200576. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magas diszperzitásfokú emulziókat és szerves szennyeződéseket tartalmazó folyadékok kezelésére
HU 200576 B A találmány tárgya eljárás magas diszperzitásfokű emulziókat és szerves szennyeződéseket tartalmazó folyadékok kezelésére, különösen szennyvizek tisztítására. Az ipari, valamint a szolgáltató ágazatok, de különösen a környezetvédelem számára komoly problémákat okoz az emulziótartalmú, különösen pedig a magas díszperzitású emulziókat és rendkívül változatos egyéb szerves szennyeződéseket tartalmazó szennyvizek megfelelőhatásfokű tisztítását biztosító, ugyanakkor pedig elfogadható költségekkel járó eljárásók hiánya. Ezen emulzió- és szervesanyag-tartalmú szennyvizek, szennyvíziszapok veszélyessége többek között az alábbi:- az élővizekbe kerülő, a vízfelszínen kialakuló zsír- és olajréteg jelentősen csökkenti az oxigéndiffűzió sebességét Az olajok, zsírok és szerves szennyeződések biokémiai oxidálása nagymennyiségű oxigént igényel, és a kialakuló biokémiai oxidálása nagymennyiségű oxigént igényel, és a kialakuló oxigéndeficites állapot elpusztítja a vízi élőlényeket;- a kommunális szennyvíztisztító telepekre jutva a biológiai tisztítés blokkolásával csökkentik à tisztítási hatásfokot az iszapstruktúra hátrányos megváltoztatásával megnehezítik azok víztelenítését Sok esetben teljesen felboríthatják a szennyvíztelep működését;- a talajba kerülve veszélyeztetik a felszín alatti vízkészleteket az olajjal és szerves anyagokkal szennyezett felszín alatti vizek ivóvízként történő felhasználása csak nagy fajlagos költségeket igénylő tisztítási eljárások (membrán-eljárások, aktívszenes adszorpció) alkalmazásával lehetséges. A növényi, állapot és ásványi eredetű emulzió-tartalmú szennyvizek és szennyvíziszapok kezelésének célja, hogy a hígfázist élővízbe vagy kommunális szennyvíztelepre vezetve a fentebb említett hátrányos következményeket kiküszöböljék, az iszapfázist pedig hasznosítsák vagy környezetbarát módom tárolják. « Az alacsony diszperzitásfokű olajemulziókat (ún. durva emulziókat) tartalmazó szennyvizek tisztítására többféle eljárás ismeretes. így például használják e célra az ún. M-AERMIX eljárást, alkalmaznak elekíroflotálási módszert, vagy pl. a lemezes olajfogókkal való tisztítást. Mindezek a módszerek azonban csak a szenynvízben cseppek formájában jelentkező olajtartalom eltávolítására alkalmasak, és gyakorlatilag érintetlenül hagyják a kolloidális, miceláris és valódi oldat formájában jelen levő alkotókat Az oldott szennyezőanyagok teljes spektrumának eltávolítására is ismertek különböző eljárások - például elektrodialízis, fordított ozmózis -, csakhogy ezek költséges szemipermeabilis membránokat és egyéb berendezéseket igényelnek, úgyhogy noha a szennyezések eltávolítására alkalmasak, de gazdaságtalanságuk miatt széles körben nem terjedhettek el Éppen az említett eljárások költséges volta miatt szokás a nagy mennyiségből keletkező emulzió és szervesanyag tartalmú szennyvizek és szennyvíziszapok kezelésére egy lényegesen gazdaságosabb módszert alkalmazni, amely derítést és azt követő fázisszétválasztást tartalmaz. Ezek közé tartozik példá-1 ni egy alumíniumsós tisztítási eljárás. Ennek az a lényege, hogy pH 7-re, vagyis semlegesre állítják be a közeget, majd Al2(S04)3-t és anionaktív tenzidet adagolnak a szennyvízhez, amellyel a kialakulóJiidroxidpelyhek felületét hidrofobizálják, és ezzel fokozzák az olajjal szemben felületi aktivitását. A pelyhek méretnövekedésére makromolekuláris felületi aktivitását A pelyhek méretnövekedésére makromolekuláris flokkulánsokat adagolnak. Ez az eljárás 1000mg/1 emulziós olajtartalom esetén szűrés után 12-16 mg/1- re csökkenti a folyadék olajtartalmát [vagyis ii Szoe) * szerves oldószer extrakt) 98,6%]. Egy másik ismert eljárás szerint (3277/84 alapszámú magyar szabadalmi bejelentés) az olajtartalmú iszapot 13-1:6 arányban vízzel hígítják, majd annak pH-ját 8-8,5 közé állítják be, ezt követően pedig tenzidet és szerves alapú vegyszert adagolnak. Az ily módon ártalmatlanított iszapot a mezőgazdaságban hasznosítják. Ezen eljárások alkalmasak ugyan a magas diszperzitásfokú emulziók döntő részének az eltávolításra is, de hatásfokuk Szoe-ra vonatkoztatva alig haladja meg a 98%-ot, ami 2-3% emulzióban levő Szoe tartalom mellett nem biztosítja az ily módon tisztított szennyvizek közcsatornákba való bevezethetőségét, illetve ipari vízként történő felhasználhatóságát. Ennek az az oka, hogy ezen eljárások nem veszik figyelembe az eltérő eredetű és rendkívül változó összetétellel bíró zsír-, olaj- és szervesanyag-tartalmú emulziók (pl. forgácsolási hűtő-kenő emulziók, lúgos-sződás mosásból származó emulziók, hideg mosásból (pl. Brigédol) származó emulizók, hús- és tejipari növényolajgyártásból stb. származó fehérje, okú- és zsírtartalmú emulziók stb.) messzemenőién eltérő fizikai-kémiai tulajdonságait (savasság-lúgosság, sótartalom, elektrokinetikus zéta-potenciál, hatásfelület aktivitás), és azonos módon, azonos feltételek mellett próbálják azokat kezelni. Az emulziók változó összetételéhez és jellegéhez igazodó optimális technológiai paraméterek alkalmazásáról tehát ezen eljárások esetében nem beszélhetünk. A találmány feladata, hogy olyan gazdaságos, kiváló hatásfokú emulzióbontó eljárást szolgáltasson, amely az eltérő eredetű és tulajdonságú emulziók esetében is biztosítja az optimális technológiai paraméterek érvényre jutását Ismert tény, hogy a kolloid rendszerek destabilizálása során döntő jelentőségű a közeg pH-ja, s minden koagulálási folyamat esetében meghatározható egy optimális pH-tartomány, amelyben a pelyhesedés és -ülepedés a leghatékonyabb. Rögzített pH-érték esetén kijelölhető egy bizonyos kritikus koaguláns koncentráció, melyet túllépvegyors koaguláció játszódik le (ún. Sweep Zone-effektus). Vizsgálataink során viszont megállapítottuk, hogy a növényi, állati és ásványi eredetű emulzió-tartalmú szennyvizek és szennyvíziszapok kezelésénél a derítési folyamat hatásosságát döntően a rendszer lúgossága, illetve sótartalma is befolyásolja. A lúgosságot alapvetően meghatározó hidrogén karbonátok szerepe abban áll, hogy a derítőszerek hidrolízise során megnövekszik a rendszerben a hid rogénion-koncentráció, s az eltolódott pH-érték a további hidrolízis ellen hat A hidrogénkarbonát-ionok szerepe az, hogy megkötik a derítőszerek hidrolízise-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
