175535. lajstromszámú szabadalom • Eljárás benzimidazol-származékok gyártásánál keletkező ipari szennyvizek előtisztítására
3 175535 4 célul [Corbett I. R.: The Biochemical Mode of Action of Pesticides (1974), Academic Press, London, 221—236. oldalak; Kazuyuki Maekawaand Jiro Oh tani: Synthesis and Biological Activities of Benzimidazole Derivaties form Peptides. Agricultural and Biological Chemistry (5), 41 May (1977) 811—818. oldalak; Clemons G. P. and Sisler H. D. : Localization of the Site of Action of a Fungitoxic Benomyl Derivative. Pestic. Biochem. Physiol. 1. (1971), 32—43. oldalak.]. A benzimidazol származékok nagyüzemi előállítása célszerűen o-feniléndiaminból kiindulva történik, mivel így gyűrűzárással közvetlenül kialakítható a benzimidazol váz, illetve alkalmas gyűrűzáró reagens esetén a kettes helyzetben szubsztituált benzimidazol származék [Dr. Fodor Gábor: Szerves Kémia II. kötet, 1450. oldal (1960); Dr. Csűrös Zoltán—Dr. Rusznák István: Textilkémia, (1964), 287. oldal]. A 2-karbometoxiamino-benzimidazol előállításánál keletkező szennyvíz például 150—250 g/1 szervetlen só és 5—15 g/1 metanol tartalom mellett jellemző szennyezésként o-feniléndiamint, benzokinondiimidet, 2-3-diaminofenazint, másrészt mellékreakcióknál képződő anyagokat — amelyek feltehetően a gyűrűzárás nélküli reakciókban képződő aminszármazékok — továbbá a termékből származó oldott és kolloidálisan kivált benzimidazol-származékot tartalmaz. Ezek a vizek többezerszeres hígításban is mérgezők, például halakra és más vízi szervezetekre, ami nem meglepő, ha figyelembe vesszük, hogy az o-feniléndiamin például irodalmi és saját mérési eredményeink szerint is már 1—3 mg/1 koncentráció fölött mérgező [Liebmann, H. : Handbuch der Frischwasser- und Abwasser-Biologie, (1960), München, 895—975. oldal]. Környezeti veszélyességét fokozza, hogy például fenoltól vagy anilintől eltérően biológiai tisztító rendszerben nem bomlik le, és így a kifolyó vízzel a befogadóba kerül. Így ezeket a vizeket kanalizálás előtt feltétlenül kezelni kell, amennyiben a gyártelep egyéb vizeinek hígító hatásától nem várható a toxikus hatás megszűnése sem a folyamatos biológiai tisztításnál, sem az után, a befogadóba való bevezetésnél. Hasonló problémák állnak fenn például a Benomyl (l-butilkarbamoil-2-karbometoxiamino-benzimidazol) előállításánál is, amennyiben a közbenső termék kinyerése nélkül történik a feldolgozás. Különbséget a terméktől elkülönített anyalúg nagyobb oldószer-tartalma miatt megnövekedett kémiai oxigénigény és a biológiailag bonthatatlan anyagok egy részének hátrányos formában történő megjelenése okoz. Minthogy a szilárd termék felületi szennyeződését mosással távolítják el, még az így keletkező tömény mosóoldatok tisztításáról is kell szükséges esetben gondoskodni. A különböző növényvédő-szerek gyártásából származó szennyvizek méregtelenítésére a legritkább esetekben alkalmazhatók a vízkezelés általános módszerei (koagulálás hidrolizáló alumínium és vas-sókkal, oxidáció klórral vagy klórdioxiddal). [Robeck G. G., Dostal K. A., Cohen J. M.: Effectiveness of Water Treatment Processes in Pesticide Removal, J. Am. Wat. Wks, Ass. 57 181—200. oldalak (1965)]. Vizsgálataink szerint a találmány tárgyában megjelölt szennyvizeknél még aktívszenes vagy ioncserés módszerek alkalmazására sincs reális lehetőség, mivel a technológiai szennyvizek egyéb szerves és szervetlen szennyezései kizráják az üzemi használat reális megvalósítását [Kim B. R., Snoeyink, Saunders F. M.: Adsorption of Organic Compounds by Synthetic Resins, JWPCF, 48. kötet 120—132. oldalak (1976)]. A szennyvizek égetéssel történő megsemmisítésénél, amelyre egyébként a rendszerint magas szervesanyag tartalom folytán lehetőség lenne, a vizek általában rendkívül magas szervetlen só-tartalma jelent problémát, mind az égetőberendezés szerkezeti anyaga, mind a visszamaradó só további elhelyezése tekintetében. A találmány elsőrendű célkitűzése az, hogy olyan eljárást szolgáltasson a tárgyban megjelölt szennyvizek kezelésére, amellyel a hatékony biológiai tisztítás igényeinek megfelelő mértékig eltávolíthatók a víz mérgező és biológiailag bonthatatlan anyagai, így elérhetővé válik, hogy kanalizálás után nem csökkentik az egyesített gyári szennyvizek tisztítását biztosító telep hatásfokát és terhelhetőségét. Azzal pedig, hogy a növényvédőszert gyártó üzemrészből eltávozó egyéb szerves szennyezések (például metanol, aceton, stb.) is lebonthatóvá válnak, folyamatosan jelezhető, hogy a befogadók öntisztulási folyamatában is döntő fontosságú aerob folyamatokat biztosító mikroorganizmusokat nem mérgezi a kibocsátott tisztított víz. Vizsgálataink során olyan módszert találtunk, amellyel a feniléndiamint és a már ismertetett egyéb biológiailag bonthatatlan diamin és benzimidazol származékokat tartalmazó technológiai vizeket a biológiai tisztíthatóság igényeinek megfelelő mértékig lehet előkezelni s így a szükséges hígítást csak a gyár egyesített vizeinek sótartalma határozza meg. Eljárásunk lényege, hogy a szennyvizet bizonyos meghatározott körülmények között formaldehiddal és/vagy anionaktív felületaktív anyaggal kezeljük. Meglepő módon azt találtuk, hogy ha a találmány tárgyában megjelölt szennyvizekhez négyes pH érték fölött, célszerűen 7,5—8,5 tartományban formaldehidet adagolunk, majd a pH-t alkalikus anyag, célszerűen mészhidrát adagolásával az említett küszöbérték felett, előnyösen 7—8 között tartjuk, úgy a kivált szerves csapadék mennyisége már 1 órás szobahőmérsékleten végzett reagáltatás után is lényegesen több, mint az a feniléndiamin-tartalom alapján várható lenne. Ezt támasztotta alá az is, hogy a kezelés utáni szűrt víz kémiai oxigénigénye a kiindulási értékhez képest kétszer-háromszor nagyobb mértékben csökkent, mint az a feniléndiamin tartalom alapján feltételezhető volt. Egyedül a BŐI értéke maradt lényegében változatlan. Így arra a következtetésre juthattunk, hogy a formaldehides kezeléssel részben vagy egészen a szennyvíz egyéb biológiailag bonthatatlan anyagai is leválaszthatók a feniléndiaminnal együtt. Megállapítottuk azt is 5 10 15 20 r25 30 ■'35 40 '45 50 55 60 65 2
