DE2238017C2 - Flockungsmittel zur Entwässerung von Schlämmen - Google Patents

Description

aufgebaut ist.

4. Flockungsmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die saure wäßrige Lösung einen pH-Wert zwischen 2 und 5 aufweist.

5. Zur Herstellung einer Flockungsmittellösung für die Schlammentwässerung nach Anspruch 1 geeignetes wasserlösliches Festprodi ikt, enthaltend ein festes Polymerisat des Acrylamids oder Mischpolymerisat aus

a) wenigstens 25 Gewichtsprozent (bezogen auf das Mischpolymerisat) Acrylamid und

b) gegebenenfalls aus wasserlöslichen, nichtionischen oder ionischen, radikalisch polymensierbaren Monomeren, wobei unter den ionischen Monomeren solche mit anionischen Gruppen höchstens in der halben Molmenge wie solche mit kationischen Gruppen eingebaut sind, und

c) gegebenenfalls aus untergeordneten Mengen nicht oder wenig wasserlöslicher radikalisch polymerisierbarer Monomerer, deren Anteil nur so groß ist, daß die Wasserlöslichkeit des Mischpolymerisats nicht beeinträchtigt ist,

und eine feste, in wäßriger Lösung sauer reagierende Verbindung in einem solchen Mengenverhältnis, daß eine l%sge Lösung des Festproduktes in Wasser von f-inem pH-Wert zwischen 7 und 8 einen pH-Wert unter 6,5 hat.

6. Wasserlösliches Festprodukt gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 3 bis 30 Gewichtsprozent einer festen, in wäßriger Lösung sauer reagierenden Verbindung enthält.

7. Zur Herstellung einer Flockungsmiltellösung für die Schlammentwässerung nach Anspruch 1 geeignetes wasserlösliches Festprodukt, enthaltend ein Mischpolymerisat aus wenigstens 25 Gewichtsprozent Acrylamid und zum übrigen Teil aus wasserlöslichen ionischen und gegebenenfalls nichtionischen Monomeren und höchstens untergeordneten Mengen an nicht oder wenig wasserlöslichen Monomeren, dadurch gekennzeichnet, daß die am Aufbau des Mischpolymerisats beteiligten wasserlöslichen ionischen Monomeren ganz oder teilweise aus einem sauren Salz eint., basischen, stickstoffhaltigen Monomeren mit einer mehrwertigen Säure und höchstens in der halben Molmenge wie die kationischen Monomeren aus anionischen Monomeren bestehen, und daß eine l%ige Lösung des Polymerisates in Wasser von pH 7 bis 8 und einen pH-Wert unter 6,5 aufweist.

8. Verwendung der Festprodukte für die Schlammentwässerung gemäß den Ansprüchen 5 bis 7 in 0,01- bis lprozentigen wäßrigen Lösungen.

Bei der Klärung von Abwässern industrieller oder kommunaler Herkunft fallen Schlämme der verschiedensten Art zunächst als sogenannte Frischschlämme an. Wenn sie aus der mechanischen Vorklärung kommen, enthalten sie alle sedimentationsfähigen Abwasserinhaltsstoffe und haben je nach Art des Abwassers verschiedene Zusammensetzung. Aus der Nachklärung des biologisch gereinigten Abwassers resultiert ein Schlamm, der im wesentlichen die Bakterienmasse der biologischen Reinigungsstufe enthält. Der Feststoffgehalt derartiger Schlämme liegt oft unter 1%, bisweilen ein wenig darüber. Da Frischschlämme sehr fäulnisempfindlich sind, müssen sie stabilisiert werden. Die Stabihsierung kann anaerob in einem Faulturm erfolgen oder aerob durch oxydativen Abbau der organischen Substanz. Stabilisierte Schlämme liegen im Feststoffgehalt oei 3 bis 12%, seilen außerhalb dieser Werte, meist jedoch bei 5 bis 8%. Neben den suspendierten Feststoffen enthalten die Schlämme meist noch gelöste Stoffe, vor allem Salze wie Kochsalz, Natriumsulfat oder Phosphate, oder Harnstoff.

Alle Schlämme sind durch einen hohen Wassergehalt ausgezeichnet, de. eine direkte Beseitigung, wie z. B. Ausbringen auf landwirtschaftlichen Flächen oder Verkippen in das Meer, nur in seltenen Fällen ermöglicht. In den meisten Fällen erfordert eine Schlammbeseitigung durch Verbrennen oder geordnete Deponie eine vorausgehende Schlammbehandlung mit dem Ziel einer Verringerung des Wassergehaltes. Die Entwässerung der Schlämme kann auf" Trockenbeeten erfolgen oder durch maschinelle Einrichtungen wie Zentrifugen oder Filter. Es gibt Schlämme mit guten Entwässerungseigenschaften, die vorzugsweise auf Trockenbeeten entwässert werden. Dagegen lassen sich andere besonders mittels maschineller Einrichtungen nur dann wirtschaftlich entwässern, wenn sie zuvor konditioniert werden. Neben

anderen z.B. thermischen oder chemischen Konditionierungsmethoden ist es bekannt, S-nlämme durch Vermischen mit Lösungen wasserlöslicher Hochpolymeren zu flocken und dadurch ihre Entwässerung wesentlich zu beschleunigen.

Zur Schlammentwässerung werden mit gutem Erfolg hochmolekulare wasserlösliche stickstoffhaltige Polymerisationsprodukte eingesetzt. Sie bewirken beieits in Konzentrationen von z.B. 0,001% ein schnelles Absetzen von organischen Schlammpartikeln in einem wäßrigen Medium. Die Polymeren dieser Art, die technische Bedeutung erlangt haben, gehören im wesentlichen zwei verschiedenen Klassen an, nämlich den Polymeren des Acrylamide und den Polymeren von quartären Ammoniumverbindungen. Es gibt auch Polymere, an deren Aufbau sowohl Acrylamid als auch quartäre Ammoniumverbindungen Beteiligt sind.

Die Polymeren des Acrylamide sowie die überwiegend aus Acrylamid hergestellten wasserlöslichen Mischpolymerisate sind außerordentlich wirksam und darüber *■ maus verhältnismäßig billig. Ihrer Anwendung im großen Umfang steht jedoch die unangenehme Eigenschaft im Wege, daß die Viskosität der verdünnten wäßrigen Lösungen und damit auch ihre Wirksamkeit im Laufe von wenigen Tagen stark abfallt. Man ist daher gezwungen, in kurzen Zeitabständen frische Lösungen anzusetzen. D igegen wäre es erwünscht, eine z. B. 1 %ige Vorratslösung in einer solchen Menge anzusetzen und zu lagern, daß sie für den mehrtägigen Betrieh einer Kläranlage ausreicht.

Die zweite Klasse der flockungsw^;rksamen wasserlöslichen Polymerisate, nämlich die polymeren quartären Ammoniumverbindungen, bilden stabile wäßrige Lösungen, die infolgedessen auch ohne Beeinträchtigung ihrer Viskosität und Wi^rksamkeit längere Zeit gelagert werden können. Sie sind jedoch nicht in allen Fällen gleich gut geeignet wie Acrylamidpolymere und darüber hinaus verhältnismäßig teuer, so daß es zumindest aus Preisgründen erwünscht ist, zu ihrem Aufbau in möglichst hohem Anteil billigere Monomere, vor allem das preisgünstige Acrylamid, mitzuverwenden. Die beschriebenen Nachteile der Acrylamidpolymeren machen sich jedoch bereits bemerkbar, wenn die wasserlöslichen Polymerisate mehr als 25% dieses Monomeren enthalten

Es ist bereits versucht worden, die Stabilität von Acrylamidpolymeren in wäßriger Lösung zu erhöhen. Nach der deutschen Auslegeschrift 1 181 905 verwendet man dazu einen Zusatz eines wasserlöslichen Nitrits und gegebenenfalls eines Jodids. Die Wirkung dieser Zu ätze hai sich düciümgs als un^üfcicheriu erwiesen. Nach einem anderen — in der Oflenlegur.gsschrift 2103433 beschriebenen — Vorschlag werden Polymerisate und Mischpolymerisate des Acrylamids durch Thiosulfate stabilisiert. Wi^ dis Versuchssrgebnisse zeigen, ist die stabilisierende Wirkung des Thiosuifates gering. Allerdings werden sie vorwiegend zur Stabilisierung anionischer Mischpolyn»3risate des Acrylamids eingesetzt, deren Verhalten ohnehin von dem der kationischen Mischpolymerisate oder der Homopolymerisate des Acrylamids abweicht.

Schließlich ist es bekannt, wäßrigen Lösungen von Polyacrylamid Cyanamid, Guanidin, Succinimid oder Harnstoff zuzusetzen und diese lösungen dann /ur Trockne einzudampfen. Die Zusätze dienen lediglich dazu, eine Vernetzung während des Trocknungsprozesses zu vermeiden. Die Stabilität der aus den Trockenprodukten herstellbaren wäßrigen Lösungen wird durch die Zusätze nicht beeinflußt.
Es wurde nun gefunden, daß der Viskosität- und Wirksamkeitsverlust von Acrylaiaid-Polymerisaten in einer wäßrigen Lösung dann nicht eintritt, wenn man sie schwach ansäuert. Es ist weder bekannt, auf welchen chemischen Veränderungen der Viskositäts- und Wirksamkeitsabfall der Acrylamidpolymeren beruht, noch auf welche Weise der Säurezusatz diese Veränderungen verhindert

Beim Ansäuern selbst tritt zunächst ein spontaner Viskositätsabfall ein, der auf eine Veränderung der Molekülkonformation zurückzuführen ist. Dieser Effekt ist reversibel, d.h., beim Neutralisieren wird die ursprüngliche höhe Viskosität wieder hergestellt, und er hat auch kernen Einfluß auf die WirKsamkeit als Flockungsmittel. Dit Stabilität der sauren Lösungen gibt sich dadurch zu erkennen, daß die beim Ansäuern erreichte niedrigere Viskosität sowie die Flockungswirksamkeit über lange Zeit unverändert erhalten bleiben.

Saure Lösungen von Acrylamidpolymerisaten sind der Technik t ">*?. bekann' Sie entstehen ζ. Β dadurch, daß man Acrylnitril oder Acetaldehydcyanhydrin mit Schwefelsäure in Acrylamidsulfat überführt, das Reaktionsprodukt in Wasser löst und polymerisiert. Ebenso ist schon beschrieben werden, daß man Polyacrylamid in verdünnter Schwefelsäure löst. Es ist aber offenbar an diesen Lösungen bisher nie festgestellt worden, daß sie — sofern sie nicht anionische Gruppierungen enthalten — nichl den Viskositätsverlust zeigen, der bei neutralen verdünnten Lösungen des Polyacrylamide auftritt. Saure Lösungen dieser Art sind auch noch nicht als Hilfsmittel zui ochlammeniwässerung eingesetzt worden Solange man sich von ihrer Verwendung keine V jrteile versprechen konnte, hätte auch kein Fachmann die Anwendung der korrodierenden sauren Lösungen in der Technik in Betracht gezogen. Darüber hinaus ist es nicht üblich, die Acrylamidpolymerisate in Form wäßriger Lösungen zu transportieren ui d in größeren Mengen zu lagern, da sie einen sehr geringen Feststoffgehnlt

haben. Wäßrige Lösungen mit mehr als 1 % Polyrnerisatgehalt sind infolge des sehr hohen Molekulargewichts, das für eine gute Flockungswirlung erforderlich ibt, bereits so hnchviskos oder gelartig, daß sie nicht mehr gehandhabt werden können. Transport und Lagerung größerer Vorratsmengen der Polymeren sind daher in wirtschaftlicher Weise nur mit entsprechenden Festprodukten möglich. Solche Festprodukte sind bisher uusr.uhmsloE dadurch ?r??¹¹⁰' u/nrden. daß man die Acrylamidpolymeren aus wäßriger Lo-

sung durch Zusatz von z. B. Methanol ausfällte und abfüirierte oder daß man neutrale Lösungen der Polymeren eintrocknete. Alle Hersteller von öchlammentwässerungsmitteln haben Wert darauf gelegt, daß bsi der Wiederauflösung derartiger Festprodukte neutrale, nicht korrodierend wirkende wäßrige Lösungen entstehen.

Die Erfindung beseitigt die mit der Verwendung von Acrylpmidpolymeren verbundenen Schwierigkeiten, wobei die Notwendigkeit, saure, korrodierend

6s wirkende Lösungen zu handhaben, als das geringere Uhcl bewußt in Kauf genommen wird. Gegenstand der Erfindung ist ein Flockungsmittel zur Entwässerung von Schlämmen, und zwar in Form einer sauan

wäßrigen Lösung, die durch Auflösen eines festen Polymerisats des Acrylamide oder eines festen Mischpolymerisats aus

a) wenigstens 25 Gewichtsprozent (bezogen auf das Mischpolymerisat) Acry'ainid und

r>) gegebenenfal's aus wasserlöslichen, nichtionischen oder ionischen, radikahsch polymerisierbaren Monomeren, wobei unter den ionischen Monomeren solche mit anionischen Gruppen hö.hstens in der halben Molmenge wie sol·^ ? ^:* "- ^tionischen Gruppen eingebaut sind, ι

c) gegebenenfalls aus untergeordr <.t ·ι licht

oder wenig wasserlöslicher rai^;?-· u ■ , ■ ', merisierbarer Monomere»", deren ^.uieil nur so groß ist, daß die Wasserloslichk.it des Mischpolymerisats nicht beeinträchtigt ist,

in Wasser hergestellt und d :ren pH-Wert auf weniger als 6,5 eingestellt ist.

Unter festen Polymerisaten bzw. Mischpolymerisaten werden nHit nur wasberfreie Produkte versta.iden, sondern auch Produkte, die Wasser oder andere Beimengungen enthalten, aber als nicht klebende Einzelpartikel vorliegen. Der Wassergehalt solcher Feststoffe kann mehr als 10% betragen.

Die erfindungsgemaß verwendeten Lösungen haben in der Regel eine Konzentration zwischen 0,01 und 1%, berechnet als das Gewicht des gelösten Polymeren bezogen auf das Gewicht der Lösung. Das Molelculargewid < ^er gelösl· η Polymeren ist mit Vorteil so hoch. ° eine l%ige wäßrige Lösung eine Viskosität von mindester^ iOCOtP hat. Die bevorzugten Polymeren ergeben in l%iger Lösung Viskositäten im Berei.h von 3000 bis lOOOOcP: die Viskosität wird an einer l%><>en Lösung in el»*ktrolytfreiem Wasser mittels eines Brookfield-Viskosimeter bei 20° gemessen

Wenn die verwendeten Polymeren nich aus reinem Polyacrylamid begehen, so ist es dennoch vorteilhift, wenn Acrylamid wenigstens zu 50% am Aufbau des Polymeun beteiligt ist. Die stabilisierende Wirkung durch Ansäuern ist aber schon bei Polymeren zu beobachten dia nur zu 25% aus Acrylamid aufgebaut sind. Um die Wasserlöslichkeit nicht zu beeinträchtigen, sind neben Acrylamid hauptsächlich wasserlösliche oniLche oder nichtioniscne radikalisch polymerisierbare Monomeu w.d daneben gegebenenfalls nöchstens in untergeordneten Mengen nicht o.':r wenig wasserlösliche Monomere am Aufbau der Polymeicn betei'igt. Eine Beeinträchtigung der Wasserlöslichkeit ist z. B gegeben, wenn es nicht mehr möglich ist, eine wenigstens 0,0i%ige wäIJn_t * Losung des Polymerisat* herzustellen. Ais nichtionische Comonomere sind vor aliem Methacrylamid. Vinylpyrrolidon und Hydroxya'kylester ungesättigter Carbonsäuren, wie Äthylenglykol-aerylal oder -meihacrylat oder Propylenglykol-au ylat oder -methau \ lai. zu nennen. Als ionische Monomere werden radikaliv.h polymerisierbare Verbindungen bezeichnet, die in Wasser wenigstens zum Teil /u Ionen dissoziieren Wenn dabei die ungesättigte Gruppe das Kation bildet, spricht man von »kanonischen«, und wenn sie .las Anion bildet, von »an mischen« Monomeren Kationi· sehe Monomere sind einerseits si.lche. die i|uari;ire Ammoniumgruppen ei. Iialten. wie /B Mi-th.Kiyloxyä.hyl trimcthyiammonr.inuhlorid oder
sulfat oder die enlsp: ixhende Aerylvirbmiliiiu
Vin\lhen/yl-trimetli; 'amrr.oniuni-chlorul uml

rerseits basische Monomere, die bei dem erfindungigemäßen Zusatz einer Säure in Salze übergehen, z.B. Dimethylaminoäthylacrylat oder -methacrylat, Vinylpyridin oder Vinylimidazol.

Anionische Monomere sind solche mit Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppen, wie Acryl- oder Methacrylsäure, Maiein-, Fumar- oder Itakonsäure, Vinylsulfonsäure, Methacryltaurin oder Slyrol-sulfonsäure, sowie die Salze dieser Säuren mit z. B. Alkalimetallen, Ammoniak oder Aminen.

Das Verhältnis von kaüonischen und anionischen Monomeren soll stets so groß sein, daß der kationische Charakter deutlich überwiegt, falls überhaupt ionische Monomere beteiligt sind. Anionische Monomere sol-';n daher höcnstens in der halben Molmenge wie !'■■iüon'.sche Monomere am Aufbau der Mischpolymerisate beteiligt sein. Mischpolymerisate mit kationischem Charakter sind bei der erfinciungsgemäßen Verwendung als Mittel zum Entwässern on Schlämmen grurmsätzlich vor den nichtionischen Homo- und Mischpolymerisaten des Acrylamids bevorzugt.

Neben wasserlöslichen Comonomeren der genannten Arten bilden wassei unlösliche Comonomere. wie Methylaciyla'. Methylmethacrylat, Styrol, Vinylidenchlorid u. dgl., oder wenig wasserlösliche Monomere, wie Acryl- oder Methacrylnitril, nur einen solchen Anteil des Mischpolymerisates, daß die Wasserlöslichkeit und Sedimentationswirksamkeit dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt sind, d.h. in der Rege! nicht mehr als etwa 20 Gewichtsprozent der beteiligten Monomeren.

Die Herstellung derartiger Polymerisate oder Mischpolymerisate des Acrylamids ist an sich bekannt und braucht an dieser Stelle nicht näher beschrieben zu werden. Es sei lediglich hervorgehoben, daß das Verlahren der Perlpolymensalion in organischer ^:)hase gemäß der Offenlegungsschrift 2 009 218 besonders gefcignet ist. da es unmittelbar zu einem feinteiligen Produkt führt. Zur Herstellung einer Vorratslösung,

4T die zur Entwässerung von Schlämmen verwendet wird, werden die Polymeren in Wasser mit solcher Konzentration gelöst, daß eine noch fließfähige und pumpbare lösung erhalten wird, was in der Regel bei Konzentrationen zwischen 0,01 und 1 Gewichtspro/ent der Fall ist. Man kann die Polymeren in entsalztem Wasser lösen. Dieses hat bei Berührung mit Luft infolge gelösten Kohlendioxyds einen pH-Wert von etwa 5. Dennivh liegt der pH-Wert der damit hergestellten Folymerisatlösung im allgemeinen über pH ft.5. Im Regelfall wird das Polymere jedoch in normalem Leitungswasser aufgelöst, dessen pH-Wert j i i Uki H h

g
Härtegrad zwischen 7 und 9 !legt

Die Polymerisatlösung wird durch Zusatz einer sauer reagierenden Verbindung auf einen pH-Wert unter 6.5. vorzugsweis. /wischen 2 und 5 eingestellt. Hierfür eignet .sie!' im Prinzip jede beliebige organische oder anorganische Säure, wie Salzsäure. Schwefelsäure. Phosphorsäure, organische Sulfonsäuren. Ameisensäure. Fssigsiiure oder Oxalsäure, abe¹ auch saure

do Salze von mehrwertigen Säuren, wie Natriumhydrogensulfat. Ammoniumhydrogensulfat, primäres Natriumphosphat oder Ammoniumphosphat. Die für die Linsielhmt: des pH-Wertes erforderliche Säurenuvigc Ιι.ιιιμί vom Hi'rlcgnid des benutzten Wassers

f.«. siiuic gejjuhcneiifalK viv der Anwesenheit basischer (iilippen in dem verwendeten Polymeren ab Die Wirksamkeit lies Saure/iisalzes !ηίημί nicht davon ah. oh die Vane Ivu die in wäßriger Lösung sauer rcagie-

2 238 Q17

rende Verbindung vor. nach oder gleichzeitig mil der Auflösung des Polymerisats zugesetzt wird: jedoch sollte die Säure nicht allzulange nach der Auflösung des Polymerisats zugesetzt werden.
Es ist besonders zweckmäßig, das wasserlösliche Polymere mit einer festen, in wäßriger Lösung sauer reagierenden Verbindung, wie Natrium- oder Ammoniumbisulfat oder Oxalsäure zu einem wasserlöslichen f-estprodukt /u mischen, worin das Mengenverhältnis der genannten Komponenten so aufeinander abgestimmt ist. daß nach Auflösung in üblichem Leitungswasser mit einem pH-Wert /wischen 7 und S eine lösung mit einem pH-Wert unter 6.5 entsteht Mit Vorteil wird die Menge der sauer reagierenden Verbindung so hoch gewählt, daß auch bei der Auflösung in extrem hartem Wasser noch ein unter 6.5 hegender pH-Wert erreicht wird Fm /usal/ von 3 bis 30 Gewichtspro/ent. bc/ogen auf die (icsamtmischiing. an s.iuer rcagicienden Stoffen./ B Natrium-oder Ammoniumbisulfal. ist in der Regel für diesen /weck ausreichend Als Fcstproduktc. die beim Auflösen in Leitungswasser unmittelbar saure Lösungen ergeben, eignen sich auch Mischpolymerisate des Acrylamid;» mit sauren Salzen basischer Mononicrcr. wie /. B. Methacrvloxyalhvl-diathyldrnmoniumhydrogcnsulfat Diese Lösungen lassen sich aus einem basische (iruppen enthallenden Polymeren durch Umsetzung mit einer mehrbasischen Säure und anschließendes hindampfen herstellen Festprodukte dieser Art können gewichts- und platzsparend transportiert und gelagert werden und können am Verwendiingsort ohne zusätzliche HilfsstolTc /u einer beständigen Vorratslosung aufgelöst werden

Die Flockungsmittel werden erfmdungsgemaß in Mengen von 1 bis 5 g. vorzugsweise 2 bis 4 g ie Kilogramm Trockensubstanz angewendet

Für den Entwässcrungsvorgang verwende! man Trockenbeete. Siebbandpresscn. Zentrifugen u dgl und erhalt dabei geklärte Abwässer, die ohne Gefahr der Verschmutzung in Flüsse oder andere Gewässer abgelassen werden können. Die Kosten für die Bereif ungeineseinwandfrcien Abwassers werden durch die Frfindung spürbar vci mindert.

In den nachfolgenden Beispielen wird die Viskosität und die Llockungswirkung der erfmdungsgemaß verwcndelen Lösungen im Vergleich /u mehl stabilisierten \ lockungsmilte'lösungen dargestellt Teile bedeuten (iewichtstcile. Prozent leweils Gewichtsprozent

Beispiel I

Es werden l%ige Lösungen in Leitungswasser von folgenden Polymeren bercitel:

A. Mischpolymerisat aus 30 Teilen Melhacryicholinchlorid und 70 Teilen Acrylamid.

B. Mischpolymerisat aus 64 Teilen Melhacryloxyälhyl-dimethylamrnonium-dihydrogenphosphat und 36 Teilen Acrylamid.

C Gemisch der Polymeren A und B im Verhältnis 70 30.

i':e pH-Werte und die Viskositäten der Lösungen sind in Tabelle I angegeben.

	pll	Tabelle I	Lösungen Viskositäten Id	η Leitung.·»* in cP nach 2d
Poly meres	7.5	l%igc I h	1050	700
A	5.3	3850	!40	140
B	6.3	150	1850	1650
C	3600

4d

475

1275

ist bei A groß, bei B unbe-Gemisch C bereits deutlich

Der Vjskositätsabfall
deutend und bei dem
vci mindert.

Die 1 %igcn Stammlösungen werden in Mengen von jeweils 3 g Polymerisat je Kilogramm Schlammtrokkensubstanz zur Entwässerung von Faulschlamm eingesetzt und zu diesem Zweck mit Leitungswasser auf 0.1% verdünnt. In Tabelle II sind die bei Filtration der behandelten Schlämme erhaltenen Filtratmengen angegeben.

Tabelle II

PoI)-nicrcs

A B C

l'iltrulmcngc in ml innerhalb von 2 min

aus je SOO ml behandeltem Faulschlamm.

Aller der I "Όigen Stammlösungen

80
165

2h	6h	:d	2d
250	230	130	105
125	110	125	135
230	235	235	235

In r'bereinstimmung mit dem Viskosilätsvcrhalfen ist die F'lockungswirkung von A deutlich, diejenigen von B und C nicht vom Alter der Stammlösungen abhängig.

Beispiel 2

Ein Mischpolymerisat aus 30 Teilen Melhacrylcholin-chlorid und 70 Teilen Acrylamid wird mit steigenden Mengen Natriumbisulfal versetzt und das Viskositäts- und Flockungsverhallen geprüft.

Brailfa !-Zusatz in GcwichrsprtvrrH

a) ohne

b) 5% NaHS(D₁

c) 10% NaHSOi
d) 20% NaHSO₄

Tabelle III

Viskositäten der l%iprn Lö-.ungen in Leitungswasser ·η cP nach

	t6h	Id	2d	3d
6.95	915	390	270	190
3.95	1250	1200	1200	Π 50
2.55	875	790	775	760
2.20	400	375	385	370

Ohne Zusatz nimmt die Lösungsviskosität beim

Altern stark ab. Bei Zusatz von Nalriumbisuffat wird die Viskosität zwar infolge der erhöhten Eiektroiytkonzentration spontan erniedrigt, bleibt aber dann nahezu konstant.

Die Flockungswirkung der verschieden lange gealterten Losungen wurde an Faulschlamm mit 5% Trockengehalt untersucht. Sie wurden vor Gebrauch mit Leitungswasser auf 0.1 % verdünnt. In Tabelle IV sind die aus je 500 ml der behandelten Schlämme in jeweils 2 Minuten erhaltenen Filtratmengen ansegeben.

409621/476

ίο

Tabelle IV

Lösung

a
b
c
d

Filtralmcngc in ml nach 2 min Laufzeit aus 500 m! Vorlage bui Dosierung

3 g,kg Tr.S. Alter der l%igcn Slammlösungcn.

lh 5h Id 2 d 3d 4d

170
190
200
205

130
155
160
150

1 d

115

200 215 190

2d

90 170 170 165

3d

95 190 200 IKD

Beispiel 3

Zur Entwässerung eines Faulschlammes mit 5% Trockensubstanz werden Lösungen verschiedener

Mischpolymerisate als Flockungsmittel verwendet. Die Polymerisate werden in einer Konzentration von 0,1% in Leitungswasser gelöst und zum Teil gemäß der deutschen Auslegeschrift 1181 905 mit Nalriumnitrit sowie gegebenenfalls Kaliumjodid versetzt, zum Teil erfindungsgemäß mit Salzsäure oder Nalriumbisulfat angesäuert.

Die genauen Zusammensetzungen der Flockungsmittellösungen, ihre pH-Werte sowie die Flockungs-

<o Wirkungen sind aus Tabelle V zu entnehmen. Die Flockungswirkung ist in Milliliter Filtrat angegeben: die innerhalb 2 Minuten aus 500 ml des mit 2 g Flockungsmittel (fest) pro Kilogramm Schlamm-Trockensubstanz behandelten Schlammes erhalten werden.

Tabelle V

Filtratmenge aus 500 ml beh. Schlamm in 2 Minuten bei 2 g Flockungsmittel/Kilogramm Trockensubstanz

des Schlammes

	AM	Ohne Zi pH-Wert	I	24	*) MCC = Mcthacryl-cholin-chlorid.	atz 7.7	+ 0.001% NaNOj pH-Wert 7 8	Zusätze	185	155	48	I	'oiymei	48	+0,01% HO pH-Wert 5,4	24	48	+0.05% NaHSO4 pH-Wert 42	24	48
	Teile		210	150	AM = Acrylamid.				205 2Kf	95	175	155	24	135	(Stunden)	235	225		235	215
Polymerisatzusammen setzung*)	20	230 200	150 95		48	+ 0.0005% KJ + 0.0006% NaNO2 pH-Wert 7.8	190	85	-WG- 80	495" 180	130	115 70	I	245 255	230 225	I	280 295	240 285
MCC	30 40	205	70		155	Allerungs/eil der !	235	65	75	160	115 95	65	225	230	240	195	305	270
Teile	50	205	50		120 80		200	65	55	180	70	40	255 240	240	225	240 250	315	280
80	60	165	65	80	60	180	45	45	230	215	160	230	300	255
70 60	70		45			60		245			310
50		50					205			285
40
30

Die Flockungswirkung nimmt bei der Alterung ab, wenn das Polymere ohne Säurezusatz in Leitungswasser gelöst wird (auch wenn Natriumnitrit und Kaliumjodid mitverwendet werden), und zwar um so stärker, je mehr Acrylamid-Einheiten die Polymeren enthalten. Dagegen tritt bei Säurezusatz höchstens ein geringfügiger Wirkungsabfall ein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flockungsmittel in Form von Acrylamid-Polymerisaten zur Entwässerung von Schlämmen, gekennzeichnet durch eine saure wäßrige Lösung, die durch Auflösen eines festen Polymerisats des Acrylamids oder eines festen Mischpolymerisats aus

a) wenigstens 25 Gewichtsprozent (bezogen auf das Mischpolymerisat) Acrylamid und

b) gegebenenfalls aus wasserlöslichen, nichtionischen oder ionischen, radikalisch polyrnerisierbaren Monomeren, wobei unter den ionischen Monomeren solche mit anionischen Gruppen höchstens in der halben Molmenge wie solche mit kationischen Gruppen eingebaut sind, und

c) gegebenenfalls aus untergeordneten Mengen nicht oder wenig wasserlöslicher radikalisch polymerisierbarer Monomerer, deren Anteil nur so groß ist, daß die WasserlöslichKeit des Mischpolymerisats nicht beeinträchtigt ist,

in Wasser hergestellt und deren pH-Wert auf weniger als 6,5 eingestellt ist.

2. Flockungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die saure wäßrige Lösung eiaen Feststoffgehalt von 0,Ql bis 1 Gewichtsprozent hat.

3. Flockungsmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadivch gekenn eichnet, daß das Polymerisat aus

50 bis 100 Gewichtsprozent Acrylamid,
0 bis 50 Gewichtsprozent eines oder mehrerer wasserlöslicher nichtionischer oder ionischer Monomerer,

0 bis 20 Gewichtsprozent eines oder mehrerer nicht oder wenig wasserlöslicher Monomerer