Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

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

Dr. Péchy L.—dr. Sági M.. Szerves vegyipari szennyvizek Hidrológiai Közlöny 1970. 6. sz. 273 [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000 [l 0

2/hg száraz anyag] JELMAGYARÁZAT Felszabadult hő, % Levált lignin, % 1. ábra. Növekvő oxigénmenny Ínég hatása a szüljitszennylúgra 225 °C-on Abb. 7. Rinfluss der zunehmenden Sauerstoffmenge auf die Sulfit- Ablauge bei 225 °) fázisú elégésének (oxidációjának) eredményeként képződött hőmennyiséget, az 1 kg anyag teljes elégetésekor fejlődő hőmennyiség százalékában kifejezve. 1 kg szárazanyag tökéletes oxidációjához kereken 1000 liter oxigén szükséges. A folytonos vonal szerint tehát pl. 150 liter oxigénfogyasztásnál, vagyis a teljes szükséglet 15%-ánál a levált ligninre vonatkozóan maximum mutatkozik, s a jelenlevő szárazanyagtartalom kétharmada ligniniszap formájában kiválik. Ez felel meg kb. az előbb vázolt STR E HL ENE RT-féle nedves elszenesítésnek. Ha további oxigénmennyiséget adagolunk a rendszerhez, a kivált lignin mennyisége fokozatosan csökken, a felszabadult hőmennyiség pedig arányosan növekedik. 1000 liter oxigén felhasználásával már nem válik ki lignin, ugyanakkor a felszabadult hőmennyiség maximumot mutat. Ez azt jelenti, hogy a folyadékfázisban az oxidáció teljesen lejátszódott és a rendszerben nincsen szervesanyag. Az említettekből kitűnik, hogy a „nedves elszenesítés" és a folyadékfázisú oxidáció két, egymással egyidejűleg végbemenő folyamat. Ezen belül „nedves elszenesítésről" beszélünk akkor, ha az oxidáció körülményeit úgy választjuk meg, hogy maximális hozammal szénszerű terméket nyerjünk, folyadékfázisú elégetésnél viszont az organikus anyag széndioxiddá és vizzé történő teljes átalakítására törekszünk. Szennyvizek tisztítására az ismertetett módszer akkor alkalmazható, ha a szennyvíz olyan nagy mennyiségben tartalmaz szerves anyagot, hogy annak eltávolítása más, egyszerűbb módszerekkel nehezen, vagv alig biztosítható [3], [4], [5]. A szerves vegyiparban, illetőleg közelebbről a gyógyszeriparban számos gyártási technológia során keletkezik, illetőleg visszamarad nagymenvnyiségű szerves anyagot tartalmazó szennyvíz. Ezért vizsgáltuk elsősorban azt, hogy a gyógyszeripari szennyvizek folyadékfázisban végrehajtott oxidációval milyen mértékben tisztíthatók. A kísérletek során tanulmányoztuk: — az elérhető tisztítási hatásfokot; — a szennyvíztisztítás optimális nyomását és hőmérsékletét; — az oxidációs folyamat katalizáihatóságának lehetőségét. Kísérleteinket Lampart gyártmányú, 2000 ml hasznos térfogatú, elektromos úton fűthető, szakaszos üzemű reaktorban hajtottuk végre. A bemérendő szennyvíz mennyiségét úgy választottuk meg, hogv az elméleti oxigénigénynek megfelelő oxigénmennyiséget mindenkor biztosítani tudjuk. Az előkísérleteink szerint — szakaszos üzem esetén — az oxidációs folyamat lefolyása szempontjából a légfeleslegnek nincs számottevő szerepe. A kísérleti paramétereket úgy választottuk meg, hogy a reaktorhőmérséklet a víz 225 at kritikus nyomásához tartozó 374 °C kritikus hőmérsékleténél kisebb legyen, és így az oxidáció valóban folyadékfázisban játszódjék le. Konstrukciós és gazdasági megfontolásból is a viszonylag kisebb hőmérséklet és nyomás alkalmazása a kedvezőbb. A kísérleti program keretében előbb modelloldat, majd gyógyszeripari szennyvizek oxidációját tanulmánvoztuk, és kerestük az optimális körülményeket.' A vizsgálandó szennyvizet tartalmazó reaktorba — előzetes számítások alapján — annyi levegőt töltöttünk, hogy a reaktornak az oxidáció hőfokára való felhevítésekor kialakuló nyomás a kísérleti programnak feleljen meg. A reakcióhőmérsékleten 30 percig tartottuk a reaktort, majd a fűtést kikapcsoltuk. A lehűlt reaktort nyomásmentesítve szétszereltük, s a kihűlt oldatot gyűjtőedénybe engedtük. Az oldatok és a szennyvizek szerves1. táblázat A literenként 5 g fenolt tartalmazó oldat folyadékfázisban végrehajtott oxidációjának kísérleti adatai Tabelle 1. Versuchsdaten der in flüssiger Phase durchgeführten Oxydation einer 5 g/l Phenol enthaltenden Lösung A reaktor A minta kémiai oxigénigénye az oxidáció A minta i kémiai oxigénigényének csökkenése nyomása hőmérséklete előtt után A minta i kémiai oxigénigényének csökkenése [atj [°C] [mg/l] [%1 150 150 150 150 300 250 200 150 11 890 11 890 11 890 1 1 890 100 120 220 290 99,2 99,0 98,2 97,0 100 100 100 250 200 150 1 1 890 1 1 890 1 l 890 170 230 340 98.0 98.1 97,1 75 75 75 250 200 150 11 890 11 890 11 890 180 210 390 98,4 98,2 90,7 50 50 50 250 200 150 1 1 890 1 1 890 1 1 890 1720 4100 9920 85,5 tiő,5 10,0 / / / / / / Á / / f / / f