186065. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szennyezett folyadékok kezelésére
1 186065 2 A találmány tárgya eljárás szennyezett folyadékok, úgymint bor, sör, must, sörcefre, gyümölcslevek, valamint felszíni és felszín alatti eredetű vizek, kommunális és ipari szennyvizek, szennyvíziszapok stb. kezelésére és adott esetben a hasznosítható anyagok kinyerésére montmorillonit tartalmú derítőanyag felhasználásával. Ugyancsak a találmány tárgyát képezi egy őrlő- valamint egy szűrőberendezés, főleg az eljárás foganatosításához. A montmorillonit agyagásvány a filloszilikátok közé tartozik. Kémiai összetétele: (1/2 Ca, Na)o,7(Al3,3Mgo,7)[(Si802o(OH)4]-nH2 0 Rétegrácsa három rácssíkból: a kovasav két tetraéderes felépítésű rácssíkja közé beilleszkedő oktaéderes elrendezésű alumíniumoxid-hidroxid rétegből áll. A hármas rétegszerkezetben támadó negatív töltésfelesleg kiegyenlítése a rétegkomplexumok közötti térbe illeszkedő Na ill. Ca kationok által történik. E kationok lazán kötött helyzetük folytán mint „kicserélhető ionok” szerepelnek. A rétegközi térbe jelentős mennyiségű víz is behelyezkedhet. A Na-változat esetében a kristálybelsejei tér tágasabb lehet, több vízréteget tartalmazhat, mint a Ca-montmorillonit. Az egymásra következő hármas rétegkomplexumok egymással párhuzamosak, ugyanakkor egymás fölötti helyzetük statisztikusan rendezetlen. A fenti sajátságokból következnek a montmorillonit különleges tulajdonságai: a reverzibilis duzzadóképesség, a tixotrópia, az ioncserélő képesség, valamint a különböző szervetlen és szerves anyagok adszorptív megkötésére való hajlam. A montmorillonit felhasználhatósága derítés! célokra tehát ismert. A 682788 ljsz. német és a vele azonos 128234 ljsz. magyar szabadalmi leírás sör vagy más hasonló folyadék tisztítását ismerteti montmorillonit típusú alumíniumszilikátokkal. A kezeléshez poralakú, szemcsés, darabos vagy formázott anyagot irányoz elő, aszerint, hogy a folyadékhoz való hozzákeverést, vagy a szűrőanyagként történő alkalmazást választjuk. A bentonitot említi, kiemelve, hogy annak duzzadásra képes kolloid tartalma a fontos. A hivatkozott leírás a nyers állapotban való felhasználáson túl előnyösnek tartja, ha montmorillonit típusú derítőföldet savas aktivitással, iszapolással, adott esetben 800 °C-ig terjedő hevítéssel kezelnek elő. A sörkezelésnél elsősorban az erősen duzzadó Nabentonitok használata terjedt el, amelyeket kitűnő adszorpciós hatásúnak találtak. Gyakorlati hátrányként jelentkezett, hogy a peptizálódó rész a sörben finomdiszperz módon szétoszlik, szűréssel nem távolítható el, és így több napos ülepítési időt tesz szükségessé. A bor fehérje-stabilizálására is a Na-bentonitok mutatkoztak hatékonynak, de itt is jelentkezik a fenti hátrány, sok esetben pedig káros minőségváltozás is fellép. A kisebb duzzadóképességű Ca-bentonitok esetében az ilyen problémák kevésbé jellemzők, adszorpciós hatásuk viszont jóval alatta marad a Na-bentonitokénak. Megjegyzendő, hogy az eddig művelésbe vont bentonitok túlnyomó része Ca-bentonit, amit szódás aktiválással alakítanak át a technika legtöbb területén előnyösebb Na-bentonittá. Már az előbb említett szabadalmi leírásból is ismertté vált az az eljárás, amikor a bentonitot savasan aktiválják, majd mossák, szárítják és megőrölik. Az így kezelt anyag nem duzzad, tehát a folyadékból szűrés útján — pl. kovaföld hozzáadásával — eltávolítható, mentes a vízoldható vegyületektől, a nyers ill. a szódával aktivált bentonitnál szelektívebben adszorbeál, ülepítéskor tömör üledék képződik. E kedvező tulajdonságok azonban nem tudják ellensúlyozni azt a hátrányt, hogy a savas derítőföldek adszorpciós összhatása rendkívül csekély, így nem is váltak be az erjesztett italok kezelésénél. Ezen kíván javítani a 155 522 ljsz. magyar szabadalmi leírásban lefektetett eljárás, ami ugyancsak savas (sósavas) aktiválást alkalmaz, azzal az eltéréssel, hogy a kiinduló anyag — Ca-bentonit ill. nátriumkarbonáttal aktivált Ca-bentonit — savas kezelésére vízben duzzasztott állapotban kerül sor, és a savasan feltárt anyagot a megduzzadt rácsszerkezet megtartása mellett mossák és préselik. A szelektivitásban és az egyszerű eltávolításban megmutatkozó előnyök mellett hátrány, hogy még az így megnövelt adszorpciós hatás is alacsony. A montmorillonit előnyös tulajdonságait nemcsak italok derítésére, hanem szennyvíz tisztítására is felhasználják. Egy ismert eljárás szerint a lebegő szennyeződéseket tartalmazó vízhez duzzasztott állapotú (aktivált), kellően peptizált anyagásvány-szuszpenziót (magas montmorillonit tartalmú bentonit szuszpenziót) adagolnak. Megfelelő elkeveredés után — az intenzív keverést tovább folytatva — vízoldható polimer oldatát, nevezetesen részben anionos jellegű, nagymolekulájú poliakrilamidot adnak a szennyvízhez, ami a szuszpendált anyagásvánnyal reakcióba lép. A szuszpenzió lebegőanyag tartalma pelyhekké áll össze, amelyek az immár derített vízből jól elkülöníthetők. Mindazoknak az eljárásoknak, amelyek a montmorillonit tartalmú kiinduló anyag vegyszeres előkezelését irányozzák elő, és/vagy a szennyezett folyadékkal való érintkeztetés alkalmával igényelnek vegyi anyagokkal történő elegyítést, közös hátránya e műveletek viszonylagos bonyolultsága és költségessége, ezen belül a folyamatosan felmerülő vegyszerköltség. A felhasznált vegyszerek az eljárások alkalmazhatósági körét is behatárolják. Italok és ivóvíz esetében pl. nem lehet megtűrni egészségre ártalmas vegyszermaradványok jelenlétét. A fent említett poliakrilamid (pehelynövekedést elősegítő szintetikus polielektrolit) is olyan anyag, amelynek ivóvíz tisztítási alkalmazását az egészségügyi hatóságok erősen korlátozzák. Az ismert bentonit ok viszont természetes ill. aktivált állapotban — mint láttuk — csak igen korlátozottan felelnek meg a kívánalmaknak. A jelenleg használatos montmorillonit tartalmú derítő anyagok csak meghatározott fajtájú folyadékokhoz, bizonyos típusú és mennyiségű szennyezőanyag eltávolításához használhatók fel. Ugyanakkor a jól ismert nagyhatású adszorbenssel, az aktív szénnel kapcsolatban köztudott, hogy jóval több folyadéktisztítási feladat megoldására alkalmas, mint amennyire — rendkívül magas ára miatt — a gyakorlatban alkalmazzák. Ezért fordítottuk figyelmünket a montmorillonit 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
