DE2229426C3 - Festes Ausflockungshilfsmittel sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft feste Ausflockungshilfsmittel sowie Verfahren zu deren Herstellung. Als Ausflokkungsmittel dienen dabei bestimmte Polymere, welche geeignet sind, Feststoffe aus bewegten Suspensionen, beispielsweise aus Abwasserströmen, auszuscheiden. Am günstigsten wäre dabei ein Block des Polymeren, welcher der Suspension beispielsweise einmal je Arbeitsschicht zugesetzt werden kann und welcher mit bestimmter Geschwindigkeit Ausflockungsmittel an die Suspension abgibt. Es hat sich jedoch als unmöglich

erwiesen, einfach einen Block aus dem Polymeren herzustellen, weil sich dann ein kolloidales Gel an der Oberfläche des Blocks bildet, welches die Abgabe des Ausflockungsmittels behindert

Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein festes Ausflockungshilfsmittel, insbesondere als würfel- oder zylinderförmiger Block, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es

1) als langsam Ausflockungsmittel abgebendes Hilfsmittel

a) 0,1 bis 60, vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 5 bis 25 Gew.-% Ausflockungsmittel

b) 0,5 bis 99, vorzugsweise mindestens !,insbesondere 5 bis 35 Gew.-% eines dafür geeigneten Bindemittels und

c) Wasser als Rest auf 100 Gew.-% oder

2) als rasch Ausflockungsmittel abgebendes Hilfsmittel

a) 0,1 bis 10 Gew.-% Ausflockungsmittel

b) eine zur Anfeuchtung des Ausflockungsmittels ausreichende Menge Wasser und

c) Bindemittel als Rest auf 100 Gew.-% enthält

Zur Herstellung der Ausflockungshilfsmittel gemäß

Erfindung geht man zur Erzeugung eines langsam Ausflockungsmittel abgebenden Hilfsmittels so vor, daß man das Ausflockungsmittel und das Bindemittel miteinander vermischt, die Mischung in Wasser einträgt und die gebildete Aufschlämmung erhärten läßt Untersuchungen legen den Schluß nahe, daß sich das Ausflockungsmittel teilweise in dem Wasser löst und daß die gebildete teilweise Lösung die Bindemittellösung aufnimmt, so daß das Bindemittel und das Ausflockungsmittel zu einem kohärenten Festprodukt verformt werden können, doch soll die Erfindung nicht auf diese Theorie beschränkt sein.

Zur Erzeugung eines rasch Ausflockungsmittel abgebenden Hilfsmittels geht man vorzugsweise so vor, daß man das Ausflockungsmittel anfeuchtet, das wasserhaltige Ausflockungsmittel mit dem Bindemittel versetzt sowie die Mischung zu einem Festprodukt verpreßt, beispielsweise mittels einer Tablettiermaschine. Ein derartiges Festprodukt kann Wasser zugesetzt werden, worauf das Bindemittel freigesetzt wird, beispielsweise um den pH-Wert zu regulieren, während das Ausflockungsmittel gleichzeitig abgegeben wird und ergänzend einen Ausflockungseffekt zeigt

Der als Ausflockungsmittel wirkende Bestandteil enthält vorzugsweise ein Homo- oder Copolymeres eines substituierten oder unsubstituierten Acrylamide, ζ. B. ein Polyacrylamid, ein teilweise hydrolysiertes Polyacrylamid oder ein teilweise quaternisiertes Polyacrylamid, oder ein anderes Polymeres wie z. B. ein polymerisiertes Amid, Amin, Imin, Äthylenimin oder ein

Äthylenoxid-Kondensationsprodukt oder deren Gemische. Das Polymere weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von 100 000 bis 30 Millionen, insbesondere von 1 bis 15 Millionen auf. Für den Ausflockungsmittelbestandteil können auch teilweise oder vollständig

bo natürlich vorkommende Stoffe Verwendung finden.

Das Bindemittel ist normalerweise ein wasserlösliches Salz einer anorganischen oder organischen Säure, wobei die jeweils Verwendung findenden Salze von der Natur des'als Ausflockungsmittel wirkenden Polymeren bestimmt werden. Beispiele für derartige Salze sind u. a. die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Kohlensäure, Schwefelsäure, Kieselsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Phosphorsäure und Borsäure. Für

Polyacrylamid mit einem niedrigen Hydrolysegrad kann das Bindemittel Natriumcarbonat sein, während für Polyacrylamid mit einem mittleren Hydrolysegrad die Verwendung von Natriumtetraborat allein oder im Gemisch mit Carbonat bevorzugt ist Für ein Polyacrylamid mit hohem Hydrolysegrad findet vorzugsweise ein Carbonat und für kationische Polymere vorzugsweise ein Tripolyphosphat Verwendung.

Das feste Ausflockungshilfsmittel wird besonders bevorzugt hergestellt indem man ein Ausflockungsmittel und ein dafür bestimmtes Bindemittel miteinander vermischt und das Gemisch in Wasser einträgt und mit diesem vermischt, so daß sich eine Aufschlämmung bildet, welche anschließend in eine Form gegossen wird, wo sie zu einem Festprodukt erhärtet Die Mischdauer und -intensität werden den Erfordernissen entsprechend gewählt und die Aushärtungszeit für die Aufschlämmung kann zwischen etwa fünf Minuten und zwölf Stunden betragen. Das Festprodukt ist vorzugsweise ein Block oder ein Zylinder, wobei die jeweils gewählte Form von der Abgabegeschwindigkeit für das Ausflokkungsmittel abhängt welche der Oberfläche proportional ist Ein Block von etwa 500 cm³ in einem mit einer Geschwindigkeit von 454 l/Stunde fließendem Strom zeigt bei 20° C eine annähernd konstante Abgabegeschwindigkeit, welche zu einer Konzentration von 1 ppm Ausflockungsmittel über eine Zeitdauer von 24 Stunden führt Ein Block kann so hergestellt werden, daß er Ausflockungsmittel beispielsweise 12 Stunden bis 8 Tage lang abgibt

Eine Ausflockung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Blöcke kann bei wäßrigen Suspensionen Anwendung finden, welche alkalisch; neutral oder sauer sind.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele dienen.

B e i s ρ i e 1 e 1 bis 8

Eine Anzahl von Zusammensetzungen wurde unter Verwendung der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bestandteile hergestellt in welcher die Angaben b Teilen sich auf das Gewicht beziehen. In allen Fällen wurden das Ausflockungsmittel und das Bindemittel trocken miteinander vermischt dann in Wasser eingetragen, und die Feststoffe wurden durch einen Rotationsrührer vermischt so daß sich eine wäßrige Aufschlämmung bildete. Diese wurde in Formen eingegossen, um Würfel zu erhalten. Die Würfel wurden anschließend den Formen entnommen und fanden zur Ausflockung von Zinkhydroxid-Schlamm bei einem pH-Weri von 8,5 aus dem Abwasser eines Zinkplattierungsprozesses Verwendung. Die Blocks wurden in einem Drahtkorb in den Abwasserstrom eingehängt und nach jeder Arbeitsschicht erneuert Eine Untersuchung zeigte, daß das Ausflockungsmittel mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit während der Schicht abgegeben wurde, indem sich der Block langsam auflöste, wobei eine befriedigende Ausflockung stattfand.

Beispiel 9

Ein Teil Polyäthylenoxid (Molekulargewicht 1 Million) wurde nät zwei Teilen Wasser befeuchtet und anschließend in 97 Teilen Natriumcarbonat aufgenommen. Das erhaltene feuchte Pulver wurde in einer Tablettiermaschine zu einem Block verpreßt Dieser Block wurde in das Wasser eines Gasreinigungsprozesses eingehängt, wobei sich der Block unter Freisetzung des Carbonats löste, so daß der pH-Wert des Gaswassers reguliert wurde, während das Ausflokkungsmittel gleichzeitig für eine Ausflockung vorhandener Feststoffe sorgte.

Beispiel Ausflockungsmittel
Verbindung

Teile

Bindemittel Verbindung	Teile	Wasser Teile
Natriumcarbonat	30	45
Natriumcarbonat	42	52
Natriumtetraborat Natriumcarbonat Natriumtripoiy- phosphat Natriumbicarbonat	5 37 35 55	50 50 30
Natriumbenzoat	35	40
Kaliumcarbonat	10	55
Natriumtetraborat	10	70

1 Anionisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 15 Mill.)

2 Polyacrylamid mit hohem Hydrolysegrad (Molekulargewicht 15 Mill.)

3 Polyacrylamid mit mittlerem Hydrolysegrad (Molekulargewicht 20 Mill.)

4 Kationisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 2 Mill.)

5 Anionisches Polyacrylat (Molekulargewicht 15 Mill.)

6 Nichtionisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 8 Mill.)

7 Polyacrylamid mit hohem Hydrolysegrad (Molekulargewicht 5 Mill.)

8 Kationisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 5 Mill.)

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Festes Ausflockungshilfsmittel, insbesondere als würfel- oder zylinderförmiger Block, dadurch gekennzeichnet, daß es

1) als langsam Ausflockungsmittel abgebendes Hilfsmittel

a) 0,1 bis 60, vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 5 bis 25 Gew.-% Ausflockungsmittel

b) 0,5 bis 99, vorzugsweise mindestens 1, insbesondere 5 bis 35 Gew.-% eines dafür geeigneten Bindemittels und

c) Wasser als Rest auf 100 Gew.-% oder

2) als rasch Ausflockungsmittel abgebendes Hilfsmittel

a) 0,1 bis 10Gew.-% Ausflockungsmittel

b) eine zur Anfeuchtung des Ausflockungsmittels ausreichende Menge Wasser und

c) Bindemittel als Rest auf 100 Gew.-% enthält

2. Ausflockungshilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ausflockungsmittel ein Polymeres mit einem Molekulargewicht von 100 000 bis 30 Millionen, vorzugsweise von 1 bis 15 Millionen enthält

3. Ausflockungshilfsmittel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ausflockungsmittel ein Homo- oder Copolymeres eines substituierten oder unsubstituierten Acrylamids oder ein polymeres Amid, Amin, Imin, Äthylenimin oder ein Äthylenoxidkondensationsprodukt enthält.

4. Ausflockungshilfsmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein wasserlösliches Salz, vorzugsweise ein Alkalioder Ammoniumsalz, einer niedermolekularen anorganischen oder organischen Säure ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Ausflockungshilfsmittels gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man

1) zur Erzeugung eines langsam Ausflockungsmittel abgebenden Hilfsmittels das Ausflockungsmittel und das Bindemittel miteinander vermischt, die Mischung in Wasser einträgt und die gebildete Aufschlämmung erhärten läßt, oder

2) zur Erzeugung eines rasch Ausflockungsmittel abgebenden Hilfsmittels das Ausflockungsmittel anfeuchtet, das wasserhaltige Ausflockungsmittel mit dem Bindemittel versetzt sowie die Mischung zu einem Festprodukt verpreßt.