Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Abwasseraufbereitung und betrifft ein
verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Schwermetallionen aus Abwässern.
The invention is in the field of wastewater treatment and relates to a
improved process for the separation of heavy metal ions from waste water.
Stand der TechnikState of the art
Für die Härtung von Doppelbindungssystemen oder die Reduktion von Carbonyl- oder
Carboxylverbindungen haben sich seit langer Zeit Übergangsmetallkatalysatoren als besonders
wirksam erwiesen. Metalle, die für diesen Zweck in Betracht kommen - sei es im
elementaren oder oxidischen Zustand - sind beispielsweise Nickel, Mangan, Eisen, Chrom, Zink,
Palladium und Kupfer. Die Herstellung dieser Katalysatoren erfolgt in vielen Fällen über die
Niederschlagung basischer Salze aus Lösungen, die dann abgetrennt und in die Oxide überführt
werden. Dabei fallen Abfalllaugen an, welche entsorgt werden müssen, was mit
Schwierigkeiten verbunden ist, da die Abwässer nach den bestehenden Umweltrichtlinien nur eine
minimale Konzentration an Schwermetallionen gelöst enthalten dürfen. Üblicherweise werden
die Abwässer daher einer Reinigung ("Zementation") unterzogen, bei der die
Schwermetallionen, vor allem Kupfer und Zink, weitgehend entfernt werden. Eine Möglichkeit dazu bietet
die elektrochemische Abscheidung an Eisenspänen, wie sie beispielsweise im
Umweltbericht 2001 der Firma Henkel beschrieben wird. Während diese Art der Abtrennung im
Labormaßstab sehr wirksam ist, zeigt sich in der betrieblichen Praxis, das dort erheblich mehr
Probleme auftreten. Von besonderem Nachteil ist dabei vor allem die sogenannte
"Kanalbildung", d. h. die anfangs vorhandene hohe Oberfläche der Schüttung von Eisenspänen wird
sehr rasch dadurch vermindert, dass sich das Abwasser infolge von Inhomogenitäten in der
Schichtung den leichtesten Weg sucht, so dass kleine Bereiche der Schüttung mit der
gesamten Abwassermenge belastet werden, während der Rest praktisch trocken bleibt. Es liegt
auf der Hand, dass auf diese Weise die Menge an Schwermetallionen nicht zuverlässig auf
einen konstant niedrigen Wert vermindert werden kann.
For the hardening of double bond systems or the reduction of carbonyl or
Carboxyl compounds have long been special transition metal catalysts
proven effective. Metals that are suitable for this purpose - be it in
elemental or oxidic state - are for example nickel, manganese, iron, chromium, zinc,
Palladium and copper. In many cases, these catalysts are produced via the
Precipitation of basic salts from solutions, which are then separated and converted into the oxides
become. This creates waste liquors, which have to be disposed of, what with
Difficulties are associated, since the waste water according to the existing environmental guidelines only one
minimum concentration of heavy metal ions may be dissolved. Usually will
the waste water is therefore subjected to purification ("cementation") in which the
Heavy metal ions, especially copper and zinc, are largely removed. One way to do this
the electrochemical deposition on iron filings, such as in
Henkel Environmental Report 2001 is described. While this type of separation in
Laboratory scale is very effective, is evident in operational practice, which is considerably more there
Problems occur. The so-called is particularly disadvantageous
"Channeling", i.e. H. the initially high surface of the bed of iron shavings
very quickly diminished by the fact that the waste water due to inhomogeneities in the
Stratification is the easiest way to look for small areas of the fill with the
the entire amount of wastewater, while the rest remains practically dry. It is
obvious that in this way the amount of heavy metal ions does not depend on
a constant low value can be reduced.
Demzufolge hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, die Schichtung der
Eisenspäne so zu verbessern, dass eine Kanalbildung vermieden und eine Abreicherung der
Schwermetallionen unter die gesetzlich zulässigen Grenzwerte erreicht wird.
Accordingly, the object of the present invention was to layer the
To improve iron shavings so that channel formation is avoided and depletion of the
Heavy metal ions below the legally permissible limit values is reached.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung von Schwermetallionen aus
Abwässern, bei dem man diese über eine Schüttung von Stahlspänen unterschiedlicher Größe
und Form leitet, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Schüttung aus Schichten von
langgelockten Stahlspänen und darin eingelagerten Gusspänen besteht.
The invention relates to a method for separating heavy metal ions from
Wastewater, where you can do this over a bed of steel chips of different sizes
and form, which is characterized in that the bed of layers of
long-curled steel chips and cast chips embedded therein.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass der Einsatz von Schichten Stahlspänen
unterschiedlicher Form in der Zementation dazu führt, dass die unerwünschte Kanalbildung
zuverlässig vermieden wird und die Schwermetallionen praktisch quantitativ abgetrennt
werden.
Surprisingly, it was found that the use of layers of steel chips
Different shape in the cementation leads to the undesirable channel formation
is reliably avoided and the heavy metal ions are separated practically quantitatively
become.
Im Sinne der Erfindung werden die Stahlspäne schichtweise in das Abwasserbecken
eingebracht, wobei die Schichten eine Stärke von 5 bis 30 cm aufweisen können. In die
Schichtung der langgelockten Stahlspäne werden dann die Gusspäne eingelagert. Das
Zementationsbecken wird auf diese Weise Schicht für Schicht bis zur maximalen Höhe gefüllt. Das
vorzugsweise entgegen der Richtung der Schwerkraft durchtretende ionenhaltige Abwasser
durchströmt die Schüttung ohne Kanalbildung, wobei die gesetzlichen Grenzwerte sicher
unterschritten werden. Üblicherweise liegt der Gehalt an Kupfer und Zink unter 50 ppm. Für
die Durchführung des Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Abwasser die
Schüttung mit konstanter Geschwindigkeit durchströmt und zuvor auf einen neutralen pH-
Wert eingestellt worden ist.
In the sense of the invention, the steel chips are layered in the waste water basin
introduced, wherein the layers can have a thickness of 5 to 30 cm. In the
Layering the long-curled steel shavings are then stored in the casting shavings. The
In this way, the cementation basin is filled layer by layer up to the maximum height. The
preferably ionic wastewater passing through against the direction of gravity
flows through the fill without channel formation, whereby the legal limit values are safe
be undercut. The copper and zinc content is usually below 50 ppm. For
the implementation of the method has proven to be advantageous if the waste water
Flow through the bed at a constant speed and previously to a neutral pH
Value has been set.