DE1517627B1

DE1517627B1 - Verfahren zur Behandlung von in Abwasserklaeranlagen verschmutzten Filtergeweben

Info

Publication number: DE1517627B1
Application number: DE19631517627D
Authority: DE
Inventors: Baarson Robert Eugene; Berenschot Donald Jack; Willhoite James M
Original assignee: Armour and Co
Current assignee: Armour and Co
Priority date: 1962-08-31
Filing date: 1963-08-21
Publication date: 1969-10-23
Also published as: FR1367276A; GB1046966A

Description

ζ. B. Dacron*, oder andere Filtergewebe befinden. Diese Filteranlagen dienen beispielsweise zur Entfernung von staubförmigen Teilchen aus Abwässern. Sollen derartige Filtrierungsanlagen in wirksamer

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren beispielsweise Hydrochloride. Acetate, Nitrite, SuI-von in Abwasserkläranlagen verschmutzten Filter- täte, Hydrohroniide. Hydrojodidc od. dgl., wobei geweben zur Entfernung von Pilzen, Schmutz, öl. jedoch in der Regel die Verwendung des Hydro-F'ett und verstopfenden Salzen. chloridsalzes vorzuziehen ist. Als Komponente c)

.Die Reinigung von Filtergeweben, welche in 5 werden vorzugsweise quatcrnüre Ammoniumsalze Filtrierungsvorrichtungen verwendet werden, stellt mit 2 bis 10 Mol Propylenoxyd oder Äthylenoxyd seit langem ein Problem dar. Es existieren beispiels- eingesetzt. Verschiedene Anionen, wie beispielsweise weise Filtrieranlagen, in denen Hunderte von Troni- die Chloride, kommen in Frage, wobei jedoch in melfiltern eingebaut sind, wobei sich in diesen der Regel Methylsulfat bevorzugt wird."
Trommelfiltern Filtergewebe aus Polyesterfaser, wie ₁₍, In zweckmäßiger Weise werden die vorstehend

genannten drei Komponenten in etwa gleichen Mengen eingesetzt. Das erfindungsgemäß angestrebte Ziel wird jedoch auch dann erreicht, wenn diese Bestandteile innerhalb breiter Bereiche variiert

Weise arbeiten, so ist es erforderlich, die Filter- _IS werden. Beispielsweise kann eine Mischung \eigewebe in relativ kurzen Zeitabständen einer Be- wendet werden, die aus 5 Teilen der Alkylenoxyd handlung zu unterziehen, um ihre Filtriereigen- enthaltenden quaternären Verbindung zusammen schatten wieder auf den ursprünglichen Zustand mit 1 bis H) Teilen des Alkylammoniumsalzes und zu bringen. 1 bis 10 Teilen des primären Aminsalzes besteht.

Bisher wurden zur Reinigung von Filtergeweben ₂o Das Vermischen der drei Komponenten kann von Abwasserkläranlagen drei Methoden ange- auf jede beliebige Weise durchgeführt werden. Es wendet, wobei es während der wärmeren Jahreszeit wurde jedoch festgestellt, ».laß sich in besonders erforderlich ist, alle diese drei Methoden der Reihe zweckmäßiger Weise eine Mischung in der Weise nach durchzuführen. Für jede Behandlung sind herstellen läßt, daß man das Aminsalz in einer etwa 8 Stunden erforderlich. Demzufolge benötigt 25 Isopropanol- oder Isopropanol-Wasser-Zubereitung man zur Durchführung der kombinierten Behänd- herstellt und die beiden anderen Bestandteile anlung eine lange Behandlungszeit, während welcher schließend zusetzt, wobei die Konzentration in Isodie Filter außer Betrieb sind. Außerdem ist der propanol derart gewählt wird, daß zum Schluß in Einsatz von kostspieligen Chemikalien bei jeder dem Ansatz eine Konzentration der Bestandteile Behandlung erforderlich. Eine dieser Behandlungen 30 der Mischung von nicht mehr als 72",, (Gewicht/ besteht darin, Detergentien zur Entfernung von öl, Volumen) vorliegt. Diese obere Grenze wird auf Schmutz, Fett od. dgl. zu verwenden. Bei der Durch- Grund von physikalischen Erwägungen abgesteckt, führung einer zweiten Behandlung werden zum Ab- da bei einer Konzentration von mehr als 72% lösen von Salzen, beispielsweise Eisensalzen, die (Gewicht/Volumen) der Bestandteile der Mischung sich in den Fasern der Gewebe angesammelt haben, 35 die Zubereitung zu viskos wird. In der Regel Salzsäure oder ähnliche Verbindungen verwendet. werden Konzentrationen zwischen 3 und 5O"/o In der dritten Behandlungsstufe werden alkalische (Gewicht/Volumen) der Bestandteile der Mischung Mittel eingesetzt, um einen Pilzwuchs in den Ge- eingehalten. Beispielsweise kann die Zubereitung webefasern zu zerstören. eine Konzentration von 36"/₀ (Gewicht/Volumen)

Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren 40 oder 42% (Gewicht/Volumen) der Bestandteile der zur wirksamen Reinigung von Filtergeweben von Mischung aufweisen.

Abwasserkläranlagen, das in einer einzigen Be- Die Komponente a) der Mischung kann beispiels-

handlungsstufe in kurzer Zeit durchgeführt werden weise aus Talgtrimethylammoniumchiorid der Formel kann.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße 45
Verfahren gelöst. Dieses Verfahren zur Behandlung
von in Abwasserkläranlagen verschmutzten Filtergeweben zur Entfernung von Pilzen, Schmutz, öl,
Fett und verstopfenden Salzen ist dadurch gekennzeichnet, daß während einer Zeitspanne von mehr 50
als 1 Stunde eine Mischung in einer maximalen
Menge von 72% (Gewicht/Volumen) mit derartigen
Geweben kontaktiert wird, die aus bestehen. Unter »Talg« ist der Rest von Talgfett-

a) einem aliphatischen quaternären Ammonium- säuren zu verstehen, und zwar handelt es sich dabei salz, das wenigstens eine Alkylgruppe mit 55 um gesättigte und nichtgesättigte Kohlenwasser-10 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält, stoffgruppen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, vor-

b) einem primären Alkylaminsalz, das 10 bis zugsweise Oleyl, Palmityl, Stearyl sowie geringere 18 Kohlenstoffatome in dem Alkylsubstituenten Mengen an Myristyl, Palmitoleyl, Linoleyl, Myaufweist, und ristoleyl, Margaryl, Lauryl und Pentadecyl.

c) einer aliphatischen quaternären Ammonium- fo Die Komponente b) der Mischung kann beispielsverbindung mit wenigstens einer Alkylgruppe weise aus Dodecylaminhydrochlorid der Formel
mit ungefähr 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, die

2 bis ungefähr 25 Mol eines Alkylenoxyd- H

substituenten mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen enthält, besteht. 65 H₂₅C₁, — N ■ HCl
Das Anion der vorstehend erwähnten Kompo- !

nente a) kann Chlorid, Nitrit od. dgl. sein. Als H

Aminsalze b) kommen verschiedene Salze in Frage, bestehen.

CH₁
R — N — CH₃

CH₃

R - Talg

Cl

Die dritte Komponente tier Mischung kann hydriertes Γηΐμ - bis - (2 - huliox} prop} 1) - mclhylammoniiimmelhvlsiiltat der Formel

^IIiC ,CH, - CU
RN

CH, CH

OH

on

CH₃SO₃-

R ^ hydrierter Talg

m.mh. I inter dem Begriff »hydrierter Talg« sollen die Reste von hydrierten Fettsäuren verstanden werden, wobei es sieh in erster Linie um Stearyl- und Palmitylreste handelt, während kleinere Mengen an Myristyl-, Palmitoleyl- und Oleylresten vorliegen. Außerdem sind ungefähr die gleichen Mengen an anderen gesättigten Alkylresten vorhanden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Amin-■ verbindungen aus den Säuren in der Weise hergestellt werden, daß zuerst ein Nitril gebildet wird, welches anschließend hydriert wird. Auf diese Weise enthält das Stickstoffderivat die gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen wie der Fettsäurerest.

Die erfindungsgemäß verwendete Mischung wird durch Vermengen der drei Komponenten in der oben beschriebenen V/eise hergestellt. Das erhaltene Produkt ist bei Zimmertemperatur flüssig und besitzt folgende Eigenschaften:

0.01",,,

1. pH

2. Absolute Viskosität

3. Relative Dichte

4. Flammpunkt

6.3

0,1",,

5.9

5. Brennpunkt

< 0,5 Poise
0.912

-ν-80 C
(Cleveland Open Cup)

88 C

(Cleveland Open Cup)

ΟιΟ .1 ο

6. Oberflächenspannung 36,0 Dyn/cm

35 Dyn/cm

Es hat sich herausgestellt, daß die vorstehend angegebene Mischung bei einer Verwendung in einer Menge von 3 bis 42% (Gewicht/Volumen) der Bestandteile der Mischung in wirksamer Weise ein Filtergewebe zu reinigen vermag und ein Verstopfen des Gewebes durch Pilzwuchs zu verhindern in der Lage ist. Wird eine Mischung mit 9 bis 42% (Gewicht/Volumen) der Bestandteile der Mischung zur Behandlung eines Gewebes eingesetzt, und zwar durch Sättigen des Gewebes mit dieser Zubereitung und anschließendes Einwirkenlassen der Zubereitung während einer Zeitspanne von 4 bis 12 Stunden, bevor mit Wasser gespült wird, dann kann man feststellen, daß das auf diese Weise behandelte Filtergewebe erneut seiner Bestimmung zugeführt werden kann, da seine ursprüngliche Filtrierwirkung wieder hergestellt worden ist. Die Zubereitung kann durch Sprühen, Tauchen od. dgl. auf das Gewebe aufgebracht bzw. in das Gewebe eingebracht werden. Gegebenenfalls läßt sich das Gewebe in situ beispielsweise auf einer Filtertrommel behandeln, indem man den Filtertrog mit einer wäßrigen Lösung der Behandlungszubereitung füllt. Beispielsweise kann man in den üblichen Filleianlagen ilen Trog mit etwa 11001 Wasser, tue 1.5 bis 1.7 1 der Zubereitung, welche einen Gehalt zwischen 9 und 42"ο (Gewicht Volumen) der Bestandteile der Mischung aufweist, enthält, füllen. Die Filtertrommel und das Gewebe können in dem die Behandlungszubereitung enthaltenden Wasser gedreht werden, und zwar unter solchen Bedingungen, als ob sich die Filtertrommel in Betrieb befände. Die Behandlung erfolgt während einer Zeitspanne von etwa 4 bis 12 Stunden, worauf mit Wasser gespült wird. Wird die Zubereitung der erfindungsgemäßen Mischung auf irgendeine geeignete Methode auf das zu reinigende Filtergewebe aufgebracht, wobei die

is Zubereitung eine Konzentration von etwa 50",I (Gewicht Volumen) der Bestandteile der Mischung aufweist, so kann die Behandlungszeit auf etwas mehr als I Stunde reduziert werden. Beträgt die Konzentration der Zubereitung 3 bis 42"Ίι (Gewicht/

-ο Volumen) der Bestandteile der Mischung, dann sollte eine Kontaktierungszeit mit dem Gewebe von 4 bis 12 Stunden aufrechterhalten werden, bevor mit Wasser gespült wird. Werden zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Filtertrommel und das Gewebe einfach innerhalb des Filtertroges, der Wasser, welchem die oben angegebene Zubereitung zugesetzt worden ist. enthält, umlaufen gelassen, so läßt sich das Reinigen des Filtergewebes während relativ kurzer Zeitspannen durchführen.

Vorzugsweise wird das Wasser in einer solchen Menge eingesetzt, daß der Trog praktisch gefüllt ist. Dabei enthält das Wasser etwa 0,15 bis 1,5°'» der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Zubereitung der erfindungsgemäßen Mischung. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das behandelte Filtergewebe nicht nur in wirksamer Weise gereinigt, sondern auch gegenüber einer Verstopfung durch Pilzwuchs immunisiert. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Eine Mischung aus gleichen Teilen Talgtrimethylammoniumchlorid, Dodecylaminhydrochlorid und hydriertem Talg-bis-(2-hydroxypropyl)-methylammo-

niummethylsulfat in einer Konzentration von 42% (Gewicht'Volumen) der Bestandteile der Mischung wird mit 11001 Wasser vermischt, worauf etwa 15,1 1 der erhaltenen Zubereitung dazu benutzt werden, um den Filtertrog einer Abwasseraufbereitungsfilteranlage zu füllen. Die Filtertrommel und das verschmutzte Gewebe werden durch das die Behandlungszubereitung enthaltende Wasser in der üblichen Weise rotieren gelassen. Nach dem Abspülen mit Wasser werden die Trommel und das Filter untersucht, wobei man feststellt, daß das Filter frei von Pilzen, Schmutz, öl, Fett und verstopfenden Salzen ist. Die Filtriereigenschaften des Gewebes entsprechen denen eines neuen Gewebes.

, Beisp i e 1 2

. ^r

Es wird nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise verfahren, wobei jedoch die Zubereitung 9% (Gewicht/Volumen) der Bestandteile der Mischung enthält und die Trommel mit dem Gewebe während einer Zeitspanne von mehr als 12 Stunden rotieren gelassen wird, bevor mit Wasser gespült wird. Dabei wird das Gewebe vollständig erneuert.

BAD ORIGINAL

Beispiel 3

hin auf einer umlaufenden Filtertrommel aufgebrachtes Filiergewebe wird mit einer Lösung, die 36" ο (Gewicht Volumen) der Bestandteile der Mischung enthält, besprüht, bis das Gewebe gesättigt ist. Anschließend wird das Gewebe wählend einer Zeitspanne von 10 Stunden sich selbst überlassen und dann mit Wasser gespült. Man stellt fest, daß das Gewebe frei von Schmutz, öl. Fett und Pilzwuchs ist und hinsichtlich seiner Fillriereigenschuflcn einem neuen Gewebe ähnelt.

•B e i s ρ i e 1 4

Das Gewebe wird nach der im Beispiel 3 beschriebenen Methode mit einer Zubereitung besprüht, deren Konzentration 42¹Vo (Gewicht Volumen) der Bestandteile der Mischung beträgt. Das Gewebe wird während einer Zeitspanne von 4 Stunden sich selbst überlassen und anschließend mit Wasser gespült. Danach isl das Gewebe \ ollständig regeneriert und läßt sich erneut zum Filtrieren verwenden.

Beispiel 5

I's werden Versuche /ui Bestimmung der bakleiiziden Wirksamkeit der Zubereilimg gegen Ahwassers bakterien durchgeführt. Die Mischung aus Talgtrimclhylammoniumchlorid. Dodecylaminhydrochlorid und hydriertem Talg-bis-(2-hvdiO.\ypropyl)-mcthylammoniummelhylsulfat (jeweils gleiche Mengen dieser Bestandteile) wird in einer Verdünnung

ig von 1 : 80(KK) in destilliertem Wasser und 210 ppm

. Calcium- und Magnesiumearbonat enthaltendem Wasser auf ihre bakterizide Wirksamkeit unteisucht.

Die Untersuchung wird nach (3. P. Fitzgerald.

is Applied Microbiology. 7. 205. Juli 1959. durch geführt. Die Methode wird dahingehend modifiziert, daß an Stelle des im Allenschen Medium verwendeten Phosphatpulfers ein 0.2 m-Zilralpufier verwendet wird. Diese Änderung ist ei forderlich, weil Calcium- und Magnesiumphosphate ausgefällt weiden, wenn die Untersuchungen in hartem Wasser durchgeführt werden. Zu Vergleichs/wecken wird 1 ppm Chlor zugesetzt.

Ergebnisse

Verminderung der Abwasser-Bakterien, die germiziden Mitteln ausgesetzt werden

RD-3I6O-NP¹)

Verdünnung

Dest. H₂O
Anzahl verblieben
% getötet

210 ppm CaCO.)
Anzahl verblieben
"Ό getötet

Chlor 1 ppm

Dest. H₂O Anzahl verblieben ⁰A. getötet

210 ppm CaCO₁ Anzahl verblieben % getötet

1 : 80 (KK)

	23 (XX	Organismen ml	M)	120	10
	20	M)
		Minuten	180	140	13(K)
17(K)	600	210	99.2	99.4	94.5
92.4	97.4	99.1	190	160	16(K)
2100	1000	410	99.2	99.3	93,2
90,1	95.6	98,2	40	29	640
1000	180	46	99.8	99.9	97,2
95,6	99,2	99.8	27	45	740
970	210	25	99.9	99.8	96.8
95.8	99,1	99.9

M) I Wi Mumien

120

340
98.5

510

97.8

460
98.0

370
98.4

184	92
99.2	99,6
340	230
98.5	99.0
210	140
99.1	99.4
190	110
99.2	99.5

69
99.7

210
99.1

93
99.6

95
99.6

¹I Mischung wie im Beispiel 1 beschrieben.

Infolge der hohen bakteriziden Wirkung, der oberflächenaktiven Eigenschaft sowie der Reinigungskraft und der sonstigen Eigenschaften läßt sich die erfindungsgemäße Zubereitung für eine innerhalb relativ kurzer Zeit durchzuführende Behandlung von verstopften und verschmutzten Filtergeweben, wie sie in Abwasserkläranlagcn verwendet werden, ein setzen. Dabei läßt sich die crfindungsgemäße Be- (>o handlung auch ohne Abnehmen der Filtergewebe von den Trommeln durchführen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von in Abwasserklaranlagcn verschmutzten F'illergeweben zur Entfernung von Pilzen. Schmutz, öl. Fett und verstopfenden Salzen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß während einer Zeitspanne von mehr als 1 Stunde eine Mischung in einer maximalen Menge von 72"n (Gewicht Volumen) mit derartigen Geweben konlakliert wird, die aus

a) einem aliphatischen quaternären Ammoniumsalz. das wenigstens eine Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält,

b) einem primären Alkylaminsalz, das K) bis 18 Kolilenstoflatome in dem Alkylsubstituenten aufweist, und

c) einer aliphatischen quaternären Ammoniumverbindung mit wenigstens einer Alkylgruppe mit ungefähr 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, die 2 bis ungefähr 25 Mol eines Alkylenoxjdsubstiluenten mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen enthält, besieht.

7 8

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch ge- kennzeichnet, daß eine Mischung verwendet kennzeichnet, daß eine Mischung verwendet wird. wird, die aus etwa 1 bis 10 Gewichtsteilen des die aus etwa gleichen Gewichtsteilen der drei Bestandteils a). 1 bis 10 Gewrchtsteilen des Bestandteile a). b) und e) besteht. Bestandteils b) und 5 Gewichtsteilen des Bestand-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- teils c) besteht.