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Verfahren zur Beseitigung und Vernichtung von in wäßrigen Flüssigkeiten,
insbesondere Abwässern, enthaltenen Verunreinigungen Die Reinigung verunreinigter
Flüssigkeiten, wie z. B. Abwässer, geschieht z. B. in der Weise, daß man die Flüssigkeiten
mit Adsorptionsmitteln, wie z. B. Aktivkohle, in innige Berührung bringt, die den
Flüssigkeiten die Verunreinigungen entziehen und selbst mit ihnen beladen werden.
In dem Maße, in dem die Verunreinigungen auf den Adsorptionsmitteln niedergeschlagen
werden, verringert sich die Adsorptionskraft dieser, und es macht sich notwendig,
daß sie von Zeit zu Zeit wieder von den aufgeladenen Verunreinigungen befreit und
regeneriert werden. Bisher verfuhr man zu diesem Zwecke in der Weise, daß man die
Verunreinigungen durch Behandeln der Adsorptionsmittel mit Wasserdampf wieder austrieb.
Das Verfahren hat den Nachteil, - daß die Adsorptionskraft der Adsorptionsmittel
in überaus schneller Weise vermindert wird, so daß mit der Zeit die Reinigung der
Wässer nicht mehr befriedigend verläuft. Ein anderer Nachteil ist der, daß man die
Verunreinigungen, wenn auch konzentrierter, wieder meiner wäßrigen Lösung erhält,
die ebenfalls wieder, durch irgendeine Nachbehandlung, von ihnen befreit werden
muß. Zur Beseitigung dieser Nachteile hat man bereits vorgeschlagen, die Abwässer
mit Adsorptionsmitteln zu behandeln und den Adso rptionsmitteln die aufgenommenen
Stoffe durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln zu entziehen und anschließend
die von den Adsorptionsmitteln beladenen Lösemittelreste mit Wasserdampf auszutreiben.
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Die Eifindung zeigt einen neuen Weg zur Reinigung von verunreinigten
Flüssigkeiten, z. B. Abwässern, mit kohlenstoffhaltigen, körnigen Adsorptionsmitteln,
und ist insbesondere auf die gleichzeitige Vernichtung der abgeschiedenen Verunreinigungen
gerichtet. Nach der Erfindung werden die Adsorptionsmittel nach jedesmaligem Durchbruch
der Verunreinigungen einer Reaktivierung durch Abbrennen der ausgeschiedenen Stoffe
mit solchen sauerstoffhaltigen Gasen oder Dämpfen unterworfen, deren Sauerstoffgehalt
geringer als der der Luft, zweckmäßig geringer als 150/0 ist. Gut geeignet sind
z. B. sauerstoffhaltige Abgase. Die von den Adsorptionsmitteln aufgenommenen Stoffe
entzünden sich hierbei, begünstigt durch die katalytische Wirkung der Adsorptionsmittel,
außerordentlich leicht und können unter entsprechender Einstellung des Sauerstoffgehaltes
restlos von der Adsorptionsmasse abgebrannt werden, ohne daß die Adsorptionsmittel
selbst in nennenswerter Weise angegriffen werden. Der Behandlung mit sauerstoffhaltigen
gasförmigen Medien kann zweckmäßig eine kurze Dampfbehandlung vorausgehen, da hierdurch
ein Teil des in den Adsorptionsmitteln vorhandenen Wassers verdrängt wird, wodurch
die Entzündung bei der nachfolgenden Einleitung der sauerstoffhaltigen Gase oder
Dämpfe
leichter vonstatten geht. Eine zusätzliche Zuführung von Wärme bei dem Verfahren
ist nicht erforderlich, da die bei der Verbrennung der V erunreinigungen entstühende
Wärme genügt, das von den Adsorptionsmittehi noch zurückgehaltene Wasser zu verdampfen.
Die Verbrennungsprodukte, die praktisch frei von übelriechenden Bestandteilen sind,
können durch den Kamin ins Freie geführt werden. Um evtl. während des Verbrennungsprozesses
entstehende und mit den Verbrennungsgasen abgebende teerige Destillationsprodukte
zu gewinnen, kann man die Gase auch durch eine geeignete Kondensationsapparatur
führen und hier diese Bestandteile zur weiteren Verwertung niederschlagen. Nach
dem Abbrennen der adsorbierten Bestandteile werden die so reaktivierten Adsorptionsznittel
von neuem zur Reinigung von Abwasser benutzt.
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Zur Einleitung des Reaktivierungsvorganges kann man die beladenen
Adsorptionsmittel auch zunächst mit Hilfe von vorgewärmter Luft oder heißen Abgasen
bis nahe an den Entzündungspunkt vorwärmen und erst dann das Gas- bzw. Dampfgemisch
mit niedrigerer Sauerstoffkonzentration verwenden. Ebenso ist eine kurze Vorbehandlung
mit Wasserdampf geeignet, das Adsorptionsmaterial vorzuwärmen und die Reaktion einzuleiten.
Der Dampf wird von der Kohle lebhaft adsorbiert, und durch die Adsorptionswärme
tritt eine Temperatursteigerung ein; das nachfolgende Einleiten der sauerstoffhaltigen
Gase steigert noch diese Temperaturerhöhung, bis dieKohle zu glimmen. anfängt. Es
kann also die Behandlung mit Wasserdampf als eine Initialzündung betrachtet werden.
Ein Vorteil bei Verwendung sauerstoffhaltiger Gase an Stelle von Wasserdampf besteht
vor allem darin, daß durch die Behandlung mit diesen, auch bei längerer Verwendung
der Adsorptionsmittel, keine Schädigung eintritt, ja viehmehr, wenn man von minderwertigen
aktiven Kohlen bzw. Koks oder gewöhnlichen Holzkohlen ausgeht, diese, nachdem der
Prozeß mehrere Male durchgeführt wurde, sogar eine höhere Aktivität aufweisen als
zu Beginn des Reinigungszyklus, wodurch bei gleichen Mengen von Adsorptionsmitteln
eine größere Wassermenge gereinigt werden kann.
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Das Verfahren kann vor allem dort mit Vorteil verwendet werden, wo
das zu reinigende Abwasser Stoffe, wie z. B. teerige Bestandteile, Phenole u. dgl.,
in suspendierter oder gelöster Form enthält, für die aus irgendeinem Grunde eine
wirtschaftliche günstige Verwertung nicht gegeben ist. So können z. B. Abwasser,
wie z. B. Kokereiabwasser, Schwelwasser, Holzverkohlungsabwasser, Abwasser von üldestillationen
und -raffinationen und Abwasser der Zucker- und Celluloseindustrie und städtische
Abwässer o. dgl., mit Vorteil nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden.
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_ Beispiel i Für die Reinigung von z. B. i o cbm Abwasser einer Braunkohlenschwelerei,
das durch Phenol und andere Kohlenwasserstoffe, wie Teer und Öl, verunreinigt ist,
wird .das Wasser durch ein mit körniger Aktivkohle gefülltes Filter von etwa 85omm
# geleitet. Das Filter ist mit etwa 7ookg Kohle gefüllt. Nach etwa 3stündigem Durchleiten
des Wassers tritt ein unerwünschter Durchbruch der Verunreinigungen ein. Es wird
nun ein zweites Filter eingeschaltet und das erste beladene Filter reaktiviert.
Zu diesem Zweck wird das im Adsorber befindliche Wasser abgelassen, und durch den
Adsorber werden heiße Verbrennungsgase in einer Menge von 4.oo bis 5oo cbm pro Stunde
geleitet. Nach Trocknung der Kohle wird zwecks Zündung der von der Kohle aufgenommenen
Verunreinigungen ganz kurze Zeit Dampf durch das Filter geblasen, und dann werden
zur eigentlichen Reaktivierung wieder Abgase hindurchgeschickt, die etwa 8 bis i
o % freien Sauerstoff enthalten. Notfalls ist den Abgasen eine entsprechende Frischluftmenge
beizumischen. Nach etwa 3 Stunden sind die von der Kohle aufgenommenen Stoffe abgebrannt,
und das Filter kann wieder für die Reinigung des Wassers benutzt werden. Beispiel
2 Als Adsorptionsmaterial wurde Grudekoks für die Reinigung von- Abwasser verwendet
und genau in der gleichen Weise wie in Beispiel i gearbeitet. Zur Prüfung der jeweiligen
Adsorptionsfähigkeit der Kohle wurde nach einer statischen Methode gearbeitet, darin
bestehend, daß der Grudekoks fein gepulvert und die Aufnahmefähigkeit an Phenol
aus einer wäßrigen Phenollösung bei einer bestimmten Endkönzentration ermittelt
wird (vgl. »Vom Wasser« Band 5, 193 i, Seite 83 ff.). Für den vorliegenden Fall
wurde die Aufnahmefähigkeit bei einer Restkonzentration von i g im Liter bestimmt.
Der ursprünglich angewandte Grudekoks, welcher noch nicht für eine Adsorption benutzt
worden war, hatte eine Adsorptionsleistung von i oiö. Der Grudekoks, der jedoch
beladen und nach dem Verfahren gemäß Erfindung regeneriert worden war, hatte - auf
die gleiche Weise geprüft - eine Adsorptionsfähigkeit von 3 % ergeben. Es hatte
sich also die Adsorptionsleistung des Grudekokses auf das Dreifache gesteigert-