[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser aus einem Kokslöschturm mit verkürzter Auffangbeckenverweilzeit, in dem Wasser zum Löschen von heißem Koks verwendet wird, und das Löschwasser in einem Auffangbecken aufgefangen wird, welches so dimensioniert ist, dass dieses für wenige Löschvorgänge ausreicht, und das Löschwasser ohne einen weiteren Absetzvorgang in eine nachgeordnete hydrodynamische Reinigungsvorrichtung gelangt, in der die Feststoffe durch mechanische Trennverfahren von dem Löschwasser abgetrennt werden, so dass eine platzsparende Anordnung der Wasserauffangvorrichtung ohne Absetzeinrichtung möglich wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung, die aus einem Löschturm, einer Löschwasserrinne zur Überführung des überschüssigen Löschwassers in ein Auffangbecken, einem Auffangbecken, einem Hydrozyklon, einem Spaltfilter, und einer Zentrifuge besteht, welche zur Abtrennung des Feststoffes und des Löschwassers dient. [0002] Bei der Herstellung von Koks wird Kohle in einem Koksofen auf hohe Temperaturen erhitzt, wobei die flüchtigen Bestandteile der Kohle ausgasen und aufgefangen oder verbrannt werden. Nach diesem Vorgang wird Koks erhalten, der nach der Verkokung eine Temperatur von mehr als 1000 °C besitzt und aus der Koksofenkammer in einen dafür vorgesehenen Löschwagen ausgedrückt wird. Je nach verwendeter Kohlesorte enthält der Koks mehr oder minder große Mengen an Asche und Staub. In dem Löschwagen wird der Koks in der Regel mit Wasser gelöscht und dadurch auf eine Temperatur heruntergeführt, in der dieser handhabbar ist und gelagert werden kann. Der Löschwagen ist fast allen gängigen Ausführungsformen entlang der Koksofenkammerfront parallel verfahrbar und wird in der Regel zu einer Löschstation oder einem Löschturm verfahren. Eine Ausführungsform für ein übliches Löschverfahren lehrt die DE1253669B.

[0003] Beim Löschen von heißem Koks mit Wasser nach dem Nasslöschverfahren wird eine große Menge Löschwasser verwendet, welches unmittelbar nach dem Ausdrücken des Kokses aus der Koksofenkammer in einem dafür vorgesehenen Löschturm auf den glühenden Koks gegeben wird. Dabei entstehen große Mengen an Wasserdampf, welche aus dem Löschturm und meist weithin sichtbar in die Atmosphäre entweichen. Da der Koks von mehr als 1000°C auf eine Temperatur heruntergekühlt werden muss, bei der dieser weiterverarbeitet werden kann, wird das Wasser in deutlichem Überschuss und in großen Mengen zugegeben. Das nicht verdampfte Wasser verlässt den Löschturm unterhalb des Löschwagens und wird in einem Auffangbecken aufgefangen. Das Löschwasser wird dann weiterverwendet oder einer Entsorgung zugeführt. Da der Koks auch Asche und Staub enthält, die in der Regel feinkörnig sind, werden diese Bestandteile mit dem Löschwasser aus dem Koks ausgeschwemmt und mitgerissen. Aus diesem Grund wird ein Reinigungsvorgang für das Löschwasser erforderlich. [0004] Die WO2004096719A1 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von Kokereiabwasser, das mit Stickstoffverbindungen, Cyaniden und Sulfiden belastet ist, wobei das Kokereiabwasser einen in einen Flüssigkeitskreislauf eingebundenen Reaktor, der mindestens einen innenseitig von einem sauerstoffhaltigen Druckgas beaufschlagten gasdurchlässigen Membranschlauch enthält, und an der flüssigkeitsumströmten Außenseite des Membranschlauches ein Biofilm aufrechterhalten wird, in dessen aufgrund der Gasdurchlässigkeit des Membranschlauches sauerstoffreichen Innenbereich eine selektive Nitrifikation von im Abwasser enthaltenen stickstoffhaltigen Verbindungen zu Nitraten stattfindet und gleichzeitig in einem sauerstoffarmen Außenbereich des Biofilms eine Denitrifikation von Nitraten zu elementarem Stickstoff erfolgt. Das Verfahren ermöglicht die Reinigung von Kokereiabwässern und ist auch für die Reinigung von Löschwasser geeignet, ist jedoch insbesondere bei stark feststoffhaltigen Abwässern nach wie vor auf einen effizienten Schritt zur Abtrennung von Feststoffen angewiesen.

[0005] Das Löschwasser gelangt in den Verfahren nach dem Stand der Technik zunächst in ein Auffang- und Absetzbecken, in dem sich die Feststoffe absetzen und sedi- mentieren können. Dieser Vorgang ist mit einem erheblichen Platz- und Zeitbedarf verbunden, da ein großer Teil der Feststoffe sehr feinteilig ist und daher sehr langsam sedi- mentiert. Das dabei erhaltene Löschwasser wird aus Kostengründen meist nicht weitergereinigt, sondern wird häufig ohne weitere Aufarbeitung für den nächsten Löschvorgang verwendet. Da ein Teil des feinteiligen Feststoffes dann noch als Staub im Löschwasser vorhanden ist, führt dies bei einem erneuten Löschvorgang zu einer erheblichen Mehrbelastung an Staub. Aus diesem Grund hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Effizienz des Absetz- und der nachfolgenden Reinigungsschritte zu verbessern.

[0006] Die DE3319435A1 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung eines Kokslöschwassers durch eine Kokslöschwasserkläranlage, bestehend aus einem Absetzbecken und der Entwässerung der abgesetzten Feststoffe dienenden Abtropfbecken, in dem zwei oder mehr Becken vorgesehen sind, die wechselweise mit Kokslöschwasser beaufschlagt werden, und die jeweils nach Erreichen eines vorgesehenen Füllstandes von Feststoffen und nach Absperren des Wassereinlaufes als Abtropfbecken dienen. Diese Anordnung ermöglicht eine Absperrung des Beckens nach Erreichen eines bestimmten Füllstandes und ein nahezu vollständiges Entwässern des Feststoffes. Die Anordnung weist jedoch durch die Mehrfachanordnung der Becken einen hohen Platzbedarf auf, und ist beim Entwässern des Feststoffes sehr zeitaufwendig. Eine Erhöhung der Beckentiefe ist ohne weitere Maßnahmen nicht zielführend, da die Sedimentationsgeschwindigkeit als bestim- mende Größe nahezu konstant ist.

[0007] Es wird weiterhin nach Verfahren gesucht, welche den Platzbedarf der Absetzbecken für Löschwasser unmittelbar nach dem Löschverfahren deutlich herabsetzen und die Reinigung des feststoffhaltigen Löschwassers dennoch in einem zeitlich vertretbaren und wirtschaftlichen Rahmen durchführen. [0008] Es besteht deshalb die Aufgabe, die Zahl und das Volumen der Absetzbecken für das überschüssige Kokslöschwasser, welches direkt nach dem Löschvorgang des heißen Kokses mit Wasser als feststoffhaltiges Wasser oder als wässrige Feststoffsuspension anfällt, bei Reinigungsanlagen von Kokslöschwasser zu vermindern.

[0009] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren, welches das über- schüssige Löschwasser beim Kokslöschen zunächst in einem Auffangbecken auffängt, und dieses unmittelbar nach Beendigung des Löschvorganges ohne weiteren Absatzoder Sedimentationsvorgang durch geeignete Pumpen in eine hydrodynamische Reinigungsvorrichtung transportiert, wo dieses sofort in Feststoff und von Feststoffen befreites Wasser aufgetrennt wird. [0010] Die Pumpen sind dabei so ausgelegt, dass diese auch eine Förderung von stark feststoffhaltigem Löschwasser oder einer Löschwassersuspension vornehmen können, ohne zu blockieren oder durch abrasive Feststoffe in der Feststoff- Wasser- Suspension beschädigt zu werden. Als hydrodynamische Reinigungsvorrichtung kommt insbesondere ein Hydrozyklon in Betracht, welcher eine schnelle Trennung einer wässri- gen Feststoffsuspension in Feststoff und Wasser ermöglicht. Die Trennung von Feststoff und Wasser erfolgt dabei so, dass die Feststoffe zu einem solchen Grad aus der Suspension entfernt werden, dass eine Weiterverwendung des gereinigten Wassers für einen Löschprozess ohne weitere Reinigung möglich ist. Bei Bedarf kann jedoch nach Ablauf des Trennungsprozesses eine weitere Reinigung des erhaltenen Feststoffes oder des durch den Hydrozyklon gereinigten Wassers erfolgen.

[0011] Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser aus einem Kokslöschturm mit verkürzter Auffangbeckenverweilzeit, in dem • Koks aus einem Koksofen ausgedrückt wird, in heißem Zustand in einen Transportwagen verbracht wird, und in einem Löschturm mit Wasser berieselt wird, so dass der Koks heruntergekühlt wird, und

• das überschüssige Löschwasser durch eine Überführungsvorrichtung in eine Wasserauffangvorrichtung gelangt, welche aus einem Wasserbecken als Auffangbecken besteht, und

• die Überführungsvorrichtung mit einem Gefälle versehen ist, durch welches das Löschwasser ohne weitere Fremdeinwirkung in das Wasserbecken gelangt,

und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass

• das erhaltene Löschwasser in dem Wasserbecken ohne einen weiteren Absetzvorgang in eine nachfolgende hydrodynamische Reinigungsvorrichtung gelangt, in der die Feststoffe durch mechanische Trennverfahren von dem Löschwasser abgetrennt werden, so dass eine platzsparende Anordnung der Wasserauffangvorrichtung ohne Absetzeinrichtung möglich wird.

[0012] Das Auffangbecken ist zur Ausführung der Erfindung so angeordnet, dass sich dieses unterhalb des Löschturms befindet und das Wasser ohne weitere Förderung in das Auffangbecken gelangt. Das Wasser wird dabei durch eine wasserleitende Überführungsvorrichtung in die Auffangbecken geleitet. Bei der Überführungsvorrichtung handelt es sich beispielhaft um eine Löschwasserrinne.

[0013] In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Reinigungsvorrichtung mindestens einen Hydrozyklon, durch den eine Trennung der flüssigen und festen Bestandteile erfolgt. Zur Anwendung kann dabei ein Hydrozyklon kommen, welcher im Stand der Technik für die Reinigung von feststoffhaltigen Abwässern verwendet wird und dem Fachmann zur Reinigung von Abwässern wohlbekannt ist. Ein Beispiel für einen Hydrozyklon, welcher zur ausreichenden und schnellen Trennung von Feststoff und Wasser geeignet ist, gibt die DE102004038125A1. Ein Beispiel für eine Anordnung zur Reinigung von Löschwasser, welche einen geeigneten Hydrozyklon zur Abscheidung von Feststoff und Wasser enthält, gibt die US6641721 B2. Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, mehrere Hydrozyklone zu verwenden, wenn die Kapazität eines Hyd- rozyklons nicht ausreichen sollte. Diese können dann in einem seriellen oder parallelen Suspensionsfluss geschaltet werden. [0014] Es ist erfindungsgemäß auch möglich, eine hydrodynamische Reinigungsvorrichtung zu verwenden, welche kein Hydrozyklon ist, obwohl letzterer die bevorzugte Ausführungsform ist. Denkbar ist beispielsweise auch ein Spaltfilter, eine Siebvorrichtung oder ein Separator. Dies richtet sich meist nach der Beschaffenheit der Feststoff- Suspension und der Koksofenanlage.

[0015] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält der Auffangbehälter eine Rührvorrichtung. Diese sorgt dafür, dass sich die Feststoffe in dem Auffangbehälter nicht absetzen. Dadurch kann sämtlicher Feststoff zur Abtrennung in Suspension in die nachfolgende hydrodynamische Reinigungseinrichtung gegeben werden. [0016] Die Feststoff-Wasser-Suspension wird in der Regel unmittelbar nach dem Löschvorgang in die hydrodynamische Reinigungsvorrichtung gegeben. Die Überführung in die Reinigungsvorrichtung erfolgt dabei bevorzugt durch eine Pumpe. Diese muss so beschaffen und so ausgestattet sein, dass diese einen stark feststoffhaltigen Feststoffstrom, wie er bei asche- und staubhaltigen Kohlesorten vorkommt, auch ohne Beschädi- gung und mit einer wirtschaftlich vertretbaren Lebensdauer fördern kann. Geeignete Ausführungsformen für solche Pumpen lehren die WO2004059173A1 und die US4086029A. Die Pumpen können selbstverständlich auch in mehrfacher Anordnung verwendet werden.

[0017] In den meisten Fällen kann das von Feststoffen befreite Wasser aus dem Hydrozyklon ohne weitere Aufarbeitung weiterverwendet werden. Die Trennung ist ausreichend hoch, insbesondere, wenn die Hydrozyklone in mehrfacher Anordnung verwendet werden. Für bestimmte Zwecke kann es jedoch erforderlich sein, das Wasser aus der hydrodynamischen Trennungseinheit weiter aufzureinigen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das bei dem Reinigungsvorgang erhaltene Wasser nicht zum weiteren Lö- sehen, sondern als Brauchwasser für den Anlagenbetrieb genutzt werden soll. In einer Ausführungsform der Erfindung wird das aus dem Hydrozyklon oder dem Spaltfilter ablaufende Wasser in einen Zwischenbehälter geführt, aus dem dieses für einen weiteren Löschvorgang nutzbar ist. Spaltfilter sind im Stand der Technik wohlbekannt, eine gängige und geeignete Ausführungsform lehrt die US3799354A. [0018] Das bei dem Reinigungsprozess erhaltene Wasser kann beliebig weiterverwendet werden. In einer Ausführungsform der Erfindung wird das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigte Wasser für einen erneuten Löschvorgang eingesetzt. In einer weiteren Ausführungsform wird das aus dem Spaltfilter erhaltene Löschwasser für einen erneuten Löschvorgang eingesetzt, so dass eine sehr niedrige Staubbelastung bei einem erneuten Löschvorgang erreichbar ist.

[0019] Auch der bei dem Reinigungsvorgang erhaltene Feststoff kann beliebig weiterverwendet werden. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Feststoff aus dem Hydrozyklon einer Zentrifuge oder einem Entwässerungscontainer zugeführt, in dem eine weitere Entwässerung des Feststoffes stattfindet. Zwischenbehälter für Flüssigkeiten und Feststoffe zur Lagerung sind an jeder Stelle des Verfahrens möglich, wobei Lagerbehälter für Flüssigkeiten in der Regel nur so verwendet werden, dass kein weiterer Platzbedarf erforderlich ist. [0020] Beansprucht wird auch eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser aus einem Kokslöschturm mit verkürzter Absetzbeckenverweilzeit, bestehend aus einer Anordnung mit

• einem Löschturm zur Löschung des heißen Kokses durch Berieselung mit Wasser,

· einer Löschwasserrinne zur Überführung des überschüssigen Löschwassers in ein Auffangbecken,

• einem Auffangbecken, welches sich unterhalb der Löschwasserrinne befindet, so dass das überschüssige Löschwasser durch das Gefälle in das Löschwasserbecken gelangt,

· einer Pumpe für Feststoff-Wasser-Suspensionen, welche die Feststoffsuspension aus dem Löschwasser in einen nachfolgenden Hydrozyklon pumpt,

• einem Hydrozyklon, welcher neben dem Auffangbecken angeordnet ist und durch eine Rohrleitung mit einer Pumpe aus dem Absetzbecken mit der Fest- stoff-Wasser-Suspension versorgt wird,

· einem Spaltfilter, in welchen das Wasser aus dem Hydrozyklon überführt wird, und durch welchen das Wasser aus dem Hydrozyklon weiter zu reinigen ist, und

• einer Zentrifuge oder einem Entwässerungsbehälter, durch welche der Fest- stoffschlamm weiter entwässerbar ist. [0021] Die Erfindung besitzt den Vorteil, eine platzsparende Anordnung eine Reinigungsvorrichtung für Koksofenlöschwasser und insbesondere der Auffang- oder Absatz- becken zu ermöglichen, und außerdem eine zeitsparende Reinigung der Feststoff- Wasser-Suspension aus dem überschüssigen Löschwasser eines Kokslöschvorgangs zu ermöglichen.

[0022] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert, wobei diese nur eine beispielhafte Ausführungsform darstellt, die nicht auf diese beschränkt ist.

[0023] Ein Kokslöschwagen (1) mit glühendem Koks (2) wird auf einer Fahrschiene (3) unter einen Löschturm (4) geschoben. In dem Löschturm wird der Koks nach Einschub des Löschwagens (1) in den Löschturm (4) aus einem Löschwasserbehälter (4a) mit Wasser berieselt (4b). Dabei entsteht Dampf (4c), der aufwärts aus dem Löschturm (4) ent- weicht. Das überschüssige, nicht verdampfte Wasser (5a) gelangt über eine Löschwasserrinne (5) in einen Auffangbehälter (6), der für höchstens ein oder zwei Löschvorgänge ausreichend dimensioniert ist. Dieser ist mit einer Rühreinrichtung (7) versehen, so dass sich die Feststoffe in dem Kokslöschwasser nicht absetzen. Nach Beendigung des Löschvorgangs wird die Absperrvorrichtung (6a) des Auffangbeckens (6) geöffnet und die Fest- stoff-Wasser-Suspension mit einer für Suspensionen geeigneten Pumpe (8) über eine Rohrleitung (8a) in einen Hydrozyklon (9) gefördert. Dieser trennt die Feststoff-Wasser- Suspension in Wasser (9a) und den Feststoff (9c) über Absperrvorrichtungen (9b,9d) auf. Das Wasser (9a) wird in einen Spaltfilter (10) gegeben, wo es vollständig mithilfe von Wasserdruck (10a) von Feststoffen befreit wird. Dabei erhält man ein feststoffreies Was- ser (10b) und den Feststoff, der über ein Ventil (10c) abgelassen wird. Der daraus erhaltene Feststoff (11a) wird in einen Lagerungsbehälter (11) gegeben. Der Feststoff (9c) aus dem Hydrozyklon (9) gelangt in ein Entwässerungsbecken (12) und wird dort vollständig entwässert. Das daraus erhaltene restliche Wasser wird über einen Auslassstutzen (12a) abgelassen, ebenso wie der entwässerte Feststoff ( 2b). Der Feststoff (13a) aus dem Entwässerungsbehälter (12) wird in einen Lagerbehälter (13) gegeben und kann beliebig weiterverwendet werden.

[0024] Bezugszeichenliste

1 Kokslöschwagen

2 Glühender Koks

3 Fahrschiene

4 Löschturm

4a Löschwasservorrat

4b Wasserberieselung

4c Dampf Löschwasserrinne

a Überschüssiges Löschwasser Auffangbecken

a Absperrvorrichtung

Rühreinrichtung

Pumpe

a Rohrleitung

Hydrozyklon

a Wasser

b Absperrvorrichtung

c Feststoff

d Absperrvorrichtung

0 Spaltfilter

0a Wasserdruckzuführung

0b Feststoffreies Wasser

0c Absperrvorrichtung für Feststoff 1 Lagerbehälter für Feststoff1a Feststoff

2 Entwässerungsbehälter2a Absperrvorrichtung

2b Absperrvorrichtung für Feststoff3 Lagerbehälter

3a Feststoff