NL9100060A

NL9100060A - Retarding biological redn. of sulphate or formation of sulphide in aq. medium - comprises addn. of organic halogen cpd. esp. p-chlorobenzyl mercaptan

Info

Publication number: NL9100060A
Application number: NL9100060A
Authority: NL
Original assignee: Pacques Bv
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1991-01-14
Publication date: 1992-08-03

Abstract

Biological redn. of sulphate and/or formation of sulphide in an aq. medium is retarded by addn. of an organic halogen cpd. to the medium. A halogen-contg. mercaptan or disulphide is used, pref. a Cl-contg. mercaptan, and partic. p-chlorobenzyl mercaptan. The amt. of halogen cpd. is 0.1-50 mg (1-15mg)/1 of aq. medium.

Description

Werkwijze voor het remmen van sulfaatreductie.Method for inhibiting sulfate reduction.

De uitvinding ligt op het gebied van de anaerobe zuivering van afvalwater en heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het onderdrukken van sulfaatreductie en/of sulfidevorming in afvalwater dat gebonden zwavel, in het bijzonder sulfaat, bevat.The invention is in the field of anaerobic purification of waste water and relates in particular to a method for suppressing sulfate reduction and / or sulfide formation in waste water containing bound sulfur, in particular sulfate.

In anaëroob milieu, bijvoorbeeld in anaerobe afvalwaterzuiveringsinstallaties waarin organische verontreinigingen worden omgezet in methaangas, groeien ook sulfaatreducerende bacteriën, die het aanwezige sulfaat omzetten in sulfide en daarbij organische verbindingen gebruiken als waterstofdonor. De sulfaatreducerende bacteriën concurreren met de methaanvormende bacteriën voor de beschikbare waterstofbron. Soms wordt er zoveel sulfide gevormd, dat dit toxisch is voor de methaanbacteriën. Andere nadelen van de gevormde sulfiden zijn de toxiciteit in de effluent, de verlaging van het rendement van het chemische zuurstofverbruik (CZV), corrosie en stank. Ook is het gevormde biogas door de aanwezigheid van H2S van mindere kwaliteit, en kan dit niet zonder verdere behandeling worden gebruikt. Het probleem van de sulfidevorming wordt tot nu toe slechts opgelost door middel van een aanvullende zuive-ringsstap na de anaerobe behandeling. Een dergelijke extra zuiverings-stap kan bijvoorbeeld zijn het oxideren van de waterfase, waardoor het sulfide tot zwavel en/of sulfaat wordt geoxideerd, en het wassen van het gevormde gas met een alkalische oplossing. Nadeel van een dergelijke extra zuiveringsstap is dat de zuiveringsinstallatie groter en complexer wordt en daarmee minder rendabel.In anaerobic environment, for example in anaerobic wastewater treatment plants in which organic pollutants are converted into methane gas, sulphate-reducing bacteria also grow, which convert the sulphate present into sulphide and use organic compounds as a hydrogen donor. The sulfate-reducing bacteria compete with the methane-forming bacteria for the available hydrogen source. Sometimes so much sulfide is formed that it is toxic to the methane bacteria. Other drawbacks of the sulfides formed are the toxicity in the effluent, the decrease in the efficiency of chemical oxygen demand (COD), corrosion and odor. Also, the biogas formed is of a lower quality due to the presence of H2S and cannot be used without further treatment. The problem of sulfide formation has hitherto only been solved by means of an additional purification step after the anaerobic treatment. Such an additional purification step can be, for example, oxidation of the water phase, whereby the sulfide is oxidized to sulfur and / or sulfate, and washing of the gas formed with an alkaline solution. The disadvantage of such an extra purification step is that the purification plant becomes larger and more complex and therefore less profitable.

Gevonden is nu dat de biologische sulfaatreductie (sulfidevorming) kan worden onderdrukt, zonder dat de methaanbacteriën worden geremd. Bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt men dit door toevoeging van een organische halogeenhoudende verbinding aan het watermedium.It has now been found that the biological sulphate reduction (sulphide formation) can be suppressed without inhibiting the methane bacteria. In the process according to the invention this is achieved by adding an organic halogen-containing compound to the water medium.

Tot de bruikbare organische halogeenhoudende verbindingen behoren fluor-, chloor-, broom- en jood-houdende alifatische en aromatische verbindingen. Voorbeelden daarvan zijn 1,2-dichloorethaan, allyl-chloride, hexylbromide, hexadecylchloride, octadecylbromide, benzyl-chloride, fenyljodide, benzylchloride, chloorbenzylchloride, chloor-benzylalcohol, chloorbenzylmercaptaan en chloorbenzylbenzoëzeuur. Bij voorkeur gebruikt men halogeenhoudende mercaptanen en disulfiden; in het bijzonder komen aromatische en aromatisch-alifatische mercaptanen en disulfiden in aanmerking.Useful organic halogen-containing compounds include fluorine, chlorine, bromine and iodine-containing aliphatic and aromatic compounds. Examples thereof are 1,2-dichloroethane, allyl chloride, hexyl bromide, hexadecyl chloride, octadecyl bromide, benzyl chloride, phenyl iodide, benzyl chloride, chlorobenzyl chloride, chlorobenzyl alcohol, chlorobenzyl mercaptan and chlorobenzyl benzoic acid. Halogen-containing mercaptans and disulfides are preferably used; in particular aromatic and aromatic-aliphatic mercaptans and disulfides are suitable.

Bij voorkeur gebruikt men een chloorhoudend mercaptaan, zoals 3“ chloorpropylmercaptaan, o-, m- of p-chloorthiofenol, dichloorthiofenol of o-, m- of p-chloorbenzylmercaptaan. Ook mengsels van halogeenhoudende mercaptanen en disulfiden en mengsels van halogeenhoudende mercaptanen en disulfiden met andere, bij voorkeur halogeenhoudende verbindingen kunnen worden gebruikt. Met bijzondere voorkeur gebruikt men para-chloorbenzylmercaptaan.Preferably, a chlorine-containing mercaptan, such as 3-chloropropyl mercaptan, o-, m- or p-chlorothiophenol, dichlorothiophenol or o-, m- or p-chlorobenzyl mercaptan, is used. Mixtures of halogen-containing mercaptans and disulfides and mixtures of halogen-containing mercaptans and disulfides with other, preferably halogen-containing, compounds can also be used. Para-chlorobenzyl mercaptan is particularly preferably used.

Afhankelijk van de samenstelling van het watermedium, in het bijzonder de sulfaatconcentratie, en van de omstandigheden waaronder de gewenste en ongewenste micro-organismen groeien, is een hoeveelheid van 0. 01.100 mg van de organische halogeenhoudende verbinding(en) voldoende. In de meeste gevallen gebruikt men bij voorkeur 0,1-50 mg en met de meeste voorkeur 1-15 mg halogeenhoudende verbinding per liter watermedium. Het is dan mogelijk de sulfaatreductie volledig stil te leggen, zonder dat in een anaerobe reactor de methaangasproduktie daalt. Het blijkt zelfs dat de methaangasproduktie bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kan stijgen. De werkwijze volgens de uitvinding kan voor verschillende doeleinden worden toegepast. Bijvoorbeeld kunnen worden genoemd: 1. Het voorkomen van sulfidevorming in anaerobe reactoren, zodat een hoger zuiveringsrendement wordt verkregen met meer en schoner biogas.Depending on the composition of the water medium, in particular the sulfate concentration, and on the conditions under which the desired and undesired microorganisms grow, an amount of 0.101.100 mg of the organic halogen-containing compound (s) is sufficient. In most cases, preferably 0.1-50 mg and most preferably 1-15 mg of halogen-containing compound are used per liter of water medium. It is then possible to completely stop the sulfate reduction, without the methane gas production falling in an anaerobic reactor. It has even been found that methane gas production can increase when the method according to the invention is used. The method according to the invention can be used for various purposes. Examples can be mentioned: 1. Prevention of sulphide formation in anaerobic reactors, so that a higher purification efficiency is obtained with more and cleaner biogas.

2. Het voorkomen van sulfidevorming in rioolleidingen zodat corrosie wordt tegengegaan. Ook rioolputten worden veiliger, wanneer daar geen sulfidegas meer ophoopt.2. Preventing sulphide formation in sewer pipes so that corrosion is prevented. Sewer pits also become safer when sulphide gas no longer accumulates there.

3. Het voorkomen van sulfidevorming in slibopslagtanks en bezink-tanks, zodat stankvorming wordt tegengegaan.3. Preventing sulphide formation in sludge storage tanks and settling tanks, so that odor formation is prevented.

VOORBEELDEXAMPLE

Industriëel sulfaathoudend afvalwater (sulfaatconcentratie ongeveer 1 g/1) werd behandeld in een anaerobe fermentatieinrichting van 30 liter met een verblijftijd van ongeveer 4 uur, waarbij biogas werd geproduceerd. De sulfidevorming en de gasproduktie in de inrichting werden bepaald. Aan het afvalwater werd per liter 10 mg van een mengsel van halogeenhoudende verbindingen, hoofdzakelijk bestaande uit para-chloorbenzylmercaptaan en telkens minder dan 0,07 mg/1 van andere verbindingen, waaronder p-chloorbenzaldehyd en hexadecylbromide, toegevoegd. Uit tabel A blijkt dat de sulfidevorming na de toevoeging van het mercaptaan (periode 2) binnen 1 dag volledig werd geblokkeerd, zonder dat de methaangasproduktie daalde. Na beëindiging van de toevoeging van mercaptaan (periode 3) nam de sulfidevorming geleidelijk weer toe; na 5 dagen was deze al weer 50 mg/1.Industrial sulfate-containing wastewater (sulfate concentration about 1 g / l) was treated in a 30 liter anaerobic fermenter with a residence time of about 4 hours, producing biogas. The sulfide formation and the gas production in the device were determined. To the waste water was added per liter 10 mg of a mixture of halogen-containing compounds, mainly consisting of para-chlorobenzyl mercaptan and in each case less than 0.07 mg / l of other compounds, including p-chlorobenzaldehyde and hexadecyl bromide. Table A shows that the sulfide formation after the addition of the mercaptan (period 2) was completely blocked within 1 day, without decreasing the production of methane gas. After completion of the addition of mercaptan (period 3), the sulfide formation gradually increased again; after 5 days it was already 50 mg / l again.

TABEL ATABLE A

Claims

1. A method for inhibiting biological sulfate reduction and / or sulfide formation in a water medium by adding an organic halogen-containing compound to the water medium.

The process according to claim 1, wherein a halogen-containing mercaptane or disulfide is used.

The method according to claim 2, wherein a chlorine-containing mercaptan is used.

The method of claim 3. wherein the mercaptan is para-chlorobenzyl mercaptan.

Process according to any one of claims 1-4, wherein 0.1-50 mg of the organic halogen-containing compound is used per liter of water medium.

6. Process according to claim 5, wherein 1-15 mg of the organic halogen-containing compound are used per liter of water medium.

7. Process for the anaerobic purification of sulphate-containing waste water, characterized in that 0.01-100 mg of an organic halogen-containing compound per liter of waste water is added to the waste water.