180471. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémion-tartalmú, különösen nehézfém-hidroxid tartalmú iszap elhelyezésére
iszap (zagy) víztartalma kb. 98%, szárazanyagtartalma 2%. A kb. 2%-nyi szilárd fázist csaknem teljes egészében bázikus fémhidroxidok (AI, Fe, Cu, Zn, Cd, Ni, Cr, Ca stb.) reprezentálják. A legnagyobb hányad a vasvegyületekre esik, míg a cianid os konoentrátumok kezeléséből származó többszörösen koordinált vas (II) komplex menynyisége kicsi, A fémhidroxidok oldhatóságát befolyásoló tényezők a következők: a pH, komplex-tképzők és idegen ionok. A másik iszap- (zagy-) alkotó, a mintegy 98%ot kitevő folyadékfázis a fent leírt szilárd fázis alkotóival — a mindenkori egyensúlyi viszonyoknak megfelelően — telített vizes oldat, amely még sókat is tartalmaz. Ez utóbbiak a szennyvíz kezeléséből származnak. A felületkezelésnél keletkezett szennyvizeket ugyanis — elsősorban megfelelően ’ pH-n végzett krómredukcióval és ciánoxidációval — méregtelenítik, a fémionok fémhidroxid formájában válnak ki, és leülepednék. A szilárd fázis felülete, következésképpen abszorpciós képessége rendkívül nagy, tehát felületén nagy mennyiségű saját, valamint idegen iont abszorbeál,. Az abszorbeált ionok a zagy folyadékfázisával állandó abszorpciós egyensúlyt tartanak fenn. A mintegy 98% víztartalmú zagy betonadalékként azért nem használható, mert ez az abszorpciós egyensúly a betonban felborul. A szilárd fémhidroxid-csapadék ugyanis maradéktalanul beépül a beton molekularácsába, kivéve a felületén abszorbeálódott, valamint a folyadékfázisban levő „szabad ionokat”, amelyek a rácsba nem épülnek be, hanem a betonban ún. „rácsközi szabad ionok” formájában vannak jelen. Ezek a „rácsközi szabad ionok” a megszilárdult anyagból a rács sérülése esetén — akár desztillált vízzel is — könnyen kioldhatók. (A fent említett ismert megoldások éppen ezeknek a szabad ionoknak vegyszerrel, illetve adalékanyaggal való lekötésére, és ily módon a betonból, illetve más építőanyagból kiöldhatatlanná tételére irányulnak.) Az oldhatósági viszonyokból következik, hogy a zagy folyadékfázisában levő „szabad ionok” (saját, illetve idegen ionok) mennyisége exponenciálisan növekvő mértékben arányos a folyadékfázis mennyiségével. Ez egyben azt is jelenti, hogy a folyadékfázis csökkentésével exponenciálisan csökken a zagyban (iszapban) levő szabad ionok mennyisége. Azt találtuk, hogy amennyiben az iszap folyadéktartalmát — például szűrőpréssel — 98%-ról legalább 50%-ra, előnyösen mintegy 40%-ra csökkentjük, a víztelenített iszapban maradó szabad ionok abszolút mennyiségének exponenciális csökkenése mellett megváltozik az abszorpciós egyensúly is olyan értelemben, hogy lényegesen kevesebb lesz a szilárd fázis felületén az abszorbeált ionok mennyisége. E kettős hatás eredményeként a 40—50% víztartalmú iszap már olyan csekély számú „szabad iont” tartalmaz, hogy — a teljes betonmennyiség bizonyos hányadát, konkréten 3 minden további technológiai intézkedés (pl. vegyszer- vagy más adalék hozzáadása) mellőzésével be lehet építeni a betonba anélkül, hogy a későbbiekben attól kellene tartani, hogy a meg- 5 szilárdult betont ért bármilyen hatás következményeként ezek az anyagok a 'környezetre mérgező hatásúakká válhatnának. A betonba ugyanis a rácsközi szabad ionok mennyisége elhanyagolhatóan kevés, számottevő mennyiség még a 10 porrá tört betonból sem oldható ki. A fent részletezett felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelyre az jellemző, hogy 15 — az iszap folyadéktartalmát mintegy 50% alá, előnyösen 40—45%^ra csökkentjük; — a csökkentett folyadéktartalmú iszapot cement kötőanyagú utószilárduló anyag, különösen beton- vagy habarcskészítéshez használjuk; 20 — a teljes nedves (kevert) beton- vagy habarcs mennyiségének legfeljebb 10%-át, előnyösen 2—5%-át kitevő iszapmennyiséget keverünk össze a beton vagy habarcs többi komponensével. Egy további találmányi ismérv szerint az iszap folyadéktartalmának csökkentését mechanikus úton, célszerűen préseléses szűréssel végezzük. Eljárhatunk úgy is, hogy az iszap folyadéktartalmának csökkentését vákuum segít- 2Q égével végezzük. Célszerű, hogy az iszap folyadéktartalmának csökkentését az iszap keletkezési helyének a környezetében végezzük; a csökkentett folyadéktartalmú iszapot a beton- vagy habarcskészítés helyére, például betonelemgyártó üzembe szállítjuk, és ott keverjük össze a beton vagy habarcs többi komponenseivel. A találmány előnye, hogy minimális ráfordítást igénylő módon végleges megoldást ad a mérgező, nehézfém-hidroxid tartalmú iszapok elhe- 4Q lyezésére. A találmány szerinti eljárással igénytelenebb betonozási munkáknál dolgozható be az iszap (zagy); például alaptesteket, útburkolatokat, járdaalapokat, egyszerűbb hézagkitöltéseket lehet nehézfém-hidroxid iszapot tartalmazó 45 betonból gyártani, de ilyen iszapadalékos habarcs pinoetömedékeléshez is felhasználható. A találmány révén tehát véglegesen megoldható a felületkezelő üzemekben (pl. galvanizáló üzemekben) keletkező nehézfém-tartalmú iszapok 50 elhelyezési problémája, következésképpen megszűnik az ilyen anyagok által okozott környezetszennyezés. Különösen gazdaságossá teszi az eljárást a mobiiszűrőkkel — például gépkocsira szerelt szűrőprésekkel — az iszap keletkezési 55 helyén végzett víztelenítés, és a víztelenített iszapnak központi gyártótelepen való bedolgozáss. A 40—50% víztartalmú iszap jól lapátolható, könnyen kezelhető. A mobilszűrőprések alkalmasak nagyobb terület, például egy megye 60 felületkezelő üzemeinek szennyvíztisztítása során keletkezett nehézfém-tartalmú iszap víztelenítésére, A találmányt a továbbiakban példa kapcsán ismertetjük részletesen. 65 Galvánüzemi szennyvízből biülepített, 98% 18047b - 4 ' 2
