Hidrológiai tájékoztató, 1983

1. szám, április - ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Harasztiné Plank Klára: Polielektrolitok a cukoripari ülepítés, valamint az iszapos lé kezelése során

Már 1968-ban Schneider és munkatársai (1) beszámoltak kísérleteikről, melyekben megállapították, hogy az úsztatókör meszezésével, a p

n-érték 11 körüli tartásával a víz frissen tartható és gyorsabban ülepíthető. Nem sokkal később hazánkban is kipróbáltuk a mésztejadagolást és több cukorgyárunk alkalmazta azóta is ezt az ülepítést gyorsító eljárást. 1970-ben De Vletter (2) beszámol arról, hogy ülepítés során a mész hozzáadása a baktérium szaporodást annyira megakadályozza, hogy az anaerob állapot a recirkuláció során nem is következik be. Megállapítása szerint erre a célra 0,05-től 0,25%-ig szükséges meszet adni az úsztatóvízbe, a feldolgozott répára vonatkoztatva. 1975-ben Akermark (3) is összefoglalja a cukorgyári úsztatóvíz keringtetéssel kapcsolatos eredményeket és megállapítja, hogy a répára számítva 0,16% mész, 0.01% pelyhesítő anyag és 0,01% klór szükséges a víz frissen tartásához. A pelyhesítő szerek, derítési segédanyagok hatásmechanizmusát hazánkban is vizsgálták és a lebegőanyagok pelyhekbe épülésének módját, valamint a koaguláló anyagok részletes kolloidkémiai magyarázatát is felvázolták (4). Ezek ismeretében az 1978—79-es kampányban hazai cukorgyárainkban is megkezdtük az ülepítés javítására alkalmas segédanyagok, vegyszerek kipróbálását. Kísérleteink célja az volt, hogy megvizsgáljuk a rendelkezésünkre álló flokkuláló szereket, alkalmazhatók-e a cukoriparban az ülepítés hatékonyságának fokozására. Az úsztatóvizet először Ca(OH)

2-vel kezeltük, majd kipróbáltuk a Floxitot is. Ez a szer a bauxitból kénsavas feltárássel nyerhető, melyet Floxit néven szabadalmaztattak. A lebegőanyag csökkenés nem volt kielégítő, ezért áttértünk a polielektrolitek kipróbálására. Az MSZ 14 476—80 szabványtervezet 4.8. pontjában a pelyhesítő szerek közül a poliakrilsav és sói, valamint a poliakrilamid szerepel az engedélyezett élelmiszer adalékanyagok pozitív listáján. így a répacukor gyártásban mindkettő pelyhesítő szerként alkalmazható. Ha a polimerek ionizálható csoportokat tartalmaznak, akkor a polimert polielektrolitnek nevezzük. A szintetikus polielektrolitek alkalmazása során több országban megkívánják a poMakrilamid flokkulálószerben levő monomer százalékos mennyiségének feltüntetését. A gyártás során ugyanis nem biztos, hogy minden monomer molekula polimerizálódik. A maradék monomer oldatban marad és ez később egészségügyi veszélyt jelenthet. Ezért a polimer anyagok kémiai vizsgálata mellett toxiko-higiénés vizsgálat elvégzését is szükségesnek tartják. A vizsgált és kipróbált polielektrolitek közül a Dow Chemical cég által gyártott Purifloc A 22 jelzésű, számos országban az ivóvízkezelés során is alkalmazható. így az úsztatóvíz ülepítésen túlmenően ezt a terméket a technológiában, az iszaposlé ülepítése során is kipróbáltuk. Kérésünkre az OÉTI az alkalmazást engedélyezte. Az iszaposléhez történő hozzáadása azonban csak abban az esetben engedhető meg, ha mennyisége az ivóvíz kezelése során a külföldön szokásos 1 mg/l mennyiséget nem haladja meg és így a cukorban, mint végtermékben csak jelentéktelen mennyiségű maradékkal kell számolni. A szintetikus, nagy molekulasúlyú, erősen anionos polimereket az alábbi cégektől kaptuk: Cyanamid International: Superfloc A100, A110, A120, A130. Dow Chemical: Superan Ap 30, Ap 210, Ap 273, Separan PG 7, NP 10, XD 30207, Purifloc A 22. Drew Chemical Corporation: Drewfloc 470, 275. Schill und Seilacher: Struktol J 658. Stockhausen Chemische Fabrik: Praestol 444, 423, 2935. A fenti granulátumokból a helyszínen készítettünk diszpergáló berendezéssel 1%-os törzsoldatot. Ezt adagolás előtt esetenként tovább hígítottuk. Segédderítő szereket folyadék formában is kaptunk, az alábbi cégéktől 3 Astra Kemijski Kombinát. A jugoszláv cég által gyártott Sedakril nevű anyagot próbáltuk ki, mely egy módosított poliakrilamid alapú viszkózus oldat. Schill und Seilacher. A cég új terméke a Struktol Superfloc S, mely egy anorganikus bázisú fémsó-flokkulálószer. A koncentrált fémsó oldatban a fémionok hidratált formában vannak jelen. Akkor lépnek reakcióba, ha ez a koncentrált oldat magával a szennyvízzel felhígul. A segédderítő szerek hatását 1000 mles kalibrált menzurában figyeltük meg. Az egy liter gondosan bekevert mintát félretettük és 30 perc, 1 óra, valamint 24 óra állás után határoztuk meg a leülepedett részecskék össztérfogatát. Minden esetben megmértük a víz hőmérsékletét, pH-értékét, esetenként a pH-tértéket ismételten is mértük a kezelt vízben, ülepítés után. A vegyszerek adagolásához szükséges tájékoztató mennyiséget poharas tesztvizsgálattal állapítottuk meg. Az így kapott mennyiség ismeretében általában 10 db kalibrált menzurát töltöttünk meg ugyanazzal a vízzel és változtattuk a bekevert vegyszer mennyiségét. A további fizikai és kémiai vizsgálatokat csak akkor végeztük el, ha mintegy 30 perces ülepítés után szemmel láthatóan tisztább volt, mint a kezeletlen kontroll minta. Az úsztatóvízbe adagolt vegyszerek bekeverése után megfigyeltük a pelyhek képződését, formáját, az oldat színét, a kialakuló iszapréteg vastagságát, tömörödését és esetenként ülepedési sebességet is mértünk. A több száz mintából kiválasztott sorozatmérés eredményét az 1. ábrán szemléltetjük. Az ábrán leolvasható az összes lebegőanyag-tartalom és a KOI változása 30 perc ülepítés után, a különféle segédderítőszerek adagolása esetében. Az ülepítetlen, nyers úsztatóvíz összes lebegőanyag tartalma 15 216 mg/l volt és a kezdeti KOI = 2060 mg/l, hőmérséklet 21 °C és a pH 7,7 volt. 1. ábra. A lebegőanyag tartalom és a KOI csökkenése ugyanazon úsztatóvízben, különféle segédderítöszer adagolás esetében 1. Kezeletlen úsztatóvíz, 2. Dow Purifloc A 22, 3. Dow XD 30207. 4. Cyanamid A 130, 5. Struktol J 658 1,5 mg/l adagolással, 6. CaO 500 mg/l adagolással. Összes lebegőanyag [mg/l] .. 618 7, 144 2. 164 3. 174 4. 169 5. 120 6. KOI [mg/l] 840 760 680 490 397 370 2. 3. 4. 5. 6.