CS211451B1

CS211451B1 - Způsob čištěni odpadních vod z výroby pěnového polystyrenu

Info

Publication number: CS211451B1
Application number: CS481977A
Authority: CS
Inventors: Jan Masat
Original assignee: Jan Masat
Priority date: 1977-07-20
Filing date: 1977-07-20
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob zpracování odpadních suspenzí z výroby pěnového polystyrenu, využívající termické hydrolyticko-oxidační destabilizace suspenzí za současného vyvločkovóní a napěnění přítomného polystyrenu. Uvedeného účinku se dosáhne přídavkem alkalizačních, nebo alkalizačníoh a oxidačních činidel a krátkodobým ohřevem suspenze k bodu varu. Přítomný polystyren se vyvločkuje ve formě drti a lze ho snadno z reakční směsi oddělit. Zbylé roztoky jsou čiré, bez zákalu, nepění a jsou zbaveny organického znečištění tak, že je po úpravě pH lze bez nebezpečí vypouštět ze závodu. Při přídavcích 0,0001 až 2 g uvedených činidel na 1 litr suspenze se zredukuje CHSK roztoku o 80 až 90 9S; náklady na vyčištěni 1 t suspenze se pohybují v rozmezí 4,00 až 5,50 Kčs.

Description

Odpadní vody vznikající při polymeraci styrenu na pěnový polystyren jsou suspenze obsahující značné množství vyrobeného produktu. Jejich zpracování je dosti obtížné; dle dostupných pramenů bývá používáno chemické čiření působením hydroxidu vápenatého a chloridu železitého. Tento způsob sice výrobu příliš ekonomicky nezatěžuje, jeho účinnost je však nedostatečná. V patentové literatuře jsou uvedeny způsoby čištění pomocí persíranů, jejichž účinnost je sice vyšší, jsou ale příliš ekonomicky náročné (DE 2 150 056).

V současné době se polymerace styrenu na pěnový polystyren provádí suspenzním způsobem, přičemž při dosažení optima se reakční směs stabilizuje. Z výroby pak odpadá stabilizovaná suspenze, mléčně zabarvená produktem - koloidním polystyrenem, který tak z výrobního procesu odpadá a snižuje ekonomii výroby.

Tyto roztoky jsou kyselého charakteru - pH se pohybuje v rozmezí 3,0 až 6,5, obsahuji značné množství dispergovaného polystyrenu,a to až do 33 g/1 a jejich CHSK i BSK^ jsou nepřiměřeně vysoké .·

Jejich mléčný zákal je naprosto stálý, nemizí ani po několika měsících. Zpracování popsaných odpadních vod ztěžuje silné pěnivost; při jakémkoli přečerpáváni vzniká stálá a hustá pěna, která znemožňuje využití běžných čistírenských procesů.

Zpracování navíc ztěžuje i ta skutečnost, že zmíněné odpady jsou nestandardní kvality, zejména oo do obsahu polystyrenu i co do velikosti suspendovaných částic, takže čistící postupy vhodné pro odpadní vody s vysokým obsahem polystyrenu, selhávají v těch případech, kde je jeho obsah nižší.

Běžně doporučované postupy, jako např. neutralizace vápnem za současného vyloučení zbytků emulgovaného podílu a koagulace s následným neředěním ostatními odpadními vodami, nebo řešení spočívající v neutralizaci kyselých roztoků vápnem snásledným 'Čiřením chloridem železítým jsou zcela nedostatečné a v praxi selhávají, protože koagulace proběhne jen nedokonale, nebo neproběhne vůbec.

Nyní byl nalezen způsob, spočívající v destabilizaci suspenze za současného vysrážení polystyrenu, který je pak možno jednoduchými způsoby ze směsi oddělit a případně využít jako izolační hmotu, přídavek do malty při zdění tvárnic, výrobě tepelně izolačních bloků a j.

Tento způsob spočívá v tom, že na suspenze polystyrenu odpadající z výroby se působí alkalickými činidly k dosažení pH vyššího než 6, nebo alkalickými činidly k dosažení pH vyššího než 6 a oxidačními činidly, např. látkami uvolňujícími aktivní chlor, jako chlorem, chlorovou vodou, alkalickými chlornany, chlorovým vápnem, chloraminy, chlorderiváty kyseliny isokyanurové, případně manganistanem draselným, dvojchromanem draselným, peroxidem vodíku, perkyselinami, ozonem, nebo jejich směsmi v množstvích 0,0001 až 5 g/1 a ohřevem suspenze na 60 až 180 °C a následným ochlazením.

To znamená, že v případě suspenzí s vyšším obsahem polystyrenu a nezvýšených množstvích stabilizátoru se čisticího efektu dosahuje již pouhou alkalizací suspenzí a následným ohřevem - v technicky nejjednodušším případě k varu.

Během krátkodobého varu dojde k hydrolýze stabilizátoru a k vysrážení polystyrenu ve formě kuliček, či drtě a k úplnému vyčiřeni roztoku, který zbaven organického podílu, zákalu a pěnivosti je možno pak s výrazně sníženým CHSK (až o 90 95) již bez nebezpečí vypouštět.

V těch případech, kdy je obsah polyesteru v odpadních suspenzích nižší, příp. je vyšší obsah stabilizátoru, je nutno za účelem dokonalé destabilizace přidat k zalkalizované suspenzi ještě vhodné oxidační činidlo, nebo jejich směsi.

Použití vyšších teplot a tlaků reakční dobu zkracuje.

Příklady provedení:

Příklad 1

200 ml odpadní suspenze z výroby polystyrenu obsahující 14,64 g org. látek/1 (pH 4,48, CHSK 33 800 mg Og/l) bylo zalkalizovéno přídavkem 0,2 g NaOH a povařeno 120 s pod zpětným chladičem. Po filtraci bylo získáno 2,73 g pěnového polystyrenu (tj, 13,65 g/1); slabě opalesoentní filtrát vykazoval CHSK 2 902 mg 0₂/l, oož odpovídá snížení CHSK o 91,40 %.

Příklad 2

Postupem podle př. 1 byla zpracována tatáž suspenze (200 ml), pouze alkalizace byla provedena 0,2 g KOH. Po filtraci bylo získáno 2,69 g pěnového polystyrenu (tj. 14,53 g/1), filtrát vykazoval CHSK 2 945 mg O₂/l, oož odpovídá snížení o 90,06 %.

Příklad 3

Postupem podle přípkladu 1 bylo zpracováno 200 ml odpadní suspenze (pH 3,37, CHSK 20 154 mg Og/l). Za přídavku 4 g Ca(OH)₂ a po ohřevu směsi k varu po dobu 120 s byl získán slabě zakalený filtrát o CHSK 3 707 mg O₂/l, což odpovídá sníženi CHSK o 81,60 ¢.

Příkladě Ke 100 ml odpadní suspenze podle př. 3 bylo přidáno 0,075 g KMnO^ a po jeho rozpuštěni povařeno 120 s pod zpětným chladičem. Vysrážené perličky polystyrenu a manganový kal (5 g) byly odfiltrovány, získaný filtrát byl slabě žlutý, lehce opalescentní o CHSK 3 460 mg 0₂/l, které tak bylo sníženo o 82,74 Ϊ.

Příklad 5

Postupem podle příkladu 4 bylo dosaženo srovnatelného čisticího efektu, ale za přídavku pouze 0,0125 g KMnO^ a 0,1 g NaOH. Získaný filtrát byl čirý, jen slabě nažloutlý, CHSK 3 750 mg O₂/l, což představuje snížení CHSK o 81,4 %.

Příklad 6

Postupem podle příkladu 1 bylo za přídavku 0,02 g chlorového vápna a 0,1 g NaOH zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 3. Filtrát byl čirý, bezbarvý, CHSK 3 2,9 mg O₂/l, což představuje snížení CHSK o 84,02 %.

Příklad 7

Postupem podle příkladu 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 3 za přídavku 0,1 g NaOH a 5 ml chlorové vody, nasycené při 20 °C.

Filtrát byl slabě opalescentní, CHSK 2 975 mg O₂/l, což představuje snížení CHSK o 84,9 %.

Přiklad 8

Postupem podle př. 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 3 za přídavku 0,02 g K₂Cr₂O^ a 0,1 g NaOH. Slabě opalescentní filtrát vykazoval CHSK 3 050 mg O₂/l, což představuje snížení CHSK. o 84,52 lí.

Příklad 9

Postupem pdle přikladu 1 bylo zpraoováho 100 ml odpadní suspenze podle př. 3 za přídavku 2,5 ml 3056 HgOg. Lehce zakalený filtrát vykazoval CHSK 6 800 mg o₂/i, což představuje snížení CHSK o 65,48 %.

Př i kle d 10

Postupem podle příkladu 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 3 za přídavku 1 ml 30% a 0,1 g NaOH. CHSK filtrátu bylo 2 330 mg O₂/l, takže bylo sníženo o 88,17. %.

Přikladli

Postupem podle př. 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze (pH 3,4, CHSK 24 810 mg O₂/l) za přídavku 0,005 g sodné soli kyseliny diohlorisokyanurové a 0,1 g NaOH. CHSK filtrátu bylo 3 230 mg 0₂/l, takže bylo sníženo o 87 %.

Příklad 12

Postupem podle příkladu 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 11 za přídavku 0,0005 g sodné soli kyseliny trichlorisokyanurové~a 0,1 g NaOH. CHSK filtrátu bylo 2 930 mg Og/l, takže bylo sníženo o 88,2 %.

Přiklad 13

Postupem podle př. 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 11 za přídavku 0,05 g ohloraminu T a 0,1 g NaOH. CHSK filtrátu bylo 3 845 mg O₂/l, což představuje snížení CHSK o 84,5 %.

Příklad 14

Postupem podle příkladu 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 11 za přídavku 0,05 g sodná soli kyseliny peroctové a 0,1 g NaOH. CHSK filtrátu bylo 2 977,2 mg 0₂/l, takže bylo sníženo o 88 %.

Příklad 15

Postupem podle př. 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 11 za přídavku 0,025 g sodné soli kyseliny peroctové, 0,025 g chlorového vápna a 0,1 g NaOH.

CHSK filtrátu bylo sníženo o 91 % a vykazovalo hodnotu 2 233 mg Og/l.

P ř í k 1 a d 16

Postupem podle př. 1 bylo zpracováno 100 ml odpadní suspenze podle př. 11 za přídavku 5 ml vody nasycená ozónem při 10 °C a 0,1 g NaOH. CHSK lehce opalescentního filtrátu bylo sníženo o 83,9 % a vykazovalo hodnotu 3 994 mg Og/l.

Claims

Způsob čistění odpadních vod z výroby pěnového polystyrenů vyznačený tim, že na suspen ze polystyrenu odpadající z výroby se působí alkalickými činidly k dosažení pH vyššího než 6, nebo alkalickými Činidly k dosažení pH vySšího než 6 a oxidačními činidly, např. látkami uvolňujícími aktivní chlor, jako chlorem, chlorovou vodou, alkalickými chlornany, chlorovým vápnem, chloraminy, chlorderiváty kyseliny isokyanurové, případně manganistanem draselným, dvojchromanem draselným, peroxidem vodíku, perkyselinami, ozónem, nebo jejich směsmi - v množstvích 0,0001 až 5 g/1 a ohřevem suspenze na 60 až 180 °C a následným ochlazením