CS207745B2

CS207745B2 - Method of treating the liquid refuse containing at least 2% of organic impurities

Info

Publication number: CS207745B2
Application number: CS786776A
Authority: CS
Inventors: Christopher L Chappell
Original assignee: Stablex Ag
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1981-08-31
Also published as: LU80395A1; NL7810491A; IE782038L; AR216348A1; CH640419A5; PL210380A1; FI63925C; DK151871B; SE7810844L; NO149885B; ATA750878A; HU178097B; CA1100534A; DK463978A; IL55759A0; SU849993A3; YU243678A; DD141271A5; DK151871C; IT7869397A0

Description

Vynález se týká způsobu zpracování kapalných odpadů obsahujících alespoň 2 % organických nečistot.

V britském patentovém spise č. 1 485 625 se popisuje způsob pro zpracování kapalných nebezpečných odpadních látek, které mohou být ve formě vodné suspenze, při kterém se do těchto kapalných odpadních látek přidává cement obsahující vápník, s výhodou práškový portlandský cement a prášek na bázi křemičitanu hlinitého a/nebo hlinitokřemičitanu, s výhodou popílek, přičemž jsou nebezpečné odpadní látky rozpuštěny nebo dispergovány ve vodě za vytvoření tekuté suspenze, obsahující odpadní látku, a tato suspenze se nechá ztuhnout na hmotu podobnou tvrdému kameni, vlastně na syntetickou skálu.

Předmětem tohoto vynálezu je způsob zpracování kapalných odpadů obsahujících alespoň 2 % organických nečistot, který je vyznačen tím, že se do kapalného odpadu přidává cement obsahující vápník a křemičitan hlinitý a/nebo hlimtokremičitan a aktivní uhlí a směs se nechá ztuhnout, přičemž se aktivní uhlí přidává v množství alespoň 0,5 a s výhodou alespoň 1,0 % hmotnostní až do snížení chemické spotřeby kyslíku ve výluhu získaném z pevné látky na 100 mg/1.

Takové organické látky, obsažené v kapalných odpadech, se dělí do dvou hlavních skupin:

1. Odpady obsahující organické látky, jako jsou fenoly, které jsou mísitelňé s vodou. Při použití shora uvedeného způsobu se syntetický kámen sice dobře vytvoří, organická látka se z něho však vyluhuje snadněji, než je žádoucí.

2. Odpady obsahující organické látky, jako jsou halogenované uhlovodíky, které nejsou snadno mísitelňé s vodou. Takové látky nepřecházejí snadno do suspenze ani do vytvářeného syntetického kamene.^

Výrazem „významné množství“ v souvislosti s charakterizováním vyluhování syntetického kamene se vždy míní množství nad 2 % hmotnostní, které je již považováno za množství významné.

Schopnost suspenze a následně vytvořeného syntetického kamene vázat odpadní látku, skládající se z organických látek nebo obsahující významné množství organické látky, se podle vynálezu podpoří včleněním významného množství uhlíku, zvláště práškovitého nebo granulovaného „aktivního“ uhlí. Významné množství v tomto případě závisí

0 7 745 na obsahu organické látky v odpadu. Zpravidla se však vnáší 0,5 % a s výhodou 1,0 % nebo větší množství aktivního uhlí. Procenta, pokud není jinak uvedeno, jsou vždy míněna hmotnostně.

„Vázáním“ organických odpadních látek se vždy míní jejich zadržování takovým způsobem, že nedochází k žádnému vyluhování organických látek ze syntetického kamene v míře, která by byla nepřijatelná pro okolí.

Přijatelnost takovýchto syntetických kamenů pro okolí se posuzuje vyluhováním za zkušebních podmínek; při zkoušce se syntetický kámen drtí na prášek a ten se digeruje destilovanou vodou. Po digesci se zkouší obsah organických látek ve výluhu a charakterizuje se těmito parametry;

chemická spotřeba kyslíku (ChSKj biochemická spotřeba kyslíku (BSK) hodinové manganistanové číslo (4 hod. MČ).

Tyto parametry a způsoby jejich stanovení jsou pracovníkům v oboru známy. Například jsou popsány v britské vládní publikaci „Analysis of raw, potable and waste waters“ (Analýza - surové, pitné a odpadní vody], Her Majesty‘s Stationary Office, Londýn, 1972.

Zpravidla jsou přijatelnými hodnotami pro výluh:

chemická spotřeba kyslíku 100 mg/1, biologická spotřeba kyslíku 50 mg/1, hodinové manganistanové číslo 20 mg/1 jakkoliv tato čísla nepředstavují přísné prahové hodnoty. Za předpokladu, že 1 ml odpadní vody váží přibližně 1 gram, jsou tato čísla ' ekvivalentními hodnotám ppm. Výluh, který má hodnoty chemické spotřeby kyslíku větší než 100 mg/1, biologické spotřeby kyslíku větší než 50 mg/1, nebo 4hodlnové manganistanové číslo větší než 20 mg/1, poukazuje na to, že syntetický kámen neváže účinně organické odpadní vody. V tomto případě však dostatečná přísada aktivního uhlí zaručí, aby měl - výluh přijatelné hodnoty chemické a biologické spotřeby kyslíku a 4hodlnové manganistanové zkoušky. Připomíná se, že přijatelné hodnoty závisejí na charakteristikách prostředí, například na geologickém okolí.

Jakkoliv se schopnost vázat organické látky může podporovat přidáváním uhlí do kapalných odpadních látek, dává se přednost přidávání uhlí do pevných -složek suspenze, tedy do křemičitanu hlinitého nebo do hlinitokřemičitanu a do cementu obsahujícího vápník.

Výraz „aktivní“ v souvislosti s uhlím se používá v normálním významu, jak je obvyklé při charakterizaci uhlíku s porézní strukturou a s velkým povrchem. Uhlík může být aktivní jako takový nebo se aktivizuje. Vhodné aktivní uhlí je z antracitu. Účinnými mohou být však také jiné formy, jako je aktivní uhlí ze dřeva nebo z kostí. Které aktivní uhlí je nejúčinnějším pro určitou organickou odpadní látku, se stanoví pokusem.

Při - jednom provedení způsobu podle vynálezu se používá jako takzvaného aktivního uhlí popílku, který se získá těmito způsoby:

a) při spouštění elektrárny používají uhlí,

b) v elektrárnách s nízkou účinností spalování práškového uhlí,

c) v elektrárnách vytápěných mazutem, kde mazut obsahuje 90 až 95 % uhlíku.

Takové „vysoce uhlíkaté“ popílky mají obsah více než 5 % uhlíku; mají malý obchodní význam a jsou proto dostupné za nízkou cenu. Normálně obsahuje popílek asi 1 % uhlíku. Uhlík je v popílku v aktivní formě, jelikož podmínky, za kterých se generuje pára a vysoký tlak, jsou aktivačními podmínkami.

Následující příklady způsobu podle vynálezu podrobně popisují.

Materiály používané v jednotlivých příkladech:

Popílek Y normální popílek obsahující pouze 1 % uhlíku.

Popílek Z vysoceuhlíkový popílek obsahující 5,5 % uhlíku.

Popílek W vysoceuhlíkový popílek obsahující 12 % uhlíku. '

Odpad A Voda znečištěná organickými látkami, obsahující 250 ppm fenolu, 1000 ppm alkoholů a stopy organických látek, zahrnující pyridin a uhlohydráty.

Chemická analýza:

pH7,5

ChSK8000

4hod MC2100

BSK4100 ppm ppm ppm (Chemická spotřeba kyslíku

ChSK, biologická spotřeba kyslíku BSK a - 4hodinové manganistanové číslo 4 hod MČ jsou standardními způsoby posuzování stupně znečištění odpadní vody organickými látkami).

Odpad В Filtrační koláč na bázi hydroxidů, obsahující hydroxid železitý jako hlavní složku a stopy jiných kovů, jako mědi a niklu. Tato odpadní látka je prosta jakéhokoliv znečištění organickými látkami.

Odpad C Fenolické saturační kaly z chemických závodů obsahující 41 % veškeré sušiny při teplotě 105 °C a obsahující 1100 ppm fenolu.

Odpad D Odpadní voda po regeneraci louhů z papíren, obsahující hlavně organické nečistoty a stopy chlorovaných rozpouštědel, včetně trichlorethylenu a methylenchloridu.

Odpad E Odpadní voda s uhličitanem vápenatým, obsahující 90 % sušiny a stopy kysličníku manganičitého.

Odpad F Silně kyselé odpadní vody obsahující 85 % hmotnost/hmotnost kyseliny sírové a 5 % hmotnost/ /hmotnost kyseliny dusičné, používané к extrakci esencí a obsahující rozpustné organické nečistoty a stopy organických rozpouštědel.

Odpad G Odpadní hydratované vápno obsahující 30 % hydroxidu vápenatého a 70 % vody.

Odpad H Neutrální odpadní voda (hodnota pH 8) z úpravy kovů, obsahující přibližně 1 % toxických těžkých kovů včetně kadmia, chrómu, mědi, olova, cínu a zinku, avšak prostá organických nečistot.

Odpad J Grafitový kal s mírně kyselou hodnotou pH (pH 4).

Odpad К Hustý kal z výroby pneumatik, obsahující organické a anorganické složky a syntetický kaučuk.

Odpad L Odpadní voda z farmaceutické výroby, obsahující organické látky, chlorid zinečnatý a rtuť.

Zkouška rovnovážného stavu vyluhování g produktu podobného kameni, vyrobeného přidáním směsi popílku a portlandského cementu do kapalných nebezpečných odpadních vod, se mele na jemný prášek, Pak se mletý produkt smísí se 100 g destilované vody, kterou se nechal probublávat kysličník uhličitý (hodnota pH 4,5) při teplotě 20 °C po dobu jedné hodiny v nádobě o obsahu 250 ml za použití magnetického míchadla. Směs se filtruje filtračním papírem Whatman číslo 41 a filtrát (výluh) se ana lyzuje ke zjištění hodnoty biochemické spotřeby kyslíku, biologické spotřeby kyslíku a 4hodinového manganistanového čísla a popřípadě ke zjištění chemického složení.

Aktivované uhlí

Používají se dva druhy aktivního uhlí práškovité aktivní uhlí a granulované aktivní uhlí.

Příklad 1

1200 g odpadu A se smísí s 800 g odpadu В za vytvoření homogenní kapalné disperze, obsahující organické nečistoty. Do této disperze se přidá jakožto suchá složka aktivované uhlí (X g, buď práškovitého, nebo granulovaného aktivního uhlí) a 550 g popílku (druhu buď Y, nebo Z,) a 110 g běžného porílandského cementu a směs se míchá až do vzniku homogenní, avšak tekuté suspenze. Suspenze ztuhne na tvrdý syntetický kámen v průběhu tří dnů a za 10 dní se vyluhuje za podmínek zkoušky rovnovážného stavu vyluhování.

Jestliže se použije popílku druhu Y а X se rovná nule, zjistí se analýzou výluhu tyto hodnoty (systém obsahuje 0,2 % uhlíku):

ChSK fenol	300 ppm 9 ppm
4 hod MC	75 ppm
BSK	150 ppm
Jestliže se	použije popílku Z а X se rovná
nule (systém obsahuje 1,1 % uhlíku), zjistí
se analýzou výluhu tyto hodnoty:
ChSK	100 ppm
fenol	1,5 ppm
4 hod MC	25 ppm
BSK	48 ppm
Jestliže se	použije popílku Y а X se rovná
20 g (systém obsahuje 0,95 % uhlíku), zjistí
se analýzou výluhu tyto hodnoty:
ChSK	80 ppm
fenol	2 ppm
4 hod MČ	20 ppm
BSK	44 ppm

V tomto případě se popílek smíchal s aktivovaným uhlím a popílek, aktivované uhlí a cement se přidaly současně.

P ř í к 1 a d 2

1000 g odpadu C se smíchá s 220 g popílku (buď druhu Y, nebo druhu Z) a se 110 g běžného portlandského cementu a s X g aktivovaného uhlí. Jestliže X odpovídá nule a použije se popílku druhu Y, pak je obsah uhlíku 0,16 °/o a výluh obsahuje 30 ppm fe207745 nolu, a jestliže se použije popílku Z, pak je obsah uhlíku 0,90 °/o a výluh obsahuje 6 ppm fenolu.

Jestliže se použije popílku druhu Y а X odpovídá 10 g, pak je obsah uhlíku 0,91 % a výluh obsahuje 4 ppm fenolu. V tomto případě se popílek mísí s aktivovaným uhlím a přidávají se společně.

P ř í к 1 a d 3

1000 g odpadu D se smísí s 1000 g odpadu E za vzniku homogenní látky. Do této směsi se přidá 500 g popílku buď druhu Y, nebo druhu Z a 166 g běžného portlandského cementu а X g aktivovaného uhlí.

Jestliže X odpovídá nule a použije se popílku druhu Y, pak je obsah uhlíku 0,18 % a výluh má hodnotu ChSK 260 ppm a 4 hod MC 95 ppm.

Jestliže X odpovídá nule a použije se popílku druhu Z, pak je obsah uhlíku 1,0 % a výluh má hodnotu ChSK 100 ppm a 4 hod MC 15 ppm.

Jestliže se použije popílku Y а X odpovídá 10, pak je obsah uhlíku 0,56 % a výluh má hodnotu ChSK 90 ppm a 4 hod MC 10 ppm. V tomto případě se popílek a aktivní uhlí smísí předem před přidáním s běžným portlandským cementem a se směsí odpadu D a E.

Jestliže se aktivní uhlí přidá dříve než popílek nebo dříve než cement, má výluh hodnotu ChSK 180 ppm a 4 hod MC 65 ppm.

Příklad 4

620 g odpadu H se smíchá s 300 g odpadu G, do kterého se přidá 100 g odpadu F. Vmísí se 220 g popílku druhu Y nebo druhu W, 110 g běžného portlandského cemetnu а X g aktivního uhlí. Za tři dny se získá tvrdý syntetický kámen. Po deseti dnech se tvrdý syntetický kámen podrobí zkoušce rovnovážného stavu vyluhování.

Stanovuje se čtyřhodinové manganistanové číslo a získají se tyto hodnoty:

Popílek X rovno Obsah uhlíku v systému 4 hod MČ

Y0

W0

Y20

Příklad 5

500 g odpadu J se smísí s 50 g odpadu G a se 300 g odpadu E. Do této směsi se přidá 250 g popílku druhu Y a 50 g běžného portlandského cementu а X g aktivního uhlí. Za 4 dny se získá syntetický kámen a tento syntetický kámen se za 10 dní podrobí zkoušce rovnovážného stavu vyluhování a stanoví se hodnota čtyřhodinového manganistanového čísla. Zjištěno, že v případě, kdy se X rovná nule, je obsah uhlíku v systému 0,21 procenta a hodnota 4 hod MČ je 56 mg/1, a jestliže se X rovná 10, je obsah uhlíku v systému 1,1 % a hodnota 4 hod MČ je 36 mg/1.

Příklad 6

500 g odpadu К se smísí se 110 g popílku druhu Y nebo druhu Z a s 55 g běžného portlandského cementu. Za tři dny se vytvoří tvrdý syntetický kámen a po 10 dní se po-

Claims

PŘEDMĚT

1. Způsob zpracování kapalných odpadů obsahujících alespoň 2 % organických nečistot, vyznačený tím, že se do kapalného odpadu přidává cement obsahující vápník a křemičitan hlinitý a/nebo hlinitokřemičitan a aktivní uhlí a směs se nechá ztuhnout, přičemž se aktivní uhlí přidává v množství alespoň 0,5 a s výhodou alespoň 1,0 % hmot, až do snížení chemické spotřeby kyslíku ve výluhu získaném z pevné látky na 100 mg/1.

0,16 % 525 mg/1
2,0 % 5 mg/1

1,50 % 19,5 mg/1 drobuje zkoušce rovnovážného stavu vyluhování. Jestliže se použije popílku druhu Y, to znamená v případě, kdy je obsah uhlíku v systému 0,16 °/o, je hodnota 4 hod MČ výluhu 38 mg/1, jestliže se použije popílku Z, je obsah uhlíku v systému 2,0 % a hodnota 4 hod MČ výluhu je 18 mg/1.

Příklad 7

1000 g odpadu L se smísí s 800 g odpadu E a s X g aktivovaného uhlí. Přidá se 400 g popílku Y a 250 běžného portlandského cementu. Za 3 dny se získá pevný syntetický kámen a po 10 dnech se podrobuje zkoušce rovnovážného stavu vyluhování. Jestliže X odpovídá nule, je obsah uhlíku v systému 0,16 % a hodnota 4 hod MČ výluhu 85 mg/1, a jestliže se X rovná 100, je obsah uhlíku v systému 4,2 % a hodnota 4 hod MČ výluhu 6 mg/1. Analýzou ve výluhu zjištěno méně než 0,05 ppm rtuti a méně než 0,1 ppm zinku.

vynalezu

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se aktivní uhlí přidává spolu se směsí cementu a křemičitanu vápenatého a/nebo hlinitokřemičitanu.
3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že se aktivní uhlí přidává ve formě popílku obsahujícího alespoň 5 % hmotnost, uhlíku.
4. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že se přidává aktivní uhlí vyrobené z antracitu.