FI58078C - Fast flockningsmedelpreparat innehaollande polymer - Google Patents

Description

58078 US-patenttijulkaisussa 3 U35 6.18 on esitetty flokkulointiainevalmiste, joka polymeeriflokkulointiaineen lisäksi sisältää vesiliukoista kiinnitysainetta.

Eri aineosien sitomiseen on kuitenkin käytetty vahaa. Valmis flokkulointiaine-tuote ei sisällä vettä, joka on olennainen aineosa esillä olevassa keksinnössä.

Veden lisäyksellä on nimittäin merkitystä sen liuetessa kiinnitysainesuolasta vapautuvan lämmön kehittäjänä, jolloin saadaan valettua tai puristettua koossa- pysyviä kappaleita. .*

Myös GB-patenttijulkaisussa 5^8 290 on käsitelty kiinteitä flokkulointi-ainevalmisteita. Ne eivät kuitenkaan sisällä polymeeriä, vaan natriumaluminaattia f flokkulointiaineena. Niissä käytetään mukana mahdollisesti, muttei välttämättä sopivaa suolaa, jonka avulla saadaan muodostumaan kiinteä flokkulointiainevalmiste.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on aikaansaatu kiinteä flokkulointiainevalmiste, jolle on tunnusomaista, että se sisältää painon perusteella laskettuna vesiliukoista kiinnitysainesuolaa 10-97 % flokkulointiainetta 1-35 % vettä 2-70 %,

Se nopeus, jolla kiinteä flokkulointiaine liukenee nesteeseen, määräytyy aineosien suhteellisten määrien perusteella.

Hitaasti vapautuvissa aineissa on edullisesti aineosat seuraavilla alueilla (paino-# laskettuna):

Hitaasti flokkulointiainetta vapauttavat valmisteet

Yleisesti Edullisesti Kaikkein edullisimmin

Kiinnitysainesuolaa 10-97 vähintään .10 10-35

Flokkulointiainetta 1-35 1-30 5-25

Vettä 2-70 5-70 35-70

Nopeimmin flokkulointiainetta vapauttavien valmisteiden ollessa kyseessä on flokkulointiaineen määrä edullisesti 0,1-10 paino-# siitä vesimäärästä, joka on riittävä kostuttamaan flokkulointiaineen, loppuosan ollessa vesiliukoista kiinnitysainesuolaa.

Kysymyksen ollessa hitaasti flokkulointiainetta vapauttavista valmisteista sekoitetaan flokkulointiaine ja kiinnitysainesuolat edullisesti ensin keskenään ja sitten lisätään vettä. Seokset kovettuvat itsestään, jolloin saadaan kiinteitä tuotteita tavallisesti 5 minuutin - 12 tunnin kuluessa, jolloin samalla vapautuu A

lämpöä. Kysymyksen ollessa nopeammin flokkulointiainetta vapauttavista valmisteista 1 3 58078 sekoitetaan flokkulointiaine ja vesi edullisesti ensin ja kiinnitysaine sekoitetaan tämän jälkeen, ja kostea seos edullisesti tabletoidaan sopivassa puristimessa.

Se tarkka tapa, jolla flokkulointiainevalmisteen aineosat vaikuttavat niin, että muodostuu kiinteä aine, joka hajoaa vedessä vapauttaen flokkulointiainetta, ei ole selvä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vesiliukoinen kiinnitysaine-suola ja flokkulointiaine muodostavat koossapysyvän kiinteän aineen, joka käyttäytyy aivan eri tavoin kuin flokkulointiainekappale yksinään. Kolloidaalisen geelinmuodostuksen sijasta, joka vaikuttaa estävästi flokkulointlaineen jatkuvaan vapautumiseen, flokkulointiainetta vapautuu vähitellen ja jatkuvasti.

Keksinnön mukaiset flokkulointiainevalmisteet voivat olla sylinterimäisen kappaleen muodossa, joiden koko ja pinta-ala voidaan säätää siten, että kappale hajoaa vapauttaen flokkulointiainetta määrätyn ajan, esim. 8 tunnista 8 vuorokauteen. Erään spesifisen esimerkin mukaisesti sovitettiin kappale, jonka tilavuus 3 o oli 500 cm , vesivirtaan, jonka virtausnopeus oli 1*5^ l/h, lämpötilassa 20°C.

Kappale kesti 2k tuntia, jonka ajan kuluessa flokkulointlaineen määrä virrassa oli 1 miljoonasosa. Flokkulointi voidaan toteuttaa happamissa, neutraaleissa tai emäksisissä nesteissä.

Sopivia flokkulointiaineita käytettäviksi keksinnön mukaisissa valmisteissa ovat esim. substituoidun ja substituoimattoman akryyliamidin homo- ja kopolymeerit, kuten polyakryyliamidi, osittain hydrolysoidut polyakryyliamidit ja osittain kvaternoidut polyakryyliamidit ja muut polymeerit, jotka sisältävät polymeroituja amideja, amiineja, imiinejä, etyleeni-imiinejä tai etoksiryhmiä. Flokkuloivan polymeerin molekyylipaino on edullisesti 100 000 - 30 miljoonaa, kaikkein edullisimmin 1 miljoonasta 15 miljoonaan. Luonnossa esiintyviä materiaaleja voidaan myös käyttää flokkulointiaineena tai sen osana.

Kiinnitysainesuola on edullisesti epäorgaanisen tai orgaanisen hapon vesiliukoinen suola, jolloin käytetyn suolan laatu määräytyy käytetyn polymeeri-flok-kulointiaineen perusteella. Esimerkkejä sopivista suoloista ovat hiili-, rikki-, pii-, bentsoe-, sitruuna-, fosfori- ja boorihappojen natrium-, kalium- ja ammo-niumsuolat. Vähän hydrolysoituja polyakryyliamideja varten on edullisin sitomis-aine natriumkarbonaatti, kun taas keskimääräisesti hydrolysoituja polyakryyliamideja varten on edullisinta käyttää pelkästään natriumtetraboraattia tai sitä karbonaatin ohella. Voimakkaasti hydrolysoitujen polyakryyliamidien yhteydessä on edullista käyttää karbonaattia ja kationisten polymeerien yhteydessä tripoly-fosfaatf.ia.

1 58078

Keksinnön määrättyjä toteuttamismuotoja on kuvattu seuraavissa esimerkeissä, joissa kaikki osat on laskettu painon perusteella.

Esimerkit I-VIII

Tuotteita valmistettiin käyttäen seuraavassa taulukossa esitettyjä aineosia. Kussakin tapauksessa flokkulointiaine ja kiinnitysainesuola sekoitettiin kuivina keskenään, lisättiin vettä ja tuotetta sekoitettiin vesilietteen muodostamiseksi. Tämä kaadettiin muotteihin kuutioiden valmistamiseksi. Nämä poistet-tiin ja niitä käytettiin sinkkihydroksidilietteen flokkuloimiseen sinkkipäällys- 1 tyslaitoksesta poistuvassa jätevirrassa pH-arvossa 8,5. Kappaleita pidettiin | metallilankakorissa jätevirrassa, ja ne korvattiin uusilla kunkin työvuoron päätyttyä. Tutkimukset osoittivat, että flokkulointiainetta vapautui pääasiallisesti vakionopeudella vuorojen aikana kappaleiden liukenemisesta johtuen ja tyydyttävä flokkulointi tapahtui jatkuvasti.

_Esimerkki Flokkulointiaine_Kiinnitysaine_Vesi __Kemikaali_Osaa Kemikaali_Osaa Osaa I Anioninen polyakryyli- 25 Natriumkarbonaatti 30 1*5 amidi, molekyylipaino 15 miljoonaa II Voimakkaasti hydrolysoitu 6 Natriumkarbonaatti b2 52 polyakryyliamidi, molekyylipaino 15 miljoonaa III Kohtalaisesti hydrolysoi- 8 Natriumtetraboraat- 5 tu polyakryyliamidi, ti molekyylipaino 20 miljöö- natriumkarbonaatti 37 50 naa IV Kationinen polyakryyli- 15 Natriumtripolyfos- 35 50 amidi, molekyylipaino faatti 2 miljoonaa V Anioninen polyakrylaatti, 15 Natriumbikarbonaat- 55 30 molekyylipaino 10 mil- ti joonaa VI Ei-ioninen polyakryyli- 25 Natriumbentsoaatti 35 Uo amidi, molekyylipaino 8 miljoonaa VII Voimakkaasti hydrolysoi- 35 Kaliumkarbonaatti 10 55 tu polyakryyliamidi, molekyylipaino 5 miljoonaa VIII Kationinen polyakryyli- 20 Natriumtetraboraat- 10 70 amidi, molekyylipaino ti 1' 5 miljoonaa j 5 58078

Esimerkki IX

Polyetyleenioksidi, molekyylipaino 1 miljoonaa, (l osa) kostutettiin vedellä (2 osaa) ja sekoitettiin natriumkarbonaatin (97 osaa) kanssa. Saatu kostea jauhe puristettiin tabletoimispuristiraessa kappaleen valmistamiseksi. Tämä sovitettiin kaasunpesukäsittelyn jätevesivirtaan, jossa kappale liukeni, jolloin vapautunut karbonaatti sääti kaasupitoisen veden pH-arvoa ja vapautunut flokku-lointiaine flokkuloi jätevedessä olevan hienojakoisen materiaalin.

Claims (6)

1. 6 5607Θ
2. 1. Kiinteä, polymeeriä sisältävä flokkulointiainevalmiste, tunnettu siitä, että se sisältää painon perusteella laskettuna vesiliukoista kiinnitysainesuolaa 10-97 % flokkulointiainetta 1-35 % vettä 2-70 %. 4
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen flokkulointiainevalmiste, tunnettu j siitä, että aineosat ovat läsnä seuraavissa painosuhteissa: $ vesiliukoista kiinnitysainesuolaa 10-35 % flokkulointiainetta 5~25 % vettä 35-70 %.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen flokkulointiainevalmiste, tunnettu siitä, että aineosat ovat läsnä seuraavissa painosuhteissa: flokkulointiainetta 1-10 % vettä riittävästi flokkulointiaineen kostuttamiseksi vesiliukoista kiinnitysainesuolaa loput. k. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen flokkulointiainevalmiste, tunnettu siitä, että flokkulointiaine on polymeeri, jonka molekyylipaino on 1-30 miljoonaa.
5. 5. Patenttivaatimuksen k mukainen flokkulointiainevalmiste, tunnet bu siitä, että flokkulointiaine on polymeeri, jonka molekyylipaino on 1—15 miljoonaa.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen flokkulointiainevalmiste, tunnettu siitä, että kiinnitysaine on orgaanisen tai epäorgaanisen hapon suola. 7* Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen flokkulointiainevalmiste, tunnettu siitä, että se on kuution tai sylinterin muodossa. )