NL8603107A

NL8603107A - Werkwijze voor het verwijderen van polycyclische aromatische koolwaterstoffen uit een vloeistof.

Info

Publication number: NL8603107A
Application number: NL8603107A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1988-07-01
Also published as: EP0270936B1; DK641287D0; EP0270936A1; NO875087D0; US4879049A; NO875087L; DK641287A; FI875380A; FI875380A0; DE3778659D1; JPH0342923B2; ATE75415T1; JPS63151325A

Description

.-.1- HO 492 KL

if }.

WERKWIJZE VOOR HET VERWIJDEREN VAN POLYCYCLISCHE AROMATISCHE KOOLWATERSTOFFEN UIT EEN VLOEISTOF.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Bob de MON te ALKMAAR

Antonius Izaak van HOORN te KOEDIJK

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK) uit een vloeistof, in het bijzonder uit afvalwater van een verkook-singsproces welke berust op het beginsel van precoat vacuüm fil-5 tratie met precoat materiaal tenminste bestaande uit een fijn verdeeld organisch materiaal. De uitvinding heeft tevens betrekking op een fijn verdeeld organisch materiaal te gebruiken als (component van) precoat materiaal bij het verwijderen van PAK uit een vloeistof volgens het beginsel berustende op precoat vacuümfil-10 tratie en op een of precoat vacuüm filter van het roterende type omvattende een vacuümfiltertrommel.

Een werkwijze van het bovengenoemde type is bekend uit "Filtration for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from coke oven waste water" gepubliceerd in "Fachberichte Hüttenpraxis 15 Metallweiterverarbeitung", Vol, 22, No. 10, 1984, pag. 1088 - 1092.

Uit deze publicatie van een der uitvinders blijkt dat het mogelijk is om PAK te verwijderen uit afvalwater van een kooksfabriek door middel van precoat vacuümfiltratie met houtmeel als precoat materiaal. Dit is, voor zover bekend, de enige werkwijze om met een 20 aanvaardbaar rendement PAK te verwijderen. De keuze van het precoat materiaal daarbij is kritisch.

Een probleem bij de bekende werkwijze is, dat filterprestaties en filtratie-eigenschappen van partij tot partij houtmeel zeer kunnen verschillen. Pogingen om deze verschillen in verband te 25 brengen met de korrelgrootteverdeling van het houtmeel en met resultaten van andere bekende analysetechnieken faalden.

8603107 »

- 2 - HO 492 NL

Jt h

Het doel van de uitvinding is een werkwijze voor het verwijderen van PAK uit een vloeistof berustende op het beginsel van precoat vacuümfiltratie te verschaffen, waarbij men bij het precoat materiaal een fijn verdeeld organisch materiaal toepast, dat een 5 goede filterprestatie levert.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een fijn verdeeld organisch materiaal te gebruiken als (component van) precoatmateriaal bij het verwijderen van PAK uit een vloeistof volgens het beginsel berustende op precoat vacuümfiltratie dat een 10 goede filterprestatie levert, en reproduceerbare filtratie-eigen-schappen heeft.

Nog een ander doel van de uitvinding is een precoat vacuümfilter van het roterende type te verschaffen dat bij het verwijderen van PAK uit een vloeistof een goede filterprestatie 15 levert.

Het eerstgenoemde doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat men fijn verdeeld organisch materiaal toepast dat in afhankelijkheid van de vorm waarin PAK in de vloeistof aanwezig is wordt gekozen uit materiaal dat bij de in de specificatie 20 beschreven precoatlaagopbouwtest een laagdikte heeft in het gebied van 30 - 200 mm. Onder organisch materiaal wordt in deze aanvrage verstaan materiaal van plantaardige of dierlijke herkomst.

Het is proefondervindelijk gebleken dat voor een goed filter-resultaat en goede filtereigenschappen van het organische materiaal 25 de met de hieronder beschreven precoatlaagopbouwtest afgelezen laagdikte dient te liggen in het gebied van 30 - 200 mm. Klaarblijkelijk liggen in dit gebied al die fijn verdeelde organische materialen waarvan de deeltjes qua grootte, vorm, vezellengte en oppervlaktegesteldheid geschikt zijn voor het verwijderen van PAK, 30 zodat wanneer het organische materiaal wordt gekozen binnen dit gebied een goed filterresultaat wordt verkregen.

De precoatlaagopbouwtest zal nu worden beschreven aan de hand van de tekening.

Figuur 1 toont een testbuis voor de precoatlaagopbouwtest.

35 Figuur 2 toont een testopstelling voor de precoatlaagopbouw test.

De in figuur 1 getoonde testbuis 1 bestaat uit een doorzichtige buis 2 van plexiglas of dergelijke met een inwendige diameter van 14,0 mm en voorzien van een lineaire schaalverdeling 3 in mm.

8603107

- 3 - HO 492 NL

♦ 4 \ *

De buis 1 is met behulp van koppeling 4 verbonden met afvoer-leiding 5 die een stuk doorzichtige buis 6 omvat.

In de koppeling 4 van testbuis 1 is aan de bovenkant van doorzichtige buis 2 een stukje filterdoek 7 van gebruikelijke type 5 (Lainyl - 35 - 3 CA of dergelijk) aangebracht dat ook bij de precoat vacuümfiltratie wordt toegepast.

In figuur 2 is getoond dat de testbuis is geplaatst in een voorraadvat 8, welk vat is voorzien van een roerder 9. De afvoer-leiding 5 is verbonden met een vat 10 voor filtraatopvang. Vat 10 10 is door middel van vacuümleiding 11 verbonden met een vacuüminstal-latie 12 bestaande uit een vacuümpomp 13, een vacuümdrukregelaar 14 en een vacuümbuffervat 15 met een inhoud van 15 liter.

Het testverloop is als volgt:

In het voorraadvat 8 wordt 4 liter van de slurry van het 15 organische materiaal en water bereid in een concentratie van 10 gram organisch materiaal per liter. Hierbij wordt het organische materiaal gedurende tenminste ca. 2,5 uur geweekt. De onderdruk in het vacuümbuffervat 15 wordt gehandhaafd op 0,35 bar. Na het aanmaken van de slurry wordt de testbuis 1 onder toepassing van 20 roeren door middel van roerder 9 in het vooraadvat 8 gedompeld en gedurende 60 seconden bij geopende afsluiter 16 met het vacuümbuffervat 15 verbonden. Hierna wordt laagdikte van het organische materiaal in testbuis 1 afgelezen.

Zoals gezegd dient voor een goed filterrendement de met de 25 hierboven beschreven precoatlaagopbouwtest afgelezen laagdikte van het organische materiaal te liggen in het gebied van 30 - 200 mm.

Bij een laagdikte van meer dan 200 mm heeft het organische materiaal, indien het als precoatmateriaal wordt toegepast, een te grote doorlaatbaarheid zodat het filterresultaat slecht is. Bij een 30 laagdikte van minder dan 30 mm is de doorlaatbaarheid slecht en slaat het filter dicht.

Binnen het bovengenoemde gebied van laagdiktes zoals bepaald met de precoatlaagopbouwtest, dient voor elke vloeistof waaruit PAK moet worden verwijderd, een optimaal gebied van laagdiktes te 35 worden vastgesteld voor het verkrijgen van een goede filterpresta-tie en filtratie-eigenschappen in afhankelijkheid van de vorm waarin PAK in de vloeistof aanwezig is.

In het in de bovengenoemde publicatie beschreven geval van PAK in afvalwater van een kooksfabriek, waarbij PAK voornamelijk in het 8603107 *

- 4 - HO 492 NL

( 5 afvalwater voorkwamen samenhangend met vaste deeltjes in het afvalwater, wordt bij laagdiktes in het gebied van 110 - 160 mm een filterrendement van meer dan 90% verkregen.

In een ander geval echter, waarbij PAK-stoffen ontstonden als 5 gevolg van het verkooksen van minerale olie waarbij PAK in afvalwater in de vorm van voornamelijk een emulsie aanwezig waren, was een gebied van aanmerkelijk kleinere laagdiktes nodig om een aanvaardbaar filterrendement te verkrijgen. Aangenomen wordt dat in dat geval niet alleen filtratie van PAK, maar ook adsorptie van PAK 10 aan het precoatmateriaal tot verwijdering van PAK uit het afvalwater bijdraagt.

Bij voorkeur is, indien het fijn verdeelde organische materiaal tenminste ten dele bestaat uit houtmeel, het houtmeel afkomstig van de grove den (Pinus Sylvestris) en/of van de beuk (Fagus 15 Sylvatica). In de praktijk is gebleken dat deze houtmeelsoorten bijzonder geschikt zijn voor het verwijderen van PAK uit een vloeistof.

Eveneens bij voorkeur is het precoat materiaal een mengsel van componenten omvattende organisch materiaal in een hoeveelheid van 20 25 - 100% van het mengsel en verder fijn verdeeld mineraal mate riaal, zoals bijvoorbeeld perliet of diatomee. Hierdoor gedraagt het precoat materiaal zich als precoatlaag minder sponsachtig. Een precoatlaag geheel bestaande uit organisch materiaal kan bij een tijdelijk hoge concentratie van PAK in de vloeistof minder doorla-25 tend worden, onder invloed van het vacuüm op de vacuümfiltertrommel n i worden samengetrokken, en buiten bereik van het mes komen, waardoor het filtratieproces wordt verstoord.

Bij voorkeur past men, in geval men een precoat vacuümfilter van het roterende type omvattende een vacuümfiltertrommel toepast, 30 een dompeldiepte van de vacuümfiltertrommel van meer dan 40%, en meer bij voorkeur van ca 60% toe. Hierbij wordt onder dompeldiepte het deel van de hoogte van de om een horizontale as draaiende trommel verstaan dat in de vloeistof is gedompeld. Gewoonlijk is de dompeldiepte bij het roterende precoat vacuümfilter 40%. Bij de 35 precoat materialen met organisch materiaal met laagdiktes die volgens de precoatlaagopbouwtest in het aangegeven gebied liggen, worden precoatlagen met een naar verhouding grote doorlaatbaarheid verkregen. Hierdoor is de precoatlaag betrekkelijk snel na het verlaten van de vloeistof droog en ontstaat er onder invloed van 8603107

- 5 - HO 492 NL

het vacuüm een grote luchtlekkage, waardoor grote vacuümpompen nodig zijn. Door het toepassen van een grotere dompeldiepte wordt de luchtlekkage beperkt, kunnen kleinere vacuümpompen worden toegepast, en kunnen de vacuümfiltertrommels kleiner zijn.

5 Teneinde het bovengenoemde bezwaar van de sneldrogende precoat- laag verder te verminderen bevochtigt men het precoatmateriaal op het boven het vloeistofniveau uitstekende deel van de precoat vacuümfiltertrommel plaatselijk extra met vloeistof. Opgemerkt wordt dat een dergelijke bevochtiging wel bij roterende vacuüm-10 filtratie, maar niet bij roterende precoat vacuümfiltratie bekend is, en wel om het filterdoek boven het vloeistofniveau af te spoelen.

Voorts worden uitsluitende rechten gevraagd voor een fijn verdeeld organisch materiaal te gebruiken als (component van) 15 precoatmateriaal bij het verwijderen van PAK uit een vloeistof volgens het beginsel berustende op precoat vacuümfiltratie gekenmerkt door een laagdikte bij de in de specificatie beschreven precoatlaagopbouwtest in het gebied van 30 - 200 mm.

Tenslotte worden uitsluitende rechten gevraagd voor een rote-20 rend of precoat vacuüm filter met een vacuümfiltertrommel, te gebruiken bij de werkwijze volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het filter geschikt is voor bedrijf bij een dompeldiepte van de vacuümfiltertrommel van ca. 60%. In het bijzonder dient de aansluiting van het inwendige van de vacuümfiltertrommel 25 zodanig te zijn geconstrueerd, dat deze geschikt is voor genoemde dompeldiepte.

30 35 8603107

Claims

1. Werkwijze voor het verwijderen van polycyclische aromatische 5 koolwaterstoffen (PAK) uit een vloeistof, in het bijzonder uit afvalwater van een verkooksingsproces, welke berust op het beginsel van precoat vacuüm filtratie met precoat materiaal tenminste bestaande uit een fijn verdeeld organisch materiaal, met het kenmerk, dat men fijn verdeeld organisch materiaal 10 toepast dat in afhankelijkheid van de vorm waarin PAK in de vloeistof aanwezig is wordt gekozen uit materiaal dat bij de in de specificatie beschreven precoatlaagopbouwtest een laagdikte heeft in het gebied van 30 - 200 mm.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het fijn verdeeld organische materiaal tenminste bestaat uit houtmeel, met het kenmerk, dat het houtmeel afkomstig is van de grove den (Pinus Sylvestris) en/of van de beuk (Fagus Sylvatica).

3. Werkwijze volgens ëën van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het precoat materiaal een mengsel van componenten is omvattende organisch materiaal in een hoeveelheid van 25 - 100% van het mengsel en verder fijn verdeeld mineraal materiaal. 25

4. Werkwijze volgens ëën van de voorgaande conclusies, waarbij de vloeistof afvalwater van een kooksfabriek is, met het kenmerk, dat de laagdikte van het organische materiaal bij de precoatlaagopbouwtest ligt in het gebied van 110 - 160 mm. 30

5. Werkwijze volgens ëën van de voorgaande conclusies, waarbij men een roterend precoat vacuüm filter van het roterende type omvattende een vacuümfiltertrommel toepast, met het kenmerk, dat men een dompeldiepte van de vacuümfiltertrommel van meer 35 dan 40% toepast.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men een dompeldiepte van de vacuümfiltertrommel van ca 60% toepast. 8603107 *

6. HO 492 NL

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men het precoatmateriaal op het boven het vloeistofniveau uitstekende deel van de precoat vacuümfiltertrommel plaatselijk extra bevochtigt met vloeistof. 5

7. HO 492 NL

8. Fijn verdeeld organisch materiaal te gebruiken als (component van) precoatmateriaal bij het verwijderen van PAK uit een vloeistof volgens het beginsel berustende op precoat vacuüm-filtratie gekenmerkt door een laagdikte bij de in de specifi- 10 catie beschreven precoatlaagopbouwtest in het gebied van 30 - 200 mm.

9. Precoat vacuüm filter van het roterende type omvattende een vacuümfiltertrommel te gebruiken bij de werkwijze volgens één 15 van de conclusies 1-7, met het kenmerk dat het filter ge schikt is voor bedrijf bij een dompeldiepte van de vacuümfiltertrommel van ca. 60%. 20 25 30 35 8603107