198159. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ioncserélő gyanta regenerálására és a regenerátum mezőgazdasági hasznosítására
3 198 159 4 tésc) H+-fortnájú vagy 01I~-formájú ioncserélő alkalmazása is szükséges lehet. A H+-fonnájúakat a fent említett savak valamelyikével, az OH~-formájúakat lúggal regeneráljuk. Az ilyenkor keletkező regenerátumot mezőgazdasági felhasználása előtt természetesen semlegesíteni kell. Amennyiben semlegesítő szerként szintén növényi tápelemet tartalmazó vegyszert alkalmazunk (például salétromsavas regenerátumot ammónium-hidroxiddal, vagy ammónium-hidroxidos regenerátumot foszforsavval semlegesítünk), teljes értékű trágya-oldatot nyerünk. Az adott esetben semlegesített regenerátum mezőgazdasági hasznosítása többféleképpen történhet. Az oldatot folyékony trágyaként kihordhatjuk a mezőgazdasági haszonterületre, A hasznosítás egy másik lehetősége, hogy az oldatot nedvszívó szubsztrátummal, például agyagföld, diatómaföld, perlit bázisú hordozóval, vagy dúsított tőzeggel, talajjavítószerrel összekeverve trágyakompozícióvá dolgozzuk fel. Az utóbbi lehetőség azért fontos, mert regenerátum egész éven keresztül keletkezik, a folyékony trágyázás viszont idényjellegű intézkedés. Az oldattal dúsított, tőzeg alapú kompozíció egyik fő felhasználási területe a hobby-kertészet. A találmány fő előnyei az alábbiak: A népgazdaság számára jellegzetesen fontos műtrágya kétszer egymás után hasznosul anélkül, hogy ez komolyabb beruházást igényelne. A feloldott műtrágya elvégzi a kimerült ioncserélő gyanták regenerálását, majd ezt követően rendeltetésszerűen hasznosítható, így a regenerálás vegyszerigénye gyakorlatilag zéró. Különösen ki keli emelni, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazásával az NaCl-tartalmú regenerátum keletkezését kiküszöbölhetjük, azaz az eljárás környezetbarát. Végül ki kell hangsúlyozni, hogy az említett összes előny gyakorlatilag nem kerül semmibe, tekintettel arra, hogy a vízlágyítás technológiája nem változik meg, csak csekély tárolókapacitást kell kiépíteni, és az oldat elszállítását kell megszervezni (a tapasztalat azt mutatja, hogy a nagy kertészetek az oldatot szívesen veszik át, és saját tankjárműveivel viszik el). A találmányt az alábbi példákkal közelebbről ismertetjük. 1. példa Kationcserével történd vízlágyítás Henger alakú, 2000 mm magasságú és 625 mm átmérőjű ioncserélő berendezésbe 0,46 m3 VARION KS kationcserélő gyanta-gyöngyöt töltünk (a gyanta mátrixa: poli(sztirol/divinilbenzol), aktív csoport: —SOjTH+), és a gyantán keresztül 45 m/óra áramlási sebességgel és 13,8 m3/óra térfogatáram mellett áramoltatjuk a lágyítandó 18 °C-os vizet. A víz lágyítás előtti és utáni iontartalmát a közölt táblázat mutatja. Látható, hogy a Ca**- és Mg++-ionok K+-ionokkal cserélődnek (ha szokásos módon nátrium-kloriddal regeneráltuk volna az ioncserélőt, a K+-ionok helyett Na+-ionok lennének a vízben). 159,7 m3 lágyított víz előállítása után az ioncserélő töltetét azonos áramlási irányban regeneráljuk, az 5 10 15 20 25 30 35 Ion nátrium (mól/m3) kálium (mól/m3) kalcium (mól/m3) magnézium (mól/m3) vas + mangán (g/m3) hidrogénkarbonát (mól/m3) klorid (mól/m3) szulfát (mól/m3) nitrát (mól/m3) Lágyitás előtt után 0,47 0,46 0,09 4,41 1,44 0,008 0,72 0,002 0,3 0,3 3,70 3,70 0,54 0,54 0,32 0,32 0,01 0,01 alábbiak szerint. 180 kg kálium-klorid műtrágyát (az MSZ 6275 magyar szabvány szerinti A—Kj minőség) 1,8 in3 vízben 30 °C-on feloldunk; a kapott 10%-os oldat sűrűsége 1,0598. Az oldatot 2,5 m/óra sebességgel áramoltatjuk az ioncserélőn keresztül. Az alkalmazott só mennyisége 250%-os feleslegnek 1'cM meg (saját kísérletekben meghatároztuk a VARION KS gyakorlati kapacitását, a talált érték 0,75 mól/! volt). A regenerátumot a lazítóvíztől és mosóvíztől elkülönítve gyűjtjük, összetétele az alábbi: kálium-klorid 7.16 tf.%, kalcium-klorid J ,41 %, magnézium-klorid 0,61 %, nátrium-klorid 0,10 %. A kálium a növényi fctápelemek egyike, a kalcium és a magnézium szintén tápelem és a nátriumtartalom lényegtelen. A rcgencrátummal tőzeget (lelőhely: Nádasladány, Magyarország) itatunk. Annyi regenerátumot használunk, hogy a tőzeg 50 tf.% víztartalom mellett 2 tf.% műtrágyát tartalmazzon (MSZ 08 0015—78). A tőzeg kertészeti célokra, dísznövények trágyázására, szobanövínyek átültetésére alkalmazható. 40 2. példa Kationcserélővei történő vízlágyítás a karbonátmennyiség csökkentése céljából (részáramú eljárás) 45 A nyersvíz 3,70 mól/m3 hidrogén-karbonátot tartalmaz, és 0,2 mól/m3 hidrogén-karbonátra kell lágyítani (a nyersvíz pontos összetételét lásd lejjebb). Két ioncserélő berendezést (2000 mm magas, 625 mm) 0,46-0,46 m3 VARION KS ioncserélő gyantával töl- 50 tünk. A két berendezés közé levegő befúvására alkalmas eszközt iktatunk be, amellyel majd a keletkező széndioxidot eltávolítjuk. Az egyik berendezés H+formájú, a másik K+-formájű gyantát tartalmaz. A két berendezésen áthaladó részáram arányát a nyersvíz összetétele és az elérni kívánt karbonát-érték szabja meg. A részáramok aránya az alábbiak szerint számítható. "HVészáram __ tn, — m2 6q K+-rés?űrani (- m) + in3 ahol: mi a nyersvíz m-bázicitása, m2 az elérni kívánt m-bázicitás és (-m) a H*-gyanta elhagyása utáni szabad sav-65 tartalom 3
