183296. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poláros és apoláros oldószer tartalmú ipari, főként lakk- és festékipari hulladékanyagok regenerálására
1 183 296 A találmány poláros és apoláros oldószert és szilárd szemcsés anyagot tartalmazó ipari, főként lakk- és festékipari hulladékanyagok regenerálására vonatkozik. A regenerálás elsősorban a szerves oldószerkeverék visszanyerésére irányul. Ismeretes az, hogy a lakk- és festékipar mind a gyártás, mind a felhasználás során nagy mennyiségű oldószerrel dolgozik a különböző tisztítású műveleteknél. A képződött hulladékoldószerek pigmentet, kötőanyagot, fő- Aörnegében pedig különböző szerves oldószerek elegyét tartalmazza. A hulladékoldószer a környezetvédelmi irányelvek figyelembevételével kizárólag égetéssel semmisíthető meg. A hulladékoldószer regenerálására számos kísérletet végeztek, amelyekkel a szakirodalom foglalkozik. A regenerálást megnehezíti, hogy a feldolgozandó hulladék különböző összetételű, gyakran nehezen azonosítható szilárd szemcsés anyagot tartalmaz. A 79 160 565. számú japán közzétételi irat szerint szerves oldószerek regenerálása szennyvizekből és ipari hulladékanyagokból speciális berendezést igénylő desztillációs eljárással történhet. A 3 832 205. számú, a 3 936 375. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a pigmenteket szennyvízből szulfonált szerves hidroxi-vegyületek segítségével, illetve ligninszulfát vagy glicerinszulfát flokkuláló szerekkel lehet eltávolítani. Hasonló eljárásra vonatkozik a 2 530 820. számú német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat. A Chemical Abstracts 86 91 824 m referátuma szerint pigmentek ipari hulladékokból szulfonált cethalolaj és etilalkohol flokkuláló szer segítségével regenerálható. Megállapítható, hogy a szakirodalom nem ismerteti olyan ipari hulladékanyagok regenerálását, amelyek poláros és apoláros oldószert, valamint szilárd szemcsés anyagot, főként finomeloszlású szilárd anyagot tartalmaznak. Ezek feltehetően arra vezethetők vissza, hogy az ilyen típusú hulladékok regenerálása speciális, nagy ráfordítást igénylő feladat, amelyet égetéssel oldottak meg, a regenerálással pedig nem foglalkoztak. Vizsgálataink szerint a lakk- és festékiparban keletkező hulladékoldószerek összetétele — átlagos összetételt tekintve — a következő: — szilárd szemcsés anyag (pigment és töltőanyag) 8— 12 s% — kötőanyag 1— 4 s% szerves oldószerelegy (főként lakkbenzin, xilol, továbbá észterek, ketonok, alkoholok és glikolok, valamint származékaik) 80—90 s% A szilárd szemcsés anyag szemcseeloszlása heterogén, a 0,5—1 n szemcsék éppen ugyanúgy jelen vannak, mint a 30—60 mikronos szemcse finomság. A szilárd szemcsék egyrészt a szolvatált kötőanyag, másrészt a gépi berendezésekben történő mechanikus kezelés következményeként elektrosztatikusán feltöltődnek, töltéselőjelük azonos, ún. elektromos kettős réteg alakul ki a szemcsék felületén, emiatt a szilárd szemcsés anyagok még lakkipari centrifugákkal sem választhatók el az oldószeres közegtől. A szemcsefinomság és a szolvatálódás következménye az is, hogy a lebegő szilárd szemcsék egy része még a legfinomabb szűrőpapíron is átdiffundál. A találmány célkitűzése a fenti oldószerelegyet és szilárd szemcsés anyagot tartalmazó ipari, főként lakk- és festékipari hulladékokból a szerves oldószer regenerálása, a szilárd szemcsés anyag eltávolítása, vagyis a heterodiszperz rendszer megszüntetése egyszerű eszközök segítségével. A találmány szerint a poláros és apoláros oldószert és szilárd szemcsés anyagot tartalmazó ipari hulladékanyagot oly módon regeneráljuk, hogy célszerűen 7-8 pH-értékre való beállítás után a szemcsék elektromos töltésének megszüntetésére alkalmas adalékanyagokkal, — izoelektromos ponton történő átvezetés -, majd flokkuláló szerekkel kezeljük, az aggregálódott szemcséket tartalmazó szilárd fázist az oldószertől elválasztjuk, a szerves oldószeres fázist adott esetben derítés után desztillálással frakcionáljuk. Adalékanyagként 0,5-5 s%-os vizes oldatban szulfatált napraforgóolajat, primer alkilszulfátokat, elsősorban lauril-szulfátot, cetilalkohol-szulfátot, 2-etil-hexil-szulfátot, szekunder alkil-szulfátot, előnyösen szekunder tetradecil-szulfátot, továbbá szulfatált olaj savésztert, alkil-fenol-poliglikoléter-szulfátokat vagy ezek sóit, epoxizsírsavészterek adduktját adagoljuk. A flokkuláló szer valamely vízoldható 3000-20 000 molekulasúlyú poliakrilsavamid, 20—50 000 molekulasúlyú polietilénoxid, vízüveg, karboximetilcellulóz, zsírsavak alkálifémekkel képzett szappanszármazékai, polivinilpirrolidon vagy nonil-fenil-polietilénoxid lehet. Az elektromos töltést semlegesítő adalékanyaggal a regeneráló oldószert semleges vagy enyhén lúgos közegben kezeljük és azt tapasztaltuk, hogy dekantálható és szűrhető csapadék képződött. Az adalékanyagot célszerűen 0,5—3,0 s% mennyiségben adagoljuk a kezelendő hulladékanyagra számítva. A flokkuláló rendszerből a regeneráló hulladékra számítva 0,1— 8,0 s%-ot alkalmazunk. A kezelendő hulladék pH-értékét dietanolaminnal, nátriumhidroxiddal, káliumhidroxiddal, kalciumhidroxiddal, vagy ammóniumhidroxiddal állítjuk be. A szilárd anyagoktól mentes körülbelül 1—10 súly%-nyi mennyiségben még kötőanyagot tartalmazó oldószerelegyet derítőfölddel vagy egyéb adszorbenssel, előnyösen aktív szénnel, alumíniumoxiddal, kovafölddel, illetve ásványi zeolitokkal derítjük, esetleg réteges szűrőn való kezelés után a képződött oldószerelegyet közvetlenül felhasználjuk, vagy frakcionált desztillálásnak vetjük alá. A réteges szűrőberendezésben mintegy 1 —2 súly% kötőanyagot tartalmazó tiszta oldószerelegyhez jutunk, amely a lakkipar számos területén újra felhasználható. A derítési műveletek intenzifikálásával a megmaradó kötőanyagtartalom tovább csökkenthető. A frakcionált desztillálás során rendszerint három frakció elkülönítése célszerű. A 110 °C alatti frakció tartalmazza az acetont, izobutilalkoholt, etil-acetátot és egyéb illékonyabb észtereket, valamint a kismolekulasúlyú alkoholokat. A 110—150 °C közötti frakció tartalmazza a lakkbenzin egy részét, a xilol egy részét, továbbá a kisebb molekulasúlyú észtereket és ketonokat. A 150 °C feletti frakció xilol, lakkbenzin és terpentin vagy csekély mennyiségű nehezebben párolgó oldószerek keverékéből áll. A találmány szerinti eljárással tehát a lakk- és festékiparban képződő hulladékanyagokból a szerves oldószer főtömege viszonylag egyszerű technológiai műveletek kombinációjával kinyerhető, aminek rendkívüli gazdasági előnyei vannak, mivel nem csupán a ráfordítások csökkenthetők, hanem a környezetszennyezésből származó hátrányok is kiküszöbölhetők. A találmány szerinti eljárást a következő kiviteli példákban mutatjuk be. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
