CZ285499B6 - Způsob získávání nejméně jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod - Google Patents
Způsob získávání nejméně jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285499B6 CZ285499B6 CZ96551A CZ55196A CZ285499B6 CZ 285499 B6 CZ285499 B6 CZ 285499B6 CZ 96551 A CZ96551 A CZ 96551A CZ 55196 A CZ55196 A CZ 55196A CZ 285499 B6 CZ285499 B6 CZ 285499B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sludge
- iron
- extraction
- organic
- acidified
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 132
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 51
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 26
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 24
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 16
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 16
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SJWFXCIHNDVPSH-UHFFFAOYSA-N octan-2-ol Chemical compound CCCCCCC(C)O SJWFXCIHNDVPSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CCCC SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 5
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 5
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 3
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 45
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N alumane;iron Chemical compound [AlH3].[Fe] KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 2
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical class C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001902 chlorine oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HLQQMPGKASWZPH-UHFFFAOYSA-N diethyl hexyl phosphate Chemical compound CCCCCCOP(=O)(OCC)OCC HLQQMPGKASWZPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- YJBMMHPCGWCCOH-UHFFFAOYSA-N octan-3-yl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCC(CC)OP(O)(O)=O YJBMMHPCGWCCOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Způsob získávání nejméně jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod extrakcí kapaliny kapalinou, při kterém se vychází z okyseleného kalu odpadních vod obsahujícího ionty alespoň jednoho kovu a organický materiál, okyselený kal odpadních vod se zpracovává okysličovadlem k převedení organického matreriálu do formy, která nemá nepříznivý vliv na následnou extrakci kapaliny kapalinou, takto upravený okyselený kal z odpadní vody se podrobuje extrakci kapaliny kapalinou, přičemž se získá organická fáze obsahující ionty alespoň jednoho kovu a následně se oddělí ionty alespoň jednoho kovu od organické fáze.
ŕ
Description
(57) Anotace:
Kov, jímž je železo a popřípadě hliník, se extrahuje z koagulantu odpadních vod. K okyselenému kalu odpadních vod, obsahujícímu ionty železa a popřípadě hliníku a organické látky, se přidává okysličovadlo ke zmenšení množství organických látek, které nepříznivě ovlivňují následnou extrakci kapaliny kapalinou, a k oxidaci dvojmocného železa, obsaženého v okyseleném kalu odpadních vod, na trojmocné železo, načež se takto upravený okyselený kal odpadních vod extrahuje kapalinou za získání organické fáze obsahující ionty železa a popřípadě hliníku, z níž se potom oddělí ionty železa a popřípadě hliníku.
Způsob získávání alespoň jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu získávání alespoň jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod extrakcí kapaliny kapalinou. Získává se železo a popřípadě hliník z koagulantu odpadních vod.
Dosavadní stav techniky
Likvidace kalu odpadních vod je hlavním problémem v jednotkách čištění vody. Je to hlavně způsobeno obsahem těžkých kovů v kalu. Je obtížné najít vhodná místa pro odpad a s rostoucími standardy se stává vyplňování zemních dutin stále nákladnějším. Z tohoto pohledu se stává rostoucí měrou významnou myšlenka recyklace kalů z odpadních vod. Úplná recyklace kalu odpadní vody by znamenala recyklaci koagulantů (železa a hliníku), částí organických látek kalu, získávání fosforu a separace těžkých kovů z kalu. Až dosud byla recyklace kalu realizována pouze částečně. Nejsou výrobní způsoby separace koagulačních chemikálií a fosforu z kalu.
Kal pochází z různých zdrojů čištění odpadních vod, například ze stádií předběžné, souběžné a následné precipitace. Jedním z možných způsobů zpracování kalu je napřed jeho odvodnění na obsah suché pevné látky 15 až 25% a pak jeho použití v zemědělství, ke kompostování, zpopelnění nebo odvezení odvodněného kalu na skládku.
Jiným možným postupem je okyselit precipitační kal k rozpuštění kovů. Nerozpustné látky se odstraní filtrací. Rozpuštěné kovy a fosfor se vysrážejí a získá se kal nazývaný kovový kal. Kovový kal obsahuje železo a hliník z použitého koagulačního činidla a kromě toho fosfor a těžké kovy. Postup se může provádět také za zvýšené teploty ke zlepšení výtěžnosti a filtrovatelnosti, což jsou odvodňovací vlastnosti kalu. Zpracovávaný kal může být kalem předběžné, souběžné a následné precipitace, nebo jejich směsí.
Další alternativou zpracování kalu je hydrolýza, kde účelem je hydrolýza organického materiálu kalu na sloučeniny s krátkým řetězcem k využití v pozdějších stádiích procesu Čištění odpadní vody, zejména jako zdroje uhlíku v denitrifikačním stupni. V průběhu hydrolýzy se kovy surového kalu rozpouštějí v hydrolyzačním roztoku. Při tak zvané tepelné kyselé hydrolýze je teplota 150 až 160 °C a hodnota pH je nižší než 2, s výhodou 1 až 1,5. Po hydrolýze se oddělí nerozpuštěná část, to je organický kal, což je kal obsahující hlavně nerozpuštěné organické látky a částečně anorganický materiál, například vlákna a silikátové minerály. Hodnota pH získaného roztoku se zvýší až na přibližně neutrální úroveň zásadou, takže rozpuštěné kovy se vysrážejí v podobě hydroxidů a fosfátů. Vysrážený kal, to je kovový kal, se pak oddělí. Kovový kal obsahuje železo a hliník a také fosfor a těžké kovy.
Při čištění odpadních vod se acidifikace ani hydrolýzy kalu běžně nepoužívá. Jedním z důvodů je nízká ziskovost. Dalším problémem je kovový kal, který nemá použití. Kovový kal obsahuje těžké kovy, které činí kal škodlivým odpadem pro životní prostředí.
Kovový kal může být rozpuštěn v kyselině sírové nebo případně v kyselině chlorovodíkové a nerozpustné látky mohou být odfiltrovány. Kyselý roztok filtrátu obsahuje srážedla, fosfor a těžké kovy. Nelze ho recyklovat nebo využít jinak než jako takového a neexistují způsoby k separaci prvků.
Rozpouštěcí extrakce, to je extrakce kapalina-kapalina, je dobře známou metodou oddělování různých prvků od sebe a v zásadě by bylo možno jí použít k separaci uvedených prvků. Jsou však potíže při aplikaci extrakce na okyselený kovový kal uvedeného druhu nebo na jakýkoli jiný
- 1 CZ 285499 B6 okyselený kal z čištění odpadních vod. Kyselý roztok, získaný vyloužením kalu odpadních vod kyselinou sírovou, nejenom obsahuje rozpuštěné kovy, ale obsahuje také nerozpustné jemné částice, kolodiální složky, huminové kyseliny atd. Tyto nečistoty tvoří nežádoucí organický zbytek (crud), který má nejvíce nepříznivý vliv na extrakci. Významnou měrou zpomaluje přenos hmoty a oddělování fází. Při oddělování fází, po styku s organickou a vodnou fází se tato látka obvykle hromadí jako zvláštní vrstva mezi fázemi. Proto existence nerozpustného zbytku bránila využívání extrakčních metod při získávání železa a hliníku z okyseleného odpadního kalu.
Rozpouštěcí extrakce kovů ze silně kyselinových roztoků je známa ze zpracování vypotřebovaných mořicích lázní. Americký patentový spis číslo US 5 051 186 uvádí takový způsob k separaci železa a zinku za použití rozpouštěcí extrakce diethylhexylfosfátem (DEHPA) jakožto extrakčním činidlem. Získávání hliníku pomocí rozpouštěcí extrakce směsí monoethylhexylfosfátu (MDEHPA) a DEHPA popsali Comwell a Zoltek (J. Water Pollut. Control Fed., sv. 49, str. 600 až 612). Proces, používající rozpouštěcí extrakce organickými extraktanty k odstranění železa z vodných kyselinových roztoků, je popsán v evropském patentovém spise číslo EP 58148, který se týká získávání čisté kyseliny extrakcí iontů železa do organického rozpouštědla. Rozpouštěcí extrakce použitá k selektivnímu získávání rozpuštěného železa a hliníku může při použití vhodného rozpouštědla, oddělit železo a hliník od těžkých kovů.
Úkolem vynálezu je vyvinout způsob, kterého by bylo možno použít k získávání alespoň jednoho kovu, obzvláště železa, nebo železa a hliníku, z okyseleného kalu odpadních vod, při němž by se z převážné části odstranily shora uvedené nedostatky.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob získávání alespoň jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod extrakcí kapaliny kapalinou, přičemž alespoň jedním kovem je železo a popřípadě hliník pocházející z koagulantu odpadních vod, podstata tohoto způsobu je v tom, že se k okyselenému kalu odpadních vod, obsahujícímu ionty železa a popřípadě hliníku a organické látky, přidává okysličovadlo ke zmenšení množství organických látek, které nepříznivě ovlivňují následnou extrakci kapaliny kapalinou, a k oxidaci dvojmocného železa, obsaženého v okyseleném kalu odpadních vod, na trojmocné železo, načež se takto upravený okyselený kal odpadních vod extrahuje kapalinou za získání organické fáze obsahující ionty železa a popřípadě hliníku, z níž se potom oddělí ionty železa a popřípadě hliníku.
Jako okysličovadlo se přidává roztok peroxidu vodíku o koncentraci alespoň 30 % hmotnostních. Dalšími možnými okysličovadly jsou kyslík, ozon, manganistan draselný, dvojchroman draselný, chlor a oxid chloričitý.
Okyselený kal odpadních vod se filtruje po přidání okysličovadla nebo se okyselený kal odpadních vod filtruje před přidáním okysličovadla.
Extrakce kapaliny kapalinou se provádí vextrakčním stupni ave vypuzovacím (stripovacím) stupni, přičemž se v extrakčním stupni uvádí okyselený kal odpadních vod do styku s extrakčním roztokem nemísitelným s vodou za vzniku vodné fáze a organické fáze obohacené ionty železa a popřípadě hliníku, vodná fáze se od organické fáze oddělí, organická fáze se ve vypuzovacím stupni uvádí do styku s kyselým vodným vypuzovacím roztokem za vzniku vodné fáze, obohacené ionty železa a popřípadě hliníku, a organické fáze a vodná fáze obohacená kovovými ionty se oddělí od organické fáze.
Používá se extrakční roztok obsahující organický fosfát, jako je alkylfosfát, a organické rozpouštědlo.
-2CZ 285499 B6
Používá se alkylfosfát vybraný ze skupiny zahrnující monoalkylfosfáty, jako je mono-(2ethylhexyl)fosfát, dialkylfosfáty, jako je di-(2-ethylhexyl)fosfát, a trialkylfosfáty, jako je tributylfosfát, ajejich směsi, přičemž se jako organické rozpouštědlo používá uhlovodíkové rozpouštědlo s dlouhým řetězcem, jako je petrolej.
Používá se extrakční roztok obsahující dále alkohol s dlouhým řetězcem, jako je 2-oktanol.
Hodnota pH se v průběhu extrakce upravuje přidáním neutralizačního činidla k alespoň částečnému kompenzování poklesu hodnoty pH, způsobovanému protony uvolňovanými z organického fosfátu.
Jako vypuzovací roztok se používá kyselina chlorovodíková nebo kyselina sírová.
Vypuzování (stripování) se provádí za redukčních podmínek, vytvořených použitím vypuzovacího roztoku tvořeného kyselinou siřičitou, získávanou probubláváním oxidu siřičitého vodou, nebo zředěnou kyselinou sírovou.
Okyselený kal odpadních vod, tvořený okyseleným kovovým kalem, se získává z čištění kalu odpadních vod v čističce odpadních vod okyselením a následným srážením kovového kalu z filtrátu.
Extrakční roztok obsahuje organický fosfát, organické rozpouštědlo a případně i alkohol s dlouhým řetězcem. Organickým fosfátem je s výhodou alkylfosfát, jako monoalkylfosfát, to je mono-(2-ethylhexyl)fosfát (MEHPA) a dialkylfosfát, jako di-(2-ethylhexyl)fosfát (DEHPA) nebo trialkylfosfát, jako tributylfosfát, nebo jejich směs, například směs MEHPA a DEHPA (MDEHPA). Extrakční roztok může obsahovat jiná organická reakční činidla. Jedním z nich, o kterém se zjistilo, že je velmi účinné spolu s DEHPA, je derivát hydroxychinolinu, například 8-hydroxychinolin. Organickým rozpouštědlem je s výhodou uhlovodíkové rozpouštědlo s dlouhým řetězcem, jako petrolej. Alkoholem s dlouhým řetězcem může být například 2-oktanol.
Vedle oxidace organických látek má peroxid vodíku v procesu další významnou úlohu. Peroxid vodíku také oxiduje dvojmocné železo na železo trojmocné, což zvyšuje účinnost extrakce železa, jelikož železnatý iont se extrahuje menší měrou do alkylfosfátů při nízkých hodnotách pH (hodnota pH nižší než 1,5). Pokud jde o odstranění organických látek, dává se přednost zpracování peroxidem vodíku před absorpcí aktivovaným uhlím. To je dáno nestejnorodostí napájeného kalového materiálu, která může způsobit neočekávané jevy způsobující ucpání lože pevného aktivovaného uhlí.
Po extrakci a separaci fází se kovové ionty zapojené do rozpouštědla stripují, to je reextrahují se anorganickou kyselinou, jako je kyselina chlorovodíková nebo sírová. Stripování může probíhat za redukčních podmínek. Účinným stripovacím činidlem je kyselina siřičitá vznikající probubláváním oxidu siřičitého kyselinou sírovou nebo vodou. Také se mohou používat ve vodě rozpustné sulfity nebo thiosulfáty, například jako sloučeniny alkalických kovů.
Při extrakci organickými fosfáty vzrůstá kyselost vodné fáze jak se protony z extrakčních činidel uvolňují. Jelikož extrakční kapacita klesá s klesající hodnotou pH, je výhodné provádět extrakci pokud možno při konstantní hodnotě pH. Toho lze dosáhnout přidáváním neutralizujících činidel, jako je hydroxid sodný nebo amoniak během extrakce. Hodnota pH vodné fáze musí však být pod 1,5, jelikož při vyšší hodnotě pH začínají rozpuštěné kovy precipitovat. Železo například precipituje ve formě fosfátu nebo hydroxidu železitého.
Okyseleným kalem odpadních vod, který je zpracováván způsobem podle vynálezu, je například okyselený kovový kal, nazývaný kovový kal, získaný podrobením kalu z odpadních vod
-3CZ 285499 B6 z čističek odpadních vod zpracování kyselinami po němž následuje precipitace kovového kalu z filtrátu.
Vynález je podrobně objasněn v následujícím popisu za pomoci následujících obrázků, přičemž obr. 1 znázorňuje okyselovací proces kalu v podobě blokového diagramu a obr. 2 znázorňuje schematicky způsob podle vynálezu.
Na obr. 1 je schematicky znázorněn postup zpracování kalu z čističky odpadních vod. Kovy v kalu se rozpouštějí v roztoku během okyselování. Nerozpustná část, to je organický kal, se oddělí, přičemž organický kal obsahuje předně nerozpustný organický materiál, jako vlákna případně nerozpustný anorganický materiál jako silikátové minerály. K neutralizaci roztoku a k vysrážení kovů se přidá do roztoku zásada, například vápno. V následném separačním stupni se oddělí kovový kal. Filtrát se ponechá do pozdějších stupňů zpracování odpadní vody.
Jak bylo shora uvedeno, rozpustí se kovový kal v kyselině sírové, nebo případně v kyselině chlorovodíkové a nerozpustné látky se oddělí filtrací. Filtrační roztok obsahuje například železo (maximálně 6 %) jak ve formě železnatých, tak železitých sloučenin, hliník (maximálně 1 %), vápník (maximálně 1000 ppm), hořčík (maximálně 100 ppm), olovo (maximálně 100 ppm), měď, titan a kadmium.
Na obr. 2 je znázorněno, jak se roztok zavádí napájecím potrubím 1 do míchací nádoby 3, kde se kal dostává do styku se silným peroxidem vodíku ze zásobníku 2 peroxidu vodíku. Koncentrace H2O2 v zásobníku 2 peroxidu vodíku je s výhodou 30 % nebo vyšší. Peroxid vodíku reaguje s huminovými kyselinami, což způsobuje zvyšování teploty, jehož iychlost a výše závisí na rychlosti přidávání. Roztok se pak zfiltruje porézním médiem jako je například Fullerova hlinka, k odstranění jemných suspendovaných pevných látek, ve filtru 4. Pevná část se z filtru 4 odstraní mimo zařízení.
Filtrát z filtru 4 se vede prvním potrubím 6 do extrakčního stupně 10. do prvního mísiče 7 vícestupňové linky mixer-usazovací nádrž. V mísiči 7 se filtrát dostává do styku se směsí rozpouštědel obsahující alkylfosfátovou složku, jako jsou DEHPA, MEHPA nebo jejich směs (MDEHPA), rozpuštěné uhlovodíky s dlouhým řetězcem, jako petrolej, alkoholický modifikátor s dlouhým řetězcem, jako je 2-oktanol. Poměr organické fáze k vodné fázi a podíl minimálního objemu alkylfosfátů závisí na koncentraci železa a hliníku určených k extrakci. Alkoholická složka je nutná k usnadnění oddělení fází v usazovacích nádržích 8. K zabránění nárůstu kyselosti a ke zvýšení účinnosti extrakce je možno do mísičů přidat hydroxid sodný nebo amoniak.
Vodná fáze se přepustí do první usazovací nádrže 9 vícestupňové usazovací linky k odstranění vypotřebovaného organického roztoku, který se dekantuje nebo odstraní. Zbylá kyselina obsahující kovové ionty jiné než ionty železa a hliníku se vede druhým potrubím 11 k dalšímu zpracování. Železnaté ionty se do organického rozpouštědla úplně nepřenesou.
Organická fáze obohacená ionty železa a hliníku se vede z usazovací nádrže 8 do stripovacího stupně 20. Stripování neboli reextrakce železa a hliníku se provádí na vícestupňové lince mísičů, usazovací nádrže 13 a usazovací nádrže 14, kde se extrakt dostává do styku s anorganickou kyselinou přiváděnou ze zásobníku 12 kyseliny. Kyselinou může být silná kyselina chlorovodíková, jejíž koncentrace je s výhodou 6 N. Jako taková je kyselina chlorovodíková účinnější než kyselina sírová, avšak stripování může být usnadněno vytvořením redukčních podmínek, kdy železité ionty jsou převáděny na ionty železnaté. Těchto redukčních podmínek lze dosáhnout například probubláváním oxidu siřičitého kyselinou sírovou. Redukčním podmínkám lze dále napomoci použitím železného prášku spolu s oxidem siřičitým. Vodná fáze z usazovací nádrže 14 se čistí od vypotřebovaného rozpouštědla v řadě usazovacích nádrží 15. Vyrobený kyselý
-4CZ 285499 B6 produkt obsahující železo a hliník se uskladňuje v nádrži 16. Zbylé rozpouštědlo se dekantuje a vypouští se třetím potrubím 17.
Organické rozpouštědlo z usazovací nádrže 14 se čistí od vypotřebované kyseliny ve vícestupňové usazovací lince 18 a vrací se zpět do extrakčního stupně 10, kde se přidává také upravené ředidlo čtvrtým potrubím 19. Kyselý zbytek z usazovací linky 18 se vypouští pátým potrubím 22.
Vynález blíže objasňují, nijak však neomezují následující příklady praktického provedení.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Získá se roztok vzniklý vytoužením kovu z odpadní vody obsahující kal se zředěnou kyselinou sírovou a odfiltrováním zbylého nerozpustného materiálu. Hodnota pH získaného roztoku je přibližně 1 ajeho hustota 1080 kg/m3. Roztok obsahuje hmotnostně 0,6 % dvojmocného železa, 1,8 % trojmocného železa a 0,21 % hliníku. Během 60 minut se přidá 10 ml peroxidu vodíku do 120 ml uvedeného roztoku v míchací buňce. V průběhu přidávání peroxidu vodíku vzroste teplota ze 20 °C na 55 °C. Roztok se znovu zfiltruje filtrem Fullerovy hlinky. Tloušťka filtračního lože je 10 mm. 60 ml roztoku filtrátu se uvede do styku se 180 ml extrakčního organického rozpouštědla tak, že poměr organické fáze k vodné fázi je 3:1. Organické rozpouštědlo sestává z 22,5% MDEHPA, 67,5% petroleje a 10% 2-oktanolu. MDEHPA obsahuje 45 % MEHPA a 55 % DEEHPA. Po 20 minutách míšení se směs převede do dělicí nálevky k oddělení fází. Organická fáze se od vodné fáze oddělí velmi rychle, během 10 až 15 sekund. Mezi fázemi není zjištěn žádný odpad. Účinnost extrakce vyplývá z tabulky Ia.
Tabulka Ia - Účinnost extrakce
Složka celkové železo hliník
Účinnost
96,4 %
21,3 %.
Do styku se uvede 25 ml organického extraktu obohaceného železem a hliníkem se 6 M kyselinou chlorovodíkovou v míchací nádobě na dobu 20 minut. Pak se fáze oddělí v dělicí nálevce. Oddělení je opět rychlé. Účinnost stripování ukazuje tabulka Ib.
Tabulka Ib - Účinnost stripování
Složka celkové železo hliník
Účinnost
52,9 %
70,8 %.
Příklad 2 (srovnávací příklad)
Postup podle příkladu 1 se opakuje, avšak nepřidá se peroxid vodíku. Zaváděný roztok obsahuje hmotnostně 1,14% dvoumocného železa, 0,66% trojmocného železa a 0,18% hliníku. Usazovací doba po extrakci je přibližně 5 minut. Mezi vrstvami organické a vodné fáze je patrné značné množství odpadu.
Účinnost extrakce je patrná z tabulky II.
-5 CZ 285499 B6
Tabulka II
Složka celkové železo hliník
Příklad 3
Účinnost
82,7 %
85,6 %.
Opakuje se postup podle příkladu 1, avšak během 20 minut se přidají 4 ml peroxidu vodíku a při extrakci se udržuje konstantní hodnota pH 0,9 přidáváním 25 % hydroxidu amonného a teplota 22 až 23 °C. Zaváděný roztok obsahuje hmotnostně 1,17% dvojmocného železa, 0,53% trojmocného železa a 0,17% hliníku. Doba usazování po extrakci je přibližně 30 sekund. Je patrné malé množství odpadu. Účinnost extrakce je patrná z tabulky III.
Tabulka III
Složka celkové železo hliník
Účinnost
99,1 %
99,0 %.
Příklad 4
Opakuje se postup podle příkladu 1, avšak 150 ml extraktu se stripuje 150 ml IM kyseliny sírové za redukčních podmínek za současného probublávání oxidu siřičitého směsí v autoklávu za míchání při konstantní teplotě 25 °C a za tlaku okolí po dobu 60 minut.
Účinnost stripování je patrná z tabulky IV.
Tabulka IV
Složka celkové železo hliník
Účinnost
35,3 %
59,1 %.
Příklad 5
Kovový kal se okyselí zředěnou kyselinou sírovou a nerozpustný materiál se oddělí filtrací. Filtrát má hodnotu pH 1 a hustotu 1080 kg/m3. Roztok obsahuje hmotnostně 2,0% železa, 0,17% hliníku a 0,28% TOC (total organic content = celkový obsah organických látek). Do 120 ml roztoku se přidá 5 ml peroxidu vodíku (10 %). Získaný roztok se zfíltruje na Fullerově hlince. Hloubka filtračního lože je 10 mm. Zfiltrovaný roztok obsahuje hmotnostně 1,48% trojmocného železa, 0,3% dvojmocného železa, 0,15% hliníku a 0,2% TOC. Do 50 ml zfiltrovaného roztoku se přidá 150 ml organického roztoku obsahujícího 27,5 % DEHPA, 67,5 % Shelsoll K (parafin s 11 atomy uhlíku) a 5 % 2-oktanolu. Směs se míchá 60 minut při teplotě 50 °C. Použitím IM hydroxidu sodného se hodnota pH udržuje na konstantní výši pH 1. Po extrakci se směs přelije do dělicí nálevky, kde dojde k oddělení fází během přibližně 10 minut. Rafínát obsahuje hmotnostně 0,03 % Fe trojmocného železa, 0,15 % dvojmocného železa, 0,1 % hliníku a 0,14 % TOC. Výtěžky extrakce jsou uvedeny v tabulce V. Jak shora uvedeno, je obsah TOC v předzpracovaném roztoku 0,20 %, což znamená, že celkový obsah uhlíku poklesl v předběžném zpracování peroxidem vodíku. Výtěžek TOC je 16 % což znamená, že tento podíl
-6CZ 285499 B6
TOC ze zavedeného roztoku se převedl do organické fáze. Výtěžek celkového železa je vysoký (88 %).
ml organické fáze obsahující železo a hliník se mísí s 6M kyselinou chlorovodíkovou po dobu 60 minut. Fáze se rychle oddělí. Výtěžek stripování železa je přibližně 50 %.
Příklad 6 (porovnávací příklad)
Postup je podobný jako podle příkladu 5 s tou výjimkou, že se nepřidá peroxid vodíku. Podle tohoto příkladu se filtruje dvakrát přes Fullerovu hlinku. Filtrační roztok obsahuje hmotnostně 0,57 % trojmocného železa, 1,24 % dvojmocného železa, 0,15 % hliníku a 0,25 % TOC. Filtrace nemá ve skutečnosti vliv na TOC. V porovnání s příkladem 5 není velký rozdíl v separaci fází, je však velký rozdíl ve výtěžcích, jak je patrno z tabulky V. Rafinát obsahuje 0,02 % trojmocného železa, 1,1 % dvojmocného železa, 0,09 % hliníku a 0,26 % TOC. Stripování probíhá stejně jako podle příkladu 5. Výtěžek TOC je velmi malý. Výtěžek celkového železa je značně nižší (42 %) než podle příkladu 5.
Příklad 7 (porovnávací příklad)
Postup je podobný jako v příkladu 5 s tou výjimkou, že se peroxid vodíku nepřidává. Předběžné zpracování sestává ze zpracování roztoku aktivním uhlím a z následné filtrace Fullerovou hlinkou. Množství aktivního uhlí je 15g/100ml roztoku. Granule aktivního uhlí použité ke zpracování se přesijí sítem 1 m.k odstranění menších granulí. Směs aktivního uhlí a roztoku se pomalu míchá po dobu 20 minut, aniž se aktivní uhlí rozmělní. Po míchání se směs zfiltruje ložem Fullerovy hlinky. Zfiltrovaný roztok obsahuje hmotnostně 0,54 % trojmocného železa, 1,25% dvojmocného železa, 0,16% hliníku a 0,13 % TOC. Extrakce se provede stejně jako podle 5. Rafinát obsahuje hmotnostně 0,02 % trojmocného železa, 1,17 % dvojmocného železa, 0,08% hliníku a 0,15% TOC. Výtěžky extrakce jsou udány v tabulce V. Jak z tabulky V vyplývá, nepřevedl se podle tohoto příkladu žádný organický materiál do organické fáze. Výtěžek celkového železa je značně nižší (38 %) než podle příkladu 5.
Příklad 8 (porovnávací příklad)
Postup je podobný jako podle příkladu 5 s tou výjimkou, že se peroxid vodíku nepřidává. Předběžné zpracování sestává ze zpracování roztoku oxidem hlinitým (ALCOA) a z následné filtrace Fullerovou hlinkou. Množství oxidu hlinitého je 15 g/100 ml roztoku. Granule oxidu hlinitého, použité ke zpracování, se přesejí sítem 1 m.k odstranění menších granulí. Směs oxidu hlinitého a roztoku se pomalu míchá po dobu 20 minut, aniž se oxid hlinitý rozmělní. Po míchání se směs zfiltruje ložem Fullerovy hlinky. Zfiltrovaný roztok obsahuje hmotnostně 0,45 % trojmocného železa, 1,20 % dvojmocného železa, 0,26 % hliníku a 0,26 % TOC. Při předběžném zpracování se žádný TOC neodstraňuje. Extrakce se provede stejně jako podle příkladu 5. Rafinát obsahuje hmotnostně 0,02 % trojmocného železa, 1,02 % dvojmocného železa, 0,14 % hliníku a 0,26% TOC. Výtěžky extrakce jsou udány v tabulce V. Jak z tabulky V vyplývá, nepřevedl se podle tohoto příkladu žádný organický materiál do organické fáze. Výtěžek celkového železa je velmi nízký (41 %).
-7CZ 285499 B6
Příklad 9
Postup je podobný jako podle příkladu 5 s tou výjimkou, že zpracování peroxidem vodíku následuje až po filtraci Fullerovou hlinkou. Předběžně zpracovaný roztok obsahuje hmotnostně 1,65 % trojmocného železa, 0,12 % dvojmocného železa, 0,15 % hliníku a 0,19 % TOC. Obsah TOC naznačuje, že dochází k podobnému poklesu TOC jako podle příkladu 5. Extrakce se provede stejně jako podle příkladu 5. Rafínát obsahuje hmotnostně 0,04 % trojmocného železa, 0,07% dvojmocného železa, 0,13% hliníku a 0,17% TOC. Výtěžek extrakce z předběžně zpracovaného roztoku do organické fáze je 7 %. Tento výsledek naznačuje, že podobně jako podle příkladu 5, je část organického materiálu v takové formě, že se přenáší z předběžně zpracovaného roztoku do organické fáze. Výtěžek celkového železa je ještě vyšší než podle příkladu 5.
Tabulka V - Výtěžky extrakce podle příkladů 5 až 9
| Příklad Způsob předběžného zpracování | Výtěžek extrakce (%) | |||||
| Fe | Fe3 | Fe2+ | Al | TOC | ||
| 5 | HzOz + f.e.0 | 88 | 98 | 40 | 20 | 16 |
| 6 | f.e. dvakrát | 42 | 97 | 16 | 43 | 2 |
| 7 | aktivní uhlí + f.e. | 38 | 96 | 12 | 53 | 0 |
| 8 | oxid hlinitý + f.e. | 41 | 97 | 15 | 56 | 0 |
| 9 | f.e. + H2O2 | 94 | 97 | 40 | 10 | 7 |
0 f.e.= filtrace Fullerovou hlinkou.
Z přehledu výsledků příkladů 5 až 9 zřetelně vyplývá, že peroxid vodíku zvyšuje účinnost extrakce. Část tohoto jevu lze vysvětlit skutečností, že peroxid vodíku transformuje dvojmocné železo (Fe2+) na daleko lépe extrahovatelnou formu, tedy trojmocné železo (Fe3+). Existuje ještě další účinek, který transformuje organický materiál do formy usnadňující filtraci. Použití peroxidu vodíku také zvyšuje výtěžek dvojmocného železa (Fe2+). Použije-li se jako hlavních extrakčních činidel MEHPA aDEHPA, zvýší se podstatně množství odpadu, jestliže se peroxidu vodíku nepoužije (příklad 2). Tyto závěry platí obzvláště pro extrakci železa. Výsledky hliníku nejsou tak zřejmé, a to je částečně způsobeno poměrně malým množstvím hliníku v původním roztoku.
Průmyslová využitelnost
Vynález se týká způsobu získávání nejméně jednoho kovu, obzvláště železa a popřípadě také hliníku z okyseleného kalu odpadních vod. Kal pochází zvláště z procesů čištění odpadních vod, kde dochází k precipitaci použitím chemikálií obsahujících železo a hliník.
Claims (12)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob získávání alespoň jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod extrakcí kapaliny kapalinou, přičemž alespoň jedním kovem je železo a popřípadě hliník pocházející zkoagulantu odpadních vod, vyznačující se tím, žesekokyselenému kalu odpadních vod, obsahujícímu ionty železa a popřípadě hliníku a organické látky, přidává okysličovadlo ke zmenšení množství organických látek, které nepříznivě ovlivňují následnou extrakci kapaliny kapalinou, a k oxidaci dvojmocného železa, obsaženého v okyseleném kalu odpadních vod, na trojmocné železo, načež se takto upravený okyselený kal odpadních vod extrahuje kapalinou za získání organické fáze obsahující ionty železa a popřípadě hliníku, z níž se potom oddělí ionty železa a popřípadě hliníku.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako okysličovadlo přidává roztok peroxidu vodíku o koncentraci alespoň 30 % hmotnostních.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se okyselený kal odpadních vod filtruje po přidání okysličovadla.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se okyselený kal odpadních vod filtruje před přidáním okysličovadla.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se extrakce kapaliny kapalinou provádí v extrakčním stupni a vypuzovacím stupni, přičemž se v extrakčním stupni uvádí okyselený kal odpadních vod do styku s extrakčním roztokem nemísitelným s vodou za vzniku vodné fáze a organické fáze obohacené ionty železa a popřípadě hliníku, vodná fáze se od organické fáze oddělí, organická fáze se ve vypuzovacím stupni uvádí do styku s kyselým vodným vypuzovacím roztokem za vzniku vodné fáze, obohacené ionty železa a popřípadě hliníku, a organické fáze a vodná fáze obohacená kovovými ionty se oddělí od organické fáze.
- 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se používá extrakční roztok obsahující organický fosfát, jako je alkylfosfát, a organické rozpouštědlo.
- 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se používá alkylfosfát vybraný ze skupiny zahrnující monoalkylfosfáty jako je mono-(2-ethylhexyl)fosfát, dialkylfosfáty, jako je di-(2-ethylhexyl)fosfát, a trialkylfosfáty, jako je tributylfosfát, ajejich směsi, přičemž se jako organické rozpouštědlo používá uhlovodíkové rozpouštědlo s dlouhým řetězcem, jako je petrolej.
- 8. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se používá extrakční roztok obsahující dále alkohol s dlouhým řetězcem, jako je 2-oktanol.
- 9. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se hodnota pH v průběhu extrakce upravuje přidáním neutralizačního činidla k alespoň částečnému kompenzování poklesu hodnoty pH, způsobovanému protony uvolňovanými z organického fosfátu.
- 10. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se jako vypuzovací roztok používá kyselina chlorovodíková nebo kyselina sírová.
- 11. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se vypuzování provádí za redukčních podmínek, vytvořených použitím vypuzovacího roztoku tvořeného kyselinou siřičitou, získávanou probubláváním oxidu siřičitého vodou, nebo zředěnou kyselinou sírovou.-9CZ 285499 B6
- 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se okyselený kal odpadních vod, tvořený okyseleným kovovým kalem, získává z čištění kalu odpadních vod v čističce odpadních vod okyselením a následným srážením kovového kalu z filtrátu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI933751A FI97289C (fi) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Menetelmä ainakin yhden metallin talteenottamiseksi hapolla käsitellystä jätevesilietteestä |
| PCT/FI1994/000377 WO1995006005A1 (en) | 1993-08-26 | 1994-08-26 | Method for recovering at least one metal from an acidified waste water sludge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ55196A3 CZ55196A3 (en) | 1996-07-17 |
| CZ285499B6 true CZ285499B6 (cs) | 1999-08-11 |
Family
ID=8538485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ96551A CZ285499B6 (cs) | 1993-08-26 | 1994-08-26 | Způsob získávání nejméně jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6010630A (cs) |
| EP (1) | EP0715604B1 (cs) |
| KR (1) | KR100341613B1 (cs) |
| AT (1) | ATE174575T1 (cs) |
| AU (1) | AU7501394A (cs) |
| CA (1) | CA2170241C (cs) |
| CZ (1) | CZ285499B6 (cs) |
| DE (1) | DE69415325T2 (cs) |
| DK (1) | DK0715604T3 (cs) |
| ES (1) | ES2126140T3 (cs) |
| FI (1) | FI97289C (cs) |
| NO (1) | NO311798B1 (cs) |
| PL (1) | PL177508B1 (cs) |
| WO (1) | WO1995006005A1 (cs) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW580484B (en) * | 2001-12-31 | 2004-03-21 | Yu-Cheng Lin | Method for treating sludge containing heavy metals |
| AU2003900241A0 (en) * | 2003-01-21 | 2003-02-06 | Australian Organic Resources Pty Ltd | The extraction and treatment of heavy metals in sewage sludge |
| SE534505C2 (sv) * | 2009-08-31 | 2011-09-13 | Easymining Sweden Ab | Återvinning av aluminium från fosforinnehållande material |
| US10377648B2 (en) | 2009-09-18 | 2019-08-13 | The Texas A&M University System | Selenium removal using aluminum salt at conditioning and reaction stages to activate zero-valent iron (ZVI) in pironox process |
| CN106517477A (zh) | 2009-09-18 | 2017-03-22 | 得克萨斯州A&M大学系统 | 用于处理被污染流体的零价铁/氧化铁矿物/亚铁复合物 |
| CN102020378A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-04-20 | 天津长芦汉沽盐场有限责任公司 | 一种浓缩卤水净化脱色工艺方法 |
| FR2980788B1 (fr) | 2011-09-30 | 2014-11-07 | Veolia Water Solutions & Tech | Procede de traitement d'un effluent contenant des metaux |
| KR20150056429A (ko) * | 2013-11-15 | 2015-05-26 | 김용환 | 용매 추출을 이용한 슬러지와 폐수를 포함하는 하수의 처리방법 |
| DE102014007294A1 (de) | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Rainer Pommersheim | Verfahren und technischer Prozess zum Behandeln von Feststoffen und Flüssigkeiten, sowie belastetem Erdreich und Gewässern |
| US11084742B2 (en) | 2014-12-19 | 2021-08-10 | The Texas A&M University System | Activated hybrid zero-valent iron treatment system and methods for generation and use thereof |
| WO2020027682A2 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | Qatar Foundation | Hydrocarbon oligomer solvent systems for sequestering trace organic impurities from water |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3649220A (en) * | 1969-12-23 | 1972-03-14 | Us Interior | Recovery of zinc and nickel from waste phosphate liquor |
| DE2846620C2 (de) * | 1978-10-26 | 1980-09-11 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen auf Polyolefinbasis |
| US4311676A (en) * | 1978-09-08 | 1982-01-19 | Minemet Recherche | Process for the recovery of uranium contained in phosphated compounds |
| US4261959A (en) * | 1979-12-18 | 1981-04-14 | Gte Products Corporation | Process for extracting ferric iron from an aqueous solution |
| US4343706A (en) * | 1980-08-04 | 1982-08-10 | Purdue Research Foundation | Method of removing heavy metals from industrial waste streams |
| US4348228A (en) * | 1980-09-09 | 1982-09-07 | World Resources Company | Yield of metal values from incinerated sludges |
| AT370449B (de) * | 1981-02-10 | 1983-03-25 | Ruthner Industrieanlagen Ag | Verfahren zum aufbereiten verbrauchter, eisenionen enthaltender behandlungsfluessigkeiten oder laugungsfluessigkeiten fuer metallhaeltige werkstoffe oder erze durch fluessig-fluessigextraktion |
| FR2503130B1 (fr) * | 1981-03-31 | 1985-10-31 | Interox | Traitement d'eaux et de gaz de rejet contenant des composes organiques sulfures |
| US4539119A (en) * | 1983-07-26 | 1985-09-03 | Cann Everett D | Process for the treatment of waste and contaminated waters with improved recovery of aluminum and iron flocculating agents |
| DE8626617U1 (de) * | 1986-10-04 | 1988-08-11 | Gütling GmbH, 70736 Fellbach | Vorrichtung zum Extrahieren von Metallen aus Abwässern |
| US5188735A (en) * | 1987-03-23 | 1993-02-23 | Rhone-Poulence Chimie | Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction |
| US5028334A (en) * | 1987-07-13 | 1991-07-02 | American Cyanamid Company | Selective recovery of tin by solvent extraction using branched tertiary phosphine oxides |
| US4956154A (en) * | 1988-03-09 | 1990-09-11 | Unc Reclamation | Selective removal of chromium, nickel, cobalt, copper and lead cations from aqueous effluent solutions |
| AT398986B (de) * | 1989-02-06 | 1995-02-27 | Prior Eng Ag | Verfahren zum aufarbeiten von sauren, fe-haltigen lösungen, insbesondere abfallbeizlösungen |
| JP2650065B2 (ja) * | 1989-08-21 | 1997-09-03 | ペルメレック電極株式会社 | 硫酸の回収方法 |
| US5102556A (en) * | 1990-03-30 | 1992-04-07 | Union Oil Company Of California | Method for rendering ferric hydroxide sludges recyclable |
| EP0530396A1 (de) * | 1991-09-04 | 1993-03-10 | INDUSTRIE AUTOMATION SONDERTECHNIK GmbH & CO KOMMANDITGESELLSCHAFT | Verfahren zur Phosphatfällung mit Eisenhydroxid |
| US5229003A (en) * | 1991-09-19 | 1993-07-20 | Bhp Minerals International Inc. | Recovery of base materials from geothermal brines |
| DE4134003A1 (de) * | 1991-10-14 | 1993-04-15 | Peroxid Chemie Gmbh | Chemisch-oxidatives verfahren zur reinigung hochbelasteter abwaesser |
| US5433855A (en) * | 1992-06-05 | 1995-07-18 | Zeneca Limited | Process for extracting metal values from aqueous solution |
| FI97288C (fi) * | 1993-08-26 | 1996-11-25 | Kemira Oy | Jätevesilietteen käsittelymenetelmä |
-
1993
- 1993-08-26 FI FI933751A patent/FI97289C/fi active
-
1994
- 1994-08-26 EP EP94924900A patent/EP0715604B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-26 CA CA002170241A patent/CA2170241C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-26 PL PL94313140A patent/PL177508B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1994-08-26 DK DK94924900T patent/DK0715604T3/da active
- 1994-08-26 WO PCT/FI1994/000377 patent/WO1995006005A1/en active IP Right Grant
- 1994-08-26 KR KR1019960700953A patent/KR100341613B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-26 CZ CZ96551A patent/CZ285499B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1994-08-26 DE DE69415325T patent/DE69415325T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-26 AU AU75013/94A patent/AU7501394A/en not_active Abandoned
- 1994-08-26 US US08/601,052 patent/US6010630A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-26 ES ES94924900T patent/ES2126140T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-26 AT AT94924900T patent/ATE174575T1/de not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-02-23 NO NO19960732A patent/NO311798B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100341613B1 (ko) | 2002-11-23 |
| ES2126140T3 (es) | 1999-03-16 |
| DE69415325D1 (de) | 1999-01-28 |
| WO1995006005A1 (en) | 1995-03-02 |
| DK0715604T3 (da) | 1999-08-23 |
| FI933751A0 (fi) | 1993-08-26 |
| PL313140A1 (en) | 1996-06-10 |
| CA2170241C (en) | 2002-05-28 |
| EP0715604A1 (en) | 1996-06-12 |
| NO960732L (no) | 1996-04-24 |
| KR960703808A (ko) | 1996-08-31 |
| DE69415325T2 (de) | 1999-04-29 |
| ATE174575T1 (de) | 1999-01-15 |
| NO960732D0 (no) | 1996-02-23 |
| CZ55196A3 (en) | 1996-07-17 |
| PL177508B1 (pl) | 1999-11-30 |
| FI97289B (fi) | 1996-08-15 |
| NO311798B1 (no) | 2002-01-28 |
| EP0715604B1 (en) | 1998-12-16 |
| FI97289C (fi) | 1996-11-25 |
| AU7501394A (en) | 1995-03-21 |
| CA2170241A1 (en) | 1995-03-02 |
| US6010630A (en) | 2000-01-04 |
| FI933751A7 (fi) | 1995-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ291247B6 (cs) | Způsob zpracování kalu z odpadních vod obsahujících alespoň jeden kov | |
| JP3284275B2 (ja) | 廃水スラッジの処理方法 | |
| US9963759B2 (en) | Method for recovering ash from waste incineration | |
| CZ323099A3 (cs) | Způsob zpracování kalu vznikajícího při zpracování odpadních vod | |
| CZ285499B6 (cs) | Způsob získávání nejméně jednoho kovu z okyseleného kalu odpadních vod | |
| US5262063A (en) | Multiple-stage precipitation process for heavy metals in aqueous solution | |
| RU2109686C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
| EP2916922B1 (en) | Treatment of alkaline bauxite residue | |
| US4455234A (en) | Process of extracting a metal value | |
| RU2351665C2 (ru) | Способ извлечения фосфора | |
| KR100523518B1 (ko) | 알루미늄 응집제의 회수 및 탈수 케익의 매립 복토재로의 재활용을 통한 정수 슬러지 처리 시스템 | |
| CZ55690A3 (cs) | Způsob zpracování kyselých roztoků s obsahem železa, zvláště odpadních mořících roztoků | |
| CN1239721C (zh) | 含砷物料的处理方法 | |
| KR20250067875A (ko) | 인산 화합물의 프로세싱 | |
| WO1998004752A1 (en) | Hydrometallurgical zinc recovery process and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20100826 |