NO156490B

NO156490B - AQUEOUS MIXING FOR TREATMENT / CONDITIONING OF A MIXED SYSTEM, FOR EXAMPLE SOURCE WATER, AND PROCEDURE FOR USING THE MIXTURE

Info

Publication number: NO156490B
Application number: NO82823825A
Authority: NO
Inventors: Robertson Davidson Richard; Timmons Alban
Original assignee: Blue Circle Ind Plc
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1987-06-22
Also published as: FI824037A0; NO156490C; FI824037L; NO823825L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en vandig blanding for behandling/kondisjonering av et vandig system, for eksempel kloakkvann, omfattende (a) partikler av et jordalkalimetallhydroksyd, og det særegne ved blandingen i henhold til oppfinnelsen er at blandingen som et deflokkulerende middel for de nevnte partikler også inneholder (b) en anionisk oligomer polyelektrolytt, idet blandingen eventuelt også inneholder (c) partikler av et vektøkende middel og/eller (d) en kationisk polyelektrolytt med høy molekylvekt som er eller virker som et flokkuleringsmiddel. The present invention relates to an aqueous mixture for the treatment/conditioning of an aqueous system, for example sewage water, comprising (a) particles of an alkaline earth metal hydroxide, and the peculiarity of the mixture according to the invention is that the mixture as a deflocculating agent for the said particles also contains (b) an anionic oligomeric polyelectrolyte, the mixture optionally also containing (c) particles of a weight increasing agent and/or (d) a cationic polyelectrolyte of high molecular weight which is or acts as a flocculant.

Disse og andre trekk ved oppfinnelse fremgår av patentkravene. These and other features of the invention appear from the patent claims.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en blanding for behandling av et vandig system, spesielt et system omfattende vann med deri suspendert material, f.eks. kloakkvann. Med "behandling" menes det en gjennomføring av en endring som hjelper til med separeringen av vann og suspendert material, som ved f.eks. sedimentering eller filterpressing i behandling av av-vann eller kloakkvann. The present invention relates to a method and a mixture for treating an aqueous system, in particular a system comprising water with material suspended therein, e.g. sewage water. By "treatment" is meant the implementation of a change that helps with the separation of water and suspended material, as in e.g. sedimentation or filter pressing in the treatment of wastewater or sewage.

Lesket kalk, i det følgende benevnt "kalk" (kalsiumhydroksyd) til forskjell fra brent kalk (kalsiumoksyd) som er kalkens industrielle forløper, anvendes tradisjonelt ved behandling av av- vann. Det er ønskelig å levere kalk til forbrukeren i form av en vandig suspensjon, spesielt ved hjelp av tankbåter som fylles og tømmes ved hjelp av pumping. Hittil har det neppe vært mulig å pumpe kalksuspensjoner med faststoffinnhold over 35 vekt%. Dette medfører omkostninger ved transport av vann som hittil har gjort slike operasjoner ulønnsomme. I industriell praksis er det kjent å behandle vandige partikkelsys-temer med polyelektrolytter for å fremme flokkuleringen av partiklene. Ved behandling av av-vann muliggjør dette klaring ved sedimentering av det suspenderte material mer hurtig og effektivt enn uten polyelektrolytt-tilsetningen . Ved behandling av av-vann anvendes disse polyelektrolytter ofte i forbindelse med et behandlingshjelpemiddel eller de-stabiliser-ingsmiddel som f.eks. lesket kalk. Slaked lime, hereinafter referred to as "lime" (calcium hydroxide) in contrast to quicklime (calcium oxide) which is lime's industrial precursor, is traditionally used in the treatment of waste water. It is desirable to deliver lime to the consumer in the form of an aqueous suspension, especially by means of tankers which are filled and emptied by means of pumping. Until now, it has hardly been possible to pump lime suspensions with a solids content above 35% by weight. This entails costs for the transport of water, which have so far made such operations unprofitable. In industrial practice, it is known to treat aqueous particle systems with polyelectrolytes to promote the flocculation of the particles. When treating waste water, this enables clarification by sedimentation of the suspended material more quickly and efficiently than without the polyelectrolyte addition. When treating waste water, these polyelectrolytes are often used in connection with a treatment aid or destabilizing agent such as e.g. slaked lime.

Ved av-vannsbehandling foretrekkes nå generelt bruk av kationiske polyelektrolytter, pga. at de er direkte substantive overfor organisk suspendert material i de fleste av-vann: i kloakkvann, avfall fra dyrefarmer, utstrømninger fra papirindustrien og mange industrielle utstrømninger bærer det suspenderte material en negativ ladning og behandles således best ved kationiske polyelektrolytter som bærer en positiv ladning. For wastewater treatment, the use of cationic polyelectrolytes is now generally preferred, because that they are directly substantive to organic suspended material in most wastewaters: in sewage water, waste from animal farms, effluents from the paper industry and many industrial effluents, the suspended material carries a negative charge and is thus best treated with cationic polyelectrolytes that carry a positive charge.

Ved behandling av drikkevann anvendes kalk, som en del When treating drinking water, lime is used as a part

av en bløtgjøringsprosess under anvendelse av kalk eller kalk-soda. Polyelektrolytt kan tilsettes for å påskynde sedimenteringen av suspendert organisk eller uorganisk material og av de kalsiumkarbonatpartikler som utfelles ved den gjensidige innvirkning av kalken og vannets hårdhet. of a softening process using lime or lime-soda. Polyelectrolyte can be added to accelerate the sedimentation of suspended organic or inorganic material and of the calcium carbonate particles that are precipitated by the mutual influence of the lime and the hardness of the water.

I de ovennevnte prosesser som angår av-vannsbehandling er det fordelaktig å tilsette et middel som gir tyngde og som ved å øke den spesifikke vekt av det flokkulerte material, øker sedimentasjonstakten og således takten for klaring av væsken. In the above-mentioned processes relating to wastewater treatment, it is advantageous to add an agent which gives weight and which, by increasing the specific weight of the flocculated material, increases the rate of sedimentation and thus the rate of clarification of the liquid.

Ved av-vannsbehandling er det vanlig å tilsette behandlings-hjelpemidler, som f.eks. kalk, og polyelektrolytt separat, og midler som gir tyngde tilsettes også separat når de anvendes. During waste water treatment, it is common to add treatment aids, such as e.g. lime, and polyelectrolyte separately, and agents that give weight are also added separately when they are used.

Ved all industriell praksis er det klart ønskelig at til-setningsmidler, istedet for at de tilsettes porsjonsvis eller doseres separat, tilsettes sammen som en lett pumpbar og lett doserbar vandig suspensjon inneholdende alle bestanddelene. Dobling av pumper og doserings-utstyr unngås således. In all industrial practice, it is clearly desirable that additives, instead of being added in portions or dosed separately, are added together as an easily pumpable and easily dosed aqueous suspension containing all the components. Duplication of pumps and dosing equipment is thus avoided.

Det ville også være industrielt fordelaktig for et slikt tilsetningsmiddel å kunne fremstilles på et sentralt sted It would also be industrially advantageous for such an additive to be manufactured in a central location

som f.eks. det anlegg som fremstiller en eller'like for example. the facility that manufactures a or'

flere av bestanddelene. Dette tilsetningsmiddel kunne så transporteres som en suspensjon ved hjelp av en tankbåt eller ved hjelp av andre innretninger til brukerstedet. Dette ville unngå nødvendigheten av at brukeren anvender anlegg for fremstilling av vandige suspensjoner eller oppløsninger av de forskjellige materialer eller kjemikalier. Det er spesielt ubehagelig å fremstille suspensjoner fra tørr kalk pga. at fine irriterende partikler støver ut i atmosfæren. Fremstillingen av oppløsninger av polyelektrolytter several of the components. This additive could then be transported as a suspension with the help of a tanker or with the help of other devices to the place of use. This would avoid the necessity for the user to use facilities for the production of aqueous suspensions or solutions of the various materials or chemicals. It is particularly unpleasant to produce suspensions from dry lime because that fine irritating particles are blown into the atmosphere. The preparation of solutions of polyelectrolytes

er heller ikke fri for vanskeligheter og kan best gjennomføres sentralt med passende utstyr. is also not free of difficulties and can best be carried out centrally with suitable equipment.

For at denne operasjon skal være kommersielt brukbar For this operation to be commercially viable

er det nødvendig at det material som føres av tank- is it necessary that the material carried by tank-

båten har et høyt tørrstoffinnhold slik at transport-omkostningene for vannet nedsettes til et minimum. the boat has a high dry matter content so that the transport costs for the water are reduced to a minimum.

Det er klart av den største fordel for brukeren at en enkel tilsetningsmiddel-suspensjon/oppløsning tilføres ved hjelp av en tankvogn langs vei eller jernbane og pumpes enkelt inn i en tank med enkelt utstyr for unngåelse av sedimentering, f.eks. ved hjelp av et saktegående røreverk, eller ved hjelp av boble-suspendering. It is clearly of the greatest benefit to the user that a simple additive suspension/solution is supplied by road or rail tanker and easily pumped into a tank with simple equipment to avoid sedimentation, e.g. by means of a slow-moving stirrer, or by means of bubble suspension.

Ved behandling av kloakkvann o.l. anvendes forskjellige typer av apparatur for avsetnings- og klaringsprosesser. Formålet for disse prosesser er å muliggjøre at partiklene When treating sewage water etc. different types of equipment are used for deposition and clarification processes. The purpose of these processes is to enable the particles

i suspensjon i vann, dvs. de partikler som allerede er tilstede i råvannet og/eller de partikler som resulterer fra virkningen av et kjemisk reagens (tilsatt f.eks. in suspension in water, i.e. the particles already present in the raw water and/or the particles resulting from the action of a chemical reagent (added e.g.

for å bevirke koagulering, fjernelse av jern eller kjemisk rensing) synker til bunnen. Det er mulig å koble en statisk avsetningstank til en flokkuleringsenhet i slike prosesser. to effect coagulation, iron removal or chemical cleaning) sinks to the bottom. It is possible to connect a static settling tank to a flocculation unit in such processes.

Når imidlertid behandlingen omfatter tilsetning av reagenser, kan det være en fordel å kombinere flokkulering og klaring i en enkel enhet, da dette tillater at fullstendig reaksjon kan oppnås med dannelse av kompakte bunnfall. Slam-teppeklaringsanlegg anvendes vanligvi s. However, when the treatment involves the addition of reagents, it can be advantageous to combine flocculation and clarification in a single unit, as this allows complete reaction to be achieved with the formation of compact precipitates. Sludge-carpet clearing systems are usually used.

I det franske patentskrift 586.506 (publisert 25. mars In the French patent document 586,506 (published March 25

1925) vises det at avløpsvann, f.eks. kloakkvann, 1925) it is shown that waste water, e.g. sewage,

kan behandles med en liten mengde (vanligvis 0,05 til 0, 5%) kalk til å gi flokkulerende bunnfall som kan tømmes ut og deretter presses til å gi en kompakt masse. Som absorberende material kan f.eks. kalsiumkarbonat tilsettes til kalken. can be treated with a small amount (usually 0.05 to 0.5%) of lime to give a flocculating precipitate which can be drained and then pressed to give a compact mass. As an absorbent material, e.g. calcium carbonate is added to the lime.

Mer nylig har P. Stead og B. Winfield i Portsmouth Poly-technic, England, utviklet et anlegg for "én gangs gjennomføring" for hurtig sedimentering av primær kloakk (dvs. kloakk som har passert gjennom gittertanker) under anvendelse av en behandling med kalk og "Zetag 92" More recently, P. Stead and B. Winfield at Portsmouth Polytechnic, England, have developed a "one pass" plant for the rapid sedimentation of primary sewage (ie sewage which has passed through grid tanks) using a lime treatment and "Zetag 92"

(et kationisk polyakrylamid fra Allied Colloids Ltd., England). Den behandlede kloakk flokkulerer hurtig. (a cationic polyacrylamide from Allied Colloids Ltd., England). The treated sewage flocculates quickly.

I en korrekt konstruert konus-formet behandlingstank In a correctly constructed cone-shaped treatment tank

med sentral tilførsel kan et stabilt slamteppe dannes og utstrømningen fra systemet kan holdes ved en turbiditet på mindre enn 30 nefelometriske enheter. with central supply, a stable mud blanket can be formed and the outflow from the system can be kept at a turbidity of less than 30 nephelometric units.

Dette følges av en vesentlig reduksjon i organiske bestanddeler, fosfater o.l. This is followed by a significant reduction in organic components, phosphates, etc.

Det system som er utviklet av Stead og Winfield vil være spesielt fordelaktig i området hvor for tiden nærmest urenset kloakkvann pumpes ut i sjøen eller ut i tidevanns-havarmer. Anlegget bør muliggjøre en massiv reduksjon i forurensning, oppnådd ved minimale omkostninger. The system developed by Stead and Winfield will be particularly advantageous in the area where currently virtually untreated sewage is pumped into the sea or into tidal ocean arms. The facility should enable a massive reduction in pollution, achieved at minimal cost.

Det er imidlertid klart ønskelig å ha tilgjengelig en enkel tilsetningsblanding som kan anvendes for en behandling ved "enkel tilførsel" i det ovennevnte anlegg med "engangs-gjennomføring". However, it is clearly desirable to have available a simple additive mixture that can be used for a treatment by "simple supply" in the above-mentioned plant with "one-time-through".

Det er kjent at kloakkvann, spesielt i områder med hårdt vann, har et kalkbehov (eller kalk-krav). Typisk er kalkbehovet for kloakkvann i et område med hårdt vann i området 180-240 ppm. Reduksjon i kalkbehovet anvendt for behandling av kloakkvannet gir dårlige resultater, spesielt dårlig klaring og svikt med hensyn til å fjerne organiske substanser. Tilsetning av kalsiumkarbonat, alene eller sammen med et polyakrylamid, er også kjent å gi dårlige resultater ved behandling av kloakkvann. It is known that sewage water, especially in areas with hard water, has a lime requirement (or lime requirement). Typically, the lime requirement for sewage water in an area with hard water is in the range of 180-240 ppm. A reduction in the need for lime used to treat the sewage produces poor results, especially poor clarification and failure to remove organic substances. The addition of calcium carbonate, alone or together with a polyacrylamide, is also known to give poor results in the treatment of sewage water.

Når kalsiumkarbonat utfelles i kloakkvann in situ, under anvendelse av lesket kalk, enten fra kalsiumbikarbonat som naturlig er tilstede i vannet eller fra kalsiumbikarbonat som fremstilles ved tilsetning av kalsiumklorid eller natriumbikarbonat, dannes dårlige flokk-aggregater og en uklar supernatant-væske dannes (se Welwyn Hall Research Association Report No. 139, juni 1972). When calcium carbonate is precipitated in sewage in situ, using slaked lime, either from calcium bicarbonate naturally present in the water or from calcium bicarbonate produced by the addition of calcium chloride or sodium bicarbonate, poor floc aggregates are formed and a cloudy supernatant liquid is formed (see Welwyn Hall Research Association Report No. 139, June 1972).

Grunnen til dette antas å være den hurtige absorpsjon The reason for this is believed to be the rapid absorption

av proteiner av det dannede kalsiumkarbonat idet denne mekanisme inhiberer krystallvekst og dannelse av flokk-aggregater. of proteins from the formed calcium carbonate, as this mechanism inhibits crystal growth and the formation of flock aggregates.

Som nevnt ovenfor, er det kjent å anvende kalk og "Zetag 92" for behandling av kloakkvann. Det ville imidlertid klart være ønskelig ytterligere å forbedre sedimenterings-hastigheten og styrken av de resulterende flokk-aggregater. As mentioned above, it is known to use lime and "Zetag 92" for the treatment of sewage water. However, it would clearly be desirable to further improve the sedimentation rate and strength of the resulting floc aggregates.

En hvilken som helst prosess som forbedrer flokkulerings-takten av suspenderte partikler og øker deres densitet og styrke ville være spesielt anvendelige for prosesser med slamteppe-klaring. Any process that improves the flocculation rate of suspended particles and increases their density and strength would be particularly useful for sludge blanket clarification processes.

Det kan ses av den foregående drøftelse at der er It can be seen from the previous discussion that there is

et behov for en suspensjon av kalk (eller annet jordalkalimetallhydroksyd) med høyt faststoffinnhold og som har en reologi som gjør det mulig med tankvogntransport. Ved et antall anvendelser ville det være ønskelig at en slik suspensjon også kunne inneholde et vektøkende middel og/eller være istand til å akkommodere et kationisk flokkuleringsmiddel med høy molekylvekt uten uakseptabel nedsettelse av de reologiske egenskaper av suspensjonen. a need for a suspension of lime (or other alkaline earth metal hydroxide) with a high solids content and which has a rheology that enables tanker transport. In a number of applications, it would be desirable that such a suspension could also contain a weight-increasing agent and/or be able to accommodate a cationic flocculant with a high molecular weight without unacceptable reduction of the rheological properties of the suspension.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen Preferred embodiments of the invention

I) Anvendelser I) Applications

Oppfinnelsen finner anvendelse innen et antall områder. Mulige anvendelser av suspensjonene i samsvar med oppfinnelsen inkluderer klart en hvilken som helst prosess som hittil har anvendt kalk i form av et tørt pulver, The invention finds application in a number of areas. Possible uses of the suspensions according to the invention clearly include any process which has hitherto used lime in the form of a dry powder,

da de alvorlige ulemper ved dette unngås. Det vises her til Robert S. Boynton, "Chemistry and Technology of Limestone", annen utgave 1980, John Wiley, kapittel 11, "Bruk av kalk", spesielt Tabell 11-1 "Lime and uses" as the serious disadvantages of this are avoided. Reference is made herein to Robert S. Boynton, "Chemistry and Technology of Limestone", Second Edition 1980, John Wiley, Chapter 11, "Uses of Lime", especially Table 11-1 "Lime and uses"

på side 384. Det bør bemerkes at i dette kapittel inkluderer bruken av betegnelsen "kalk" brent kalk som anvendes i metallurgien og at "kalk" som betyr lesket kalk inklusive de tilfeller hvor denne er dannet in situ fra brent kalk er formålet for den foreliggende oppfinnelse. Andre og nye anvendelser kan påtenkes. on page 384. It should be noted that in this chapter the use of the term "lime" includes quicklime used in metallurgy and that "lime" meaning slaked lime including those cases where this is formed in situ from quicklime is the purpose of the present invention. Other and new applications can be thought of.

Oppfinnelsen kan anvendes med fordel ved behandling av av-vann. De aktive komponenter kan formuleres som et tilsetningsmiddel for behandling av av-vann, idet dette tilsetningsmiddel er fluid, pumpbart og egnet for tilførsel ved hjelp av en tankvogn på vei eller jernbane. Oppfinnelsen kan tilveiebringe forbedret klaring, forbedret fjernelse av oppløst, f.eks. protein-holdig substans, en øket sedimenteringstakt og økt densitet av det avsatte partikkelformede material. Oppfinnelsen tillater også en behandling av vann, spesielt drikkevann, ved hvilken behandling samtidig bløtgjøring (fjernelse av kalsiumforbindelser, uansett temporær eller permanent hårdhet) og flokkulering av suspenderte foru-rensninger foregår, og hvor der er en mer hurtig sedimentering av det utfelte eller flokkulerte material. The invention can be used with advantage in the treatment of waste water. The active components can be formulated as an additive for the treatment of waste water, as this additive is fluid, pumpable and suitable for delivery by means of a tanker on road or rail. The invention may provide improved clarification, improved solute removal, e.g. protein-containing substance, an increased sedimentation rate and increased density of the deposited particulate material. The invention also allows a treatment of water, especially drinking water, in which treatment simultaneous softening (removal of calcium compounds, regardless of temporary or permanent hardness) and flocculation of suspended pollutants takes place, and where there is a more rapid sedimentation of the precipitated or flocculated material .

Et annet aspekt tilveiebringer en fremgangsmåte og Another aspect provides a method and

et material for behandling av dyrefarmavfall, f.eks. a material for the treatment of animal farm waste, e.g.

slam fra grisefarmer. sludge from pig farms.

Oppfinnelsen kan videre anvendes ved behandling av utstrømninger for å fjerne tung-metaller økonomisk og effektivt. Oppfinnelsen kan også anvendes sammen med bruk av ferriklorid eller lignende ved behandling av slakteriavfall (gjenvinningssystemer). The invention can also be used in the treatment of effluents to remove heavy metals economically and efficiently. The invention can also be used together with the use of ferric chloride or the like when treating slaughterhouse waste (recycling systems).

Oppfinnelsen finner imidlertid spesiell anvendelse ved behandling av kloakkvann, enten ved det primære, However, the invention finds particular application in the treatment of sewage water, either in the primary,

sekundære eller tertiære trinn. Oppfinnelsen kan anvendes sammen med et hvilket som helst vanlig kloakkvanns-behandlingsanlegg men den er av spesiell fordel sammen med det anlegg for "en-gangs gjennomføring" som er utviklet av Stead and Winfield, som omtalt tidligere. secondary or tertiary stages. The invention may be used with any conventional sewage treatment plant but is of particular advantage with the "one-shot" plant developed by Stead and Winfield, discussed earlier.

Blandingene i samsvar med oppfinnelsen kan også med The mixtures according to the invention can also include

fordel anvendes i den hydrodynamiske separator som omhandles i United Kingdom patentansøkninger 80.26095 og 81.24263 advantage is used in the hydrodynamic separator referred to in United Kingdom patent applications 80.26095 and 81.24263

når de anvendes som primær avsetnings-mulighet for av-vann, f.eks. kloakkvann, inneholdende kolloidalt organisk material. when they are used as a primary disposal option for waste water, e.g. sewage, containing colloidal organic material.

Oppfinnelsen kan også anvendes ved behandling (inklusive av-vanning og separering) av kloakkslam. The invention can also be used for treatment (including dewatering and separation) of sewage sludge.

Som angitt ovenfor, er det kjent at når kalsiumkarbonat utfelles i kloakkvann in situ er der en inhibering av krystallvekst og flokkedanneIse. Når imidlertid et oppløselig karbonat tilsettes som et vektøkende middel i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, opprettholdes fremdeles proteinfjernelse effektivt, men flokk-dannelse og sedimentering forbedres. As indicated above, it is known that when calcium carbonate is precipitated in sewage water in situ there is an inhibition of crystal growth and floc formation. However, when a soluble carbonate is added as a bulking agent in accordance with the present invention, protein removal is still effectively maintained, but floc formation and sedimentation are improved.

Det er videre kjent at. en reduksjon i kalk-tilførselen It is further known that. a reduction in the lime supply

gir dårlige resultater ved behandling av kloakkvann. gives poor results when treating sewage.

Ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse er In the execution of the present invention is

det imidlertid funnet at en mengde kalk kan tilsettes som er mindre enn kalkbehovet for kloakkvannet mens det fremdeles oppnås utmerkede resultater. Det synes derfor som om aktiviteten av begge komponenter (a) however, it has been found that an amount of lime can be added which is less than the lime requirement of the sewage water while still obtaining excellent results. It therefore seems that the activity of both components (a)

og komponent (c) økes når disse komponenter tilsettes samtidig. Denne aktivitetsøkning er desto mer and component (c) is increased when these components are added simultaneously. This increase in activity is all the more

overraskende når det tas i betraktning at tilsetning surprising when it is considered that addition

av kalsiumkarbonat til kloakkvann, enten alene eller i nærvær av et polyakrylamid er kjent å gi meget dårlige resultater. of calcium carbonate to sewage, either alone or in the presence of a polyacrylamide is known to give very poor results.

II) Komponenter II) Components

Den foretrukne forbindelse for bruk som komponent (a) The preferred compound for use as component (a)

er lesket kalk, CaCOH^. Selvfølgelig vil en vandig suspensjon eller dispensjon av partikkelformet lesket kalk generelt inneholde noe kalk i oppløsning i vannet mellom partiklene. is slaked lime, CaCOH^. Of course, an aqueous suspension or dispensation of particulate slaked lime will generally contain some lime in solution in the water between the particles.

Bruken av dolomit-kalk (som inkluderer magnesiumforbindelser) eller barium-hydroksyd (Ba(OH>,) kan leilighetsvis foretrekkes. The use of dolomite-lime (which includes magnesium compounds) or barium hydroxide (Ba(OH>,)) may occasionally be preferred.

De foretrukne anioniske oligomere polyelektrolytter for bruk som komponent (b) har høy ladningsdensitet, f.eks. polysyre og deres salter. Spesielt nyttig ved den foreliggende oppfinnelse som de-flokkuleringsmidler er alkalimetall-salter av enkle eller komplekse oligomerer av akrylsyre eller metakrylsyre som f.eks. "Dispex N40" The preferred anionic oligomeric polyelectrolytes for use as component (b) have a high charge density, e.g. polyacid and their salts. Particularly useful in the present invention as de-flocculating agents are alkali metal salts of simple or complex oligomers of acrylic acid or methacrylic acid, such as e.g. "Dispex N40"

(Allied Colloids Limited, UK), eller "Orotan 850" (Allied Colloids Limited, UK), or "Orotan 850"

(Rohm and Haas (UK) Ltd.). Disse leveres som hellbare (Rohm and Haas (UK) Ltd.). These are delivered as pourable

oppløsninger med henholdsvis 40% og 30% tørrstoffinnhold idet dette viser deres oligomere karakter. Lav-viskositets natrium-karboksymetylcellulose som f.eks. "Courlose F20 G" solutions with respectively 40% and 30% dry matter content, as this shows their oligomeric character. Low-viscosity sodium carboxymethyl cellulose such as "Courlose F20 G"

(British Celanese, Ltd., UK); et fast produkt, og (British Celanese, Ltd., UK); a fixed product, and

oligomere sulfonater er også nyttige. Eksempler på slike sulfonater er naftalensulfonat/formaldehyd-kondensater (f.eks."Dispersol T"), og sulfonerte melamin/ formaldehydharpikser (f.eks. "Melmex"); disse kan anvendes sammen med ikke-ioniske overflateaktive midler (foretrukket med HLB på 10 til 15) om dette passer. oligomeric sulfonates are also useful. Examples of such sulfonates are naphthalene sulfonate/formaldehyde condensates (eg "Dispersol T"), and sulfonated melamine/formaldehyde resins (eg "Melmex"); these can be used together with non-ionic surfactants (preferably with HLB of 10 to 15) if this is suitable.

De foretrukne vektøkende midler som anvendes som valgfri komponent (c) er hovedsakelig vannuoppløselige karbonater. Kalsiumkarbonat foretrekkes spesielt. Dette kan være The preferred weight-increasing agents used as optional component (c) are mainly water-insoluble carbonates. Calcium carbonate is particularly preferred. This can be

fra en naturlig forekommende kilde, malt etter behov, som f.eks. kalsitt, aragonitt, kalksten, koraller eller østersskall, eller kan være fra en syntetisk kilde, from a naturally occurring source, ground as needed, such as calcite, aragonite, limestone, coral or oyster shell, or may be from a synthetic source,

f.eks. utfelt kalk. e.g. precipitated lime.

Alternativt kan bariumkarbonat eller strontium-karbonat anvendes. Selv om den foreliggende fremgangsmåte generelt er effektiv ved fjernelse av merkaptaner fra et vandig system, er bariumkarbonat også effektivt ved fjernelse av sulfat ( i likhet med bariumhydroksyd). Fjernelsen av merkaptaner er spesielt viktig ved behandling av dyrefarm-avfall, hvor merkaptanene kan frembringe en meget ubehagelig lukt. Alternatively, barium carbonate or strontium carbonate can be used. Although the present process is generally effective in removing mercaptans from an aqueous system, barium carbonate is also effective in removing sulfate (similar to barium hydroxide). The removal of mercaptans is particularly important when treating animal farm waste, where the mercaptans can produce a very unpleasant smell.

Utfelt kalsiumkarbonat kan fremstilles ved tilsetning Precipitated calcium carbonate can be produced by addition

av kalsiumoksyd og/eller kalsiumhydroksyd til vannet og behandle systemet med karbondioksyd. Ved å stanse reaksjonen ved et mellomliggende trinn, kan man oppnå of calcium oxide and/or calcium hydroxide to the water and treat the system with carbon dioxide. By stopping the reaction at an intermediate step, one can achieve

en vandig dispersjon inneholdende kalsiumhydroksyd og kalsiumkarbonat. Denne dispersjon kan anvendes til å an aqueous dispersion containing calcium hydroxide and calcium carbonate. This dispersion can be used to

gi komponentene (a) og (c) for utøvelsen av den foreliggende oppfinnelse. provide components (a) and (c) for the practice of the present invention.

Vektforholdet mellom komponent (a) og komponent (c) kan varieres innen vide grenser, avhengig av anvendelsen, og The weight ratio between component (a) and component (c) can be varied within wide limits, depending on the application, and

kan f.eks. være fra 1:19 til 19:1, foretrukket can e.g. be from 1:19 to 19:1, preferred

fra 1:9 til 9:1. Et forhold på fra 2:3 til 3:2 from 1:9 to 9:1. A ratio of from 2:3 to 3:2

kan imidlertid gi spesielt gode resultater, idet et forhold 1:1 foretrekkes spesielt. however, can give particularly good results, a ratio of 1:1 being particularly preferred.

Komponent (a) og komponent (c) tilsettes vanligvis Component (a) and component (c) are usually added

i en kombinert doseringsmengde fra 20 til 1000 ppm, in a combined dosage amount from 20 to 1000 ppm,

foretrukket 20 til 300 ppm, f.eks. 50 til 300 ppm. Spesielt ved behandling av kloakkvann på basis av hårdt vann, er en kombinert doseringsmengde på 150 til 250 ppm, spesielt 200 ppm, funnet å være meget effektiv. preferably 20 to 300 ppm, e.g. 50 to 300 ppm. Especially in the treatment of hard water based sewage, a combined dosage amount of 150 to 250 ppm, especially 200 ppm, has been found to be very effective.

Den polyelektrolytt som anvendes som valgfri komponent The polyelectrolyte used as an optional component

(d) vil generelt ha en molekylvekt på minst lxlO<6>, foretrukket 6xl0<6> og endog så høy som 15x10^. Den høye molekylvekt reflekteres i det forhold at poly-elektrolytten gir betraktelig viskositet i vandig løsning ved en konsentrasjon på bare 0,1 vekt%. Kationiske polyakrylamider foretrekkes, f.eks. "Zetag 92" og "Percol 92". Slike polyelektrolytter kan ha "brodannende" egenskaper ved at flokkuleringen skjer ved at det dannes molekylære "broer" mellom partikler hvortil de er absorbert, noe som vanligvis representerer en fordel ved oppfinnelsen. (d) will generally have a molecular weight of at least 1x10<6>, preferably 6x10<6> and even as high as 15x10^. The high molecular weight is reflected in the fact that the polyelectrolyte gives considerable viscosity in aqueous solution at a concentration of only 0.1% by weight. Cationic polyacrylamides are preferred, e.g. "Zetag 92" and "Percol 92". Such polyelectrolytes can have "bridging" properties in that the flocculation occurs by the formation of molecular "bridges" between particles to which they are absorbed, which usually represents an advantage of the invention.

Det er også mulig å tilføre kalksuspensjonene til f.eks. It is also possible to add the lime suspensions to e.g.

et kloakkvann-behandlingsanlegg uten et innhold av sådan bro-flokkulerende poly-elektrolytt, idet denne tilsettes enten til kalksuspensjonen ved behandlings-anlegget eller separat fra kalksuspensjonen til kloakkvannet som skal behandles, ettersom det finnes best ved gjennomføringen ved det spesielle sted med det spesielle av-vann. a sewage treatment plant without a content of such bridge-flocculating poly-electrolyte, as this is added either to the lime suspension at the treatment plant or separately from the lime suspension to the sewage water to be treated, as it is best found at the implementation at the particular place with the particular of -water.

Den kationiske poly-elektrolytt (sem også er eller virker sem et flokkuleringsmiddel i systemet som skal behandles) anvendes generelt i en doseringsmengde på 0,01 ppm til 20 ppm, spesielt 0,05 ppm til 5 ppm. The cationic polyelectrolyte (which is also or acts as a flocculant in the system to be treated) is generally used in a dosage amount of 0.01 ppm to 20 ppm, especially 0.05 ppm to 5 ppm.

Typisk vil den anioniske oligomere poly-elektrolytt Typically, the anionic oligomeric poly-electrolyte

(b) være tilstede i de vandige suspensjoner i samsvar (b) be present in the aqueous suspensions accordingly

med oppfinnelsen i en mengde (som aktivt material) with the invention in a quantity (as active material)

på 0,1 til 5%, spesielt 0,5 til 2% regnet på vekten av jordalkalimetall-hydroksydet (a). of 0.1 to 5%, especially 0.5 to 2% calculated on the weight of the alkaline earth metal hydroxide (a).

De foretrukne baser for bruk som valgfri komponent (her benevnt (e)) er et alkalimetallhydroksyd, spesielt natriumhydroksyd. Basene kan frembringes in situ fra passende forløpere som f.eks. karbonater, eller andre salter av svake syrer. I nærvær av kalk, vil således f.eks. natriumkarbonat, borat, aluminat eller silikat gi natrium-ioner og hydroksydioner. The preferred bases for use as an optional component (referred to herein as (e)) are an alkali metal hydroxide, particularly sodium hydroxide. The bases can be produced in situ from suitable precursors such as e.g. carbonates, or other salts of weak acids. In the presence of lime, e.g. sodium carbonate, borate, aluminate or silicate give sodium ions and hydroxide ions.

Det forstås selvfølgelig at komponentene (a), (b), It is of course understood that the components (a), (b),

(c) , (d) og (e) kan hver være en blanding av to eller flere passende forbindelser. (c), (d) and (e) may each be a mixture of two or more suitable compounds.

III Suspensjoner med høvt tørrstoffinnhold III Suspensions with a high solids content

I utførelsesformer av fremgangsmåten hvori det anvendes et vektøkende middel, er det ønskelig at dette tilsettes samtidig med jordalkalimetallhydroksydet til det vandige system som skal behandles. Det er spesielt foretrukket at disse komponenter forhåndsblandes før den nevnte tilsetning slik at den maksimale aktivering av disse komponenter muliggjøres. Den kationiske polyelektrolytt med høy molekylvekt kan tilsettes før eller etter de andre komponenter, men tilsettes foretrukket med jordalkalimetall-hydroksydet og det vektøkende middel. Tilsetningen av de nevnte komponenter i blanding, og spesielt som en eneste dispersjon, er således spesielt fordelaktig. In embodiments of the method in which a weight increasing agent is used, it is desirable that this is added simultaneously with the alkaline earth metal hydroxide to the aqueous system to be treated. It is particularly preferred that these components are pre-mixed before the aforementioned addition so that the maximum activation of these components is made possible. The high molecular weight cationic polyelectrolyte can be added before or after the other components, but is preferably added with the alkaline earth metal hydroxide and the weight increasing agent. The addition of the aforementioned components in a mixture, and especially as a single dispersion, is thus particularly advantageous.

Fra teknikkens stand ville det ikke vært forventet at From the state of the art, it would not have been expected that

man kunne fremstille en suspensjon av f.eks. kalk, kalsiumkarbonat og en makromolekylær kationisk poly-elektrolytt som en suspensjon med et økonomisk høyt innhold av tørrstoffer. Det ville ha vært forventet one could prepare a suspension of e.g. lime, calcium carbonate and a macromolecular cationic poly-electrolyte as a suspension with an economically high solids content. It would have been expected

at poly-elektrolytten ville flokkulere partiklene, resulterende i en meget høy økning i viskositeten og i det minste et delvis tap i effektiviteten av poly-elektrolytten til å flokkulere det suspenderte material i det vandige system som skulle behandles. that the polyelectrolyte would flocculate the particles, resulting in a very high increase in viscosity and at least a partial loss in the effectiveness of the polyelectrolyte to flocculate the suspended material in the aqueous system to be treated.

Det er imidlertid nå erkjent at nærværet av en However, it is now recognized that the presence of a

anionisk oligomer polyelektrolytt vil tillate fremstilling ikke bare av kalksuspensjoner med høyt tørrstoffinnhold (mer enn 40 vekt% og foretrukket 5 0% eller mer) men også anionic oligomeric polyelectrolyte will allow the production not only of lime suspensions with a high solids content (more than 40% by weight and preferably 50% or more) but also

av rimelig stabile suspensjoner med høyt tørrstoffinnhold og inneholdende de ovennevnte komponenter (a) + (c) of reasonably stable suspensions with a high solids content and containing the above-mentioned components (a) + (c)

og/eller (d). Det er således overraskende oppdaget at det er mulig å tilsette en oppløsning av en makro- and/or (d). It has thus surprisingly been discovered that it is possible to add a solution of a macro-

molekylær kationisk polyelektrolytt til en partikkel- molecular cationic polyelectrolyte to a particulate

formet suspensjon med høyt tørrstoffinnhold uten den fortykning som følger flokkulering. For optimal effekt synes det som de følgende 3 betingelser bør oppfylles: (i) oppløsningen av kationisk polyelektrolytt bringes til alkalisk pH; (ii) der er i oppløsningen i vannet inneholdende den oppløste kationiske poly-elektrolytt tilstede tilstrekkelig ioner av et toverdig metall; og (iii) de suspenderte partikler de-flokkuleres ved hjelp av en anionisk oligomer poly-elektrolytt, idet de-flokkuleringsaktiviteten av denne ikke-elimineres av de toverdige ioner som er tilstede. formed suspension with a high solids content without the thickening that follows flocculation. For optimal effect, it seems that the following 3 conditions should be met: (i) the solution of cationic polyelectrolyte is brought to alkaline pH; (ii) sufficient ions of a divalent metal are present in the solution in the water containing the dissolved cationic polyelectrolyte; and (iii) the suspended particles are de-flocculated by means of an anionic oligomeric polyelectrolyte, the de-flocculating activity of which is not eliminated by the divalent ions present.

Det ses derfor ved et aspekt at oppfinnelsen tilveiebringer en suspensjon av mineralske partikler som normalt for-tykkes, koaguleres eller flokkuleres ved et innhold av oppløst polyelektrolytt, men som settes istand til å inneholde den nevnte poly-elektrolytt uten at den nevnte fortykning, koagulering eller flokkulering foregår. It is therefore seen from one aspect that the invention provides a suspension of mineral particles which are normally thickened, coagulated or flocculated by a content of dissolved polyelectrolyte, but which are prepared to contain said polyelectrolyte without said thickening, coagulation or flocculation takes place.

Det forhold at aktiviteten av en oppløsning av en makromolekylær kationisk polyelektrolytt, som normalt er et sterkt flokkuleringsmiddel for suspenderte partikler, kan inhiberes under de ovennevnte betingelser, slik at polyelektrolyttoppløsningen kan tilsettes jevnt og uten fortykning av den partikkelformede suspensjon, er høyst overraskende. Det er også overraskende at flokkuleringsaktiviteten av den kationiske polyelektrolytt i det minste delvis gjenvinnes ved fortynning, The fact that the activity of a solution of a macromolecular cationic polyelectrolyte, which is normally a strong flocculant for suspended particles, can be inhibited under the above conditions, so that the polyelectrolyte solution can be added evenly and without thickening of the particulate suspension, is highly surprising. It is also surprising that the flocculating activity of the cationic polyelectrolyte is at least partially recovered by dilution,

spesielt i hårdt vann. especially in hard water.

For å oppnå suspensjonene med det høye tørrstoffinnhold som foretrekkes for økonomisk gjennomføring av den foreliggende oppfinnelse, er det ønskelig at de mineralske partikler de-flokkuleres ved hjelp av et anionisk middel og underkastes blanding under høy skjærpåvirkning før tilsetningen av oppløsningen av det inhiberte kationiske poly-elektrolytt-flokkuleringsmiddel. In order to obtain the suspensions with the high solids content which is preferred for economical implementation of the present invention, it is desirable that the mineral particles are de-flocculated by means of an anionic agent and subjected to mixing under high shear before the addition of the solution of the inhibited cationic poly- electrolyte flocculant.

Ved de foretrukne utførelsesformer vil partiklene være kalkholdige, f.eks. lesket kalk og/eller kalsiumkarbonat. De toverdige metallioner som er nevnt i det foregående In the preferred embodiments, the particles will be calcareous, e.g. slaked lime and/or calcium carbonate. The divalent metal ions mentioned above

som nødvendige for optimal effekt, tilføres fordelaktig ved hjelp av et jordalkalimetallhydroksyd, foretrukket kalsiumhydroksyd. Denne forbindelse vil også levere de hydroksydanioner som er nødvendige for å oppnå as necessary for optimal effect, is advantageously supplied by means of an alkaline earth metal hydroxide, preferably calcium hydroxide. This compound will also supply the hydroxide ions necessary to achieve

alkalisk pH, som også i det foregående er angitt å være nødvendige for optimal effekt. alkaline pH, which is also stated above to be necessary for optimal effect.

Det ville synes usannsynlig eller rent ut umulig at It would seem improbable or downright impossible that

de enkle produkter i samsvar med oppfinnelsen kunne fremstilles og i så fall være nyttige for fremstilling av tunge flokker fra partikkelformede suspensjoner. the simple products in accordance with the invention could be prepared and, if so, be useful for the production of heavy flocs from particulate suspensions.

Det ville vært forventet at polyelektrolytten ville bevirke flokkulering av de mineralske partikkelsuspensjoner og at disse følgelig ville ha lavt tørrstoffinnhold, It would have been expected that the polyelectrolyte would cause flocculation of the mineral particle suspensions and that these would consequently have a low solids content,

være grove og inhomogene. Det antas at de gode resultater skriver seg fra tre samvirkende effekter: (i) de til-stedeværende hydroksydioner motvirker og undertrykker den kationiske aktivitet av den kationiske flokkulerende polyelektrolytt; (ii) de toverdige ioner som er tilstede bevirker at den kationiske poly-elektrolytt mister sin utstrakte molekylære kjedestruktur og danner kveiler som har en sterkt nedsatt flokkulerende virkning; (iii) be rough and inhomogeneous. It is believed that the good results are due to three interacting effects: (i) the hydroxide ions present counteract and suppress the cationic activity of the cationic flocculating polyelectrolyte; (ii) the divalent ions present cause the cationic polyelectrolyte to lose its extended molecular chain structure and form coils which have a greatly reduced flocculating effect; (iii)

de toverdige ioner som er tilstede undertrykker den anioniske aktivitet av det anioniske polysyre-deflokkulerende middel som velges slik at dannelsen av kalsiumsaltene av disse polysyrer ikke ødelegger den de-flokkulerende virkning på de mineralske partikler i suspensjon? (iv) reduksjonen av den anioniske aktivitet av det anioniske de-flokkulerende middel og reduksjonen av den kationiske aktivitet av det kationiske flokkuleringsmiddel reduserer den normale anioniske/kationiske gjensidige virkning som normalt bevirker en sterk viskositetsøkning, gel-dannelse og inhomogenitet. do the divalent ions present suppress the anionic activity of the anionic polyacid deflocculating agent chosen so that the formation of the calcium salts of these polyacids does not destroy the deflocculating action on the mineral particles in suspension? (iv) the reduction of the anionic activity of the anionic de-flocculating agent and the reduction of the cationic activity of the cationic flocculant reduce the normal anionic/cationic interaction which normally causes a strong increase in viscosity, gelation and inhomogeneity.

Det ville også være forventet at den gjensidige innvirkning mellom kalsiumionene og de anioniske og kationiske materialer som er tilstede ville ødelegge flokkuleringsaktiviteten av det kationiske material som det er ønskelig å bibeholde. Det antas at ved dispergering i og stor fortynning i det partikkelformede system som skal behandles og flokkuleres, spesielt når dette er i hårdt vann, oppløses kalsiumsaltene av det anioniske de-flokkuleringsmiddel separat fra molekylene av det kationiske flokkuleringsmiddel. Hydroksydionene som har undertrykket den kationiske aktivitet av den kationiske poly-elektrolytt nøytraliseres ved fortynning og kjemisk reaksjon. Den kationiske aktivitet av den kationiske polyelektrolytt gjenopprettes således. Fortynning og (i systemer med hårdt vann) reaksjon It would also be expected that the interaction between the calcium ions and the anionic and cationic materials present would destroy the flocculating activity of the cationic material which it is desired to retain. It is believed that upon dispersion in and large dilution in the particulate system to be treated and flocculated, especially when this is in hard water, the calcium salts of the anionic de-flocculating agent dissolve separately from the molecules of the cationic flocculant. The hydroxide ions which have suppressed the cationic activity of the cationic polyelectrolyte are neutralized by dilution and chemical reaction. The cationic activity of the cationic polyelectrolyte is thus restored. Dilution and (in hard water systems) reaction

av kalsiumioner (de foretrukne to-verdige ioner) med hårdheten i vannet reduserer deres konsentrasjon i oppløsning. De kationiske polymermolekyler settes således i stand til å ekspandere og således gjenvinne sin fulle flokkulerende aktivitet. of calcium ions (the preferred divalent ions) with the hardness of the water reduces their concentration in solution. The cationic polymer molecules are thus enabled to expand and thus regain their full flocculating activity.

Gjennomføringen av oppfinnelsen beskrevet heri, avhenger imidlertid ikke av riktigheten av den foregående for-tolkning av de eksperimentelle resultater. Det er ikke ment at noen teoretisk forklaring gitt heri, på noen måte skulle begrense rammen for oppfinnelsen. The implementation of the invention described herein, however, does not depend on the correctness of the preceding interpretation of the experimental results. It is not intended that any theoretical explanation given herein should in any way limit the scope of the invention.

Over en tidsperiode kan de anionisk de-flokkulerte kalksuspensjoner i samsvar med oppfinnelsen fremvise en fortykning som selvfølgelig reduserer den letthet hvormed de kan pumpes. Det er imidlertid overraskende oppdaget at nærværet av en base, som definert ovenfor for komponent (e) kan redusere takten for viskositets-økningen. Det kan også øke motstanden mot dannelse av et hårdt sediment. Bruken av natriumhydroksyd er spesielt effektiv når komponent (b) er et natriumsalt av en oligomer av akrylsyre. Over a period of time, the anionically de-flocculated lime suspensions in accordance with the invention can exhibit a thickening which of course reduces the ease with which they can be pumped. However, it has surprisingly been discovered that the presence of a base, as defined above for component (e), can reduce the rate of viscosity increase. It can also increase resistance to the formation of a hard sediment. The use of sodium hydroxide is particularly effective when component (b) is a sodium salt of an oligomer of acrylic acid.

Blanding under kraftig skjærpåvirkning er også fordelaktig for fremstilling av kalkholdige suspensjoner med høyt tørrstoffinnhold. Partikke1-separering (dispergering) kan også være nyttig til å gi lavt tom-volum såvel som suspensjoner med høyt tørrstoffinnhold. Dette må gjøres mekanisk ved utøvelse av skjærkraft-energi, som bevirker friksjon og gnidning mellom partiklene. Partikkelknusing, f.eks. ved hjelp av en kulemølle, er ikke meget effektiv. Kraftige pastablandere (sparkelmasseblandere),møller av rotor-statortypen (Kady-typen), høyhastighets-disper-geringsinnretninger med sag-tannede slag-givere (Cowles-oppløsere) eller sandmøller er egnet. Mixing under strong shear is also advantageous for the production of calcareous suspensions with a high solids content. Particle 1 separation (dispersion) can also be useful to provide low void volume as well as suspensions with a high solids content. This must be done mechanically by applying shear energy, which causes friction and rubbing between the particles. Particle crushing, e.g. using a ball mill, is not very efficient. Heavy duty paste mixers (trowel mixers), rotor-stator type mills (Kady type), high speed dispersing devices with saw-toothed impactors (Cowles disintegrators) or sand mills are suitable.

Oppfinnelsen er illustrert i og ved de følgende eksempler. The invention is illustrated in and by the following examples.

EKSEMPEL I. EXAMPLE I.

Tørrstoffinnhold i kalksuspensi oner Dry matter content in lime suspensions

R.S. Boynton (op. eit) angir (side 328) for kalk-dispersjon: denne kolloidale suspensjonsform av hydrat har konsistensen av "tykk fløte. Den vil flyte og er pumpbar, lik viskøs væske. Den kan inneholde 60-73% fritt vann. R. S. Boynton (op. eit) states (page 328) for lime dispersion: this colloidal suspension form of hydrate has the consistency of "thick cream. It will flow and is pumpable, like a viscous liquid. It may contain 60-73% free water.

Dette tilsvarer et tørrstoffinnhold på 40 til 27%. This corresponds to a dry matter content of 40 to 27%.

I den etterfølgende tabell er tørrstoffinnholdene i labora-torieprøver av av-ionisert vann bedømt å ha en pumpbar konsistens. Den kalk som ble anvendt var "Hydralime" In the following table, the dry matter contents of laboratory samples of de-ionized water are judged to have a pumpable consistency. The lime used was "Hydralime"

(Blue Circle Industries Limited, U.K., Industrial Minerals Division). Tallene er prosentandeler vekt/ (Blue Circle Industries Limited, U.K., Industrial Minerals Division). The numbers are percentages weight/

vekt regnet på suspensjonen. weight calculated on the suspension.

Bemerkninger Remarks

1. Kalsiumkarbonatet i prøve 2 var "Snowcal 8SW" og i prøvene 3 og 6" Snowcal 3 ML". "Snowcal 8 SW" er et naturlig hvitt pigment av bløt kalkoppirinnelse og "Snowcal 3 ML" skriver seg fra hård kalk. Begge er produkter fra Blue Circle Industrial Minerals Division. 2. Den anioniske oligoelektrolytt i prøvene 4 og 5 var "Dispeoc N40" og i prøve 6,"0rotan 850". 3. Blandinger av kalk og kalsiumkarbonatpartikler er effektive ved behandling av av-vann. Økningen i tørr-stof f innholdet i suspensjonene med 5 0% av hver av kalk og karbonat er klar fra Tabell I. Effektiviteten ved fortynning av suspensjonene med et innhold av en anionisk oligoelektrolytt er også vist. 1. The calcium carbonate in sample 2 was "Snowcal 8SW" and in samples 3 and 6 "Snowcal 3 ML". "Snowcal 8 SW" is a natural white pigment of soft lime origin and "Snowcal 3 ML" is written from hard lime. Both are products of the Blue Circle Industrial Minerals Division. 2. The anionic oligoelectrolyte in samples 4 and 5 was "Dispeoc N40" and in sample 6 "0rotan 850". 3. Mixtures of lime and calcium carbonate particles are effective in treating waste water. The increase in dry matter f the content of the suspensions with 50% each of lime and carbonate is clear from Table I. The effectiveness of diluting the suspensions with a content of an anionic oligoelectrolyte is also shown.

Eksempel II Example II

Lesking av brent kalk i nærvær av kalsiumkarbonat og innføring av polyelektrolytter Liquefaction of quicklime in the presence of calcium carbonate and introduction of polyelectrolytes

Følgende ble blandet sammen ved hjelp av en saktegående laboratorie-røreinnretning: The following were mixed together using a slow-motion laboratory mixer:

Initialt var der en klar suspensjon. Ettersom den brente kalk ble hydratisert steg temperaturen i 2 timer fra 20°C til 40°C mens suspensjonen ble tykkere og ble en pasta slik at røringen ble ineffektiv. De følgende tilsetninger ble så gjort i rekkefølge: Initially there was a clear suspension. As the quicklime hydrated, the temperature rose for 2 hours from 20°C to 40°C while the suspension thickened and became a paste so that stirring became ineffective. The following additions were then made in order:

Produktet (prøve 7) ble øyeblikkelig fluid slik at det kunne rystes støyende for hånden i en liten beholder. Denne egenskap ble bibeholdt i 3 uker. Sedimentet ble lett re-innlemmet ved rysting. Tørrstoffinnholdet var 62% som kalsiumkarbonat og kalk. Produktet aksepterte uten flokkulering tilblanding av den kationiske polyakrylamid-makroelektrolytt "Zetag 92" (Allied Colloids Limited). The product (sample 7) immediately became fluid so that it could be shaken noisily by hand in a small container. This property was maintained for 3 weeks. The sediment was easily re-incorporated by shaking. The dry matter content was 62% as calcium carbonate and lime. The product accepted without flocculation the addition of the cationic polyacrylamide macroelectrolyte "Zetag 92" (Allied Colloids Limited).

Kalksuspensjonene viste flokkulering ved fortynning i hårdt vannledningsvann og mindre ved fortynning i av-ionisert vann. Denne flokkulering og ko-flokkulering med en anionisk suspensjon av f.eks. kaolin, ble imidlertid mye forsterket ved et innhold av kationisk makroelektrolytt som f.eks. "Zetag 92". The lime suspensions showed flocculation when diluted in hard tap water and less when diluted in de-ionized water. This flocculation and co-flocculation with an anionic suspension of e.g. kaolin, however, was greatly enhanced by a content of cationic macroelectrolyte such as e.g. "Zetag 92".

Det kan være fordelaktig å fremstille hydroksydet (a) It may be advantageous to prepare the hydroxide (a)

ved hydratisering av det tilsvarende oksyd under prosessen med fremstilling av suspensjonen, fordelaktig i nærvær av andre mineralpartikler (det vektøkende middel). by hydration of the corresponding oxide during the process of preparing the suspension, advantageously in the presence of other mineral particles (the weight increasing agent).

Eksempel III Example III

Suspensjon av lesket kalk inneholdende anionisk dispergeringsmiddel og kationisk flokkuleringsmiddel Suspension of slaked lime containing anionic dispersant and cationic flocculant

"Hydralime" ble tilsatt til det blandede vann og de-flokkuleringsmidlet under mekanisk røring og det resulterte i en flytbar blanding som viste reologisk dilaterende egenskaper. "Hydralime" was added to the mixed water and de-flocculating agent under mechanical agitation and it resulted in a flowable mixture which showed rheological dilating properties.

Til denne ble tilsatt 0,5 g "Zetag 92" som tørre korn-formede partikler under anvendelse av mekanisk røring. Blandingen fikk så stå i 30 minutter og ble på nytt mekanisk omrørt. Det var et ensartet produkt. Tilsetningen av "Zetag 92" medførte lite viskositetsøkning. To this was added 0.5 g of "Zetag 92" as dry grain-shaped particles using mechanical stirring. The mixture was then allowed to stand for 30 minutes and again mechanically stirred. It was a uniform product. The addition of "Zetag 92" resulted in little increase in viscosity.

Noen fortynning var nødvendig for pumping. Some dilution was required for pumping.

Ved tilsetning av hårdt vannledningsvann var der utmerket dannelse av flokker og en klar supernatantvæske utviklet seg. On addition of hard tap water there was excellent flocculation and a clear supernatant liquid developed.

Eksempel IV Example IV

Suspensjon av hvitt krittpigment og kalk Suspension of white chalk pigment and lime

En suspensjon ble fremstilt i samsvar med følgende formel: A suspension was prepared according to the following formula:

Dette var et tynt pumpbart produkt med motstand mot sedimentasjon. Det ga utmerkede flokker i hårdt vannledningsvann. This was a thin pumpable product with resistance to sedimentation. It produced excellent flocks in hard tap water.

Eksempel V Example V

Demonstrasjon av verdien av kalk, kalsiumkarbonat og kationisk polyelektrolytt-flokkuleringsmiddel i kloakk-behandlinq. Demonstration of the value of lime, calcium carbonate and cationic polyelectrolyte flocculants in sewage treatment.

En rekke tester ble gjennomført for å sammenligne virkningen på primær kloakk av en behandling med lesket kalk og "Zetag 92" med en behandling under anvendelse av en lesket kalk og en kalsiumkarbonatblanding og "Zetag 92". A series of tests were carried out to compare the effect on primary sewage of a treatment using slaked lime and "Zetag 92" with a treatment using a slaked lime and a calcium carbonate mixture and "Zetag 92".

Det er ytterst vanskelig å anvende helt ferdige dispersjoner som en basis for laboratorie-krukketester da det er vesentlig å fortynne dispersjonene fra 70% ned til 1% for nøyaktig å fordele dem i testoppløsningene. Når aktive dispersjoner fortynnes vil flokkulering foregå og noe av effektiviteten av en slik dispersjon tapes før den har hatt tid til å reagere med kloakkbestanddelene. (Her bør det bemerkes at ved operasjoner i full skala er den ferdige reaktivitet av dispersjonen en stor fordel). For å unngå problemer med for tidlig flokkulering ble den leskede kalk og kalsiumkarbonat fremstilt som separate suspensjoner ved en konsentrasjon på omtrent 1% vekt/vekt. De nødvendige volumer av lesket kalk og kalsiumkarbonat-suspensjoner ble pipettert inn i små begre og blandet før tilsetning til kdoakkprøvene. Etter hurtig inn-blanding av kalk/karbonatblandingen ble "Zetag 92" tilsatt ved hurtigere omrøring i 30 til 60 sekunder. Rører-hastighetene ble så redusert til forsiktig omrøring slik av flokkdannelsen kunne iakttas. Etter 10 minutter ble røreverkene stoppet og prøven fikk avsette seg,i 5 minutter. Avlesninger av turbiditet og pH ble så foretatt. It is extremely difficult to use fully finished dispersions as a basis for laboratory jar tests as it is essential to dilute the dispersions from 70% down to 1% in order to accurately distribute them in the test solutions. When active dispersions are diluted, flocculation will take place and some of the effectiveness of such a dispersion is lost before it has had time to react with the sewage constituents. (Here it should be noted that in full-scale operations the finished reactivity of the dispersion is a major advantage). To avoid problems with premature flocculation, the slaked lime and calcium carbonate were prepared as separate suspensions at a concentration of approximately 1% w/w. The required volumes of slaked lime and calcium carbonate suspensions were pipetted into small beakers and mixed before addition to the codock samples. After rapid mixing of the lime/carbonate mixture, "Zetag 92" was added with rapid stirring for 30 to 60 seconds. Stirrer speeds were then reduced to gentle stirring so that floc formation could be observed. After 10 minutes, the stirrers were stopped and the sample was allowed to settle for 5 minutes. Readings of turbidity and pH were then taken.

Blant annet de følgende observasjoner ble foretatt: Among other things, the following observations were made:

(i) Blandingen av lesket kalk, kalsiumkarbonat og "Zetag 92" ga utmerkede flokker, hurtig avsetning og en klar supernatantvæske. Denne blanding ga bedre resultater enn sammenligningsblandingen lesket kalk/ "Zetag 92" ved at det resulterende slam avsatte seg hurtigere og viste seg å være sterkere og lettere avvannbart enn slammet produsert ved blandingen av kalk/"Zetag 92". (ii) Blanding av kalk/karbonat/"Zetag 92" ga en supernatant-væske med litt lavere pH enn den fremstilt fra sammenligningsblandingen kalk/"Zetag 92". (iii) Det optimale vektforhold mellom kalk og karbonat i blandingene i samsvar med oppfinnelsen var omtrent 1:1. Blandingen kalk/karbonat/"Zetag 92" i samsvar med oppfinnelsen ga gode resultater ved doseringsmengder på fra 150 til 250 ppm. (iv) Nærværet av "Dispex N40" som de-flokkuleringsmiddel/ dispergeringsmiddel i dispersjonene i samsvar med oppfinnelsen ga ingen iakttagbar reduksjon i effektiviteten av dispersjonen. (i) The mixture of slaked lime, calcium carbonate and "Zetag 92" produced excellent flocs, rapid settling and a clear supernatant liquid. This mixture performed better than the comparative slaked lime/"Zetag 92" mixture in that the resulting sludge settled more quickly and proved to be stronger and more easily dewaterable than the sludge produced by the lime/"Zetag 92" mixture. (ii) Mixture of lime/carbonate/"Zetag 92" produced a supernatant liquid with a slightly lower pH than that produced from the comparative mixture lime/"Zetag 92". (iii) The optimum weight ratio between lime and carbonate in the mixtures according to the invention was approximately 1:1. The lime/carbonate/"Zetag 92" mixture according to the invention gave good results at dosage amounts of from 150 to 250 ppm. (iv) The presence of "Dispex N40" as a de-flocculating agent/dispersing agent in the dispersions according to the invention did not produce any noticeable reduction in the effectiveness of the dispersion.

De eksperimentelle resultater viser at behandlingen med kalk/karbonat/"Zetag 92" i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, sammenligner gunstig med behandlingen med kalk og "Zetag 92" alene. Videre tillater blandingen i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen en betraktelig variasjon i doseringsnivået som kan tåles uten markert nedsettelse av effektiviteten. Blandinger i samsvar med oppfinnelsen frembyr klart forbedret økonomi og tillater at omkostninger ved lagring og tilførselsutstyr kan betraktelig reduseres og vil dertil forenkle den samlede behandling av systemet som skal behandles. The experimental results show that the treatment with lime/carbonate/"Zetag 92" in accordance with the present invention compares favorably with the treatment with lime and "Zetag 92" alone. Furthermore, the mixture in accordance with the present invention allows a considerable variation in the dosage level which can be tolerated without marked reduction in effectiveness. Mixtures in accordance with the invention offer clearly improved economy and allow costs for storage and supply equipment to be considerably reduced and will also simplify the overall treatment of the system to be treated.

De eksperimentelle data er vist i de etterfølgende tabeller hvori: Tabell 1 oppsummerer en sammensetning av den kjente kalk/ "Zetag"-behandling med kalsiumkarbonat/"Zetag 92"-behandling og med kalk/kalsiumkarbonat/"Zetag 92"-behandling i samsvar med oppfinnelsen. The experimental data are shown in the following tables in which: Table 1 summarizes a composition of the known lime/"Zetag" treatment with calcium carbonate/"Zetag 92" treatment and with lime/calcium carbonate/"Zetag 92" treatment in accordance with the invention.

Tabell II viser virkningen av å variere doseringen av en 5 0/5 0 blanding av kalk/karbonat og en 40/60 blanding av kalk/karbonat. Table II shows the effect of varying the dosage of a 50/50 mixture of lime/carbonate and a 40/60 mixture of lime/carbonate.

Tabell III viser virkningen av å utelate "Dispex N40" under anvendelse av en 50/50 blanding av kalk/karbonat; og Tabell IV viser virkningen av å anvende "Empycryl" ■ Table III shows the effect of omitting "Dispex N40" using a 50/50 mix of lime/carbonate; and Table IV shows the effect of using "Empycryl" ■

(Albright & Wilson) som et ;■ dispergeringsmiddel med en 50/50 blanding av kalk/karbonat. (Albright & Wilson) as a ;■ dispersant with a 50/50 mixture of lime/carbonate.

Bemerkninger: Remarks:

1. I alle testene ble kalk/kalsiumkarbonatsuspensjonene blandet sammen før tilførselen. "Zetag 92" ble tilført til sist etter at kalken eller kalk/karbonat var blitt blandet med kloakkprøven. 2. Kalsiumkarbonatsuspensjonene i testene 1-18 inneholdt 0, 2% "Dispex N40" vekt/vekt regnet på vekten av kalsiumkarbonat . 1. In all tests, the lime/calcium carbonate suspensions were mixed together before feeding. "Zetag 92" was added last after the lime or lime/carbonate had been mixed with the sewage sample. 2. The calcium carbonate suspensions in tests 1-18 contained 0.2% "Dispex N40" weight/weight calculated on the weight of calcium carbonate.

3. I alle tester var porsjonen av "Zetag 92" 0,4 p.p.m. 3. In all tests the portion of "Zetag 92" was 0.4 p.p.m.

4. "Flokkbedømmelsen" var en skala fra 1 (dårlig) til 4. The "group rating" was a scale from 1 (bad) to

6 (god). En bedømmelse på 2 ble betraktet som "dårlig" mens en bedømmelse på 3 til 5 ble betraktet som "ganske god". 5. Turbiditeten av supe mat ant væsken er gitt i nefelometriske enheter og ble målt i likhet med pH, 5 minutter etter behandlingen. 6 (good). A rating of 2 was considered "poor" while a rating of 3 to 5 was considered "fairly good". 5. The turbidity of the supe mat ant liquid is given in nephelometric units and was measured, like pH, 5 minutes after the treatment.

Eksempel VI Example VI

Bruk av kalksuspensjoner for kloakkbehandlinger. Use of lime suspensions for sewage treatment.

En rekke flokkuleringstester i laboratoriekrukker ble gjennomført for å sammenligne virkningene på en primær kloakk av blandinger i samsvar med oppfinnelsen og av komponentene tilsatt som suspensjoner fremstilt direkte fra de tørre pulvere. Frisk rå-oppdelt kloakk ble oppnådd fra Water Research Association, Stevenage, U.K., og tester ble gjennomført under anvendelse av en 6- A series of flocculation tests in laboratory jars were carried out to compare the effects on a primary sewage of compositions according to the invention and of the components added as suspensions prepared directly from the dry powders. Fresh raw split sewage was obtained from the Water Research Association, Stevenage, U.K., and tests were conducted using a 6-

krukke standard laboratorie-flokkuleringsinnretning med røreverk som arbeidet ved samme hastighet i hver krukke inneholdende 5 00 ml kloakk. Testene ble gjennomført ved å tilsette behandlingsmidlene eller flokkuleringsmidlene til forskjellige krukker, kjøre røreverket med høy hastighet i 1 minutt og deretter ved lav hastighet i 10 minutter. jar standard laboratory flocculation device with agitator operating at the same speed in each jar containing 500 ml sewage. The tests were carried out by adding the treatment agents or flocculants to different jars, running the agitator at high speed for 1 minute and then at low speed for 10 minutes.

Etter stans ble dannelse av flokker, sedimentasjons- After stopping, formation of flocs, sedimentation

takt og klarheten av supernatantvæsken bestemt. tact and the clarity of the supernatant fluid determined.

Doseringen av "Hydralime" og polyelektrolytt ("Zetag 92") til å gi den beste klaring av kloakken ble først bestemt for å tilveiebringe en standard. Denne ble bestemt som 200 mg/l kalk eller 125 mg/l kalk og 125 mg/l "Snowcal 3 ML" og 0,4 mg/l "Zetag 92". Ekvivalente mengdeandeler av kalk og "Snowcal" ble så tilført som en 62% suspensjon (prøve 7 i eksempel II) og ekvivalent kalk ble tilsatt som en 5 2,5% tørrstoffinnhold-kalksuspensjon (Prøve 5 i eksempel I). Flokkdannelse, flokkavsetning og klarhet av supernatantvæske var lik standard i begge tilfeller. The dosage of "Hydralime" and polyelectrolyte ("Zetag 92") to give the best clarification of the sewage was first determined to provide a standard. This was determined as 200 mg/l lime or 125 mg/l lime and 125 mg/l "Snowcal 3 ML" and 0.4 mg/l "Zetag 92". Equivalent proportions of lime and "Snowcal" were then added as a 62% suspension (Sample 7 in Example II) and equivalent lime was added as a 2.5% solids content lime suspension (Sample 5 in Example I). Floc formation, floc deposition and clarity of supernatant liquid were similar to standard in both cases.

Det viser seg således at innholdet av "Dispex N40" og natriumhydroksyd i suspensjonene i samsvar med oppfinnelsen som ble undersøkt ikke forstyrret klaringen av kloakken slik at fordelene med tilførsel av kalk som suspensjoner med øket tørrstoffinnhold kunne oppnås uten ulemper. It thus appears that the content of "Dispex N40" and sodium hydroxide in the suspensions in accordance with the invention that was examined did not interfere with the clarification of the sewage so that the advantages of adding lime as suspensions with increased dry matter content could be achieved without disadvantages.

Eksempel VII Example VII

Indikasjon av verdien av en tilsetning av natriumhydroksyd for forbedring av stabiliteten. Indication of the value of an addition of sodium hydroxide to improve stability.

Eksempel IV viste sakte fortykning ved lagring og gel-dannelse etter 3 måneder. Til denne gel-dannede prøve ble det tilsatt 0,1 g fast natriumhydroksyd. Prøven ble så mekanisk omrørt med høy hastighet ved hjelp av en laboratorie-propellrører som fortynnet den fullstendig. Denne prøve gel-dannet ikke på nytt etter 7 måneders lagring. Example IV showed slow thickening on storage and gel formation after 3 months. To this gel-formed sample was added 0.1 g of solid sodium hydroxide. The sample was then mechanically stirred at high speed using a laboratory propeller stirrer which completely diluted it. This sample did not gel again after 7 months of storage.

Eksempel VIII Example VIII

Suspensjoner av kalk og hvitt pigment, visende fordelen ved forbedret stabilitet ved tilsetning av alkali med anionisk flokkuleringsmiddel, og kraftig blanding Suspensions of lime and white pigment, showing the benefit of improved stability by addition of alkali with anionic flocculant, and vigorous mixing

Metoden for fremstilling ble funnet å være meget viktig. Komponentene (2) og (3) ble oppløst i (1) og omrørt i The method of manufacture was found to be very important. Components (2) and (3) were dissolved in (1) and stirred in

et beger ved hjelp av en laboratorierotor-statorblander (Intern. Laborat Appl. GmbH, Dottingen, X1020). Det tok omtrent 10 minutter å innføre alt pulveret da "X1020"tilveiebringer skjærkraft men dårlig sirkulasjon. Temperaturen steg med 12°C i løpet av 5 minutters skjærkraftblanding ved høyeste faststoffinnhold. Uten denne energitilførsel kunne det høye tørrstoffinnhold ikke så lett oppnås. a beaker using a laboratory rotor-stator mixer (Intern. Laborat Appl. GmbH, Dottingen, X1020). It took about 10 minutes to introduce all the powder as the "X1020" provides shear but poor circulation. The temperature rose by 12°C during 5 minutes of shear mixing at the highest solids content. Without this energy supply, the high dry matter content could not be achieved so easily.

Konsistensen var flytende/tiksotropisk. Etter 14 døgn hadde litt voluminøs sedimentering foregått som ga en uklar supernatantvæske. Omrøring var lett bortsett fra en tynn avsetning ved bunnen av klumpaktige partikler, eventuelt fra kalken. Liten fortykning hadde forekommet og det omrørte produkt viste seg å ha en pumpbar konsistens. The consistency was liquid/thixotropic. After 14 days, some voluminous sedimentation had taken place, which produced a cloudy supernatant liquid. Stirring was easy except for a thin deposit at the bottom of lumpy particles, possibly from the lime. Slight thickening had occurred and the stirred product proved to have a pumpable consistency.

Kalk/hvit pigmentsuspensjon tålte en tilsetning av Lime/white pigment suspension tolerated an addition of

"Zetag 92" uten at flokkulering forekom. "Zetag 92" without flocculation occurring.

Eksempel IX Example IX

Lesket kalksuspensjon under anvendelse av kaustisk soda med anionisk de- flokkuleringsmiddel. Slaked lime suspension using caustic soda with anionic deflocculation agent.

Komponentene (1) og (2) ble blandet til en skorpe-lignede struktur ved hånden. Denne ble tilsatt med relativ letthet til en blanding av komponenter (3) og (4) mens rotor-statordispergeringsinnretningen "X1020" var i drift. Dette tok 4 minutter. Ytterligere Components (1) and (2) were mixed to a crust-like structure by hand. This was added with relative ease to a mixture of components (3) and (4) while the rotor-stator dispersant "X1020" was in operation. This took 4 minutes. Additional

10 minutters blanding ga en temperaturstigning på 10 minutes of mixing gave a temperature rise of

13°C. Konsistensen viste seg å være god. 13°C. The consistency turned out to be good.

Etter 1 uke var der ingen sedimentering og ingen merkbar fortykning hadde foregått. Konsistensen viste seg utmerket. After 1 week there was no sedimentation and no noticeable thickening had taken place. The consistency turned out excellent.

Claims

1. Aqueous composition for treating/conditioning an aqueous system, for example sewage, comprising (a) particles of an alkaline earth metal hydroxide, characterized in that the mixture as a deflocculating agent for the aforementioned particles also contains (b) an anionic oligomeric polyelectrolyte, the mixture possibly also containing (c) particles of a weight-increasing agent and/or (d) a cationic polyelectrolyte with a high molecular weight which is or acts as a flocculant.

2. Mixture as specified in claim 1, characterized in that component (a) is calcium hydroxide.

3. Mixture as stated in claim 1 or 2, characterized in that component (b) is selected from anionic polyacids and salts thereof.

4. Mixture as stated in claim 1 or 2, characterized in that component (b) is selected from alkali metal salts of simple oligomers and complex oligomers of acrylic acid or methacrylic acid, low viscosity sodium carboxymethyl cellulose and oligomeric sulphonates.

5. Mixture as specified in claims 1-4, characterized in that component (c) is an almost water-insoluble carbonate, especially calcium carbonate.

6. Mixture as stated in claims 1-5, characterized in that it contains component (c) and that the weight ratio between component (a) and (c) is from 1:19 to 19:1, preferably 1:9 to 9:1 , and particularly preferred 2:3 to 3:2.

7. Mixture as stated in claims 1-6, characterized in that component (d) is a polyacrylamide.

8. Mixture as stated in claims 1-7, characterized in that it contains (a) particulate calcium hydroxide, (b) a sodium salt of polyacrylic acid, and (c) particulate calcium carbonate.

9. Mixture as stated in claims 1-8, characterized in that it also contains in solution a base selected from alkali metal hydroxides, ammonium or quaternary ammonium hydroxides, especially sodium hydroxide, the base possibly being formed in situ.

10. Mixture as specified in claims 1-9, characterized in that it has a solids content of at least 40% by weight.

11. Method for treating/conditioning an aqueous system, for example sewage water, with suspended substance in the water, to promote the separation of the water and the suspended substance, where an aqueous suspension of a particulate alkaline earth metal hydroxide is added to the aqueous system, characterized in that the hydroxide is added in the form of a mixture as stated in claims 1 - 10.

12. Method as stated in claim 11, characterized in that a mixture containing a weight-increasing agent is used, the alkaline earth metal hydroxide and the weight-increasing agent being added to the aqueous system to be treated/conditioned in a combined dosage amount of 20 to 1000 ppm.