165694. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvíz tisztítására és derítésére
5 165694 6 ződik. Szűrés után a csapadék kisebb mennyiségű bázist, mint pl. nátriumhidroxidot tartalmazó vízben feloldható 90% keményítő-szulfátészterből és 10% azo-fehérjéből álló koagulálószer keverék, amely különösen alkalmas élesztővíz kezelésére. A koaguláló szerrel való kezelés után a szennyvizet egy első ioncserélős kezelésnek vetjük alá, olyan kationcserélő anyag felhasználásával, amely szulfit-cellulózból vagy cellulózfoszfátból áll. Ezek a kationcserélők alkalmasak a kis molekulasúlyú nitrogéntartalmú vegyületek eltávolítására. Az utóbbi ioncserélő anyagok egyforma hatást fejtenek ki a jólismert cellulóz-bázisú ioncserélőkkel, mint a karboximetilcellulóz és aminometilcellulóz. A koagulálószerrel történő kezelés után a szennyvíz pH-értéke kb. 3,0, így savassága igen alkalmas a kationcserélő anyaggal történő kezeléshez, mivel a kationcserélővel való kezelést a lehetőség szerint a fehérjék izoelektromos pontja alatti pH-értéken kell elvégezni. A fehérjék eltávolítása a kationcserélő anyagokról úgy történhet, hogy a kationcserélő anyagon egy híg nátriumhidroxid oldatot vezetünk keresztül. A nátriumhidroxid oldatot előnyösen többször pl. háromszor vezetjük át a kationcserélő anyagon. Ezt követően egy sav felhasználásával kb. 3,0 pH-értéket állítunk be. A polipeptideket és aminosavakat tartalmazó eluátum egy igen koncentrált folyadéknak felel meg, amely elkeverhető a nagy molekulasúlyú fehérjéket és koagulálószereket tartalmazó flokkulált anyaggal. Megfelelő keverési arányok betartása esetén a végtermék semlegessé tehető. Háztartási szennyvizek kezelése során ajánlatos lehet az ioncserélő anyagoknak híg vizes ammónia-oldattal való kezelése, amelynek során képződő eluátum magas nitrogéntartalma folytán műtrágyaként való felhasználásra alkalmas. A kationcserélős kezelésen kívül a szennyvíz egy szénszulfát-bázisú ioncserélő anyaggal is kezelhető. Ezt a szénszulfát-bázisú ioncserélő anyagot úgy készítjük, hogy a szénanyagot kb. 100 °C körüli hőmérsékleten mintegy 2 óra hosszat (koncentrált kénsavval kezeljük. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosítási módja szerint két különálló kationcserélő oszlopot használunk. Ilyen foganatosítási mód esetén az első oszlop kapacitása teljes mértékben kihasználható, míg a második biztonsági oszlopként szolgál. Ezáltal az első oszlopról egy koncentráltabb eluátum nyerhető. További besűrítés után ez az eluátum takarmány-készítményekhez kiegészítőanyagként használható. A nagy molekulasúlyú és kis molekulasúlyú nitrogéntartalmú vegyületektől mentes vizet végül a találmány szerint egy kelátozott anioncserélő anyaggal kezeljük. Az anioncserélő anyag hidrogénszulfittal vagy boraxszal kelátozott előnyösen valamely szokásos polisztirol-tercier-amin bázisú anioncserélő, egy aminocellulóz, karboximetilcellulóz vagy egy cellulóz. Ha egy erősen bázikus anioncserélő anyagot egy gyengén lúgos anioncserélő anyaggal elkeverünk, akkor a szerves anyagok, nitrátok és foszfátok optimális eltávolítását érhetjük el. Ilyen módon az ioncserélő anyag kapacitása megnövelhető. Háztartási szennyvizek esetében 5,5—6,5 közötti pH-értéket állítunk be széndioxid bevezetésével. Háztartási szennyvizek tisztításánál még jobb eredmények érhetők el, ha a szennyvizet eredetileg 5 alumíniumszulfáttal vagy még inkább ferrikloriddal kezeljük a szulfátészter helyett. Ha a kelátozott ioncserélő anyag, az erősen bázikus^anioncserélő vagy az erősen bázikus és gyengén bázikus anioncserélő anyag keverékének egy 10 részét egy cellulózbázisú anioncserélővel cseréljük ki, akkor azonos hatásosságot érünk el, ugyanakkor a ráfordítási költségek csökkennek. A cellulóz-bázisú anioncserélő anyag úgy állítható elő, hogy cellulózt megemelt hőmérsékleten mint 15 100 °Con kb. egy óra hosszat nátriumhidroxiddal, trietanolaminnal és epiklórhidrinnel kezelünk. A cellulóz-bázisú anioncserélő gyantát az ioncserélő anyag teljes mennyiségére számítva 50%-ig, előnyösen 25 és 50% közötti mennyiségben alkalmaz-20 zuk. Háztartási szennyvizek tisztítása esetén újra felhasználható tiszta víz állítható elő, ha a kationcserélő gyantával vagy anioncserélő gyantával kezelt vizet levegőztetésnek, ezt követően pedig kló-25 rozásnak vetjük alá. Az élelmiszerüzemekből származó szennyvizet is előnyösen a fentivel azonos módon kezeljük, a levegőztetést azonban hosszabb ideig folytatjuk, végül pedig egy ülepítési műveletet végzünk, abból a célból, hogy a jelenlevő mikro-30 organizmusokat eltávolítsuk. A találmány szerinti eljárás szennyvizek tisztítására olyan hatásosnak tekinthető, hogy nemcsak a szokásos háztartási, hanem pl. színezék-gyárakból származó szennyvizek is olyan mértékben tisztít-35 hatóvá válnak, hogy újrafelhasználásuk lehetséges. A találmányt közelebbről a következő példákban ismertetjük: 1. példa 40 50 g burgonya- vagy tengeri-keményítőhöz koncentrált kénsavat csepegtetünk élénk keverés közben és az adagolási sebességet úgy állítjuk be, hogy a reakcióelegy hőmérséklete 20 °C vagy ezalatt legyen. Összesen 50 ml koncentrált kénsavat ada-45 gólunk. Az így kapott reakciókeveréket közvetlenül felhasználhatjuk koagulálószerként szennyvizek tisztításánál. Ha az előbbi módon készült keményítő szulfát hatásosságát összehasonlítjuk a ligninszulfonsavval 50 és a dodecilbenzilszulfonáttal, akkor a következő eredményekhez jutunk, feltéve azt, hogy halfilé feldolgozó gyárakból származó szennyvizeket kezelünk. A fenti táblázatból kitűnik az, hogy a keményítő-55 szulfát a fehérjék kicsapása szempontjából azonos értékű a jól ismert koaguláló szerekkel alacsony koncentrációértékeken. 0,15% és e feletti koncentrációnál a keményítőszulfát jobb mint a jól ismert koaguláló szerek a BOI5 -órték csökkentése szem-60 pontjából. 0,10% keményítőszulfát koaguláló szerként való felhasználása esetén 24% olajat és 25% fehérjét tartalmazó fehérje-szerű terméket képezhetünk. Ez 0,67% takarmányként való felhasználásra alkalmas 65 csapadék képződését jelenti. Mivel a kiindulóanyag, 3
