165132. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvízek tisztítására
165132 11 1.2 meghatározott permanganát-fogyasztás 610 és 1030 mg/l közötti érték, a minták nitrogéntartalma 107-214 mg/l (6 minta adatai). A laboratóriumi méretű kísérletek során első lépésben a fehérjeanyagok egy részének kicsapása érdekében a szenny- 5 vizet kénsawal észteresített keményítővel, ún. glükotriszulfáttal kezeljük. A csapadékot ülepedni hagyjuk, és az átlátszó felső folyadékréteget dekantálással elkülönítjük. Az így kapott folyadékminták permanganát-fogyasztása 220 és 440 mg/l közötti, nitrogén- 10 tartalma 61 és 122 mg/l közötti érték. A következő lépésben oszlopos ioncserét vagy szuszpenziós ioncserét végzünk. Az első esetben 5 g ioncserélő anyagot vízben szuszpendálunk, majd a szuszpenziót az oszlopokba töltjük. Ezután a szenny- 15 vizet az oszlopba vezetjük, és az ioncserélő ágy felső szintjét kissé meghaladó szintig keresztüláramolni hagyjuk, majd az oszlopra további mennyiségű szennyvizet viszünk fel. Az átáramlási sebesség meghatározásakor állandó 30 cm-es nyomómagasságot 20 tartunk fenn (a magasságot az ioncserélő ágy felső szélétől mérjük). Az abszorpciós és elúciós lépésekből álló műveletek között az oszlopot alulról fölfelé áramló vízzel, majd 0,5 n sósavoldattal öblítjük. 25 Meghatározzuk a belépő és távozó vízminták permanganát-fogyasztását, nitrogéntartalmát és szárazanyagtartalmát. A kezdeti kísérletekben 1,5 liter vízmintát bocsátunk át az oszlopon, majd az abszorpciót megszakít- 30 juk. A kísérletekből kapott eredményeket az 5. táblázatban ismertetjük. A betáplált víz jellemzői: Permanganát-fogyasztás: 440mg/l Nitrogéntartalom: 122 mg/l Szárazanyag-tartalom: 1,98 g/l Biológiai oxigénfogyasztás (BSS ) = 800 mg/l = 4,0. Effluens térfogata, ml 5. táblázat Perman(1) Áramlási ganát Nitrogénsebesség fogyasz- tartalom, l/cm2 ó tásmg/1 mg/l 200 400 600 800 1000 1200 1500 0,32 0,32 0,35 0,36 0,35 0,36 0,36 280 280 280 290 300 320 94 94 94 98 98 35 40 45 50 A táblázatban féltüntetett értékek a megfelelő frakciók elemzési adatai. A szárazanyag-tartalom meghatározása céljából az összes frakciót egyesítjük. Az így kapott szárazanyag-tartalom 1,44 g/l. A táblázat adataiból látható, hogy a folyadék átáramlási sebessége lényegében a kísérlet teljes ideje alatt állandó. A permanganát-fogyasztás az átáramoltatás kezdetén nagymértékben csökken, és ezután csak igen kis mértékben növekszik. A szennyvíz permanganát-fogyasztása még 1,5 liter szennyvíz átáramoltatása után is igen kis (a betáplált anyag permanganát-fogyasztásánál lényegesen kisebb) érték maradt. Lényegében ugyanez vonatkozik a víz nitrogéntartalmára is. A kísérletek azt mutatják, hogy a fenti kezeléssel a mintákból kb. 40 mg nitrogént és kb. 0,81 g szárazanyagot távolítunk el. Összehasonlító kísérleteket végeztünk hagyományos, teljes mértékben szintetikus, Amberlite IRA 120 típusú ioncserélő gyantákkal. Az előzőeknél lényegesen kedvezőtlenebb eredményeket észleltünk. A fenti kísérletek alapján megállapíthatjuk, hogy a találmány szerinti szulfonált lignocellulóz-alapú anyagokkal olyan anyagokat is abszorbeálhatunk, amelyek az eddig ismert módszerekkel csak nehezen, vagy egyáltalán nem voltak eltávolíthatók. Az összehasonlító kísérletekben azt tapasztaltuk, hogy a kicsapási fázisban a nagy - kb. 10 000-nél nagyobb - molekulasúlyú anyagok távolíthatók el, ezzel szemben a találmány szerinti eljárással még az 1000-2000 molekulasúlyú fehérjék és polipeptidek is eltávolíthatók, amelyek egyéb módszerekkel csak nagy nehézségek árán különíthetők el. Az ennél is kisebb molekulasúlyú polipeptideket hagyományos, teljes mértékben szintetikus kationcserélő gyantákkal, pl. Amberlite IRA 120 típusú gyantával távolíthatjuk el. 6. példa Húsfeldolgozó üzemekből távozó szennyvizeket az 5. példában ismertetett utókezelésnek vetünk alá. Ebben az esetben azonban úgy járunk el, hogy a második lépésbe - azaz a találmány szerinti anyaggal végzett ioncserés műveletbe - bevezetett oldatok pH-értékét változtatjuk. Azt tapasztaltuk, hogy a pH = 2-5 tartományban az ioncserélő gyanta permanganát-fogyasztást,, nitrogéntartalmat és szárazanyag-tartalmat csökkentő képessége nem változik, pH = 7 értéken azonban kismértékben, míg pH = 8 értéken jelentősen csökken. Ennek megfelelően a 8-as pH-értéket kritikus pH-értéknek tekinthetjük. Az oldat áramlási sebességét a közeg pH-értékének változtatása nem befolyásolja számottevő mértékben. Tekintettel arra, hogy az első kicsapási lépést előnyösen kb. 4-es pH-értéken végezzük, üzemi szempontból célszerűen ugyanazt a pH-értéket tartjuk fenn akkor is, amikor az oldatot az ioncserélő oszlopra vezetjük. 7. példa Az előző kísérletek kiegészítéseként a következő kísérletekben az ioncserélő anyag eluálását különböző 6. táblázat 60 50 ml eluálószer 55 Eluálószer (2) 10% NaCl 25%H2 S0 4 1% NaOH 3,3% NaOH 3%Na2 CI 3 3% NH3 Nitrogén-Hatásosság tartalom 33 25 40 55 50 45 200 150 240 330 300 270 Szárazanyagtart. 4,0 3,1 5,0 6,5 6,1 5,5 65 4% NaOH^ 85 1700 42 6
