DE4201362C2

DE4201362C2 - Verfahren zur Reinigung von Schlachthofabwässern

Info

Publication number: DE4201362C2
Application number: DE4201362A
Authority: DE
Inventors: Anton Huber
Original assignee: Sued Chemie AG
Current assignee: Sued Chemie AG
Priority date: 1991-02-08
Filing date: 1992-01-20
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2012-01-21
Also published as: DE4201362A1; AT400708B; ATA17092A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Schlacht hofabwässern. Schlachthofabwässer werden üblicherweise durch Ein mischen von Eisensalzen in Kombination mit anionischen Polymeren auf der Basis von Polyacrylaten und -methacrylaten gereinigt. Da bei ergibt sich eine Reduzierung des CSB-Wertes um etwa 75%.

Ferner ist bekannt, Schlachthofabwässer durch Zugabe von Lig ninsulfonat und Schwefelsäure zu reinigen. Die mit diesem Ver fahren erzielbaren Ergebnisse sind jedoch unbefriedigend.

Aus der DE-OS 20 59 828 ist ein Verfahren zur Reinigung von Eiweißstoffen enthaltenden Abwässern, z. B. von Schlachthof abwässern, bekannt, wobei dem Abwasser zunächst in Wasser lösliche Aluminium- oder Eisensalze und anschließend gegebe nenfalls auch Ton-, Bentonit-, Kaolinarten und Acrylsäure- Acrylamid-Copolymere zugegeben werden; nach Konditionierung wird das behandelte Abwasser durch Zugabe basischer Calcium- Verbindungen auf einen über 10 liegenden pH-Wert eingestellt, wonach der entstandene eiweißhaltige Niederschlag abgetrennt, dann gegebenenfalls durch Zugabe von Kohlendioxid auf einen pH-Wert von 7 oder niedriger eingestellt und nach der Ent wässerung auf 130°C erhitzt und unter Druck sterilisiert wird. Der eiweißhaltige Niederschlag kann z. B. als Tierfutter ver wendet werden. Werden die Zusätze in der angegebenen Reihen folge dem Abwasser beigemischt, so ist der Reinigungseffekt verhältnismäßig gering; im besten Fall hat das behandelte Wasser noch einen Schwebstoffgehalt von 170 mg/l.

Aus der PCT-Anmeldung WO 85/04 390 ist ein Verfahren zur Ab wasserreinigung bekannt, wobei das Abwasser mit Salzen von ein-, zwei- oder dreiwertigen Metallen und Gesteinskörnern, die mindestens 25% Zeolith enthalten, in Berührung gebracht wird. Der Zeolith bewirkt eine selektive Entfernung von Ammoni um- und Schwermetallionen. Eine Klärung von eiweißhaltigen Abwässern ist nicht beabsichtigt.

Aus der japanischen Patentanmeldung JP 3 200-805-A ist ein Mit tel zur Reinigung von Abwässern auf der Basis von dioktaedri schen Montmorillonit bekannt, dem Magnesiumhydroxid zugesetzt wird, um sein Quellvermögen herabzusetzen. Das so behandelte Produkt wird als Filtermittel, u. a. für Schlachthofabwässer verwendet.

Aus der JP 53001-958 (Derwent-Ref. 14744A/08) ist es bekannt, Schlachthofabwässer mit kationischen Flockungsmitteln - einem Polyacrylamid oder einem Polyacrylester - bei saurem pH-Wert zu behandeln und ein anionisches oder nichtionisches polymeres Flockungshilfsmittel zuzusetzen.

Nach JP 63200-806A (Derwernt-Ref. 88-274795) eignet sich ein dioctaedrischer Montmorillonit und ein Tonmineral mit einer geringen Ionenaustauschfähigkeit als Reinigungsmittel für Schlachthofabwässer.

Aus diesem Stand der Technik geht nicht hervor, wie bestimmte pH-Werte durch Wahl des Verhältnisses des Natriumbentonits zum kationischen Flockungsmittel eingestellt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung von Schlachthofabwässern zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe eine schnelle und einfache Reduzierung des CSB-Wertes des Abwassers und gleichzeitig eine gute Abtrennung der ausgeflockten Feststoffe möglich ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Reinigung von Schlachthofabwässern, bei dem dem Abwasser

(1) 100 bis 2000 g/m³ eines Bentonits;
(2) ein kationisches Flockungsmittel in Form von löslichen Salzen oder Hydroxiden mehrwertiger Metalle in einer Menge von 50 bis 1000 mVal Kationen/m³;
(3) 0,2 bis 15 g/m³ eines kationischen oder anionischen Flockungshilfsmittels in Form einer wäßrigen Lösung zugesetzt werden.

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Bentonit ein hochquellfähiger Natriumbentonit mit einer Innenumtauschfähigkeit (IUF) von 60 bis 110 mVal/100 g, der in einer wäßrigen Suspension einen pH-Wert von etwa 10 bis 11 aufweist, eingesetzt wird, und im Abwasser vor dem Zusatz der Komponente (3) ein pH-Wert von kleiner 6,8 durch Wahl des Verhältnisses zwischen den Komponenten (1) und (2) gegebenenfalls unter Zusatz von Säure eingestellt wird.

Bevorzugte lösliche Salze mehrwertiger Metalle sind die Chloride und/oder Sulfate von Aluminium, Eisen(II) oder Eisen (III), Titan, Calcium und/oder Magnesium. Bevorzugte lösliche Hydroxide von mehrwertigen Metallen sind Calcium hydroxid oder Magnesiumhydroxid. Diese Salze oder Hydroxide können dem Abwasser in fester Form oder in Form von Lösungen oder Suspensionen zugesetzt werden. Wird Aluminiumchlorid allein verwendet, so entspricht der Bereich von 50 bis 1000 mVal Al³⁺/m³ etwa 18 bis 400 g AlCl₃/m³ Abwasser. Die Komponente (2) kann ferner noch etwas überschüssige Säure (z. B. HCl) enthalten, wenn man den pH-Wert des behandelten Abwassers noch weiter herabsetzen will.

Vorzugsweise verwendet man die Komponente (2) in Form einer wäßrigen Lösung mit der Zusammensetzung

45 bis 60 g AlCl₃/Liter
15 bis 25 g FeCl₃/Liter
4 bis 8 g CaCl₂/Liter
9 bis 15 g MgCl₂/Liter.

in einer Menge von 0,3 bis 3 Liter/m³ Abwasser.

Durch die Mitverwendung eines kationischen oder anionischen Flockungsmittels auf der Basis modifizierter polymerer Kohlen hydrate wird überraschender Weise eine besonders intensive Reinigung des Abwassers erzielt, die bei Verwendung der Kom ponenten (1) und (2) allein nicht erzielbar ist. Vorzugsweise setzt man als Komponente (3) ein kationisches Flockungshilfs mittel auf der Basis modifizierter polymerer Kohlenhydrate oder ein anionisches Flockungshilfsmittel auf der Basis von Copolymeren aus Acrylamid bzw. Methacrylamid und Acrylaten bzw. Methacrylaten zu.

Vorzugsweise verwendet man eine Komponente (1), die als 6%ige wäßrige Suspension in Leitungswasser von 20°dH und nach einer Quellzeit von 24 h eine scheinbare Viskosität von 10<mPa·s hat.

Vorzugsweise setzt man die Komponenten (1), (2) und (3) in Mengen von 500 bis 1000 g/m³, 0,6 bis 1,5 Liter/m³ (entspre chend 50 bis 500 mVal/m³) bzw. 0,5 bis 1,3 g/m³ ein und wählt das Verhältnis zwischen den Komponenten (1) und (2) so, daß sich im Abwasser ein pH-Wert von < 6,5 einstellt.

Weiterhin verwendet man vorzugsweise eine Komponente (2) mit der Zusammensetzung

53±3 g AlCl₃/Liter
21±2 g FeCl₃/Liter
6±1 g CaCl₂/Liter
12±1 g MgCl₂/Liter.

Die Komponente (3) hat vorzugsweise eine Molekulargewicht von 50 000 bis 1,5 Mio, insbesondere von etwa 1 Mio; sie wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 3 g/m³ einsetzt.

Besonders bevorzugte Vertreter der Komponente (3) sind: kationisierte Galaktomannane, kationisierter Guar, kationi sierte Stärke, Polyacrylamide und Polyacrylnitrile einerseits und Copolymere von Acrylnitril und Natriumacrylat anderer seits. Letztere funktionieren besonders gut im stärker sauren Bereich.

Der in Form einer gut filtrierbaren Flocke ausfallende Schlamm kann als Viehfutter oder Beifutter verwendet werden.

Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert:

Beispiel 1

Schlachthofabwasser mit einem pH-Wert von 7,28 und einem CSB- Wert von 6290 mg O₂/Liter wird mit 500 g/m³ eines hochquellfä higen Natriumbentonits (Komponente 1) mit einer IUF von 80 mVal /100 g vermischt. Der Mischung werden 2,1 Liter/m³ eines flüssi gen kationischen Flockungsmittels mit der Zusammensetzung (be zogen auf 1 Liter) 53 g AlCl₃, 21 g FeCl₃, 6 g CaCl₂ und 12 g MgCl₂ zugesetzt. Das Flockungsmittel enthält noch 0,5 g/Liter kolloidale Kieselsäure und etwa 5 g/l freie HCl. Der pH-Wert der Mischung beträgt 6,5. Dann wird der Mischung 1 g/m³ eines kationischen Flockungsmittels auf der Basis eines modifizierten Kohlenhydrats (Komponente 3), nämlich kationisiertes Galakto mannan, mit einem Molekulargewicht von 1 Mio und einer Visko sität von 200 mPas (Brookfield, RVT/20 UpM bei 20°C) in Form einer 0,5%igen wäßrigen Lösung zugesetzt. Es bildet sich ein grobflockiger Niederschlag, der sich aus einer Probe in einem Meßzylinder von 1 Liter wie folgt absetzt:

Sedimentationsvolumen
  nach 5 Min.: 280 ml
  nach 10 Min.: 210 ml
  nach 15 Min.: 150 ml.

Der CSB-Wert der klaren, überstehenden Lösung beträgt 920 mg O₂ /Liter, d. h. etwa 15% des ursprünglichen Wertes.

Beispiel 2

Die Arbeitsweise nach Beispiel 1 wurde mit der Abweichung wie derholt, daß nur 0,25 g/m³ des kationischen Flockungshilfsmit tels (Komponente 3) verwendet wurden.

Der Niederschlag war nicht so grobflockig und kompakt wie der Niederschlag von Beispiel 1 und zeigte folgendes Absetzverhalten:

Sedimentationsvolumen
  nach 5 Min.: 310 ml
  nach 10 Min.: 270 ml
  nach 15 Min.: 210 ml.

Beispiel 3

Ein Schlachthofabwasser mit einem pH-Wert von 7,3 und einem CSB- Wert von 6290 mg O₂/Liter wird mit 500 g/m³ des hochquellfähigen Natriumbentonits von Beispiel 1 vermischt. Der Mischung werden 2,6 Liter/m³ des flüssigen kationischen Flockungsmittels (Kompo nente 2) von Beispiel 1 zugesetzt, wobei sich der pH-Wert der Mischung auf 5,8 einstellt. Dann werden der Mischung 1,5 g/m³ des kationischen Flockungshilfsmittels (Komponente 3) von Beispiel 1 in Form einer 0,5%igen wäßrigen Lösung zugesetzt. Es bildet sich ein grobflockiger Niederschlag, der sich aus einer Probe in einem Meßzylinder von 1 Liter wie folgt absetzt:

Sedimentationsvolumen
  nach 5 Min.: 260 ml
  nach 10 Min.: 195 ml
  nach 15 Min.: 140 ml.

Der CSB-Wert der klaren überstehenden Lösung beträgt 737 mg O₂/l d. h. etwa 11% des ursprünglichen Wertes.

Beispiel 4 (Vergleich)

Die Arbeitsweise von Beispiel 3 wurde mit der Abweichung wie derholt, daß Schlachthofabwasser mit einem pH-Wert von 7,2 und einem CSB-Wert von 6500 O₂/Liter mit 1000 g/m³ des hochquell fähigen Natriumbentonits (Komponente 1) von Beispiel 1 vermischt wird. Der Mischung werden 1 Liter/m³ des flüssigen kationischen Flockungsmittels (Komponente 2) von Beispiel 1 zugesetzt. Wegen der geringeren Menge des Flockungsmittels stellt sich ein pH- Wert von 6,9 ein. Dann werden der Mischung 10 g/m³ des kationi schen Flockungshilfsmittels (Komponente 3) in Form der 0,5 %igen Lösung von Beispiel 1 zugesetzt. Trotz der größeren Menge des kationischen Flockungshilfsmittels wurde eine schlechte Flocken bildung beobachtet. Der CSB-Wert der überstehenden Lösung beträgt 6300, d. h. noch etwa 97% des ursprünglichen Wertes.

Dieses Vergleichsbeispiel zeigt, daß der pH-Wert des behandel ten Abwassers sehr kritisch ist.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von Schlachthofabwässern, bei dem dem Abwasser

(1) 100 bis 2000 g/m³ eines Bentonits;
(2) ein kationisches Flockungsmittel in Form von löslichen Salzen oder Hydroxiden mehrwertiger Metalle in einer Menge von 50 bis 1000 mVal Kationen/m³;
(3) 0,2 bis 15 g/m³ eines kationischen oder anionischen Flockungshilfsmittels in Form einer wäßrigen Lösung zugesetzt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß als Bentonit ein hochquellfähiger Natriumbentonit mit einer Ionenumtauschfähigkeit (IUF) von 60 bis 110 mVal/100 g, der in einer wäßrigen Suspension einen pH-Wert von etwa 10 bis 11 aufweist, eingesetzt wird, und im Abwasser vor dem Zusatz der Komponente (3) ein pH-Wert von kleiner 6,8 durch Wahl des Verhältnisses zwischen den Komponenten (1) und (2) gegebenenfalls unter Zusatz von Säure eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (2) lösliche Salze, die als Hauptkomponenten Al₂O₃, FeCL₃, CaCl₂ und/oder MgCl₂ enthalten, einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponente (2) in Form einer wäßrigen Lösung mit der Zusammensetzung 45 bis 60 g AlCl₃/Liter
15 bis 25 g FeCl₃/Liter
4 bis 8 g CaCl₂/Liter
9 bis 15 g MgCl₂/Literin einer Menge von 0,3 bis 3 Liter/m³ Abwasser einsetzt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß man als Komponente (3) ein kationisches Flockungshilfsmittel auf der Basis modifizierter polymerer Kohlenhydrate oder ein anionisches Flockungshilfsmittel auf der Basis von Copolymeren aus Acrylamid bzw. Methacrylamid und Acrylaten bzw. Methacrylaten zusetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine Komponente (1) verwendet, die als 6%ige wäßrige Suspension in Leitungswasser von 20°dH und nach einer Quellzeit von 24 h eine scheinbare Viskosität von <10mPa·s hat.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man die Komponenten (1), (2) und (3) in Men gen von 500 bis 1000 g/m³, 0,6 bis 1,5 Liter/m³ (entsprechend 50 bis 500 mVal/m³) bzw. 0,5 bis 3 g/m³ einsetzt und das Verhältnis zwischen den Komponenten (1) und (2) so wählt, daß sich im Abwasser ein pH-Wert von < 6,5 einstellt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß man eine Komponente (2) mit der Zusammenset zung 53±3 g AlCl₃/Liter
21±2 g FeCl₃/Liter
6±1 g CaCl₂/Liter
12±1 g MgCl₂/Literverwendet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß man eine Komponente (3) mit einem Molekular gewicht von 50 000 bis 1,5 Mio, vorzugsweise von etwa 1 Mio, in einer Menge von 0,5 bis 3 g/m³ einsetzt.