185194. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bőrgyári szennyvíz iszapok méregtelenítő kezelésére
1 185 S 94 2 A találmány tárgya eljárás toxikus nehézfémsó komplexeket és szervesanyagokat tartalmazó, előnyösen bőrgyári iszapok méregtelenítő kezelésére és adott esetben hasznosítására, A nyersbőrök cserzése, kikészítése során 80-95 % víztartalmú szennyvíziszap keletkezik, amely nagy szervesanyag tartalma következtében kiváló növényi tápanyagot jelenthetne, azonban a gyártástechnológiában alkalmazott vegyszerek nehézfém-ion - gyakran jelentős króm-ion - tartalma az iszapba kerülve azt toxikus hatásúvá teszi. Az iszap égetése a nagy víztartalom miatt gazdaságtalan. Számos eljárás ismeretes különböző flokkuláló szerek alkalmazásával a kolloidális elosztású szervesanyagok tömörítésére, szürhetővé tételére, azonban a szennyvíziszap gazdaságos víztelenítése változatlanul megoldatlan feladat. A nagy nedvességtartalmú szennyvíziszapot általiban tározó tavakban helyezik el, de a nehézfémsók toxikus hatása miatt az egyre szigorodó környezetvédelmi előírások mellett a lerakóhely kiválasztása is egyre nagyobb gondot jelent. Az iszap toxikus anyagainak kivonására és komponensek hasznosítására az irodalomban nem található semmilyen utalás, vagy megoldás. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amellyel a szennyvíziszap króm- és egyéb nehézfémsó tartalma kivonható, és a szervesanyagokat tartalmazó maradék pedig az egyre növekvő környezetvédelmi követelményeknek is megfelelő, sőt mezőgazdaságilag hasznosítható formába hozható. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a különböző szerves és szervetlen komplex, illetve vízoldhatatlan csapadék formájában levő nehézfém elsősorban Cr + + + - vegyületek ásványi és legalább 30 % kénsavat tartalmazó saveleggyel végzett szabályozott hidrolízissel megbonthatok és vízoldható formában eltávolílhatók az iszapból. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a homogenizált, maximálisan 100 kg/m3 - előnyösen 20— 40 kg/m3 - szárazanyag tartalmú iszapot kénsavval, illetve legalább 30 % arányban kénsavat tartalmazó sósav, salétromsav, vagy foszforsav Heggyel érintkeztetjük 20-100°C közötti hőmérsékleten intenzív keverés közben oly módon, hogy savkoncentráció a szuszpenzióban az adagolás közben ne haladja meg a 10 s% értéket és a kémiai reakciók lejátszódása után az oldat pH-ja 1 érték alá csökkenjen Amennyiben a szuszpenzió koncentrációja meghaladja a jelzett értéket, a savazáskor stabil hab képződhet, amely a kémiai reakció sebességét lényegesen lelassítja. Ha a komplexek bontásához alkalmazott sav vagy sav-elegy nem tartalmaz kénsavat, a szuszpenzió későbbi elválasztása, ülepítése, szűrése lényegesen nehezebb művelet, mint kénsav jelenlétében. A komplexek bomlási sebessége már szobahőmérsékleten is kielégítő, ezért a reakció a szuszpenzió adott hőmérsékletén is végbemegy, a műveletnek külön hőigénye nincs, de természetesen a hőmérséklet emelése a reakció sebességet növeli. A hőmérséklettől függő reakcióidő után a szuszpenzió szilárdanyag tartalmát koncentráljuk, pl. telepítéssel vagy arparátorban vízzel vagy híg kénsavval nehézfém-ion mentesre mossuk, mésztejjel semlegesítjük és elválasztjuk az oldattól. Az iszaptól elválasztott oldat nehézfém-só tartalmát csapadékképzéssel koncentráljuk és méregtemetőbe, vagy esetleges tisztítás és szétválasztás után újbóli hasznosításra visszük. Az eljárás elvi vázlatát az 1. ábra szemlélteti. Példa Fermentált bőrgyári szennyvíziszapot krómmentesitünk, amelynek jellemzői: Szárazanyag tartalom: 200 kg/m3 Szervesanyag tartalom: 100 kg/m3 Króm-ion tartalom: 12 kg/m3 Az iszap nyomokban cink és kadmium ionok; valamint jelentős mennyiségben vas- és kalciumionokat is tartalmaz. A feldolgozandó iszapot az 1 homogenizátorban 1 : 6 térfogatarányban vízzel keverjük, illetve a mosó-szeparáló rendszerből származó króm-ion tartalmú savas vízzel keverjük. A kvázi homogén szuszpenziót a 2 reaktorban vezetjük, ahol 1 m3 feldolgozandó iszaphoz 150 kg 96 %-os kénsavat adagolunk és a zagy aktuális hőmérsékletén 60 perc tartózkodási időt biztosítunk intenzív keverés mellett. A szuszpenzió szilárdanyag tartalmát a 3 szeparátorban koncentráljuk, ahonnan a sűrített iszap a 4 mosó-elválasztó rendszerbe, majd az 5 semlegesítő-szeparáló rendszerbe kerül, amelynek kimenetén már a nehézfém-ion mentes iszap áll rendelkezésre mésztejjel semlegesítve. A 4 mosórendszerből a mosóvizet visszavezetjük az 1 homogenizátorba. A 3 szeparátorból a krómtartalmú oldatot a 6 leválasztóba vezetjük, ahol mésztej adagolással a fémsókat lecsapjuk 8 — 10 pH közötti érték mellett. A nehézfém-ionokat tartalmazó csapadékot a 7 szeparátorban elválasztjuk a meszes víztől. A találmány szerinti eljárás előnyei: — az eljárás megoldja a bőrgyári szennyvíziszappal kapcsolatos környezetvédelmi problémákat, feleslegessé teszi a tározó tavak létesítését és mentesít a toxikus iszap szállításától; — lehetővé teszi a nagy szervesanyag tartalmú iszap mezőgazdasági hasznosítását talajjavítási célokra; — lehetővé teszi a visszanyert nehézfémsó tartalmi csapadék további feldolgozásával az abban lévő értékes anyagok újbóli hasznosítását. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás vízoldhatatlan toxikus nehézfém - elsősorban Cr+ + + - szerves és szervetlen komplexeket és szerves anyagokat tartalmazó előnyösen bőrgyári szennyvíziszapok méregtelenítő kezelésére 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
