DD296310A5 - Verfahren zur mikrobiellen aufarbeitung von gelatinebeschichteten filmtraegermaterialien zur rueckgewinnung von silber und silberverbindungen sowie der filmunterlagen unter gleichz. reinigung des dabei anfallenden abwassers - Google Patents

Abstract

Verfahren zur mikrobiellen Aufarbeitung von gelatinebeschichteten Filmtraegermaterialien zur Rueckgewinnung von Silber und Silberverbindungen sowie der Filmunterlagen unter gleichzeitiger Reinigung des anfallenden Abwassers, dadurch gekennzeichnet, dasz in zwei miteinander verpflochtenen Prozeszstufen, Waschprozesz der beschichteten Filmtraegermaterialien und Produktion der Waschfluessigkeit bei gleichzeitigem drastischem Abbau des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes der Waschfluessigkeit, eine durchgaengig kontinuierliche Filmwaesche und Enzymloesungsproduktion oder eine chargenweise Filmwaesche bei kontinuierlicher Bereitstellung der gelatinasehaltigen Waschloesung realisiert wird.{Verfahren; mikrobielle Aufarbeitung; gelatinebeschichtete Filmtraegermaterialien; Rueckgewinnung Silber; Silberverbindungen; Reinigung Abwasser, Abbau, Kohlenstoffgehalt; kontinuierliche Filmwaesche}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein biotechnologisches Verfahren zur Rückgewinnung von Silber und Silberverbindungen sowie der Filmunterlagen durch Entfernen der gelatinehaltigen Schichten von Filmmaterial unter gleichzeitiger Reinigung des dabei anfallenden Abwassers.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt somit vorzugsweise in der Film- und Fotoindustrie und in Industriezweigen, wo spezielle Recyclingverfahren zur Reinigung von ähnlich gearteten Produkten und Abwässern notwendig sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Rückgewinnung von Wertkomponenten aus entwickelten und unentwickelten Filmmaterialien setzt eine Ablösung der Beschichtungen der Filmunterlagen voraus.

In der DD 256333 wird ein Verfahren zur Rückgewinnung von Silber und Trägermaterialien beschrieben, bei dem unter Verwendung von gelatinasebildenden Mikroorganismen eine quantitative Ablösung der Emulsionsschicht vom Trägermaterial erreicht werden soll. Dabei werden die aufzuarbeitenden, zerkleinerten Filmmaterialien in wäßriger Suspension mit gelatinasehochaktiven, Gelatinespaltproukte verwertende und silberakkumulierende Bakterien beeinflußt und unter Rühren, Belüften und Aufrechterhalten eines pH-Wertes von 5-8 über einen bestimmten Zeitraum behandelt.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß eine Biomassezüchtung mit den angeführten Mikroorganismenstämmen während des unsterilen Filmwaschprozesses nicht möglich ist. Die Waschaktivität der steril angezogenen Kulturen nimmt während des Filmwaschprozesses schnell ab. Es wäre also ein ständiges Nachimpfen mit steril angezogenen Kulturen notwendig, dessen ökonomische Aufwendungen nicht vertretbar wären. Im unsterilen Fermentationsprozeß sind die angeführten Mikroorganismenstämme nicht kultivierbar, da sie von anderen Stämmen überwachsen werden, die auf den Gelatinebruchstücken und den Stoffwechselprodukten des Prozesses wachsen und in der Regel keine Gelatinasebildner sind.

Darü ber hinaus wäre der Filmwaschprozeß an die Wachstumstemperatur der Mikroorganismenstämme gebunden, die zwischen 27 und 35 liegt, die optimale Waschaktivität mit den von diesen Stämmen ausgeschütteten Enzymen bekannterweise bei 45 bis 55 liegt.

Die angeführte Rückführung der Biomasse ist aus den oben angeführten Gründen nicht effektiv und außerdem wegen der technischen Schwierigkeiten bei derTrennung von Bakterienbiomasse und Silberverbindungen aussichtslos. Darüber hinaus ist eine Aufnahme von Silber, Silberverbindungen und Silberionen durch lebende Zellen dieser Mikroorganismenstämme in der angegebenen Weise nicht nachweisbar. Dagegen führen Silberionenkonzentrationen im Medium von größer 2 mg/l zum Absterben der Kulturen.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist, daß für jede zu waschende Filmcharge die entsprechende Menge an enzymhaltiger Biomassesuspension auf einer externen C-Quelle, vorzugsweise reiner Gelatine, steril angezogen werden müßte, da die angeführten Kulturen schon auf geringe Mengen an bakterizid wirkenden Stoffen mit minderem Wachstum und geringerer Enzymausschüttung reagieren.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein sowohl ökologisch als auch ökonomisch effektiv arbeitendes Verfahren zur Rückgewinnung von Silber und Silberverbindungen sowie der Filmunterlagen aus gelatinebeschichteten Filmmaterialien bei gleichzeitiger Reinigung der organisch belasteten Abwasser zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, daß unter Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile eine mikrobielle Aufarbeitung von gelatinebeschichteten Filmträgermaterialien zur Rückgewinnung von Silberund Silberverbindungen sowie der Filmunterlagen unter gleichzeitiger Reinigung des dabei anfallenden Abwassers erlaubt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in zwei miteinander verflochtenen Prozeßstufen, Waschprozeß der beschichteten Filmträgermaterialien und Produktion der Waschflüssigkeit bei gleichzeitiger drastischer Senkung des Kohlenstoff-und Stickstoffgehaltes des Abwassers, eine durchgängig kontinuierliche Filmwäsche und Enzymlösungsproduktion oder chargenweise Filmwäsche bei kontinuierlicher Bereitstellung der gelatinasehaltigen Waschlösung ermöglicht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiter dadurch aus, indem die aufzuarbeitenden, zerkleinerten Filmmaterialien nur einer gelatinasehaltigen Biomassesuspension, hergestellt nach einem bekannten Verfahren, mit dem gelatinaseaktiven Mikroorganismenstamm Teromonas hydrophila IBTB152-IMET11436, unter Durchmischung solange behandelt werden, bis die Beschichtungen entsprechend den Anforderungen entfernt sind.

Die bei der Filmwäsche anfallenden Lösungen, die hauptsächlich Gelatine und Gelatinespaltprodukte enthalten, werden nach dem Abtrennen eines Großteils der Silberverbindungen und der toten Biomasse teilweise oder vollständig einem Fermentor zugeführt. Im Fermentor werden die organischen Strukturen der Gelatine und der Gelatinespaltprodukte von einer Mikroorganismenpopulation, deren Hauptkomponente der gelatinasebildende Stamm Teromonas hydrophila ist, in einem unsterilen Fermentationsprozeß abgebaut (Degradation des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes um 80%) und dabei eine ausreichende Menge an Gelatinasen gebildet, die die Voraussetzung dafür sind, daß die aus dem Fermentor kontinuierlich ablaufende Biomassesuspension als Waschlösung wieder in der Filmwäsche eingesetzt werden kann, womit der Kreislauf zwischen Fermentor und Filmwäsche geschlossen ist.

Die drastische Abwasserentlastung resultiert auch daraus, daß bei geeigneter Gesamtverfahrensgestaltung nur das erste Spülwasser der vom Waschwasser befreiten Filmunterlage ausgekreist werden muß.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, daß durch den Abbau dergelatinehaltigen Filmbeschichtungen bis zu kleinsten Bruchstücken durch den Einsatz der aus den gelatinehaltigen Filmbeschichtungen erzeugten gelatinaseaktiven Biomassesuspension als Waschlösung die Abtrennbarkeit des Silbers bzw. Silberhalogenids so erleichtert wird, daß ein Silberausbringen mit geeigneten Trennapparaten von mehr als 99% möglich wird, ohne auf die üblichen Fällungsvarianten und unökonomischen großen Absetzbehälter oder Gruben zurückgreifen zu müssen.

Ein anderer Vorteil der durchgreifenden Degradation der Filmbeschichtungen ist, daß die notwendigen Spülvorgänge für die entschichtete Filmunterlage effektiver gestaltet werden können, d. h. daß die Spülwässer im Gegenstromprinzip eingesetzt werden können und so nur noch ein Bruchteil an Frischwasser benötigt wird.

Ausführungsbeispiele

Nachfolgend wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Beispiel 1

Ein zerkleinerter Röntgenfilm, zweiseitig belegt mit Polyethylenterphtalatunterlage (PETP-FiIm), wird in einer Waschvorrichtung langsam gegen die Fließrichtung der gelatinasehaltigen Biomassesuspension bewegt. Die Verweildauer der Filmschnipsel in der Waschlösung beträgt 1 h, die Temperatur der Waschlösung 50 + 5°C. Das Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis beträgt 4:1. Nach der Wäsche werden die Filmschnipsel aus der Waschvorrichtung ausgetragen und 5 Spülvorgängen unterzogen, wobei das Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis ebenfalls auf 4:1 festgelegt ist und die Spülwässer im Gegenstromprinzip eingesetzt werden, d.h., für den ersten Spülvorgang der gewaschenen und abgetropften Filmschnipsel wird das zweite Spülwasser des vorangegangenen Spülprozesses verwendet usw., für den letzten Spülvorgang wird Frischwasser eingesetzt und nur das erste Spülwasser ausgekreist.

Die Waschflüssigkeit aus der Filmwäsche wird in einem mechanischen Trennprozeß vom Silber, den Silberverbindungen und dem Großteil der toten Biomasse befreit und anschließend vollständig in den Fermentationsprozeß zurückgeführt, um die organischen Verbindungen abzubauen und gleichzeitig frische gelatinaseaktive Biomassesuspension zu bilden.

Ein Teil des jeweils 1 .Spülwassers wird nach der Feststoffabtrennung dazu verwendet, die Wasserverluste im Kreislauf Filmwäsche-Fermentation auszugleichen.

Die auszukreisende Wassermenge pro kg zu behandelnden Films beträgt 3,81, worin nur 18% der Ausgangsmenge an Kohlenstoff und 20% an Stickstoff enthalten sind. Das ausgekreiste Abwasser enthält nur 0,05% des maximal rückgewinnbaren Silbers.

Beispiel 2

In einem Waschbehälter werden 5kg eines unentwickelten zerkleinerten Röntgenfilms, zweiseitig belegt, mit Celluloseazetat-Unterlage (AC-FiIm), mit 20I einer gelatinasehaltigen Waschlösung unter Rühren bei einer Temperatur von 50 + 5°C4h gewaschen. Dadurch wird die Waschlösung abgeschlossen und die zurückbleibenden Filmschnipsel unter Rühren analog Beispiel 1 bis zur völligen Sauberkeit gespült.

Die Waschlösung wird nach der Abtrennung der Feststoffanteile zu 50% für den nächsten Waschprozeß bereitgestellt und zu 50% in den Fermentorzur Herstellung der Biomassesuspension geleitet, analog derZielstellung und den Ergebnissen Beispiel 1.

Beispiel 3

Analog Beispiel 2 wird die Filmwäsche durchgeführt. Nach einer Waschzeit von 1 h wird der erste Spülvorgang angeschlossen. In einem 2. Waschvorgang werden mit einer frischen, gelatinasehaltigen Biomassesuspension unter gleichen Bedingungen wie beim ersten Waschvorgang in 2 h die verbleibenden restlichen Beschichtungsanteile von der Filmunterlage entfernt. Diese Waschflüssigkeit wird vollständig im Kreislauf zwischen einem 2. Fermentor und dem Waschbehälter geführt und Verluste mit Wasser aus dem ersten Spülvorgang aufgefüllt. Die restlichen Spülvorgänge werden analog Beispiel 1 durchgeführt.

Beispiel 4

Analog Beispiel 3 werden 2 Waschvorgänge mit einem dazwischengeschalteten Spülvorgang durchgeführt. Der zweite Waschvorgang erfolgt mit einer entsprechenden Menge eines extern erzeugten Enzympräparates. Bei jedem 2. Waschvorgang wird die Hälfte der Waschlösung durch frisch angesetzte Enzymlösung ersetzt. Der Abwasseranfall beträgt etwa 5,8 l/kg zu waschenden Films.

Claims (7)

1. Verfahren zur mikrobiellen Aufarbeitung von gelatinebeschichteten Filmträgermaterialien zur Rückgewinnung von Silber und Silberverbindungen sowie der Filmunterlagen unter gleichzeitiger Reinigung des anfallenden Abwassers, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei miteinander verflochtenen Prozeßstufen, Waschprozeß der beschichteten Filmträgermaterialien und Produktion der Waschflüssigkeit bei gleichzeitigem drastischem Abbau des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes der Waschflüssigkeit, eine durchgängig kontinuierliche Filmwäsche und Enzymlösungsproduktion oder eine chargenweise Filmwäsche bei kontinuierlicher Bereitstellung der gelatinasehaltigen Waschlösung realisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem von den zerkleinerten Filmmaterialien abgelösten Filmbeschichtungen gelatinaseaktive Biomassesuspension produziert wird, mit der bei einer Temperatur von 20-60⁰C und in einem Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis von 1:2 bis 1:6 zerkleinertes Filmmaterial solange behandelt wird, bis alle gelatinehaltigen Beschichtungen vom Filmträgermaterial abgelöst sind und speziell die silberhaltigen Schichten abgebaut und aufgelöst sind.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem 1. Waschvorgang die Überguß-und Emulsionsschichten in 5 bis 30min abgelöst sind und in einem 2. Waschvorgang in 1 bis 3 h die Präparationsschichten entfernt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Abbau der gelatinehaltigen Filmbeschichtungen bis zu kleinsten Bruchstücken und deren Umsetzung zu Biomasse, Kohlendioxid und Wasser die Abtrennbarkeit des Silbers und der Silberverbindungen so erleichtert wird, daß ein Silberausbringen von 99,9% möglich wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß aus der gelatinasehaltigen Biomassesuspension vor dem Einsatz als Filmwaschlösung der Biomasseanteil ganz oder teilweise entfernt wird und dann anderweitig Verwendung findet, z. B. für Biosorptionsprozesse oder als Animpfkultur für andere Fermentationsprozesse.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die mikrobiologische Degradation der Filmbeschichtungen in einem belüfteten und gerührten Behälter nur noch weniger als ein Fünftel der von den Filmen gewaschenen organischen Last ins Abwasser geht.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1—3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die durchgreifende Degradation der Filmbeschichtungen die Spülprozesse der zurückzuführenden Filmunterlage effektiver gestaltet werden können und durch Einsatz der Spülwässer ein Gegenstromprinzip mit nur 3-51 Frischwasser pro kg zu waschendem Film auskommen wird.