splitting of fat and the breakdown of the Fatty acid esters and glycerol or aliphatic and aromatic hydrocarbons. This enzyme pool unless it is extracellular, by a integrated agitator ball mill or comparable one directions (such as high pressure homogenization or ultrasound treatment) released for cell disruption. The up closed cell pulp is returned to the reactor pan leads, so that on the one hand an internal circulation of essential substances are created, whereby the fat and oil com component and cell building blocks permanently to carbon dioxide be set so that almost no sludge is produced becomes. The released active ingredient components for detachment the fats and oils from the surfaces and their front are separated via a selective filter system lubrication / deoiling bath supplied. That closes the circulation.  

Dem Fachmann ist bekannt (Schlegel, H.; Allgemeine Mikro­ biologie, Thieme-Verlag, diverse Auflagen), daß Mikroor­ ganismen Kohlenwasserstoffe aus natürlichen Quellen (pflanzliche sowie Mineralöle) als Nährstoffe erkennen und sich darauf wachsend vermehren können. Weiterhin ist bekannt, daß sich dadurch auch die wirksame Enzymmenge autokatalytisch vermehrt. Darüber hinaus ist bekannt, daß Mineralöl-kohlenwasserstoffabbauende Mikroorganismen in der Lage sind, Biotenside zu synthetisieren, wodurch der Reinigungsprozeß direkt zusätzlich gefördert wird.The skilled worker is familiar (Schlegel, H .; Allgemeine Mikro biologie, Thieme-Verlag, various editions) that Mikroor hydrocarbons from natural sources Recognize (vegetable and mineral oils) as nutrients and can grow on it. Still is known that this also affects the effective amount of enzyme increased autocatalytically. In addition, it is known that Mineral oil and hydrocarbon degrading microorganisms in are able to synthesize biosurfactants, whereby the Cleaning process is directly promoted.

Dem Mikrobiologen stehen viele fett-/ölspaltende Mikro­ organismen zur Auswahl, wie der Bakterienstamm Pseudomo­ nas spec. ATCC 21808 (s. dazu H. Erdmann et al.; Ausge­ wählte Beispiele für die Anwendung von Lipasen in der or­ ganisch präparativen Chemie. Jahrbuch Biotechnologie Band 3, Hanser-Verlag- München 1990, S. 353-370), dessen Tem­ peraturoptimum um 50°C und pH-Optimum um 10 liegen und der extrazellulär eine aktive und stabile Lipase in das umgebende Medium abgibt.The microbiologist has many fat / oil-splitting microphones organisms to choose from, such as the Pseudomo bacterial strain nas spec. ATCC 21808 (see also H. Erdmann et al .; Ausge chose examples of the application of lipases in the or ganic preparative chemistry. Yearbook biotechnology volume 3, Hanser-Verlag- Munich 1990, pp. 353-370), the Tem temperature optimum around 50 ° C and pH optimum around 10 and the extracellularly an active and stable lipase in releases the surrounding medium.

Über den Abbau von aliphatischen und aromatischen Kohlen­ wasserstoffverbindungen wird in jüngster Zeit sehr viel berichtet, insbesondere im Zusammenhang mit der Bodensa­ nierung (F. Lingens: Mikrobieller Abbau von aromati­ schen Verbindungen. Jahrbuch Biotechnologie Band 2, Han­ ser-Verlag 1988, S. 297-318 und R. Müller-Hurtig, F. Wag­ ner: Mikrobieller Abbau von aliphatischen Kohlenwasser­ stoffen unter umweltrelevanten Aspekten. Jahrbuch Bio­ technologie Band 3, Hanser-Verlag 1990, S. 337-350).A great deal has been reported recently about the degradation of aliphatic and aromatic hydrocarbon compounds, especially in connection with soil remediation (F. Lingens: Microbial degradation of aromatic compounds. Jahrbuch Biotechnologie Band 2 , Hanser-Verlag 1988, p. 297 -318 and R. Müller-Hurtig, F. Wagner: Microbial degradation of aliphatic hydrocarbons from an environmental perspective. Jahrbuch Biotechnologie Band 3, Hanser-Verlag 1990, pp. 337-350).

Einen Überblick über die Einsatzbreite mikrobiell produ­ zierter Enzyme liefert der Beitrag von H. Uhlig et al. (Anwendung von Enzympräparaten in der Technik. Jahrbuch Biotechnologie Band 1, Hanser-Verlag 1987, S. 303-340). Es darf damit als gesichert vorausgesetzt werden, daß pflanzliche und Mineralöle bzw Fette von Mikroorganismen abgebaut und verwertet werden können. An overview of the range of microbial produ The contribution by H. Uhlig et al. (Use of enzyme preparations in technology. Yearbook Biotechnology Volume 1, Hanser Verlag 1987, pp. 303-340). It can therefore be assumed as certain that vegetable and mineral oils or fats from microorganisms can be mined and recycled.  

Aus der Klärtechnik ist weiterhin bekannt (Jäger et al.: gwf-Wasser/Abwasser 130 (1989) 7, 328-333), daß sowohl in aeroben als auch anaeroben Behandlungsbecken in Mischkul­ turen und unter Einsatz von Bakterienpräparaten Kohlen­ wasserstoffe natürlichen Ursprungs und auch synthetische Kohlenwasserstoffe mikrobiell zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt werden.Wastewater treatment technology is also known (Jäger et al .: gwf-Wasser / Abwasser 130 (1989) 7, 328-333) that both in aerobic as well as anaerobic treatment basin in Mischkul structures and with the use of bacterial preparations carbon Hydrogens of natural origin and also synthetic Hydrocarbons microbially to carbon dioxide and water be implemented.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht nun darauf, eine Anlagentechnik vorzuschlagen, die bereits am Entstehungs­ ort Fette und Öle im wesentlichen zu Kohlendioxid und Wasser umsetzt und die bisher erforderlichen Chemikalien zur Ablösung der Fette und Öle von den Oberflächen sub­ stituiert. Über eine derartige Anlagentechnik zur Umset­ zung emissionsarmer Vorgehensweisen in die Produktion ist bislang nirgends berichtet und veröffentlicht worden.The method according to the invention is now based on a Propose plant technology that is already in the making place fats and oils essentially to carbon dioxide and Implement water and the chemicals previously required to remove the fats and oils from the surfaces sub stitches. About such a system technology for implementation low-emission processes in production never been reported or published anywhere.

Um dieses Element eines emissionsarmen Fertigungsverfah­ rens für die technische Nutzung brauchbar zu machen, war eine robuste Anlagentechnik zu entwickeln, die hohe Bio­ massekonzentrationen ermöglicht bzw. die Aufkonzentrie­ rung mikrobiell produzierter Wirkstoffe in die Größenord­ nung bisher eingesetzter Chemikalienkonzentrationen. Er­ findungsgemäß wird hierzu eine Filtrationsanlage mit mi­ kroporösen Strukturen eingesetzt, durch die das Entfet­ tungs-/Entölungsbad mit allen Wirkstoffkomponenten hin­ durchtreten kann, nicht aber höhermolekulare Verbindungen und vor allem die Biomasse. Erfindungsgemäß wird diese Filtrationsanlage mit Porendurchmessern im Maximum von 0,2 mm in kurzen Zeitabständen mit Druckluft von Innen nach Außen durchgeblasen, um angelagerte Biomasse abzu­ sprengen. Die Filtrationsanlage übernimmt damit einen Teil der Belüftung des an die Entfettung angeflanschten Wannensystems.To this element of a low-emission manufacturing process rens for technical use to develop a robust plant technology, the high bio enables mass concentrations or the concentration Microbially produced active ingredients in the order of magnitude of chemical concentrations previously used. He According to the invention, a filtration system with mi Croporous structures used by which the degreasing Oil removal / deoiling bath with all active ingredient components can penetrate, but not higher molecular weight compounds and especially the biomass. According to the invention Filtration system with a maximum pore diameter of 0.2 mm at short intervals with compressed air from the inside blown out to remove accumulated biomass bust. The filtration system takes over one Part of the ventilation of the flanged to the degreasing Tub system.

Im Falle eines anaeroben Abbaus wird die Filteranlage mit produziertem Biogas rückgespült oder separat außerhalb der Wanne angebracht. In the case of anaerobic degradation, the filter system is included produced biogas backwashed or separately outside attached to the tub.  

Erfindungsgemäß werden über die vorgestellte Verfahrens­ weise exakt immer die Mikroorganismen selektiert, die bei variierendem Fett- und Öleinsatz auf den konservierten Oberflächen wachsen können. Erfindungsgemäß läuft dieses Verfahren auch weitgehend bis auf die Zufuhr von Sauer­ stoff autark; d. h. die überschüssige Biomasse wird über eine Zellaufschlußanlage aufgemahlen oder aufgebrochen und im Bioreaktorsystem von der dort selektierten Mikro­ organismen-Lebensgemeinschaft teils inkorporiert, teils zu Kohlendioxid und Wasser mineralisiert. Dadurch werden bis auf wenige Zustände (Einfahren der Anlage, Betriebs­ unterbrechungen etc.) keine Dosierungen von Zusatzstoffen notwendig. Insgesamt gesehen produziert diese Verfahrens­ weise auch keinen Schlamm, abgesehen von gegebenenfalls Betriebsunterbrechungen. Erfindungsgemäß wird die Anla­ gentechnik weiterhin auf die vorhandene Entfettungs-/ Entölungstechnik abgestellt, indem Temperatur und pH-Be­ reich der bisherigen Entfettungs-/Entölungstechnik bei­ behalten werden können, so daß zu Beginn des Prozesses die bisher eingesetzten Chemikalien noch Anwendung finden können. Dadurch werden Betriebsunterbrechungen vermieden.According to the method presented always select the microorganisms that are responsible for varying fat and oil use on the preserved Surfaces can grow. This runs according to the invention Process also largely except for the supply of acid self-sufficient fabric; d. H. the excess biomass is over ground or broken up a cell disruption plant and in the bioreactor system from the micro selected there organism community partly incorporated, partly Mineralized to carbon dioxide and water. This will except for a few states (running in the system, operating interruptions etc.) no dosing of additives necessary. Overall, this process produces wise no sludge, apart from possibly Business interruptions. According to the Anla genetic engineering continues on the existing degreasing / Oil removal technology turned off by temperature and pH-Be rich in previous degreasing / deoiling technology can be kept so that at the beginning of the process the chemicals previously used are still used can. This avoids business interruptions.

Zu Beginn des Prozesses können Mikroorganismen von einer Stammsammlung (zum Beispiel der Deutschen Stammsammlung für Mikroorganismen in Braunschweig) bezogen oder aus ei­ nem Belebtschlamm einer - vorzugsweise Raffinerie - Ab­ wasserreinigungsanlage oder einem etwas abgestandenen Bad isoliert und angezüchtet werden.At the start of the process, microorganisms from one Stammsammlung (for example the German Stammsammlung for microorganisms in Braunschweig) or from egg activated sludge from a - preferably refinery - Ab water purification system or a somewhat stale bathroom be isolated and grown.

Weisen die bisher verwendeten Chemikalien eine antimikro­ bielle Wirkung - das kann man relativ einfach fest­ stellen, wenn eine entnommene und mit ein paar Tropfen Belebtschlamm angeimpfte Probe auch nach sechs bis acht Wochen keine mikrobielle Besiedlung zeigt -, müssen al­ ternative Reinigungsmittelkomponenten eingesetzt werden. Erfindungsgemäß kommen als Zusatzstoffe nur noch biolo­ gisch inerte Komponenten zum Einsatz, da sie mikrobiell nicht verwertet werden und damit ständig mit dem Wasser im Kreislauf geführt werden können. Assign the previously used chemicals an antimicro biological effect - it is relatively easy to determine ask if a removed and with a few drops Activated sludge inoculated sample even after six to eight Weeks show no microbial colonization -, al alternative detergent components are used. According to the invention, only biolo come as additives gisch inert components because they are microbial not be recycled and therefore constantly with the water can be circulated.  

Der erfindungsgemäße Reaktor in der an das Entfettungs-/ Entölungsbad angeflanschten Wanne weist ein Volumen der gleichen Größenordnung wie das in Verbindung stehende Bad - also zwischen 2 und 4 m3 - auf. Die Wanne wird durch Leitbleche unterteilt, um eine gerichtete Strömung zu er­ reichen. Erfindungsgemäß wird eine Strömungsumkehr er­ zielt, indem einerseits über die Belüftungseinrichtung, andererseits über die Rückspüleinrichtung belüftet wird. Die Wanne ist entweder mittig oder seitlich abgeschrägt und kann ggf. durch Einbau von Bodenblechen so zoniert werden, daß im unteren Bereich eine Sedimentation, Kon­ zentrierung und Stapelung der überschüssig produzierten Biomasse (über bspw. 30 g Biotrockenmasse/l) eintreten kann. Von dort wird - vorzugsweise werden der Betriebsru­ he oder in Arbeitspausen bzw. -unterbrechungen - von Zeit zu Zeit Biomasse zur Zellaufschlußanlage abgezogen.The reactor according to the invention in the tub flanged to the degreasing / deoiling bath has a volume of the same order of magnitude as the connected bath - that is, between 2 and 4 m 3 . The pan is divided by baffles to reach a directional flow. According to the invention, a flow reversal is aimed by ventilating on the one hand via the ventilation device and on the other hand via the backwashing device. The trough is either beveled in the middle or on the side and can be zoned, if necessary, by installing floor panels in such a way that sedimentation, concentration and stacking of the excess biomass (over 30 g bio-dry matter / l) can occur in the lower area. From there, biomass is withdrawn to the cell disruption system from time to time, preferably during the business break or during breaks or breaks.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind be­ reits in der Aufgabenstellung dargelegt: Eine bisher notwendige Abwasserbehandlung wird in den Produktionspro­ zeß unmittelbar integriert, wodurch der Vorteil entsteht, daß die abbauenden Mikroorganismen die Funktion der Rei­ nigungsmittelkomponenten ganz oder teilweise übernehmen, sofern die Reinigungsanforderungen dies zulassen. Werden höhere Reinigungsanforderungen angestrebt, kann zweistu­ fig gearbeitet werden, so daß das beschriebene Anlagen- und Verfahrenskonzept ebenfalls sinnvoll eingesetzt wer­ den kann. Dadurch können Chemikalien eingespart und die Entsorgung der Rückstände aus dem Reinigungsprozeß ver­ einfacht werden.The advantages of the method according to the invention are already stated in the task: One so far necessary wastewater treatment is in the produc immediately integrated, which creates the advantage that the degrading microorganisms function as Rei take over all or part of the detergent components, if the cleaning requirements allow it. Will Striving for higher cleaning requirements can fig are worked so that the described plant and Process concept also used sensibly that can. This can save chemicals and the Disposal of residues from the cleaning process ver be simplified.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläu­ tert:In the following the invention in connection with the Drawings using exemplary embodiments tert:

Fig. 1 zeigt schematisch ein Entfettungs-/Entölungs­ bad, das unten einen Trichter aufweist. Darüber sind eine Belüftungseinrichtung (5) und eine Filtrationsanlage (4) angebracht, wobei die Filtrationsanlage ebenfalls mit der Druckluft­ versorgung gekoppelt ist (s. Fig. 2). Fig. 1 shows schematically a degreasing / de-oiling bath, which has a funnel below. In addition, a ventilation device ( 5 ) and a filtration system ( 4 ) are attached, the filtration system also being coupled to the compressed air supply (see FIG. 2).

Der Ablauf der Filteranlage (4), die unter Un­ terdruck (6) gesetzt werden kann, gelangt in das Bad (1). Er enthält die wirksamen Komponen­ ten zur Ablösung der Fette und Öle von der Oberfläche. Der Ablauf aus dem Trichter der Wanne (2) wird einer Zellaufschlußanlage (3) zugeführt. Der Zellbrei wird in die Wanne (2) zurückgegeben.The drain of the filter system ( 4 ), which can be placed under vacuum ( 6 ), enters the bath ( 1 ). It contains the effective components for detaching the fats and oils from the surface. The drain from the funnel of the tub ( 2 ) is fed to a cell disruption system ( 3 ). The cell pulp is returned to the tub ( 2 ).

Fig. 2 zeigt die Anlagentechnik in Draufsicht: Die Filteranlage (4) umschließt den Bereich der Be­ lüftung außen und ist mit solchen Filterflächen versehen, daß ein ausreichender Kreislauf zwi­ schen Bad (1) und Wanne (2) über die Abschei­ deeinrichtung (3) in Verbindung mit der Vakuum­ pumpe (6) zur hinreichenden Baderneuerung rea­ lisiert wird. Fig. 2 shows the plant technology in plan view: The filter system ( 4 ) encloses the area of the ventilation outside and is provided with such filter surfaces that a sufficient circuit between the bath's ( 1 ) and tub ( 2 ) via the separating device ( 3 ) in connection with the vacuum pump ( 6 ) for sufficient bathroom renewal.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Anlagentechnik in Fließbildform: Ein zum Bioreaktorsystem umgebautes Bad (1), in das Wasser und Chemikalien (a) eingeleitet werden. Mit den gereinigten Werkstücken verläßt ein Teil des Reinigungbades das System (1), der in der Spüle (2) aufkonzentriert wird. Ein nicht zurückhaltbarer Anteil des Reinigungs- und Spülbades verläßt das System (c). Der Spülbad­ inhalt, vorwiegend Mikroorganismen, (d) wird über eine Phasentrennung (3) nochmals aufkon­ zentriert und in das Reinigungsbad zurückge­ führt (e); das abgereicherte Spülwasser wird wieder zum Spülen benutzt (m). In das Bioreak­ tor-/Reinigungsbad-System werden die Abbauhil­ fen (f) und Sauerstoff (g) zugeben. Der Inhalt des Systems wird über (i) zusätzlich umgewälzt, um das Bad zu homogenisieren. Zeitweise wird ein Teilstrom ausgeschleust (h). Fig. 3 shows an embodiment of the system technology according to the invention in the form of a flow chart: a bath ( 1 ) converted into a bioreactor system into which water and chemicals (a) are introduced. With the cleaned workpieces, part of the cleaning bath leaves the system ( 1 ), which is concentrated in the sink ( 2 ). An unrestrained portion of the cleaning and rinsing bath leaves the system (c). The rinsing bath content, predominantly microorganisms, (d) is concentrated again via a phase separation ( 3 ) and leads back into the cleaning bath (e); the depleted rinsing water is used again for rinsing (m). The degradation aids (f) and oxygen (g) are added to the bioreactor / cleaning bath system. The content of the system is additionally circulated via (i) in order to homogenize the bath. A partial stream is temporarily removed (h).

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Anlagentechnik in Fließbildform, bei der der Bioreaktor (1) im Bypass zum Reini­ gungsbad (4) dargestellt ist; das Reinigungs­ bad wird kontinuierlich über den Bioreaktor geführt (k). Fig. 4 shows a further embodiment of the system technology according to the invention in flow diagram form, in which the bioreactor ( 1 ) is shown in the bypass to the cleaning bath ( 4 ); the cleaning bath is continuously passed through the bioreactor (k).

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Anlagentechnik in Fließbildform, bei der die im Bioreaktor gebildete Biomasse in einer Phasentrennanlage (5) zurückgehalten wird und nur die extrazellulären Enzyme in das Rei­ nigungsbad gegeben werden (i). Fig. 5 shows a further embodiment of the plant technology according to the invention in flow diagram form, in which the biomass formed in the bioreactor is retained in a phase separation plant ( 5 ) and only the extracellular enzymes are added to the cleaning bath (i).

Die Steuerung/Regelung der in den Figuren gezeigten An­ lagentechnik erfolgt im wesentlichen in der einfachsten Ausführung über einfache und robuste Sensoren (Füllstand, Sauerstoffgehalt), über ansteuerbare Dreiwegehähne und über Zeitschaltuhren getaktet.The control of the An shown in the figures Layer technology is essentially the simplest Execution via simple and robust sensors (level, Oxygen content), via controllable three-way valves and clocked via timers.

Zur Veranschaulichung der Größenordnung seien noch fol­ gende Größenordnungen beispielhaft angegeben: Die Biomas­ sekonzentration in der Wanne soll im Bereich um oder über 30 g Biotrockenmasse pro Liter liegen, die Sauerstoffzu­ fuhr eine Sauerstoffkonzentration von nicht unter 2 mg/l ermöglichen. Die Enzymkonzentration wird so hoch aufkon­ zentriert, daß pro Liter und Stunde gut 1 g Öl oder Fett umgesetzt werden können. Die Zugabe von Ozon oder Per- Verbindungen, die Bestrahlung mit UV-Licht oder Licht an­ derer Wellenlänge zur Anregung des Abbaus sind ebenfalls möglich.To illustrate the order of magnitude, fol The following magnitudes are given by way of example: the biomas Concentration in the tub should be in the area around or above 30 g of organic dry matter per liter are the oxygen drove an oxygen concentration of not less than 2 mg / l enable. The enzyme concentration is so high centered that 1 liter of oil or fat per liter per hour can be implemented. The addition of ozone or per- Compounds exposed to UV light or light their wavelength to stimulate degradation are also possible.

Claims (14)

1. Anlage und Verfahren zur mikrobiellen Entfettung/Ent­ ölung von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß an ein bestehendes Entfettungs-/Entölungsbad in Verbin­ dung mit einer Überlaufschwelle eine im unteren Be­ reich trichterförmige/konisch zulaufende Wanne ange­ flanscht wird, die Wanne eine mechanische Abscheide­ einrichtung für Mikroorganismen enthält und der Ablauf der Abscheideeinrichtung in das Entfettungsbad zurück­ geführt wird.1. Plant and method for microbial degreasing / deoiling of surfaces, characterized in that an existing funnel-shaped / tapered tub is flanged to an existing degreasing / deoiling bath in conjunction with an overflow threshold, the tub is a mechanical separator contains device for microorganisms and the drain of the separator is returned to the degreasing bath. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wanneninhalt über Membranbelüfter oder vergleich­ bare Belüfter wie auch über die mechanische Abscheide­ vorrichtung im Zuge der Rückspülung mit Sauerstoff versorgt und dadurch umgewälzt und durchmischt wird.2. Plant according to claim 1, characterized in that the tub content via membrane aerator or similar bare aerators as well as the mechanical separator device in the course of backwashing with oxygen is supplied and thereby circulated and mixed. 3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abscheideeinrichtung aus einer oder mehreren porösen Filterelementen zur quantitativen Rückhaltung von Mikroorganismen und permeierenden Exoenzymen bzw. Biotensiden (Molekülen mit niedrigem Molekulargewicht) besteht.3. Plant according to claims 1 and 2, characterized records that the separator from one or several porous filter elements for quantitative Retention of microorganisms and permeating Exoenzymes or biosurfactants (molecules with low Molecular weight). 4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine wechselweise Belüftung über die Membranbelüfter oder über den Rückspülvorgang erfolgt. 4. Plant according to claims 1 to 3, characterized records that alternate ventilation via the Membrane aerator or via the backwash process.   5. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filterelemente in einer separaten Kammer unter Überdruck gesetzt werden können.5. Plant according to claims 1 to 3, characterized records that the filter elements in a separate Chamber can be pressurized. 6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im konischen Bereich aufkonzentrierte, biologisch gebildete Schlamm mittels einer Rührwerkskugelmühle oder einer vergleichbar zellaufschließenden, maschi­ nellen Einrichtung desintegriert und der an das Ent­ fettungsbad angeflanschten Wanne wieder zugeführt wird.6. Plant according to claim 1, characterized in that the concentrated in the conical area, biological formed sludge by means of an agitator ball mill or a comparable cell-opening machine disintegrated and connected to the Ent lubrication bath flanged tub supplied again becomes. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne mit kohlenwasserstoffabbauenden Mikroorga­ nismen, die einer separaten Produktion, einer Stamm­ sammlung oder aus einer neben dem jeweiligen Reini­ gungsbad angeordneten Fermentation entstammen, ange­ impft wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the tub with hydrocarbon-degrading microorga nisms, that of a separate production, one strain collection or from a next to the respective Reini fermentation arranged originate, indicated is vaccinated. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Entfettungs-/Entölungsbad auch konventionelle Builder, Tenside oder Korrosionsinhibitoren zusätzlich dosiert eingesetzt werden.8. The method according to claim 1, characterized in that also conventional in the degreasing / deoiling bath Builders, surfactants or corrosion inhibitors in addition be used in doses. 9. Anlage und Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß den in der Wanne kultivier­ ten Mikroorganismen Nährlösungen zur ergänzenden För­ derung des Kohlenwasserstoffabbaus zudosiert werden.9. Plant and method according to claims 1 and 7, because characterized in that the cultivated in the tub microorganisms nutrient solutions for supplementary support Changes in hydrocarbon degradation are metered. 10. Anlagen und Verfahren nach den Ansprüchen 1, 7 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne über einen Heiz­ mantel oder vergleichbare Temperiereinrichtungen auf Temperaturen um 35°C (mesophile Bedingungen) oder um 55°C (thermophile Bedingungen) eingestellt wird.10. Plants and methods according to claims 1, 7 and 9 characterized in that the tub has a heater jacket or comparable temperature control devices Temperatures around 35 ° C (mesophilic conditions) or around 55 ° C (thermophilic conditions) is set. 11. Anlage und Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3 und 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne unter Sauerstoffabschluß betrieben werden kann. 11. Plant and method according to claims 1, 3 and 5 to 10, characterized in that the tub under Oxygenation can be operated.   12. Anlage und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die für die Entfettung und Entölung verwendbaren mikrobiellen Produkte unmittel­ bar im Entfettungs-/Entölungsbad produziert werden und die Oberflächen direkt unter Anwesenheit der Mi­ kroorganismen gereinigt werden.12. Plant and method according to claims 1 to 11, there characterized by that for degreasing and De-oiling usable microbial products immediately be produced in the degreasing / deoiling bath and the surfaces directly in the presence of the Mi microorganisms are cleaned. 13. Anlage und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß neben metallischen und Kunststoff-Oberflächen auch kontaminierte oder ander­ weitig mit Ölen und Fetten belastete natürliche Ober­ flächen von Ölen und Fetten befreit werden können.13. Plant and method according to claims 1 to 12, there characterized in that in addition to metallic and Plastic surfaces also contaminated or otherwise natural upper loaded with oils and fats surfaces can be freed from oils and fats. 14. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben einem konventionellen Behandlungsbad zur Entfettung/Entölung einen Behälter mit Belüftungsein­ richtung und mechanischer Rückhaltevorrichtung für Biomasse bei Durchgang für Enzyme und Tenside sowie bei Bedarf eine Anlage zum Zellaufschluß und die zum Betrieb erforderlichen Kontroll-, Sicherungs- und Steuerungselemente aufweist.14. Plant for performing the method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to a conventional treatment bath Degreasing / de-oiling a container with aeration direction and mechanical restraint for Biomass in transit for enzymes and surfactants as well if necessary, a plant for cell disruption and the Operation required control, security and Has control elements.
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