DE1953486A1

DE1953486A1 - Waste water hydrogenation to reduce toxi- - city before microbiological purification

Info

Publication number: DE1953486A1
Application number: DE19691953486
Authority: DE
Inventors: Knut Dr Bittler; Walter Dr Himmele
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1969-10-24
Publication date: 1971-05-06

Abstract

Waste waters containing dissolved saturated and/or unsaturated ketones or aldehydes and/or unsaturated alcohols are hydrogenated before charging to biological purification plants in order to prevent presence or formation of cpds. which inhibit decomposition activity of microorganisms. E.g. waste water containing inter alia 3-ketobutanol-1, methylvinyl ketone, methylbutenol and HCHO is hydrogenated, using Ni-Cu-Mn catalyst at 240 degrees C and 300 atm. H2. Filtered solution is separated into aqs. phase with carbonyl no. 1, iodine no. 0 and 2.54 wt.% C, which is further diluted in 1:20 ratio and charged to biological purification plant, and (b) organic phase which is burnt.

Description

Verfahren zum Senken der Toxizität von Abwässern Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Senken der Toxizität von Abwässern, die gesättigte und/oder ungesättigte Ketone oder Aldehyde und/oder ungesättigte Alkohole gelöst enthalten. Process for reducing the toxicity of wastewater is the subject of the invention is a method of lowering the toxicity of wastewater that is saturated and / or Contain unsaturated ketones or aldehydes and / or unsaturated alcohols in dissolved form.

Abwässer aus chemischen Betrieben, die organische Stoffe gelöst enthalten, dürfen nur dann der biologischen Reinigung zugeführt werden, wenn ihr Kohlenstoffgehalt weniger als ein Gewichtsprozent der Lösung beträgt und wenn zugleich ihre Toxizität so gering ist, daß die Abbautätigkeit der Mikroorganismen nur unwesentlich gehemmt wird. Sind jedoch in den Abwässern stark toxische Stoffe, z.B. Methylvinylketon, enthalten, so tritt sehr leicht eine Schädigung der Mikroorganismen ein. Ebenso sind auch Verbindungen im Abwasser unerwünscht, die solche toxischen Stoffe leicht bilden können.Wastewater from chemical plants that contain dissolved organic substances, may only be used for biological cleaning if their carbon content is less than one percent by weight of the solution and if at the same time its toxicity is so low that the degradation activity of the microorganisms is only insignificantly inhibited will. However, if there are highly toxic substances in the wastewater, e.g. methyl vinyl ketone, contain, damage to the microorganisms occurs very easily. as well compounds in wastewater are also undesirable, which easily release such toxic substances can form.

So entsteht z.B. aus 3-Ketobutanol-1, dessen Toxizitätsschwellenwert 20 mg/l Abwasser beträgt, in Gegenwart von sauren Stoffen im Abwasser unter Abspaltung von Wasser, Methylvinylketon, wodurch die Toxizität des Abwassers nachträglich beträchtlich erhöht wird. Zudem lassen sich Stoffe, die wie 3-Ketobutanol-1 gut wasserlöslich sind, durch Extrahieren nur schwer entfernen. Sie erhöhen sogar als Lösungsvermittler für organische Verbindung im Wasser den Gehalt anderer organischer Verbindungen.For example, 3-ketobutanol-1 results in its toxicity threshold 20 mg / l wastewater, in the presence of acidic substances in the wastewater with splitting off of water, methyl vinyl ketone, which subsequently increases the toxicity of the wastewater considerably is increased. In addition, substances such as 3-ketobutanol-1 are readily soluble in water are difficult to remove by extraction. They even raise as a solubilizer for organic compounds in water, the content of other organic compounds.

Es wurde nun gefunden, daß man die Toxizität von Abwässern, die gesättigte und/oder gesättigte Ketone oder Aldehyde und/oder ungesättigte Alkohole gelöst enthalten, auf einfache Weise senkt, wenn man die Abwässer in an sich bekannter Weise hydriert. Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß die sehr toxischen Stoffe in weniger bzw. nicht toxische Stoffe übergeführt werden, die für die Mikroorganismen leichter verträglich sind. Außerdem hat das Verfahren den Vorteil, daß leicht lösliche Stoffe in weniger lösliche Stoffe übergeführt werden, so daß sie zum Teil vor der Einführung in die biologische Kläranlage auf einfache Weise abgetrennt werden können.It has now been found that the toxicity of wastewater that is saturated and / or contain saturated ketones or aldehydes and / or unsaturated alcohols in dissolved form, in a simple way, if you reduce the wastewater in a manner known per se hydrogenated. The new process has the advantage that the very toxic substances in less resp. non-toxic substances are transferred, which are more easily tolerated by the microorganisms are. In addition, the method has the advantage that easily soluble substances in less Soluble substances are transferred so that they are partly before being introduced into the biological sewage treatment plant can be separated in a simple manner.

Die nach dem Verfahren der Erfindung verwendeten Abwässer enthalten vorteilhaft gesättigte und/oder ungesättigte Ketone oder Aldehyde und/oder ungesättigte Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere solche der aliphatischen Reihe. Als Beispiel für die im Abwasser enthaltenen toxischen Stoffe seien genannt: Ketone, wie Methylvinylketon, 3-Ketobutanol, Formaldehyd, Mesityloxid oder ungesättigte Alkohole, wie 3-Methylbuten-2-ol-1.Contain the effluents used according to the method of the invention advantageously saturated and / or unsaturated ketones or aldehydes and / or unsaturated Alcohols having 1 to 6 carbon atoms, especially those of the aliphatic series. Examples of the toxic substances contained in wastewater are: ketones, such as methyl vinyl ketone, 3-ketobutanol, formaldehyde, mesityl oxide or unsaturated Alcohols such as 3-methylbutene-2-ol-1.

Im allgemeinen enthalten die verwendeten Abwässer die genannten Stoffe in einer Konzentration bis zu 15 Gewichtsprozent.In general, the wastewater used contains the substances mentioned in a concentration of up to 15 percent by weight.

Dieser Wert stellt jedoch keine obere Grenze für das Verfahren nach der Erfindung dar. uebliche Abwässer, wie sie im chemischen Betrieb anfallen, haben z.B. eine Carbonylzahl bis etwa 60, eine Jodzahl bis etwa 20 und einen Kohlenstoffgehalt bis etwa 12 Gewichtsprozent.However, this value does not represent an upper limit for the method of the invention. Usual wastewater, as it occurs in chemical operations, have e.g., a carbonyl number up to about 60, an iodine number up to about 20, and a carbon content up to about 12 percent by weight.

Die Hydrierung der Abwässer wird auf übliche Weise in Gegenwart von bekannten Hydrierkatalysatoren, wie Metallen der 6. bis 8. Gruppe des periodischen Systems, die gegebenenfalls auf Träger gebunden sind, durchgeführt. Besonders geeignete Katalysatormetalle sind Cobalt, Nickel, Kupfer für sich oder in Kombination auch mit anderen Metallen, z ß. Mangan.The hydrogenation of the waste water is carried out in the usual manner in the presence of known hydrogenation catalysts, such as metals of the 6th to 8th group of the periodic Systems, which are optionally bound to a carrier, carried out. Particularly suitable Catalyst metals are cobalt, nickel and copper, either alone or in combination with other metals, z ß. Manganese.

Im allgemeinen führt man die Hydrierung bei erhöhter Temperatur, insbesondere bei Temperaturen von 150 bis 3000C, durch. Die Hydrierung kann bei erhöhtem Druck durchgeführt werden. Drücke von 50 bis 300 at haben sich besonders bewährt. Die Hydrierung kann diskontinuierlich oder auf der üblichen Arbeitsweise kontinuierlich durchgeführt werden.In general, the hydrogenation is carried out at elevated temperature, in particular at temperatures from 150 to 3000C. The hydrogenation can take place at elevated pressure be performed. Pressures of 50 to 300 atm have proven particularly useful. the Hydrogenation can be carried out batchwise or continuously in the usual way be performed.

Nach der Hydrierung trennt man vorteilhaft einen Teil der weniger löslichen Alkohole ab, z.B. durch Dekantieren und/ oder durch Destillation, z.B. durch sogenanntes Anstrippen, ab. Um den zulässigen Kohlenstoffgehalt im Abwasser einzuhalten, verdünnt man dann das so erhaltene Abwasser vorteilhaft soweit, daß ein Gesamtkohlenstoffgehalt von 1 % in dem zur biologischen Klärung abgegebenen Abwasser erreicht wird.After the hydrogenation, it is advantageous to separate some of the less soluble alcohols, e.g. by decanting and / or by distillation, e.g. by so-called painting on. About the permissible carbon content in wastewater adhere to, the wastewater thus obtained is then advantageously diluted to such an extent that a total carbon content of 1% in that submitted for biological clarification Sewage is achieved.

Das Verfahren nach der Erfindung sei an folgenden Beispielen erläutert. Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The process according to the invention is illustrated by the following examples. The parts given in the examples are parts by weight.

Beispiel 1 500 Teile Abwasser, das eine Carbonylzahl von 59, eine Jodzahl von 17,5 und einen Gesamtkohlenstoffgehalt von 11 Gewichtsprozent hat und u.a. 3-Ketobutanol-1, Methylvinylketon, Methylbutenol und Formaldehyd enthält, wird mit 100 Teilen Katalysator, der 17 Gewichtsprozent Nickel, 6 Gewichtsprozent Kupfer und 1,5 Gewichtsprozent Mangan auf Kieselsäure ent-0 hält, in einem Druckgefäß bei 240 C und 300 at Wasserstoffdruck 8 Stunden hydriert. Die erhaltene Lösung wird filtriert und in eine organische Phase und eine wässrige Phase getrennt. Example 1 500 parts of waste water having a carbonyl number of 59, a Has an iodine number of 17.5 and a total carbon content of 11 percent by weight and contains 3-ketobutanol-1, methyl vinyl ketone, methylbutenol and formaldehyde, among others with 100 parts of catalyst containing 17 weight percent nickel, 6 weight percent copper and contains 1.5 percent by weight manganese on silica in a pressure vessel Hydrogenated at 240 C and 300 at hydrogen pressure for 8 hours. The solution obtained is filtered and separated into an organic phase and an aqueous phase.

Die wässrige Phase hat eine Carbonylzahl von 1, eine Jodzahl von 0 und einen Gesamtkohlenstoffgehalt von 2,54 Gewichtsprozent. Die wässrige Phase wird im Verhältnis von 1 zu 20 verdünnt und kann dann ohne Schädigung für die Mikroorganismen der biologischen Klärung zugeführt werden. Die organische Phase läßt sich ohne Schwierigkeiten verbrennen.The aqueous phase has a carbonyl number of 1 and an iodine number of 0 and a total carbon content of 2.54 weight percent. The aqueous phase will diluted in a ratio of 1 to 20 and can then be used without harming the microorganisms to be fed to the biological clarification. The organic phase can be removed without difficulty burn.

Beispiel 2 500 Teile Abwasser, wie nach Beispiel 1, werden in Gegenwart von 100 Teilen eines Hydrierkatalysators, der aus gesintertem Kobalt besteht, unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen hydriert. Nach Filtration des hydrierten Abwassers wird die organische Schicht abgetrennt. Die verbleibende wässrige Phase hat eine Carbonylzahl von.0, eine Jodzahl von 0 und einen Gesamtkohlenstoffgehalt von 2,70 Gewichtsprozent. Example 2 500 parts of waste water, as in Example 1, are in the presence from 100 parts of a hydrogenation catalyst, which consists of sintered cobalt, below the conditions given in Example 1 hydrogenated. After filtration of the hydrogenated The organic layer is separated from the waste water. The remaining aqueous phase has a carbonyl number of 0, an iodine number of 0, and a total carbon content of 2.70 percent by weight.

Nach Verdünnung im Verhältnis von 1 zu 50 kann das so erhaltene Abwasser ohne Schädigung für die Mikroorganismen der biologischen Klärung zugeführt werden.After dilution in a ratio of 1 to 50, the wastewater obtained in this way can be used be fed to the biological clarification without damage to the microorganisms.

Beispiel 3 Man verfährt wie im Beispiel 1 beschreiben, destilliert jedoch nach Abtrennung der organischen Phase die restliche wässrige Phase an, bis eine ubergangstemperatur an der Kolonne von 1000C erreicht wird. Es gehen dabei 11 Teile Alkohole über. Der Gesamtkohlenstoffgehalt der so erhaltenen wässrigen Phase beträgt 1,34 Gewichtsprozent. Nach einer Verdünnung im Verhältnis 1 zu 20 kann das so erhaltene Abwasser ohne Schädigung für die Mikroorganismen der biologischen Klärung zugeführt werden. Example 3 The procedure is as described in Example 1, distilled however, after the organic phase has been separated off, the remaining aqueous phase continues until a transition temperature of 1000C is reached at the column. It go there 11 parts alcohols over. The total carbon content of the aqueous Phase is 1.34 percent by weight. After a dilution in a ratio of 1 to 20 the wastewater obtained in this way can be used without harming the biological microorganisms Clarification will be provided.

Claims

Claim

Process for reducing the toxicity of wastewater that is saturated and / or unsaturated ketones or aldehydes and / or unsaturated alcohols dissolved contain, characterized in that the wastewater in a conventional manner hydrogenated.