Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

5. szám - Dr. Bauer Mária: Az aktívszén regenerálásának időszerű kérdései

226 Hidrológiai Közlöny 1977. 5. sz. Dr. Bauer M.: Az aktívszén regenerálásának A kémiai regenerálás megfelelő oldószerekkel való extrahálással történik [1], Az oldószer kiválasztásánál az alábbi szempontok az irányadók: — áruknak egy gazdaságos határ alatt kell lennie, — kémiailag és hőhatásra stabilnak kell lenniök, ami minimálissá teszi a dekompozíciós veszteségeket, — toxicitásuk alacsony, biológiai lebonthatóságuk nagy legyen, minimálisra csökkentve a környezeti hatást, — teljesen keveredjenek a vízzel, — maximális hatással legyenek az aktívszénre, maximális deszorpciót okozva, hogy a szerves és szervetlen adszorbeált anyagokat felszabadítsák. Leggyakrabban használatos oldószerek: a dimetil szuífoxid (DMSO), dimetil formamid (DMF), izopropanol, trietanolamin (TEA), és az N-metil pirrolidon — 2 (NMP). Az utóbbi felel meg leginkább az összes fenti feltételeknek. A kémiai regenerálás előnye, hogy a reaktiválás során fellépő veszteség sokkal kisebb a termikus regeneráláshoz viszonyítva. (Kb. 0,3% oldószerveszteség + a termikus regenerálás során fellépő szénveszteség 5%-a.) Előnyei ellenére sok egyéb problémát vet fel. A regenerálásnak általánosan ismert két módja közül — kémiai és termikus — a víztisztítási gyakorlatban csak a termikus eljárások terjedtek el. Ennek oka, hogy a kémiai eljárásoknál az aktívszén extrahálásakor alkalmazott oldószerek kvantitatív deszorpciója nem mindig végezhető el, ezzel szemben még kismennyiségű oldószer visszamaradása sem tűrhető el ivóvíztisztításnál. 2. Aktívszén-veszteség a regenerálás során A szén térfogatra vonatkoztatott vesztesébe a termikus regenerálás során általában 2—10% között változik, az átlagos veszteség 5% körül van (gyakorlati tapasztalati adat). Lényeges, hogy az adszorpciós veszteség megállapítása ugyanazzal a vizsgálati módszerrel történjen, amellyel eredetileg az adszorpciós kapacitás ellenőrzése törtónt. A szén adszorpciós kapacitásának veszteségét általában kémiai oxigén igény vizsgálattal mérik. Irodalmi adatokban utalást találunk arra, hogy az egyidejűleg elvégzett jód adszorpciós vizsgálatok eredményei ezzel korrelációban vannak [2], Az USA-ban vizsgálatokat végeztek a szónveszteség költségeinek kimutatására és azt találták, hogy 10%-os veszteség esetén ez a szén összes költségeinek kb. 10,2%-át teszi ki. A regenerálási veszteségeket a szén költségeibe be kell számítani. 2.1 A szén térfogat- és kapacitásveszteségének eredete A teljes regenerálási eljárás több helyén keletkezhet térfogatveszteség. Az 1. ábra a regenerálási folyamatábrát mutatja, annak különböző lépcsőit, amelyben szénveszteség előfordulhat. Amikor a szenet mozgatják, — bármilyen finoman is — kis granulált szén-részecskék letöredezése előfordulhat; mechanikai sérülés állhat elő az iszap-zagy szivattyúzásánál is. Veszteség állhat elő: 1. az aktívszén szűrő és a víztelenítő tartály között, 2. a hűtőtartályban, tszapszivattyú 1. ábra. Az aktívszén regenerálás vázlata Hager D. G. szerint 3. az aktívszén szűrőbe történő visszavezetésnél. Aprózódás fordulhat elő az adagolóban, és akkor is, amikor a 870—930 °C-ra felhevített szenet a hűtőtartályba öntik. A legtöbb veszteség mégis magában a kemencében állhat elő, ahol a szén egyszerre van kitéve a mechanikai mozgatás, a termikus hatás és az oxidáció hatásának. A veszteséget új szénnel pótolják. Ennek menynyiségéből a regenerálás során keletkezett térfogat veszteség közvetlenül mérhető. A kapacitás veszteséget a tömegsűrűség és a </

2-szám mérése (J

2 adszorpció mérése) alapján számítják úgy, hogy ezeket az értékeket a friss, még használatlan szén és a regenerált szénre vonatkozóan meghatározzák és egymással összehasonlítják. A kemencehőmérséklet, a tartózkodási idő és a gőzadagolás megfelelő beállításával elérhető, hogy a tömegsűrűség ne, vagy csak alig változzon a regenerálás során, de a két paraméter együttes optimalizálása nem igen lehetséges, ilyenkor az adszorpciós kapacitás nem áll vissza az eredeti szintre [2]. 3. A leggyakrabban alkalmazott regenerálási eljárások 3.1 Közvetlen tüzelésű, több tűzterű kemencék Az Egyesült Államokban, Pennsylvániában az MSA Kutató Intézet laboratóriumában felépítette a pomonai vízműtelepnél használt közvetlen tüzelésű, több tűzterű regenerálókemence kicsinyített modelljét, valamint egy forgócsöves reaktivátort, ugyancsak laboratóriumi méretben. 1967—1970 között vizsgálatokat folytattak a regeneráló ke-