165694. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvíz tisztítására és derítésére
3 165694 4 Ha továbbá a szennyvíz nagy mennyiségű nitrogéntartalmú anyagot tartalmaz és ilyen húsfiló gyártó üzemekből és vágóhidakról származó szennyvizeket ioncserélő gyantákkal kezelnek, akkor az ioncserélő gyanták az ilyen szennyvizekben jelenlevő szilárd részecskék miatt gyorsan eltömődnek. A jól ismert kogauláló szerek felhasználásának egy másik hátránya az, hogy a nagy tápértékű, nitrogéntartalmú anyagok és a koaguláló szerek egymás között végbemenő reakciójánál képződő flokkulált csapadék előzetes kezelés nélkül nem használható takarmányként. A tapasztalatok szerint a kezelt szennyvízből eltávolított fiokkulátumok takarmányozási célokra való felhasználhatósága igen alacsony. Ez feltehetően annak tulajdonítható, hogy az elkülönített fiokkulátumok szárításánál emészthetetlenné váló szulfoamidok képződnek. A találmány tárgya egy új eljárás kidolgozása mind a nagy molekulasúlyú, mind kis molekulasúlyú nitrogéntartalmú anyagoknak az eltávolítására szennyvizekből. A találmány szerinti új eljárás a nitrogéntartalmú vegyületek koagulálással történő eltávolításával olyan fiokkulátumok képzésére alkalmas, amelyek szárítás után takarmányként vagy takarmányadalékanyagként használhatók. A találmány szerinti új eljárás segítségével mind kis molekulasúlyú, mind nagy molekulasúlyú nitrogéntartalmú anyagok továbbá a jelenlevő cukrok is eltávolíthatók a szennyvízből és a kapott tisztított víznek alacsony BOI5 -értéke van. A találmány szerinti eljárás a fenti célkitűzések megvalósítására a következő műveletek kombinációjával jellemezhető: 1. a szennyvizet olyan koaguláló szerrel kezeljük, amely a keményítő lebomlási termékek és fehérjék szulfátészteréből vagy egy azo-fehérjéből áll és így a nagy molekulasúlyú fehérjéket fiokkuláltatjuk és eltávolítjuk, 2. a kezelt szennyvizet egy első ioncserélős kezelésnek vetjük alá szulfítcellulózból vagy cellulózfoszfátból álló kationcserélő anyagokkal való kezeléssel, és így a kis molekulasúlyú nitrogéntartalmú vegyületeket eltávolítjuk, majd 3. az ioncserélőről eltávozó folyadékot egy második ioncserélős kezelésnek vetjük alá, amelynél egy kelátozott ioncserélő anyagot vagy egy erősen bázikus anioncserélő anyagot, célszerűen egy makroporózus anyagot alkalmazunk. Meglepő módon azonos eredményt érünk el akkor is, ha az anioncserélőt 6,5 vagy ennél alacsonyabb pH-értéken tartottuk. Az anioncserélő ekkor a szénhidrátok pl. a glukózok eltávolítására alkalmas. A pH-érték ezen a szinten tartható, ha a vízhez széndioxidot adunk és ezzel a víznek egy pufferkapacitást kölcsönzünk. Mivel egy erősen bázikus anioncserélő-ioncserélő egyben egy hidrogénkarbonátot is lecserél, a legjobb kapacitást akkor érjük el, ha gyengén bázikus anioncserélőt használunk. Ha a szennyvizet a fenti kezeléseknek vetjük alá, vagyis egy koaguláló szerrel, ezután egy első ioncserélővel, ezt követően egy kelátozott ioncserélővel kezeljük, akkor szinergetikus hatást érünk el. Ez a szinergetikus hatás azzal bizonyítható, hogy az oxigén, a BOI5 -érték és a nitrogéntartalom sokkal alacsonyabb szintre csökken, mint ha az egyes 5 műveleteket más sorrendben végezzük. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosítási módja szerint a koaguláló szer egy keményítő lebomlási termék olyan szulfátósztere, amely egy hexóz-egységre számítva 2—3 szulfát-csoportot 10 tartalmaz. Ha a keményítőt kénsav behatásának tesszük ki, akkor 1 hexoz-egységre számítva átlagosan két szulfát-csoport bevezetése lehetséges. Ennél erősebb szulfátozó behatás esetén a poliszaharid nem kívánt 15 lebomlása következik be. A koagulálószer hatásossága a flokkuláltatás szempontjából a molekulában levő szulfát-csoportok számától függ. Azt találtuk, hogy ha a keményítő lebomlási termékek egy hexoz-egységre szá-20 mítva átlagosan kettőnél kevesebb szulfát-csoportot tartalmaznak, akkor kellően hatásosak. Ha egy hexoz-egységre számítva két-három szulfát-csoportot viszünk be a termékbe, akkor kb. 180 és 900 közötti molekulasúlyú termékhez jutunk. 25 Figyelembevéve azt a körülményt, hogy a keményítő lebomlási termékek önmagukban is a nagy tápértékű anyagokhoz tartoznak, a kicsapott termék takarmányként vagy takarmány-készítményekhez kiegészítő anyagként alkalmazható, 30 amennyiben azt egy bázissal, mint nátriumhidroxiddal kezeljük és nátriumszulfátot képzünk. A fehérjék emészthetősége nem csökken, ha az előbbi koagulálószert alkalmazzuk. A keményítő lebomlási termékek szulfátésztere 35 úgy állítható elő, hogy keményítőt 20 °C-ot meg nem haladó hőmérsékleten egy szulfátozó szerrel addig kezelünk, amíg egy hexoz-egységre számítva két-három szulfát-csoportot viszünk be a molekulába. Ha a hőmérsékletet 20 °C fölé emeljük, akkor 40 a poliszaharid nem kívánt lebomlása következik be. A hőmérséklet a kívánt értéken tartható, ha a reakcióelegyet hűtjük vagy ha a szulfátozószert, pl. kénsavat lassan adagoljuk. Az előbbi eljárás reakcióterméke közvetlenül fel-45 használható koaguláloszerként, előnyösen azonban azt 3—10-szeresóre felhígítjuk. Mint már a fentiekben utaltunk arra, egy másik megfelelő koagulálószer egy fehérje pl. véralbumin szulfátésztere lehet. Ezt a terméket úgy készíthet-50 jük, hogy veralbumint keverés közben kénsavval reagáltatunk. A gabonafajták hulladéka is előnyös kiindulóanyag a koagulálószerek gyártásánál. Mivel a gabonaneműek hulladéka mind keményítőt, mind fe-55 hérjét tartalmaz, így ha a gabonaneműek hulladékát kénsavval kezeljük olyan szulfátészterek állíthatók elő, amelyek keményítő lebomlási termékek észtereinek és fehérjeésztereinek keverékéből állnak. Az azo-fehérje-vegyületek úgy állíthatók elő, 60 hogy egy fehérjét pl. veralbumint szulfanilsavval, nátriumnitrittel és egy gyenge savval reagáltatunk. Az így kapott reakciókeveréket közvetlenül felhasználhatjuk. Az azo-fehér je-vegyület szilárd alakban is elkülöníthető, ha a reakciókeveréket kb. 3,0 pH-65 értékig megsavanyítjuk, amikor egy csapadék kép-2
