DE1300507B - Verfahren zur Erhoehung des Feststoffgehalts von Schlaemmen - Google Patents
Verfahren zur Erhoehung des Feststoffgehalts von SchlaemmenInfo
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Description
Zur Klärung von Suspensionen feinstverteilter Fest- setzen, die entgegengesetzte Ladungen aufweisen. Die
stoffe ist schon eine Reihe von Maßnahmen beschrie- Reihenfolge ist dabei ohne Bedeutung,
ben, die jedoch bis heute noch nicht in allen Fällen zu Eine beträchtliche Verbesserung des Effekts wird
einem befriedigenden Erfolg geführt haben. So ist demgegenüber erzielt, wenn zwei Schlämme, von
z. B. die Reinigung von Indusrieabwässern mit großen 5 denen der eine mit einem Polykation und der andere
Schwierigkeiten verbunden, da solche Abwässer viel- mit einem Polyanion behandelt wurde, vereinigt
fach Schwebstoffe in äußerst feiner Verteilung und ge- werden. Beispielsweise kann ein Teil des zu reinigenden
ringer Konzentration enthalten, so daß bei der Sedi- Schlammes von der Hauptmenge abgetrennt, mit
mentation Schlämme mit einem sehr niedrigen Fest- einem Polyelektrolyten versetzt und dem anderen Teil,
stoffgehalt von z. B. nur 1 bis 2 °/0 entstehen, die für io der zuvor mit einem entgegengesetzt geladenen PoIy-
eine weitere Aufarbeitung durch Filtration od. dgl. elektrolyten behandelt wurde, wieder zugefügt werden,
nicht geeignet sind. Die bekannten Maßnahmen, um Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der
voluminöse Niederschläge in absetzbare oder filtrier- zuletzt genannten Arbeitsweise besteht darin, dem mit
bare Form zu überführen, wie z. B. der Zusatz starker einem Polyanion bzw. Polykation versetzten Schlamm
Elektrolyte, das Arbeiten bei erhöhter Temperatur oder 15 eine kleine Menge einer gut sedimentierenden Disper-
das Abscheiden des Feststoffs im elektrischen Feld, sion von z. B. Eisenoxyd oder Zement, die mit dem
versagen in vielen Fällen oder sind nicht durchführbar. entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten beladen
Auch Zusatz von Polyanionen oder Polykationen be- ist, zuzuführen.
schleunigt zwar die Sedimentationsgeschwindigkeit, In allen beschriebenen Fällen ist eine Erhöhung des
erhöht jedoch selten den Feststoffgehalt des Schlammes. 20 Feststoffgehalts, d.h. eine Verdichtung des Schlam-
Es wurde nun gefunden, daß man den Feststoff- mes, bei der zuletzt genannten Arbeitsweise auf 60°/0
gehalt von Schlämmen wesentlich erhöhen und dadurch des ursprünglichen Volumens, zu verzeichnen,
eine gute Abtrennung erzielen kann, wenn man eine Es besteht auch die Möglichkeit, das Verfahren konkombinierte
Behandlung der Schlämme mit entgegen- tinuierlich durchzuführen, indem man an verschiedenen
gesetzt geladenen Polyelektrolyten durchführt. 35 Stellen längs des Leitungsweges des Schlammes nach-
Unter Polyelektrolyte sollen Makromoleküle ver- einander Polyanionen und Polykationen zuführt und
standen werden, deren funktionelle Gruppen entweder den Schlamm in einem der üblichen Klärbehälter,
in wäßriger Lösung durch Dissoziation hochmoleku- dessen Größe und Ausführung durch Zusammen-
lare Anionen oder Kationen bilden oder aber auf Setzung und Menge der Flüssigkeit bestimmt wird,
Grund ihrer Polarität mit Ionen, hier speziell Poly- 30 abscheidet. Der noch pumpfähige Schlamm kann nach
anionen und -kationen, in Wechselwirkung treten einem der bekannten Verfahren entwässert werden,
können. Die Auswahl der geeigneten Polyelektrolyte bzw.
Als Polyanionen kommen in Frage Alkali- und Am- deren Menge kann durch einfache Vorversuche in
moniumsalze polymerer Säuren, z. B. der Acrylsäure, Meßzylindern ermittelt werden, in die man gleiche
Methacrylsäure, Maleinsäure, Itakonsäure, Vinylsul- 35 Volumina an Proben mit verschiedenen Polyelektro-
fonsäure, Styrolsulfonsäure oder von (Meth)-acryl- lyten bzw. verschiedenen Mengen derselben gibt und
säureestern von Hydroxyalkansulfonsäuren bzw. von die Höhe des Sediments beobachtet. Je niedriger und
Methacrylsäureamiden von Aminoalkansulfonsäuren, kompakter sich dieses absetzt, desto besser ist der
ferner Copolymerisate der genannten Verbindungen Effekt.
mit Styrol, Vinylestern, Vinyläthern, Acryl- und Meth- 40 Das neue Verfahren vergrößert nicht nur die Dichte,
acrylsäureestern, -amiden und -imiden, Acryl- und sondern beschleunigt auch die Absetzgeschwindigkeit.
Methacrylsäurenitril oder von verseiftem Polyacryl- Es ist besonders geeignet zur Abscheidung von Ab-
nitril. wasserschlämmen, Eisensulfidschlämmen, wie sie z. B.
Als geeignete Polykationen seien erwähnt Polymeri- in der Lederindustrie anfallen, oder Metallhydroxidsate
bzw. Mischpolymerisate von gegebenenfalls qua- 45 schlämmen sowie zur Klärung von Suspensionen feinternisierten
Aminoalkylestern der Acryl- oder Meth- verteilter Mineralien u. dgl. Ferner ist es anwendbar
acrylsäure, z. B. ^-Dimethylaminoäthylmethacrylat- zur Abtrennung von Schwebstoffen jeglicher Art,
hydroacetet, Methacrylsäure - β - trimethylammonio- selbst in geringster Konzentration, aus z. B. im Kreisäthylesterchlorid,
weiterhin Vinylammoniumchlorid, lauf geführtem Heiz- oder Kühlwasser. Die nach-4
- Vinyl - N - methylpyridiniumbromid oder Vinyl- 50 stehenden Beispiele zeigen einige Ausführungsformen
pyridiniumhydrochlorid. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Als hochmolekulare Verbindungen mit polaren
Seitengruppen, die mit Polyanionen bzw. -kationen Die verwendeten Polyelektrolyte können durch fol-
in Wechselwirkung treten, eignen sich vor allem Homo- gende Monomerenzusammensetzungen charakterisiert
und Mischpolymerisate des Acryl- und Methacryl- 55 werden:
bemerkenswert ist, daß bei dem neuen Verfahren τ Methacrylsäure und Dimethacrylimid (40/60)
auch solche Polyelektrolyte mit Erfolg eingesetzt (Ammoniumsalz)
werden können, die für sich allein, getrennt angewandt, π Methacrylsäure und Methylmethacrylat (65/35)
keine Flockungswirkung zeigen. 60 (Natriumsalz)
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedenen
Ausführungsarten angewandt werden. Das wesent- HI n-Propylmethacrylat-y-sulfonsäure (Natriumsalz)
Hche, allen gemeinsame Merkmal besteht darin, daß IV £_Dimethylaminoäthylmethacrylat und Meth-
Polyanionen und Polykationen getrennt voneinander acrylsäure-iS-trimethylammonioäthylester-metho-
auf Suspensionen zur Einwirkung kommen. 65 sulfat (20I&U)
Die einfachste, wenn auch nicht mit dem optimalen '
Effekt verbundene Methode besteht darin, die Suspen- V Methacrylsäure - β - trimethylammonioäthylester-
sion nacheinander mit zwei Polyelektrolyten zu ver- chlorid und Methylmethacrylat (35/65)
VI Methacrylsäure - β - (benzyl - dimethylammonio)-äthylesterchlorid
VII Acrylamid
Beispiele Ibis3
Gleiche Volumina einer Suspension, deren Zusammensetzung aus Tabelle 1 (Spalte 1) zu ersehen ist,
wurden mit den 0,l%igen Polyelektrolytlösungen A und B in der angegebenen Menge (mg Polymerisat/1
Suspension) versetzt und nach gründlichem Durchrühren miteinander intensiv gemischt. Der sedimentierte
Schlamm wurde nach 8- bis lOstündigem Stehen abgetrennt. Der Feststoffgehalt des Schlammes wurde
nach Absaugen und Trocknen bestimmt.
| Suspension mg/1 |
PoIy- elektrolyt A mg/1 |
PoIy- elektrolyt B mg/1 |
Schlamm volumen (unbe- handelt = 100) |
| 1. Alumini umhydro xid 50 2. Eisenhy droxid 50 3. Eisen sulfid 100 |
II 0,5 I 0,5 I 1 |
VI 0,5 IV 0,5 IV 1 |
86 79 63 |
Beispiele 4bis 18
Die zu klärende Suspension (Tabellen 2 bis 4) wurde zunächst mit der 0,l%igen Lösung des PolyelektrolytenA
in der angegebenen Menge versetzt und gut durchmischt. Anschließend wurde unter Rühren eine
Suspension zugegeben, die aus einer 0,l%igen Lösung des Polyelektrolyten B und dem Zusatz C bestand.
(Sämtliche Mengenangaben beziehen sich auf das Volumen der zu klärenden Suspension).
Der Feststoffgehalt des abgesetzten Schlammes wurde wie unter Beispiel 1 bis 3 bestimmt.
Tabelle 2
Klärung einer Suspension von Eisensulfid (100 mg/1)
Klärung einer Suspension von Eisensulfid (100 mg/1)
45
| PoIy- elektxolyt A |
0,5 | PoIy- elektrolyt B |
Zusatz C | 0,1 | Schlamm volumen |
| mg/1 | mg/1 | g/l | 0,1 | ***) | |
| 4. - | 0,5 | , | „ | 0,1 | 100 |
| 5.1 | 0,5 | 0,1 | 90 | ||
| 6. - | 0,5 | IV 0,5 | Fe2O3 +) | 0,1 | 100 |
| 7.1 | 0,5 | IV 0,5 | Fe2O3 | 0,1 | 58 |
| 8. Π | 0,5 | IV 0,5 | Fe2O3 | 70 | |
| 9. Ill | V 0,5 | CaCO3++) | 62 | ||
| 10. V | III 0,5 | CaCO3 | 73 | ||
| 11.1 | VII 0,5 | CaCO3 | 67 | ||
Tabelle 3
Klärung einer Suspension von Eisenhydroxid (50 mg/1)
Klärung einer Suspension von Eisenhydroxid (50 mg/1)
55
PoIyelektrolyt A
mg/1
0,5
0,5
0,5
PoIyelektrolyt B
mg/1
IV
IV
IV
0,5
0,5
0,5
Zusatz C g/l
Fe2O3 BaSO4++)
0,1 0,1
Schlammvolumen
60
100 66 79
Klärung einer Suspension
von Aluminiumhydroxid (50 mg/1)
von Aluminiumhydroxid (50 mg/1)
PoIyelektrolyt A
mg/1
15.
16.1
17.11
18.11
16.1
17.11
18.11
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
PoIyelektrolyt B
mg/1
IV
VI
VI
VI
VI
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
ZusatzC
g/l
g/l
Fe2O3
CaCO3
Kaolin
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Schlammvolumen
100
60
60
60
60
78
*) Fe2O3 = Eisenoxidpulver.
**) CaCO3 und BaSO4 als Pulver.
**) CaCO3 und BaSO4 als Pulver.
***) Volumen des aus gleichen Mengen Suspension erhaltenen Schlammes (Bündwert = 100).
Claims (5)
1. Verfahren zur Erhöhung des Feststoffgehalts von Schlämmen, dadurch gekennzeichnet,
daß man entgegengesetzt geladene PoIyelektrolyte getrennt voneinander auf die Schlämme
einwirken läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm nacheinander mit zwei
entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit verschieden geladenen Polyelektrolyten
versetzte Schlämme vereinigt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einem mit einem
Polyelektrolyten versetzten Schlamm geringe Mengen einer gut sedimentierenden Aufschlämmung,
die einen entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten enthält, zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als gut sedimentierende Aufschlämmung
eine Eisenoxydsuspension verwendet wird.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DER34754A DE1300507B (de) | 1963-03-22 | 1963-03-22 | Verfahren zur Erhoehung des Feststoffgehalts von Schlaemmen |
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