DE69125179T2

DE69125179T2 - Abwassersbehandlung

Info

Publication number: DE69125179T2
Application number: DE69125179T
Authority: DE
Inventors: John Richard Fyson
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2011-12-17
Also published as: DE69125179D1; GB9027429D0; JPH06503262A; EP0563147A1; US5419840A; EP0563147B1; WO1992011208A1

Description

Diese Erfindung betrifft die Abwasserbehandlung und insbesondere die Entfernung von umweitschädlichen Komponenten aus den Abwässern von photographischen Entwicklungsmaschinen.
Der Überlauf einer photographischen Entwicklungsvorrichtung besteht in typischer Weise aus verunreinigenden Substanzen, wie Schwermetallionen, Sequestriermitteln, Substanzen, die einen hohen Sauerstoffbedarf haben, sowie Farbentwicklerverbindungen und ihren Derivaten, deren direkte Beseitigung in vielen Teilen der Welt gegen Abwasserregulierungen verstößt. Infolgedessen ist wichtig, daß der Uberlauf durch chemische oder physikalische Maßnahmen in eine Flüssigkeit überführt wird, die in die Abwasserkanalisation entlassen werden kann und/oder in einen Restfeststoff, der an einen sicheren Ort und auf dem Wege der legalen Beseitigung entfernt werden kann.
Die Seguestrier- oder Komplexbildnermittel, wie zum Beispiel EDTA, PDTA und DTPA (Ethylen- und Propylendiamintetraessigsäure bzw. Diethylentriaminpentaessigsäure), sind besonders unerwünscht in flüssigen Abwässern, da sie dazu neigen, die Lösung von toxischen Schwermetallen in Wasser zu fördern, wenn dies städtischen Abwasseraufbearbeitungsanlagen zugeführt wird und es durch den Boden sickert. Oftmals haben sie auch einen hohen Sauerstoffbedarf. Die Verwendung eines Ionenaustauscherharzes zum Zwecke der Entfernung eines solchen Mittels ist bereits bekannt, beispielsweise aus "Ion Exchange Resins", 1981, veröffentlicht von B.D.H. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig, aufwendig und überträgt das Wasserproblem woanders hin und kann lediglich etwa das 3-fache des Volumens des Harzbettes aufarbeiten.
Die Verwendung von Wasserstoffperoxid zur Zersetzung von Eisen- EDTA-Komplexen wird kurz erwähnt, ohne spezielle Erläuterung durch Beispiele in dem Journal of Imaging Technology 14 (1988) Nr. 6, in einem Artikel, der primär die Gewinnung von Silber aus der Abwasserbehandlung von Photofinishing-Verfahren betrifft. Große Mengen an Wasserstoffperoxid, bis zu 2,1 lb pro Gallone Wasser, werden in einem Prozeß, der ein Erhitzen bis zu etwa 60ºC erfordert, als erforderlich beschrieben.
Die US-Patentschrift 4 693 833 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von radioaktivem Abwasser mit Wasserstoffperoxid bei einer Temperatur von 60ºC-90ºC in katalytischer Gegenwart von Kupferionen oder Kupfer- und Eisenionen.
Die US-A-4 332 687 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von photographischen Entwicklungs-Abwässern mit einer Mischung von H&sub2;O&sub2; und Ozon zum Zwecke der Oxidation und Zersetzung von Komplexbildnern.
Es wurde nunmehr gefunden, daß der Zusatz von Wasserstoffperoxid oder einer Verbindung, die Wasserstoffperoxid freizusetzen vermag, in einer Konzentration von so wenig wie 0,6 bis 3 Gew.-% des Abwassers, dazu führt, daß das Sequestriermittel in Fragmente aufgebrochen wird, die eine geringere Fähigkeit zur Komplexbildung aufweisen, und zwar sogar bei Raumtemperatur und ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines Katalysators. Obgleich die Geschwindigkeit der Reaktion gering ist und bis zu einer Woche bei Raumtemperatur betragen kann, kann sie besonders geeignet sein im Falle des Zusatzes zu einem Lagertank, bevor das Abwasser in den Abwasserkanal entlassen wird oder Behandlungsanlagen zugeführt wird.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die Geschwindigkeit der Reaktion erhöht werden kann durch die Zugabe einer geringen Menge, von zum Beispiel 1 ppm einer Verbindung mit einem Übergangsmetallion, wie zum Beispiel Eisen und Mangan, vorzugsweise in Form des Nitrates oder Sulfates.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern bereitgestellt, die umfassen den Überlauf von einem oder mehreren photographischen Prozessen, um diesen umweltfreundlicher zu machen, wobei das Verfahren umfaßt die Zugabe von (a) Wasserstoffperoxid oder einer Verbindung, die Wasserstoffperoxid in einer Gesamtkonzentration freizusetzen vermag, die das Äquivalent ist von etwa 0,6 bis 3 Gew.-% und (b) einer Eisenverbindung, um mit einem organischen Sequestriermittel zu reagieren und es aufzubrechen, zum Abwasser.
Zu Verbindungen, die Wasserstoffperoxid freizusetzen vermögen, gehören Metallperoxide; Verbindungen, die Wasserstoffperoxid in ihrer Kristallstruktur enthalten, wie zum Beispiel Natriumpercarbonat; andere Peroxyverbindungen, wie zum Beispiel Natriumperborat, Persulfat oder Peroxysilicat; oder lösliche organische Peroxide, wie zum Beispiel Butylperoxid oder Benzylperoxid.
Das Wasserstoffperoxid oder eine Verbindung, wie oben erwähnt, werden in einer ausreichenden Menge zugegeben, um die oxidierende Reaktion mit dem Sequestriermittel durchzuführen, und zwar in einer geeigneten Zeitdauer. Beispielsweise wird, sofern im Handel erhältlich, 30 %iges Wasserstoffperoxid verwendet und zwar in einer Menge von 20 bis 100 ml/l Abwasser, wobei sich vorzugsweise ganz allgemein 30 bis 50 ml/l als geeignet erwiesen haben. Alternativ ist in gleicher Weise ein größeres Volumen einer schwächeren Lösung geeignet, zum Beispiel 75 bis 375 ml 8 %iges Wasserstoffperoxid/l Abwasser oder 200 ml bis 1 l 3 %iges Wasserstoffperoxid/l Abwasser.
Obgleich der Zusatz von Wasserstoffperoxid zur Zerstörung eines Sequestriermittels von besonderer Wichtigkeit für die photographische Industrie ist, kann es jedem beliebigen Abwasser zugesetzt werden, das solch ein Mittel enthält.
Die Erfindung soll nunmehr unter Bezugnahme auf das folgende Beispiel beschrieben werden, das in keiner Weise den Schutzbereich der Erfindung beschränken soll.

Beispiel

Es wurden Lösungen hergestellt aus verschiedenen Sequestriermitteln in Konzentrationen von nominal 1000 ppm. Zu jeder dieser Lösungen wurden zugegeben 10 g/l Kaliumhydrogencarbonat, um die entsprechenden pH-Wert- und Carbonat-Bedingungen in einem photographischen Abwasser zu simulieren. Zu Proben von jedem dieser Mittel wurden 50 ml/l von 30 %igem Wasserstoffperoxid zugegeben. Die Menge an Sequestriermittel, das nach 7-tägiger Aufbewahrung bei 20ºC zurückblieb, wurde durch Ionenchromatographie gemessen. Ein ähnlicher Ansatz von Versuchen wurde durchgeführt unter Zugabe von 1 ppm Mangan in Form des Sulfates zu jeder Probe. Die Menge an zurückgebliebenem Sequestriermittel wurde nach 3 Tagen Aufbewahrung bei 20ºC gemessen. Ein anderer Ansatz von Experimenten wurde durchgeführt und dieses Mal wurde Eisen in einer Menge von 1 ppm, in Form des Nitrates, zugegeben. Wiederum wurden die Sequestriermittelkonzentrationen nach 3 Tagen Aufbewahrung bei Raumtemperatur ermittelt.
Die Ergebnisse von sämtlichen dieser Versuche sind in der Tabelle unten dargestellt.
Die Ergebnisse zeigen, daß die Sequestriermittel im wesentlichen durch das Peroxid zerstört wurden und daß die Metallionen diesen Prozeß beschleunigen, insbesondere das Eisenion.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Abwässern, die den Überlauf von einem oder mehreren photographischen Verfahren umfassen, um sie mehr der Umwelt anzupassen, bei dem man den Abwässern zusetzt (a) Wasserstoffperoxid oder eine Verbindung, die Wasserstoffperoxid freizusetzen vermag, in einer Gesamtkonzentration, die das Äquivalent ist von 0,6 bis 3 Gew.-% und (b) eine Eisenverbindung, um mit einem organischen Sequestriermittel zu reagieren und es abzubauen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zugaben bei etwa Raumtemperatur erfolgen.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem 30%iges Wasserstoffperoxid in einer Menge von 20 bis 100 ml/l Abwasser verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem 30 bis 50 ml 30%iges Wasserstoffperoxid/l Abwasser verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem 8%iges Wasserstoffperoxid in einer Menge von 75 bis 375 ml/1 Abwasser verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem 3%iges Wasserstoffperoxid in einer Menge von 200 ml bis 1 l/l Abwasser verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Sequestriermittel Ethylendiamintetraessigsäure, Propylendiamintetraessigsäure oder Diethylentriaminpentaessigsäure ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Eisenverbindung das Nitrat oder Sulfat ist.