Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

6. szám - Dr. Péchy László–dr. Sági Mihály: Szerves vegyipari szennyvizek tisztítása oxidációs úton

Hidrológiai Közlöny 1970. 5. sz. 272 SZENNYVÍZTISZTÍTÁS Szerves vegyipari szennyvizek tisztítása oxidációs úton Dr. PÉCHY LÁSZLÓ*— D r. SÁGI MIHÁLY* A szerves vegyipar elfolyó vizeinek tisztítása a szenny vízgazdálkodás egyik legnehezebben megoldható feladata. Igen nagy azoknak a nem kívánatos anyagoknak a száma, amelyek az iparág üzemeinek szennyvizeibe kerülve gyakran megakadályozzák mind a biológiai tisztító berendezések, mind pedig a befogadó élővizek öntisztulását végző mikroorganizmusok tevékenységét. A szerves vegyipar azonos alapanyagból kiindulva igen különböző tulajdonságú félkész- és késztermékeket gyárt (pl. metánból metilalkoholt, illetőleg műtrágyát, stb. vagy pl. etánból etilalkoholt, etilént, polietilént, etilénoxidot, acetaldehidet, ecetsavat, stb.), ami egyértelműen bizonyítja az elfolyó vizek szennyező anyagainak sokféleségét. A kérdés vizsgálatánál nem hagyható figyelmen kívül az sem, hogy a termékek jelentős részét szakaszos üzemben állítják elő (gyógyszerek, színezékek, stb.), vagy pedig a készülékek kapacitásainak jobb kihasználása érdekében nem az előállítandó céltermékek szerint, hanem azonos technológiai alapműveletek szerint csoportosítva (nitrálás, szulfonálás, extrakció, stb) állapítják meg a gyártási programot. Az előbbiekből érzékelhető, hogv még egy viszonylag kevés számú terméket előállító vegyipari üzemben is folyamatosan változik nemcsak a keletkező elfolyó vizek mennyisége, hanem a bennük levő mérgező anyagok minősége és koncentrációja is. Az üzemek többségében a vízellátásra és a szennyvíztisztításra fordított kiadásokkal nem terhelik meg közvetlenül az egyes termelő egységeket, illetőleg az egyes termékek előállítási költségeit. Ennek tulajdonítható az az eléggé nem kárhoztatható és még helyenként jelenleg is uralkodó helytelen felfogás, hogy a víz olcsó, szinte korlátlanul rendelkezésre álló nyersanyag, és annak a teljes elszennyezése sem befolyásolja jelentősen a gyártási költségeket. Ennek a következménye továbbá az is, hogy az üzemek általában még mindig a szükséges vízmennyiségek többszörösét használják fel; nem fordítanak gondot a szennyező anyagot nem tartalmazó hűtővizek különválasztására sem, és minden hulladékanyagot (pl. selejtes charge-oka't, elcsöpögő vegyszereket, stb.) közvetlenül a csatornába engednek. Az ilyen körültekintés-nélküli vízgazdálkodással a keletkező szennyvizeket részben feleslegesen felhígítják, részben pedig a szükségesnél nagyobb mértékben elszenvnvezik, és szélsőséges esetben a nem kielégítő szennyvíztisztítás miatt a befogadó élővíz is annyira szennyeződik, hogy további vízkivétel céljára alkalmatlanná válik. * Veszprémi Vegyipari Egyetem Ásványolaj- és Széntechnológia Tanszéke, Veszprém. Az előzőekből megállapítható, hogy a szerves vegyipar szennyvizeinek tisztítása berendezéseiben és módszereiben nagyon eltérhet az általánosan használt szennyvíztisztítási eljárásoktól is. Ezért a sok káros anyagot tartalmazó és viszonylag kismennviségben keletkező szennyvizek tisztítására a ma még viszonylag költségesnek látszó eljárások is a jövőben figyelembe jöhetnek. Ezek közé tartoznak azok az eljárások, amelyek az elfolyó vizek szennyező anyagtartalmát oxidációs úton csökkentik vagy semmisítik meg. Az oxidáló hatás vegyszerek adagolásával vagy elektrokémiai úton (anódikus oxidáció) biztosítható; újabban ismeretesek olyan üzemi méretű próbálkozások is, amelyekkel a szennyvizek szerves eredetű káros anyagait nagyobb hőmérsékleten, folyadékfázisban, nyomás alatti levegő adagolásával semmisítik meg. A Veszprémi Vegyipari Egyetem Ásványolaj- és Széntechnológia Tanszékén korábban anódikus oxidációval, illetőleg ózon [1] felhasználásával végzett víztisztítási kutatásainkhoz kapcsolódva vizsgáltuk annak lehetőségét, hogy néhány hazai szerves vegyipari szennyvíz tisztítása levegővel nyomás alatt, folyadékfázisban miként valósítható meg. A folyadékfázisban végrehajtott oxidáció első kísérletei'a svéd STREHLENERT nevéhez fűződnek [2]. Kísérletei során a 180 °C-ra felmelegített szulfitszennylúgba sűrített levegőt vezetett. A szennvlugban jelen levő kénessav kénsavvá oxidálódott, és egyidejűleg ligniniszap vált ki az oldatból. A szénszerű iszapot elkülönítette, centrifugával víztelenítette, és a nyert anyagot tüzelőanyagként hasznosította. Elvileg hasonló jelenség játszódik le minden olyan esetben, ha valamilyen organikus anyagot tartalmazó oldatot megfelelő hőmérsékleten és nyomáson az elméletinél kevesebb oxigénnel oxidálunk. A további kísérletek azt mutatták, hogy ha a hőmérsékletet 180°C-fölé emelik, és nagyobb levegőmennyiséggel végzik az oxidációt, akkor a szénszerű termékre vonatkoztatott kihozatal csökken. A jelenség azzal magyarázható, hogy az ún. „nedves elszenesítés" mellett a folyadékfázisban erőteljesebb oxidáció, az ún. „nedves elégetés" is lejátszódik. A folyamat szemléltetésére az 1. ábrán CEDERQUIST-nek 225 °C-on szulfit-szennyluggal végzett kísérletét mutatjuk be, ami jól szemlélteti a „nedves elszenesítés" és a folyadékfázisú oxidáció összefüggését [2]. Az ábrán két görbe látható: a folytonos vonal mutatja a levált lignin százalékos mennyiségét, a szaggatott vonal pedig a szerves anyag folyadék-