DE647234C

DE647234C - Verfahren zur Reinigung von Sulfitablauge und solche enthaltenden Abwaessern

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Publication number: DE647234C
Application number: DES113697D
Authority: DE
Original assignee: F SIERP DR; FRAENSEMEIER F
Current assignee: F SIERP DR; FRAENSEMEIER F
Priority date: 1934-04-21
Filing date: 1934-04-21
Publication date: 1937-07-02

Description

Verfahren zur Reinigung von Sulfitablauge und solche enthaltenden Abwässern Sulfitablaugen und solche enthaltende Ab- wässer bereiten in,den Vorflutern durch ihren hohen Gehalt an organischen Stoffen große Schwierigkeiten und müssen daher möglichst weitgehend gereinigt oder aufgearbeitetwerden.
Zur Entfernung .dieser organischen Stoffe sind .eine ganze Reihe von Verfahren ausgearbeitet worden, die jedoch alle nicht innerhalb wirtschaftlicher Grenzen durchgeführt werden können. Man hat versucht, z. B. bei der Behandlung von Sulfitablaugen, die Ablaugen einzudampfen und hat dann die :engedickte Lauge entweder direkt oder unter Vermischung mit änderen Stoffen für die verschiedensten Zwecke, so z. B. als Brennmaterial, Gerbmittel, Klebstoff, Brikettierungsmittel usw., verwandt. In neuerer Zeit ist vorgeschlagen worden, die Sulfutlauge einer Naßverkohlung zu unterwerfen und die gewonnene Kohle im Betrieb zu verwenden. Fast alle Verfahren sind jedoch an den hohen Kosten gescheitert.
Weiter hat' man versucht, die Zellstofflaugen durch Einleiten von Chlor zu verharzen. Auch die Verfahren, die unter Anwendung von Fällungsmitteln, wie Aluminium, versuchten, die in den Lösungen enthaltenen Stoffe auszufällen, haben nie zu einem praktischen Ergebnis geführt, da die in den Zells,toffablaugen vorhandenen Stoffe starke Schutzk olloidwirkungen äußern. Es kann durch Ausfällungsmittel nur ein kleiner Teil der Schmutzstoffe entfernt werden.
Nach einem anderen Verfahren werden die in den Zellstoffabl:augen vorhandenen Kohlehydratverbindungen vergoren und dann der Alkohol abdestilliert. Auf diese Weisse ist @es aber nur möglich, bis zu 25% der gesamten gelösten organischen Stoffe zu @entfernen. Größere Ausscheidungen .erhält man dadurch, d,aß man .die eingedickte Lauge aussalzt.-Dieses Verfahren hat aber bei kleinen Vorfiutern den Nachteil, daß es leicht zur Versalzung des Vorfluters führen kann. Das Verfahren der Aussalzung beruht darauf, die Löslichkeitsverhältnisse für die in der Sulfitlauge enthaltenen organischen Stoffe zu verändern. In gleicher Weise hat man versucht, durch eine Änderung des pH-Wertes durch Zugabe von Kalk .die in der Lösung enthaltenen organischen Stoffe auszufällen. Bei einer Zugabe von Kalk werden bei einer Anwendung von

2o kg,(m3 rund 46 0/0 der organischen Stoffe ausgeschieden

30 - - 529, - _ - -

40 - - 541l/. - - - -

50 - - 580/, - - - -

ioo - - 6o0/, - - - -

200 - - 660/0 - - - -

Der Wirkungsgrad dieses Verfahrens entspricht somit in keiner Weise den gemachten Aufwendungen.
Weiterhin hat man versucht, die in dem Abwasser enthaltenen Stoffe durch Behandeln' mit Alkohol auszufällen. Bei den verschiedenen Mischungen von Sulfitablauge mit Alkohol werden folgende Mengen an organischen Stoffen ausgeschieden:

Da bei diesem Verfahren der Alkohol wiedergewonnen, werden muß, so steht auch in diesem Falle der wirtschaftliche Erfolg in keinem Verhältnis zu den aufgewandten Mitteln.
Versuche haben nun ergeben, daß die in den Sulfitablaugen vorhandenen organischen Stoffe durch Änderung des Dispersionsmittels dann ausgeschieden werden können, wenn man durch eine geeignete Alkalisierung die Grundlage hierfür schafft. Zur Änderung des wäßrigen Dispersionsmittels in der Sulfitlauge können zur Ausscheidung der organischen Substanz u. a. folgende Stoffe verwandt werden: Äthylalkohol, Methylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol, Äthylal.lyläther.
Zur Alkalisierung der Lauge können natürlich alle bekannten Alkalisierungsmittel, wie Kalk, Natronlauge, Kalilauge, Carbonate und Ammoniak, benutzt werden. Am besten geschieht die Alkalisier ung durch Zugabe von Kalk zu der Lauge. Zu dem Zweck wird Kalk in Sulfitlauge angerührt und in kleinen Mengen zugegeben. Es scheiden sich nun zunächst die in der Lösung enthaltenen Sulfatverbindungen als Gips ab und nehmen auch schon die durch Schutzkolloide nicht geschützten Kolloide mit aus der Lösung. Es werden et-,va 150,'o der vorhandenen Schmutzstoffe entfernt, die durch Absetzbecken oder durch in der Abwassertechnik bekannte Verfahren, wie Filter, Zellenfilter, Vakuumfilter, abgeschieden werden müssen. Die so vorbereitete Mischung wird darauf, je nach dem gewünschten Reinigungsgrad, mit steigenden Mengen Alkohol versetzt. Die Mischung mit dem Alkohol erfolgt in der Weise, daß man die alkalisierte heiße Sulfitlauge nach der Abfiltration des Niederschlages in Alkohol einrührt. Je größer die Alkoholmenge ist, um so stärker ist die Ausscheidung. Durch stufenweise Zugabe von Alkohol hat man es in der Hand, wieviel von den gelösten Stoffen man aus der Lauge entfernen will. Bei einer Lauge, die etwa i 2 0'o Trockensubstanz hat, erhält man bei der Mischung von i Teil Lauge zu 0,5 Teilen Alkohol eine Abscheidung von 5o07o der Schmutzstoffe, gemessen am Kaliumpermanganatverbrauch. Durch Steigerung der Alkoholmenge bis auf die 5fache Menge der vorbehandelten Lauge erhält man eine Abscheidung, die etwa 95% der Schmutzstoffe umfaßt. Bei einem Mischungsverhältnis von i Teil Sulfitlauge: i Teil Alkohol werden bei einer Zugabe von

20 kg Kalk m3 Sulfitablauge 92 % der organischen Stoffe ausgeschieden

30 - _ _ 95 0; 0 _ _ _ _

40 - _ - 98 0::0 - _ _ -

Verwendet man statt des in vorstehender Aufstellung angegebenen Mischungsverhältnisses von i Teil Sulfitablauge zu i Teil Alkohol ein Mischungsverhältnis von i Teil Sulfitablauge zu 5 Teilen Alkohol, so kann die Ausscheidung der organischen Stoffe auf etwa 99% gesteigert werden. Da der Mehreffekt aber gegenüber der Mischung i : i unbedeutend ist, so wird man sich in der Praxis mit einem Verhältnis i : i begnügen.
Die in Form eines feinen Schlammes ausgeschiedenen organischen Stoffe müssen durch Absetzbecken oder Filter von der .erhaltenen Lösung getrennt werden. Aus der erhaltenen Lösung wird der Alkohol durch Abdestillieren abgetrennt und zu neuen Ausscheidunizen, benutzt. Der wäßrige Rückstand kann dann, was nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, bei unvergorener Lauge vergoren und in bekannter Weise auf Alkohol verarbeitet werden. In allen anderen Fällen ist der -,väßrige Rückstand so weit gereinigt, daß er mit jedem häuslichen Abwasser gemischt und mit diesem zusammen ohne besondere Schwierigkeiten gereinigt werden kann. Bei großen Vorflutern kann er direkt in den Vorfluter abgelassen werden.
Der durch die Zugabe von Alkohol abgeschiedene Rückstand wird erwärmt und auf diese Weise der Alkohol abdestilliert und wiedergewonnen. Man erhält so einen Stoff, der 7o bis go@'o brennbare Bestandteile enthält. Er kann in bekannter Weise entweder für technische Zwecke Verwendung finden oder 'als Brennmaterial verfeuert werden und hierbei die für die Ab:des.tillation des Alkohols nötigen Heizwerte liefern. Da -er auch die schwefligsauren Verbindungen enthält, kann man aus ihm durch Ansäuern schweflige Säure für den Betrieb gewinnen. Ausführungsbeispiel Die von den Kochern kommende Sulfitablauge wird entweder allein oder nach Mischung mit den ersten und zweiten Spülwässern in einen.Mischbehälter geleitet. Die etwa 8o bis 9o° heiße Lauge wird mit gelöschtem Kalk, der vorher mit Sulfltlauge angerührt war, versetzt und innigst durchmischt. Diese Durchmischung kann in einer Mischrinne, die von den Kochern bis zu den Absetzbecken angeordnet sein kann, erfolgen, -oder, wenn wenig Platz vorhanden ist, in einem zwischengeschalteten Gefäß, das mit einem Rührwerk versehen ist. Nach genügender Mischung fließt die alkalisierte Sulfitablauge in fein Absetzbecken mit einer Aufenthaltszeit von etwa z Stunden. In diesem setzen sich die durch die Zugabe des Kalks abgeschiedenen Stoffe ab. Es setzt sich :ein Schlamm ab, der in der Hauptsache aus Calciumsulfat und Calciumsulfit und organischer Substanz besteht. Der Schlamm kann auf Halden gebracht und beseitigt werden. Der Ablauf des Absetzbeckens wird, wenn nötig, mit einer weiteren Kalkmenge versetzt (etwa i o bis 2o g/m3). Dieser Kalk wird am besten in Form einer reinen Kalkmilch zugesetzt, .die ebenfalls durch Verrühren von gelöschtem Kalk mit Lauge bereitet worden ist.
In einem besonderen Mischbehälter wird dann die Mischeng io bis 15 Minuten lang durchgerührt. Der sich bei diesem Prozeß ausscheidende Schlamm enthält schon größere Mengen organischer Stoffe und kann nach der: Abscheidung in Absetzbeckenoder auf Zellenfiltern nach der Trocknung als Brennstoff benutzt werden. Zu dem Filtrat vom Zellen- oder besser Saugfilter wird die der Anfangsmenge der Lauge entsprechende Alkoholmenge zugesetzt. Nach guter Mischung, spätestens nach i o Minuten, ist die Ausfällung beendet, und die Mischung wird in eine Zentxifuge, - in der die ausgeflockten Stoffe algeschie@den werden, geleitet. Die klar: abgeschiedene Flüssigkeit geht zu einer Destillationsanlage, in der der Alkohol -wiedergewonnen und zu neuen Ausscheidungen benutzt werden kann. Der in der Zentrifuge gewonnene Schlamm wird in einem Trocknier getrocknet, wobei die Dämpfe ebenfalls in die Destillationsanlage zur Wiedergewinnung des Alkohols geleitet werden. Das Trockengut stellt ein hochwertiges Feuerungsmaterial dar und kann allein oder in Mischung mit Kohle zur Erzeugung der in der Anlage gebrauchten Wärmemenge benutzt werden. Der Ablauf der Destillationsanlage selbst kann dann als gereinigte Sulfitablauge abgelassen werden. Der Ablauf enthält in der Hauptsache noch Zuckerarten, die in der normalen Weise vergoren oder in einer beliebigen Kläranlage entweder allein oder zusammen mit häuslichem Abwasser abgebaut werden können. -Bei einer Sulfitablauge mit einer Anfangskonzentration von etwa 3oo ooo bis 5oo ooo mg/1 Kaliumpermanganatverbrauch wird durch diese Behandlung der Gehalt an organischer Substanz auf etwa 15 ooo bis 25 ooo mg/1 Kaliumpermanganatverbrauch heruntergedrückt.
Der Vorteil dieser Behandlung besteht darin, daß bei einer so starken Herausnahme der organischen Stoffe die Gefahr der Pilzbildung im Vorflwter beseitigt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Reinigung von Sulfi.tablauge und solche enthaltenden Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu reinigenden Flüssigkeiten zunächst mit einem Alkalisierungsmittel, wie Kalk, Natronlauge, Kalilauge, Carbonat, Ammoniak, und darauf mit einem wasserlöslichen Lösungsmittel, , insbesondere mit Alkohol, behandelt, die ausgeschiedenen Stoffe von der Flüssigkeit trennt und das Lösungsmittel wieder entfernt.