DE2223910A1

DE2223910A1 - Reinigungsmittel

Info

Publication number: DE2223910A1
Application number: DE19722223910
Authority: DE
Inventors: Armin Heidrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1972-05-17
Publication date: 1973-12-06
Also published as: FR2184917B1; GB1431983A; CA1006414A; DE2223910C3; NL7306751A; FR2184917A1; BE799680R; JPS4942151A; IT1053722B; JPS5318827B2; CH576915A5; DD107003A2; DE2223910B2

Description

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DR.-iNG. EU0EN MAtER

PATENTANWALT

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7 STUTTaARTI, PISCHEKSTR, 19

Armin
7129 GügUogen, EibenabacUer Weg 7

Ro inigungsrai tte1

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittel, das sich ins= besondere zur Verwendung bei der Abwasseraufbereitung eignet,

Es ist bekannt, in das Wasser gelangte Verunreinigungen organischer oder anorganischer Art an Kieselsäure oder Ak-= tierkohle zu adsorbieren» Dabei nüssen die relativ teuren Adsorptionsmittel jedoch in sehr großer Menge eingesetzt

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werden, um eine our einigermaßen wirkungsvolle leinigung erzielen au können.

Zur Aufbereitung von Trink·™, Bade« und Brauchwasser ist es auch üblich, Flookungscheraikaiien wie Aluminiumsttl«> fat» Natriumaiuiainat, Eisenchlorid u. dgl· einzusetzen, um im Wasser emulgierte oder dispergierte oder in kolloidaler Verteilung vorliegende Verunreinigungen auszu« scheiden.

Besonders schwierig gestaltet sich die Reinigung von Ab» wässern, welche Fette oder Kohlenwasserstoffe, beispiels«* weise Mineralöle enthalten«, Insbesondere ölemulsionen und HuminsäureD entziehen sich einer fällung, wenn die Plokkungsmittel in der üblichen Menge, beispielsweise 5o bis 1oo mg Aluminiumsulfat pro Liter zu reinigenden Wassers, eingesetzt werden. Häufig erscheint ein Verunreinigungen der genannten Art enthaltendes Abwasser nach Zugabe des Flockungsmittels noch trüber als vor dessen Zugabe, ohne daß sich die Möglichkeit einer mechanischen Trennung bietet. In einem solchen Falle wird dann entweder die Zugabe· menge an Sohwereietallsalsen solange erhöht, bis eine Flokkung endlich eintritt oder es werden noch zusätzlich Flok«

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kungshilfsoiittel, beispielsweise die sogenannten Polyelektrolyte₉ eingesetzt. Diese Polyelektrolyte müssen in Vorvers«eheη jedoch sehr sorgfältig auf die jeweilige Fällungsaufgalbe abgestimmt werden und machen oft auf wen-» dige Rezepturänderungen bei einer Aufbereitungsanlage not«=*· wendig.

Je nach Art der Verschmutzung des Abwassers kann mit den bislang üblichen Plockungsmitteln und Plockungshilfsroitteln eine befriedigende Reinigungswirkung nicht erzielt werden. Besonders bei der Trennung von Öl-Wasseretnuleionen verbleiben trotz hohem Einsatz an Plockungsehemikalien zu hohe Restgehalte an öl. In vielen Fällen tritt sogar trotz eines unwirtschaftlich hohen !Einsatzes an Chemikalien Überhaupt keine Trennung zwischen Wasser und öl ein.

von

Zur Aufbereitung/mit verschiedensten Substanzen insbesondere organischer Herkunft verschmutztem Abwasser ist schon ein Reinigungsmittel vorgeschlagen worden, welches Hatriuraaluoinat, Natriumhydroxid, Natriumtripolyphosphat und/oder Natriumhexamet^aphosphat und eine Chlor abgebende Verbindung enthält.

Bei Anwendung dieser Mischung bei der Abwasseraufbereitung

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konnten zwar die meisten Schrautzstoffe, insbesondere orga» nieche Verbindungen, nahezu quantitativ aus dem Wasser entfernt werden, ohne daß irgendwelche Hilfsmittel, wie beispielsweise Polyelektrolyte, eingesetzt werden mußten.

Wenn dieses Reinigungsmittel hinsichtlich seiner Fähigkeit, Öl-Wasseremulsionen zu brechen, bekannten, zu diesem Zweck eingesetzten Chemikalien auch schon weit überlegen ist, besteht infolge der zunehmenden Verschmutzung der Flüsse und Seen durch Fett und Mineralöle der verschiedensten Zusammen·» setzung enthaltende Industrieabwässern ein Bedürfnis an neu= en Mitteln, die sich insbesondere dazu eignen, Fett- bzw. Mineralöl-Wasseremulsionen zu brechen, und die gleichzeitig auch alle übrigen in Abwässern enthaltenen Verunreinigungen ausfällen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsmittel zu schaffen, mit dessen Hilfe Schmutzstoffe aller Art möglichst quantitativ aus dem Abwasser entfernt werden können. Insbesondere soll das vorgenannte Reinigungsmittel hinsichtlich seiner Fähigkeit, Fett- und Mineralölemulsionen zu brechen verbessert werden und in der Lage sein, alle Fette und Kohlenwasserstoffe, unabhängig von deren Zusammensetzung und Her-

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lcunft, in eine filtrierbare Porin zu überführen,, Das Reinigungsmittel soll eine vollständige Fällung und Entfernung der SGhiautzstoffe unabhängig von der Art und dem Mengenver« hältnis, in dem diese Stoffe im Abwasser enthalten sind, gewährleisten» Außerdem soll das Abwasser nach Abtrennung der Schsau fcsBtoffe einen geringeren Phosphatgehalt aufwei« sen als vor Zugabe des Reinigungsmittels,

Biese Aufgabe ist ©rfindungsgetaäß dadurch gelöst worden, daß das Reinigungsmittel eine Chlor abgebende Verbindung, Natriumalumiaat, Ratriumhydroxid,, eine Magnesiuwerbindung sowie Natriumpolyphosphat oder Hatriurahs^ametaphosphat enthält.

Bei der Herstellung flee Reinigungsmittels wird vorzugsweise so vorgegangene daß die Hatriumtripolyphosphatpartikel mit dem Hatriurahydroxiä besprüht werden und dieses Agglomerat dann mit der Chlor abgebenden Verbindung vermischt wird· Sab@i werden besonders gute Ergebnisse erzielt., wenn auf 1 Kilo Hatriusätripolyphosphat 2oo bis 4-oo g Natriumhydroxid und 4o bis 1oo g dse Hatriumaalzes der Dichlorisocyanursäu^ T& gegeben w@ri©n. 1oo g dieser aus Slripolyphosphat, Ha« triumhydroxid und dem ETatriuraeals der

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bestehenden Gemisches werden dann mit 1oo g üFatriumalumi«* nat sowie 1oo g Magnesiumsulfat vermischt.

Um einen möglichst breiten Wirkungsgrad au erzielen, d_oh, um das Reinigungsmittel in jedem Abwasser unabhängig -von seiner Herkunft und Zusammensetzung einsetzen zu können, enthält die Mischung gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungeform noch zusätzlich Calcium» und/oder Ammoniumverbindungen ₀

Eine besondere gute Plockungswirkung sowohl im alkalischen als auch im neutralen Bereich wird dann erzielt, wenn in dem Reinigungsmittel Ammoniumsalze enthalten sind«, Insbesondere wird durch die Anwesenheit von Ammoniumionen die Fällung von im Abwasser vorhandenem Phosphat unter Bildung von schwerlöslichem Magnesium^Ammoniumphosphat erreicht.

Als Chlor abgebende Verbindung sind in dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel vorzugsweise Chlorisocyanursäuren bzw. deren Salze enthalten. Als Magnesiumverbindung wird vorzugsweise Magnesiumsulfat eingesetzt.

Die Mengenanteile der das Reinigungsmittel bildenden Korn-

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ponenten sind vorzugsweise folgende:

Auf 1oo g einer Mischung aus 1ooo g Natriurapolyphosphat, 2oo bis 4oo Natriumhydroxid und 4o bis 1oo g des latrium= salzes der Dichlorcyanursäure der Formel CI₂Na(KOC),

1oo g Natriumaluminat und 1oo g Magnesiumsulfat.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungeform kann das Reinigungsmittel anstelle des Natriutntripolyphosphats oder Natriumhescametaphosphats ein Diphosphat, Z₀B₀ latriutadi^ phosphat enthalten. Des weiteren hat sich die Anwesenheit von Filterhilfsmitteln» wie beispielsweise Holzmehl, Aktiv« kohle oder Kieselsäure als günstig erwiesene

Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel eignet sich ganz be« sonders zur Aufbereitung von mit Fetten, ölen, Mineralölen und Ruß verunreinigten Industrieabwässern„ Es kann aber auch bei der Aufbereitung von mit Milchsäure, Milchzucker, Eiweißen und Fetten verunreinigten Molkereiabwäseern wirksam eingesetzt werden» Des weiteren eignet sich das ReiaigUEga-= mittel zur Aufbereitung von mit Huminsäure oder deren Yer<=> bindungen verunreinigten Wässern, insbesondere Moorwäes®rn, sowie zur Reinigung von Entfettungsbädern, insbesondere von

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Tri- oder Perbädern,

Da das erfindungsgemäße Reinigungsmittel sehr billig iet und geringe Mengen davon ausreichen, um verschmutztes Abwasser aufzubreiten, ist es wirtschaftlich interessant, verbrauchtes Nutewasser innerhalb eines Betriebes wiederholt zu verwenden, nachdem es in einer Wasserauf«» bereitungsanlge mit der erfindungsgemäßen Mischung ge» reinigt wurde« Die Kosten für das Reinigungsmittel und den Betrieb der Vfesss2?aufbereitungaanlage sind geringer ale Sie Beeugskoeteti £üs? ein© entsprechende Menge Rein« wasser aus dem Sffantlichets if st κ.

Bei Zugabe geeigneter Mengen Reinigungsmittels in das aufzubereitende Abwasser ergeben sich pH-Werte von etwa 9,5 bis 11,5« Dabei scheiden sich Flocken aus, die, wie Untersuchungen ergeben haben, neben geringen Anteilen von Aluminiumhydroxid hauptsächlich aus Phosphatnlederschlägen bestehen« Mach mechanischer Abtrennung dieser zuerst entstandenen Fällung« die den Hauptteile der aus dem,Wasser zu beseitigenden Schmutzstoffe bereits enthält, wird das Abwasser durch Zugabe von Säure neutralisiert. Dabei bildet sich eine

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zweite, hauptsächlich aus Hydroxiden bestehende Fällung aus, ait deren Hilfe eine quantitative !Trennung des Was« sers von öl und anderen störenden Stoffen erreicht wird,

Ee hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen₉ das in der Reinigungsmittelmischung enthaltende Natriumhydroxid

Diphosphat

auf das Jiatriumtr !polyphosphate das oder, das Natriurahexa= metaphosiphat aufzusprühen„ Dadurch wird einer Entmischung dee Pulvers entgegengewirkt und gleichzeitig eine gute löslichkeit des Pulvers in Wasser gewährleistet _a Die im Pulvergemisch enthaltenen Erdalkaliverbindungen liegen vor aage weise in Form ihrer Oxide oder Chloride vor und bewirken u.a_o eine Ausfällung der im Pulvergemisch^ enthaltenen Phosphate als Erdalkaliphosphate, wodurch der Restphosphatgehalt des aufbereiteten Abwassers auf ein Mindestmaß zurückgedrängt wird»

Zur Erleichterung der Abtrennung der mit dem Reinigungsmittel erzielten Ausfällung an einem Anschwemmfilter ist es vorteilhaft, dem Reinigungsmittel Filterhilfsmittel wie z.B. Holzmehl, Cellulose, Kieselgur od₀ dgl,, zuzuset» zeiu Für

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spezielle Verunreinigungen kann der Reinigungseffekt auch, noch dadurch erhöht werden, daß das Reinigungsmittel zusätzlich Aktivkohle oder Kieselsäure enthält.

Zur wirksamen und schnellen Reinigung eines Abwassers braucht das erfindungsgemäße Reinigungsmittel nur in relativ geringen Mengen eingesetzt ssu werden» Beispielsweise genügt schon eine Menge von weniger als 1 g Reinigungsrait·=· tel pro Liter einer Öl-Wasseremulsion mit einem ölgehalt von 24 3oo mg pro liter, um nach der Neutralisation ein Piltrat zu liefern, in welchem ein ölgehalt nicht mehr nachweisbar ist.

Wie gefunden wurde, kann die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels auch noch dadurch verbessert werden, daß das mit dem Reinigungsmittel versetzte Abwasser durch eiti elektrisches PeId geleitet wird.

Das Brechen von Emulsionen und kolloidalen Lösungen mittels eines elektrischen Feldes ist im Prinzip bekannt und auch beim Brechen wäßriger ölemulsionen schon angewandt worden. Bei öl-Wassereioulsionen wurde bislang zur Trennung der Phasen mit Spannungen von ca. 1ooo YoIt gearbeitet. Die dabei ersielte Trennungs-

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wirkung war jedoch zumindest für die Wasseraufbereitung nicht befriedigend, denn die wäßrige Phase der so behandelten Öl-Wassereiaulsionen wies nach der elektrischen !rennung der Phasen noch immer einen ö!gehalt von mehr als 5o mg pro Liter auf.

Wie gefunden wurde, kann die zur Spaltung einer öl<=Wass@remulsion aufzuwendende Energiemenge wesentlich he^abgesetst werden, wenn die zu spaltenden Entfielen©ti das erfiadungsg®«» mäße Reinigungsmittel enthalten.. Beispieleweiee wird mit Spannungen von nur 6 bis 24 ToIt sine ausgezeichnete $r©anung der beiden Phasen erreicht.

Vergleichsversuche haben gezeigt, Saß bei Einsatz von sur Aufbereitung von Wasser bislang benutzten herkömmlichen Flockungsmitteln ein viel höherer Energieaufwand nnä eine sehr viel größere Menge an Chemikalien erforderlich ist, um eine nur einigermaßen befriedigende Spaltung der Emulsion zu erreichen.

Torzugsweise wird bei dem zur Verbesserung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels entwickelten Verfahren das mit dem Reinigungsmittel versetzte Abwasser an

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mindestens zwei in geringem Abstand voneinander angeordneten plattenförmigen, die vorgenannte Spannung aufweisenden Elektroden vorbeigeführt.

Die eine Breite entsprechend der lichten Weite des Durchlaufgefäßes aufweisenden Elektroden sind in den Durchlaufgefäßen so angeordnet; daß sich eine auf- und abwärtsgerichtete Mäanderströmung ergibt. Zu diesem Zweck sind die Elektrodenplatten im Wechsel so angeordnet, daß die einen Elektroden mit ihrer Unterkante auf dem Boden des Gefäßes aufsitzen, während ihre Oberkanten um einen Betrag unterhalb des Fltissigkeitaspiegeis liegen, der etwa dem Abstand der Elektroden voneinander entspricht. Denselben Abstand weisen die unteren Kanten der anderen Platten vom Gefäßboden auf, während diese Platten mit ihren Oberkanten aus dem Wasser herausragen. Der Abstand der Elektroden hängt von den Abmessungen der Elektroden in Strömungsrichtung und von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Bei einer Höhe der Elektroden von etwa 4o cm und einer Strömungsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 2o bis 4o m pro Stunde kann der Elektrodenabstand etwa 2 bis 4 cm betragen. Die Verweilzeit dee zu reinigenden Abwaseere in dem Durchlaufgefaß richtet sich nach Art und Menge der im Wasser enthaltenen Schmutzstoffe. Sie kann maximal bis zu 3o Minu«

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nuten betragen; in den meisten Fällen genügt jedoch schon eine Verweilzeit von etwa einer Minute, um eine wirksame Spaltung zu erzielen.

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In dem folgenden Beispiel wird der Einsatz des erfindungsgeraäßeta Reinigungsmittels beschrieben und die Schnelligkeit seiner Wirkung sowie dsr ssur Erzielung einer ausgezeichnet ten Trennung erforderliche geringe Energieverbrauch zahlenmäßig belegt.

Bei der Durchführung des in diesem Beispiel beschriebenen Versuchs wurde als Abwasser ein schwer brennbares Geraisch aus mineralischen and synthetischen öl-Wasssremuisionen verwendet.

Bei der Aufbereitung wurden pro Liter des zu. reinigenden Wassers 2,5 ml einer 1 obigen wäßrigen Lösung des Reinigungsmittels eingesetzt.

Das Reinigungsmittel wurde dem Abwasser unter Rühren,zugesetzt. Nach einer Rührzeit von etwa einer halben Minute wurde das das Reinigungsmittel enthaltende Abwasser in einen Elektrodenbehälter von etwa einem Liter Inhalt gebracht, in welchem Sie Elektroden in Form rechteckiger Eisenbleche von 2,5 mos Dicke angeordnet waren. Die Gesamt«»

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elektrodenoberfläche betrug bei dieser Anordnung etwa 4oo qem. fier Abstand der Elektroden untereinander betrug etwa 3 em.

Es wurden sswei Proben untersucht und dabei die in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellten Werte für Spannung und Stromstärke eingehalten:

Zu Beginn nach 5 Min. " 1o " η 15» " 2o " ti 25 "

Probe	1 Probe 2	19	Probe	1 Probe 2	o,75
	V	t		A	o,8
18,5		o,36	o,82
		o_t32	o,875
		o,3o	1o,9
		o,29	f
	IJ
	II t

Nach Beendigung der elektrischen Behandlung und mechanischer Abtrennung des Schlammes wurde ein Wasser erhalten, dessen Qualität weit besser ist als es die heute gültigen Richtwerte verlangen und in &em ein qualitativer Nachweis von öl nicht mehr möglich ist_o

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Claims

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Patentansprüche

1. Reinigungsmittel, insbesondere zur Verwendung bei der Abwasseraufbereitung, dadurch gekenn·=» zeichnet, daß es eine Chlor abgebende Verbindung, Natriumalaminat, Natriumhydroxid, eine Magnesiumverbindung sowie Natriumpolyphoaphat oder Natriumhexametaphosphat . enthält.

2. Reinigungemittel nach Anspruch 1, dadurch g e ~ kennzeichnet, daß es Calciumverbindungen enthält.

3. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüohe 1 und 2, dadurch geken η ζ θ i c h η e t , daß es Anmoniumverbindungen enthält.

4· Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlor abgebende Verbindung Chlorisocyanursäuren oder Salse davon sind.

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5. Reinigungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Chlor abgebende Verbindung Natritrichlorisocyanursäure ist.

6. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge k/e anzeichnet, daß die MagnesiumverbindjHfg Magnesiumsulfat oder Magnesiumammoniumphosphat -κ..

Γ* +^9 *·· WlMt w ** 990W m

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7. Reinigungsmittel nach einem der vorhefgeHenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß es auf 1oo g einer Mischung aus 1ooo g Natriumtripolyphosphat» 2oo bis 4oo Natriumhydroxid und 4o bis 1oo g des Natriumsalzes der Dichlorcyanursäure der Formel Cl₂Na(NOCK

1oo g Hatriumaluminat und

1oo g Magnesiumsulfat enthält·

8. Reinigungsmittel n^on einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ο h /g ekenn zeichnet , daß es ein Diphoephat artathält.

9· Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein

Pilterhilfsmittel enthält.

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Patentansprüche

6. Relnigungeaittel nach einem der vorliergehendea Ansprüche, dadaroh gekennzeichnet, daß die Hagneeiumverbindung Magnesiuraeulfat ist.

8· Reinigungsüiittel nach einem der vorhergehenden Ansprü·» ehe, dadaroh gekennzeichnet, daß es anstelle dee fiatriuntripolyphosphate oder Natriuahexamethaphcsphats ein Biphosphat enthält«

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10. Reinigungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das filterhilfsmittel Holzmehl ist.

11. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche_β dadurch gekennzeichnet, daß @s Aktivkohle enthält.

12. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche* dadurch gekennzeichnet» daß ©s · Kieselsäure enthält.

13. Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit Sir gungsaittel nach einem der vorhergehepdea dadurch gekenn»@i@ h η e t _f dal mit den Reinigungsmittel versetzt®
eines elektrischen Feldes ausgesetat

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