NO158134B

NO158134B - MIXING FOR TREATMENT OF Aqueous Systems AND PROCEDURES FOR TREATING Aqueous Systems.

Info

Publication number: NO158134B
Application number: NO84842041A
Authority: NO
Inventors: Christine Anne Beckett; Richard Robertson Davidson; Kenneth Bradlaw Matthews; David Ernest Smith
Original assignee: Blue Circle Ind Plc
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1988-04-11
Also published as: NO158134C; BR8307529A; NO842041L

Abstract

En vandig slurry av mineralpartikler, f.eks. kalsiumkarbonat og/eller kalsiumhydroksyd, har en mineral-fast-stoffkonsentrasjon på minst 40% m/m og inneholder et middel som opprettholder slurryen med en pumpbar viskositet men som virker som et flokkuleringsmiddel ved fortynning av slurryen. Passende midler inkluderer kationiske og amfotære polyelektrolytter med nitrogenholdige grupper, f.eks. polyaminer og dimetyl-diallylammoniumklorid-poly-merer. Slurryene kan inneholde andre komponenter, f.eks. et syntetisk hektoritt eller et dispergeringsmiddel som f.eks. et polyakrylat, polymetakrylat eller polyfosfat. Slurryene er nyttige ved papirfremstilling og ved behandling av kloakk.An aqueous slurry of mineral particles, e.g. calcium carbonate and / or calcium hydroxide, has a mineral-solids concentration of at least 40% m / m and contains an agent which maintains the slurry with a pumpable viscosity but which acts as a flocculant when diluting the slurry. Suitable agents include cationic and amphoteric polyelectrolytes having nitrogen-containing groups, e.g. polyamines and dimethyl-diallylammonium chloride polymers. The slurries may contain other components, e.g. a synthetic hectorite or a dispersant such as e.g. a polyacrylate, polymethacrylate or polyphosphate. The slurries are useful in papermaking and sewage treatment.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en blanding for behandling av et vandig system, omfattende (a) en vandig oppslemming av mineralpartikler med minst 40 % vekt/vekt mineralfaststoffkonsentrasjon, og det særegne ved blandingen er at den også omfatter (b) et middel eller blanding av midler som i det minste i vesentlig grad opprettholder mobiliteten av oppslemmingen (a) slik at den tilsynelatende viskositet av oppslemmingen ikke overstiger 0,5 Pa.s (som målt ved en skjærkraft på 600 s-"*") og som utøver en flokkulerende virkning ved fortynning med eller i vann ved et fortynningsforhold på minst 20:1 (vekt/vekt), idet middelet eller midlene er valgt fra kationiske polyelektrolytter som har nitrogenholdige grupper, amfotære polyelektrolytter som har nitrogenholdige grupper, The present invention relates to a mixture for treating an aqueous system, comprising (a) an aqueous slurry of mineral particles with at least 40% weight/weight mineral solids concentration, and the peculiarity of the mixture is that it also comprises (b) an agent or mixture of agents which at least substantially maintaining the mobility of the slurry (a) such that the apparent viscosity of the slurry does not exceed 0.5 Pa.s (as measured at a shear force of 600 s-"*") and which exerts a flocculating effect upon dilution with or in water at a dilution ratio of at least 20:1 (w/w), the agent or agents being selected from cationic polyelectrolytes having nitrogenous groups, amphoteric polyelectrolytes having nitrogenous groups,

og, når mineralpartiklene inkluderer kalsiumhydroksydpartikler, også anioniske polyakrylamider, eventuelt også et strukturmodifiserende middel (c) i en mengde av 0,005 - 0,5 % på basis av tørr vekt, og et dispergeringsmiddel (d) i en mengde av 0,005 - 2 % på basis av tørr vekt. and, when the mineral particles include calcium hydroxide particles, also anionic polyacrylamides, optionally also a structure modifying agent (c) in an amount of 0.005 - 0.5% on a dry weight basis, and a dispersant (d) in an amount of 0.005 - 2% on dry weight basis.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for behandling av et vandig system, spesielt kloakkvann og vandige oppslemminger av papirmasse, og det særegne ved fremgangsmåten er at systemet tilføres en blanding som angitt i det foregående, idet blandingen tilføres som sådan eller etter at den er blitt fortynnet. The invention also relates to a method for treating an aqueous system, in particular sewage water and aqueous slurries of paper pulp, and the peculiarity of the method is that the system is supplied with a mixture as indicated above, the mixture being supplied as such or after it has been diluted.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene. These and other features of the invention appear in the patent claims.

Oppfinnelsen kan således finne anvendelse for flokkulering/ koagulering av kloakkvann eller annet avfallsvann eller for innlemmelse av flokkulert fyllstoff i en papirfremstillingsblanding. The invention can thus find application for flocculation/coagulation of sewage or other waste water or for the incorporation of flocculated filler in a papermaking mixture.

Partikkelformede mineraler er nyttige ved behandling av kloakk da de fremmer klaring av avfallsvann i f.eks. konvensjonelle sedimenteringsprosesser, spesielt i det primære sedimenter-ingstrinn. Kalk er således vel kjent som et koaguleringsmid-del ved kloakksedimentering og ved slamkondisjonering før filtrering. Kalk anvendes ofte sammen med den separate tilsetning av andre flokkuleringsmidler/koaguleringsmidler, f.eks. kationiske polyakrylamider med høy molekylvekt, ferri-klorid, ferrosulfat eller alun. Particulate minerals are useful in sewage treatment as they promote clarification of waste water in e.g. conventional sedimentation processes, especially in the primary sedimentation stage. Lime is thus well known as a coagulant in sewage sedimentation and in sludge conditioning before filtration. Lime is often used together with the separate addition of other flocculants/coagulants, e.g. high molecular weight cationic polyacrylamides, ferric chloride, ferrous sulphate or alum.

Denne kalk anvendes normalt som et pulver eller som en fortynnet (f.eks. 10% faststoff) dispersjon fremstilt f.eks. ved slemming på stedet. Dette krever imidlertid et anlegg for håndtering av pulverisert kalk eller for slemming av ulesket kalk. Pulverisert kalk er videre et ubehagelig material å arbeide med. Den separate tilsetning til det vandige system av kalk og andre tilsetningsmidler skaper videre problemer på stedet med håndtering, proporsjonering og utmåling. This lime is normally used as a powder or as a diluted (e.g. 10% solids) dispersion prepared e.g. in case of slander on the spot. However, this requires a facility for handling powdered lime or for slaking quicklime. Powdered lime is also an unpleasant material to work with. The separate addition to the aqueous system of lime and other additives creates further problems on site with handling, proportioning and measuring.

Andre partikkelformede materialer, som f.eks. kalsiumkarbonat er nyttige ved kloakkbehandling, f.eks. som vektmidler. En blanding av hydratisert kalk og kalisumkarbonat kan være spesielt nyttig, som beskrevet i UK patent 2.095.226. Other particulate materials, such as e.g. calcium carbonate is useful in sewage treatment, e.g. as weights. A mixture of hydrated lime and potassium carbonate can be particularly useful, as described in UK patent 2,095,226.

Ved papirfremstilling anvendes mineralpartikler som f.eks. kalsiumkarbonat som fyllstoffer og pigmenter. Bruken av flokkulerte mineraler er fordelaktig ved at den tillater oppnåelse av fyllstoffinnholdsnivåer som er høyere enn vanlig uten tap av papirstyrke (se f.eks. drøftelsen i UK patentskrift 2.016.498). Flokkuleringsmiddelet kan tilsettes separat til papirfremstillingsblandingen før eller etter at fyllstoffet er tilsatt som en oppslemming. Mineral particles such as e.g. calcium carbonate as fillers and pigments. The use of flocculated minerals is advantageous in that it allows higher than usual filler content levels to be achieved without loss of paper strength (see, for example, the discussion in UK Patent 2,016,498). The flocculant can be added separately to the papermaking mixture before or after the filler is added as a slurry.

Som et alternativ til separat tilsetning, både ved behandling av kloakk eller annet avfallsvann eller ved papirfremstillling kan flokkuleringsmiddelet tilsettes til en oppslemming av mineralpartiklene umiddelbart før bruken. Dette krever spesielle anlegg for å sikre god blanding av komponentene og å sikre at den resulterende oppslemming umiddelbart føres til bruksstedet. Der er imidlertid alvorlige vanskelig-heter med innlemmelse av konvensjonelle flokkuleringsmidler i oppslemminger med høyt faststoffinnhold da de bevirker ut-strakt flokkulering og fortykning slik at den resulterende oppslemming ikke flyter lett og ikke er lett pumpbar uten med spesielt utstyr. As an alternative to separate addition, both when treating sewage or other waste water or when making paper, the flocculant can be added to a slurry of the mineral particles immediately before use. This requires special facilities to ensure good mixing of the components and to ensure that the resulting slurry is immediately taken to the point of use. However, there are serious difficulties with the incorporation of conventional flocculants in slurries with a high solids content as they cause extensive flocculation and thickening so that the resulting slurry does not flow easily and is not easily pumpable without special equipment.

Det ville klart være ønskelig å tilveiebringe oppslemminger av mineralpartikler med et høyt faststoffinnhold som er lett og økonomisk transporterbare, spesielt slike oppslemminger som inneholder de andre komponenter som kreves for å gjennomføre den ønskede koagulerings-/flokkuleringsprosess. Slike oppslemminger kan fremstilles med stabil kvalitet og de ville ved bruken forenkle dosering og anvendelse idet de ville være et "en-pakke"-produkt. De kunne således unngå eller redusere behovet for dyre anlegg på stedet for behandling av pulveret, væsker eller oppslemminger, for proporsjonering og utmåling av komponenter som tilsettes separat eller å blande partikkelopp-slemminger og et flokkuleringsmiddel med høy hastighet. Videre, jo høyere faststoffinnholdet er, desto større er reduksjonen i de omkostninger som følger med transporten av vann. It would clearly be desirable to provide slurries of mineral particles with a high solids content which are easily and economically transportable, especially such slurries which contain the other components required to effect the desired coagulation/flocculation process. Such slurries can be produced with stable quality and they would, when used, simplify dosing and application as they would be a "one-pack" product. They could thus avoid or reduce the need for expensive on-site facilities for processing the powder, liquids or slurries, for proportioning and metering components that are added separately or for mixing particle slurries and a flocculant at high speed. Furthermore, the higher the solids content, the greater the reduction in the costs associated with the transport of water.

For å kunne være praktisk anvendelige må imidlertid slike oppslemminger med høyt faststoffinnhold være enkle å håndtere og tilføre og lett kunne pumpes/utmåles i styrt takt. To problemer må her overvinnes. For det første reduseres viskosi-tetsegenskapene av oppslemminger med høyt faststoffinnhold hurtig når deres faststoffinnhold økes. F.eks. er det for en kalkoppslemming uten noen tilsetningsmidler og med et faststoffinnhold på 50 % gjort følgende målinger: et flytepunkt ved 1335 dyn/cm 2 og en tilsynelatende viskositet ved 600 s<->^ skjærkraft på 264 cP (målinger foretatt på et Haake Rotovisco RV2 viskometer under anvendelse av kopp MV St og pendelvekten MVI). In order to be practically applicable, however, such slurries with a high solids content must be easy to handle and add and can easily be pumped/measured out at a controlled rate. Two problems must be overcome here. First, the viscosity properties of high solids slurries decrease rapidly as their solids content is increased. E.g. for a lime slurry without any additives and with a solids content of 50%, the following measurements were made: a pour point at 1335 dyn/cm 2 and an apparent viscosity at 600 s<->^ shear force of 264 cP (measurements made on a Haake Rotovisco RV2 viscometer using the cup MV St and the pendulum weight MVI).

Noen reduksjon i viskositet kan oppnås ved innlemmelse av en liten mengde av et dispergeringsmiddel eller overflateaktivt middel som f.eks. et polyfosfat, et salt av en polyakrylsyre eller et salt av polymetakrylsyre. De siste to foretrekkes ved vann/kloakkbehandling. Bruken av disse materialer alene fører imidlertid generelt til dannelse av et hardt sediment ved avsetning. Some reduction in viscosity can be achieved by incorporating a small amount of a dispersant or surfactant such as e.g. a polyphosphate, a salt of a polyacrylic acid or a salt of polymethacrylic acid. The last two are preferred for water/sewage treatment. However, the use of these materials alone generally leads to the formation of a hard sediment upon deposition.

For det annet bevirker tilsetning av et flokkuleringsmiddel Secondly, the addition of a flocculant works

til en mineraloppslemming normalt en kraftig flokkulering av partiklene og resulterer i en tykk pasta som er vanskelig å håndtere i behandlingsanlegg, oppslemmingstanker o.l. to a mineral slurry normally a strong flocculation of the particles and results in a thick paste which is difficult to handle in treatment facilities, slurry tanks etc.

Ved den foreliggende oppfinnelse avhjelpes disse ulemper, og ved anvendelsen av blandingen i henhold til oppfinnelsen vil den utøve en flokkulerende virkning ved tilsetning av blandingen til et vandig system med et fortynningsforhold på minst 20:1 (vekt/vekt). With the present invention, these disadvantages are remedied, and when the mixture according to the invention is used, it will exert a flocculating effect when the mixture is added to an aqueous system with a dilution ratio of at least 20:1 (weight/weight).

Oppfinnelsen muliggjør dannelse av selvflokkulerende, ikke-avsettende, pumpbare og transporterbare "totale" oppslemminger, d.v.s. oppslemminger som inneholder alle komponenter nødvendig for å bevirke den nødvendige koagulerings-/flokkuleringsprosess. Komponenten (b) i oppslemmingen kan aktiveres ved enkel fortynning av oppslemmingen på bruksstedet med eller i enten vann eller den vandige væske i det system som skal behandles, hvoretter den vil øke enhver flokkulerende virkning som utøves av det partikkelformede mineralstoff. Sett på en annen måte vil komponenten (b) bevirke en økning i flokkuleringen av mineralpartiklene etter fortynning til et lavt faststoffinnhold. The invention enables the formation of self-flocculating, non-settling, pumpable and transportable "total" slurries, i.e. slurries containing all components necessary to effect the necessary coagulation/flocculation process. Component (b) in the slurry can be activated by simple dilution of the slurry at the point of use with or in either water or the aqueous liquid in the system to be treated, after which it will enhance any flocculating action exerted by the particulate mineral matter. Put another way, component (b) will cause an increase in the flocculation of the mineral particles after dilution to a low solids content.

Mobiliteten av oppslemmingen anses å være opprettholdt hvis den tilsynelatende viskositet av oppslemmingen (som målt på et Haake Rotovisco RV2 viskometer ved en skjærkraft på 600 s~^~) ikke er over 0,5 Pa.s (500 cP). I tilfellet av kalkholdige oppslemminger er det ønskelig at den tilsynelatende viskositet ikke bør overstige 0,3 Pa.s (300 cP). For alle blandinger i samsvar med oppfinnelsen er den tilsynelatende viskositet foretrukket under 0,2 Pa.s (200 cP). For å oppnå aksepterbar pumpbarhet fremviser oppslemmingen foretrukket en plastisk viskositet på ikke mer enn 0,15 Pa.s (150 cP), spesielt ikke mer enn 0,1 Pa.s (100 cP) og et flytepunkt på ikke mer enn 60 N/m<2> (600 dyn/cm2 ). Normalt vil flytepunktet ikke være under 5 N/m<2> (50 dyn/cm2 ) og er foretrukket 5-30 N/m<2> (50 til 300 dyn/cm2 ). The mobility of the slurry is considered to be maintained if the apparent viscosity of the slurry (as measured on a Haake Rotovisco RV2 viscometer at a shear force of 600 s~^~) is not above 0.5 Pa.s (500 cP). In the case of calcareous slurries, it is desirable that the apparent viscosity should not exceed 0.3 Pa.s (300 cP). For all compositions according to the invention, the apparent viscosity is preferably below 0.2 Pa.s (200 cP). To achieve acceptable pumpability, the slurry preferably exhibits a plastic viscosity of no more than 0.15 Pa.s (150 cP), especially no more than 0.1 Pa.s (100 cP) and a pour point of no more than 60 N/ m<2> (600 dynes/cm2 ). Normally, the yield point will not be below 5 N/m<2> (50 dyne/cm2 ) and is preferably 5-30 N/m<2> (50 to 300 dyne/cm2 ).

Med "selv-flokkulerende" menes at blandingen danner flok- By "self-flocculating" is meant that the mixture forms floc-

ker av partikkelformet stoff ved fortynning med eller i vann (minst en 20:1 vekt/vekt fortynning). Sagt med andre ord, ved fortynning av blandingen til et lavt faststoffinnhold, blir komponent (b) aktivert og bevirker en økning av flokkuleringen av mineralpartiklene og øker den flokkulerende virkning som utøves av disse. Vannet kan være bløtt vann, hardt vann eller vann som er blitt herdet ved tilsetning av et eller flere salter av flerverdige kationer (f.eks. Ca , Mg eller Al"^+) selv om virkningene er bedre i hardt eller herdet ker of particulate matter when diluted with or in water (at least a 20:1 weight/weight dilution). In other words, by diluting the mixture to a low solids content, component (b) is activated and causes an increase in the flocculation of the mineral particles and increases the flocculating effect exerted by them. The water can be soft water, hard water or water that has been hardened by the addition of one or more salts of polyvalent cations (e.g. Ca , Mg or Al"^+) although the effects are better in hard or hardened

vann. Generelt vil vannet inneholde oppløste salter ekviva-lent med minst 50 ppm kalsiumhardhet og typisk opp til 500 ppm. Vannet kan også være den vandige komponent i et system som skal behandles, som kloakk eller en papirfremstillingsblanding, idet disse to systemer vanligvis inneholder suspendert partikkelformet stoff av en anionisk karakter. I slike tilfeller kan det dannes koflokker av mineralpartikler fra oppslemmingen og partikkelformet stoff fra det vandige system som behandles. water. In general, the water will contain dissolved salts equivalent to at least 50 ppm calcium hardness and typically up to 500 ppm. The water may also be the aqueous component of a system to be treated, such as sewage or a papermaking mixture, these two systems usually containing suspended particulate matter of an anionic nature. In such cases, coflocs of mineral particles from the slurry and particulate matter from the aqueous system being treated can form.

En "ikke-avsettende" oppslemming er en oppslemming som fremviser aksepterbar stabilitet og derfor en rimelig lagringslevetid. For å være av praktisk nytte må en oppslemming ha en aksepterbar lagringslevetid som i forbindelse med slike oppslemminger betyr en motstand mot dannelse av et hardt sediment ved henstand. En aksepterbar oppslemming kan avsettes sakte til å danne en supernatant og et sediment, men sedimentet må lett kunne gjendispergeres ved omrøring (f.eks. sakte sveip-ende omrøring etter minst tre og foretrukket etter minst tre og fortrinnsvis minst syv døgns avsetning). A "non-settling" slurry is a slurry that exhibits acceptable stability and therefore a reasonable shelf life. To be of practical use, a slurry must have an acceptable storage life, which in connection with such slurries means a resistance to the formation of a hard sediment upon standing. An acceptable slurry can be slowly settled to form a supernatant and a sediment, but the sediment must be easily redispersed by agitation (eg slow sweeping agitation after at least three and preferably after at least three and preferably at least seven days of settling).

Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer. Description of preferred embodiments.

Mineralpartiklene kan være av et enkelt material eller en blanding av materialer. Foretrukne materialer er oksydene, hydroksydene, sulfatene, karbonatene og bikarbonatene av jord-alkalimetallene. Spesielt foretrukket er kalsiumkarbonat (i en hvilken som helst form, f.eks. kalksten, kritt eller felt CaCO^) , kalsiumhydroksyd og blandinger av disse to (foretrukket blandinger med et vektforhold på fra 19:1 til 1:19 og spesielt fra 5:2 til 2:5). Andre mineralfyllstoffer er også mulig, f.eks. kalsiumsulfat (f.eks. gips), talkum, leire, titandioksyd, sinkoksyd, litofon, bariumsulfat, kaolin eller sinksulfid. Brukbare kilder for kalkholdige partikkelformede materialer inkluderer avfallsmaterialer fra sementfabrikker, f.eks. røkgasstøv og avfallsmaterialer fra kalkverk, kalk-leskeprosesser eller avsvovlingsprosesser. The mineral particles can be of a single material or a mixture of materials. Preferred materials are the oxides, hydroxides, sulfates, carbonates and bicarbonates of the alkaline earth metals. Particularly preferred are calcium carbonate (in any form, e.g. limestone, chalk or feldspar CaCO^), calcium hydroxide and mixtures of these two (preferred mixtures with a weight ratio of from 19:1 to 1:19 and especially from 5 :2 to 2:5). Other mineral fillers are also possible, e.g. calcium sulfate (eg gypsum), talc, clay, titanium dioxide, zinc oxide, lithophone, barium sulfate, kaolin or zinc sulfide. Useful sources of calcareous particulate materials include waste materials from cement factories, e.g. flue gas dust and waste materials from lime works, lime-slaking processes or desulphurisation processes.

Selv om foretrukne blandinger inneholder kalsiumkarbonat er det mulig å anvende bariumforbindelser som en delvis erstat-ning for karbonatet. Bariumforbindelsene kan på grunn av sin vekt forbedre avsetningen av kloakken eller annet partikkelformet avfall som skal behandles. Although preferred mixtures contain calcium carbonate, it is possible to use barium compounds as a partial replacement for the carbonate. Due to their weight, the barium compounds can improve the deposition of sewage or other particulate waste to be treated.

Noen kalsiumkarbonater kan forekomme naturlig med et alumino-silikatoverflatelag eller kalsiumkarbonater modifisert på denne måte kan være av spesiell fordel ved denne oppfinnelse. Some calcium carbonates may occur naturally with an alumino-silicate surface layer or calcium carbonates modified in this way may be of particular benefit to this invention.

Komponenten (b) som i det minste opprettholder mobiliteten av oppslemmingen vil bidra til den nødvendige koagulerings-/ flokkuleringsprosess når blandingen tilføres det vandige system som skal behandles. En klasse av foretrukne midler er kationiske polyelektrolytter med nitrogenholdige grupper (f.eks. kvaternære nitrogenholdige grupper), f.eks. polyaminer (inklusive de kvaternære polyaminer), polyiminer og dimetyl-diallylammoniumkloridpolymerer. The component (b) which at least maintains the mobility of the slurry will contribute to the necessary coagulation/flocculation process when the mixture is fed to the aqueous system to be treated. One class of preferred agents are cationic polyelectrolytes with nitrogen-containing groups (eg, quaternary nitrogen-containing groups), e.g. polyamines (including the quaternary polyamines), polyimines and dimethyl-diallylammonium chloride polymers.

En gruppe av slike polyelektrolytter, som er spesielt egnet for behandling av kloakk, er dem som har en lav molekylvekt (spesielt IO<6> eller mindre) og høy ladningsdensitet. Ved papirfremstilling kan slike polyelektrolytter med høyere molekylvekt også være egnet. A group of such polyelectrolytes, which are particularly suitable for sewage treatment, are those having a low molecular weight (especially 10<6> or less) and a high charge density. In papermaking, such polyelectrolytes with a higher molecular weight can also be suitable.

Amfotære polyelektrolytter, d.v.s. dem med nitrogenholdige grupper (kvaternære nitrogenholdige grupper) kan også anvendes heri. Amphoteric polyelectrolytes, i.e. those with nitrogen-containing groups (quaternary nitrogen-containing groups) can also be used herein.

Spesielt foretrukket for kloakkbehandling er kvaternære polyaminer, f.eks. dem som kan fås under handelsbetegnelsene "Magnafloc 1597" (fra Allied Colloids) og "Accurac 41", "Superfloc C573" og "Accostrength 711" (fra American Cyanamid); dimetyl-diallyl-ammoniumklorid (DMDAAC) homopoly-merer-, f.eks. dem med molekylvekter på fra 30,00 til IO<6>, Particularly preferred for sewage treatment are quaternary polyamines, e.g. those available under the trade names "Magnafloc 1597" (from Allied Colloids) and "Accurac 41", "Superfloc C573" and "Accostrength 711" (from American Cyanamid); dimethyl diallyl ammonium chloride (DMDAAC) homopolymers, e.g. those with molecular weights of from 30.00 to 10<6>,

som f.eks. dem som kan fås under handelsbetegnelsen "Catfloc", "Catfloc T" og "Catfloc T-l" (fra Chemviron); og spesielt foretrukket for papirfremstillling er DMDAAC/akrylamid-ko-polymerer, f.eks. dem som kan fås i form av oppløsning eller emulsjon under handelsbetegnelsene "WT 2860", "WT 2640", like for example. those available under the trade names "Catfloc", "Catfloc T" and "Catfloc T-l" (from Chemviron); and particularly preferred for papermaking are DMDAAC/acrylamide copolymers, e.g. those which can be obtained in the form of solution or emulsion under the trade names "WT 2860", "WT 2640",

"WT 2575", "WT 2635" og "WT 5504" (fra Chemviron). "WT 2575", "WT 2635" and "WT 5504" (from Chemviron).

Polyetyleniminer, som f.eks. dem som kan fås under handelsbetegnelsen "Polymin" (fra BASF) kan også anvendes. Polyethyleneimines, such as e.g. those available under the trade name "Polymin" (from BASF) can also be used.

Generelt er det funnet at de kationiske og amfotære midler som er beskrevet i det foregående for komponent (b) ikke bare opprettholder mobiliteten av oppslemmingen men faktum øker den ved enhver gitt konsentrasjon av mineralpartikler. In general, it has been found that the cationic and amphoteric agents described above for component (b) not only maintain the mobility of the slurry but in fact increase it at any given concentration of mineral particles.

Når blandingen inneholder kalsiumhydroksyd kan komponenten (b) også velges fra anioniske polyakrylamider, og spesielt slike polyakrylamider med høy molekylvekt, f.eks. dem som kan fås under handelsbetegnelsene "Magnafloc 155" og "Magnafloc 156". When the mixture contains calcium hydroxide, component (b) can also be selected from anionic polyacrylamides, and especially such polyacrylamides with a high molecular weight, e.g. those available under the trade names "Magnafloc 155" and "Magnafloc 156".

Komponent (b) kan være tilstede i blandingen i en mengde på generelt fra 0,0075 til 2 %, foretrukket fra 0,01 til 1,0 % på Component (b) may be present in the mixture in an amount of generally from 0.0075 to 2%, preferably from 0.01 to 1.0% of

en tørr vektbasis. a dry weight basis.

Substansene nevnt i det foregående som egnet som komponent (b) betraktes generelt som flokkuleringsmidler og det er derfor overraskende at de kan anvendes i samsvar med den foreliggende oppfinnelse for fremstilling av mobile oppslemminger eller suspensjoner med høyt faststoffinnhold. The substances mentioned above as suitable as component (b) are generally regarded as flocculating agents and it is therefore surprising that they can be used in accordance with the present invention for the production of mobile slurries or suspensions with a high solids content.

Blandingen i henhold til oppfinnelsen kan selvfølgelig inneholde andre komponenter. F.eks. (c) et strukturmodifiserende middel (strukturhjelpemiddel) kan inkluderes om det passer. Syntetisk hektoritt har vist seg egnet for dette formål. The mixture according to the invention can of course contain other components. E.g. (c) a structure modifying agent (structuring aid) may be included if appropriate. Synthetic hectorite has proven suitable for this purpose.

Det strukturmodifiserende middel (c) anvendes i blandingene i en mengde på generelt fra 0,005 til 0,5 %, foretrukket fra 0,01 til 0,1 % på en tørr vektbasis. The structure modifying agent (c) is used in the compositions in an amount of generally from 0.005 to 0.5%, preferably from 0.01 to 0.1% on a dry weight basis.

Blandingen i samsvar med oppfinnelsen kan fremstilles ved initialt å tildanne en vandig oppslemming av mineralpartikler i nærvær av (d) et dispergeringsmiddel og deretter tilsettes komponenten (b). Andre fremstillingsmetoder kan selvfølgelig anvendes, f.eks. kan dispergeringsmidlet inkluderes i det partikkelformede mineralutgangsmaterial og komponenten (b) tilsettes trinnvis under dannelse av oppslemmingen. The mixture according to the invention can be prepared by initially forming an aqueous slurry of mineral particles in the presence of (d) a dispersant and then adding component (b). Other manufacturing methods can of course be used, e.g. the dispersant can be included in the particulate mineral starting material and component (b) added step by step while forming the slurry.

Egnede dispergeringsmidler er polyfosforsyre, polyakryl- Suitable dispersants are polyphosphoric acid, polyacrylic

syre, polymetakrylsyre og deres salter, såvel som lignosulfonater og lignende. Dispergeringsmidlet (d) anvendes i blandingen i samsvar med oppfinnelsen i en mengde på generelt fra 0,005 til 2 %, foretrukket fra 0,01 til 0,5 % på en tørr vektbasis. acid, polymethacrylic acid and their salts, as well as lignosulfonates and the like. The dispersant (d) is used in the mixture according to the invention in an amount of generally from 0.005 to 2%, preferably from 0.01 to 0.5% on a dry weight basis.

Selvfølgelig kan hver komponent (b), (c) og (d) være en blanding av egnede materialer. Of course, each component (b), (c) and (d) may be a mixture of suitable materials.

For å forbedre effektiviteten ved behandling av kloakk med en blanding i samsvar med oppfinnelsen, spesielt med en foretrukket blanding som inneholder en blanding av kalk og kalsiumkarbonat som mineralkomponent, er det mulig å anvende ett eller flere hjelpemidler valgt fra kjente flokkuleringsmidler, som natriumaluminat, ferrisulfat, ferrosulfat, alumin--iumhydrogenklorid, polyelektrolytter eller foretrukket alumin-: iumsulfat (papirindustriens alun). Selv om det er mulig å inkludere hjelpemiddel-flokkuleringsmiddelet fullstendig i den foreliggende blanding foretrekkes det å tilsette noe eller foretrukket alt hjelpe-flokkuleringsmiddelet til kloakken i et separat tilsetningstrinn etter tilsetningen av den foreliggende blanding. En slik separat tilsetning kan avsette de lette, løse flokker som leilighetsvis brytes av fra hoved-flokkene eller den kan forbedre egenskapene, av de opprinnelige dannede flokker for å forbedre avsetningen. Det er imidlertid også mulig å tilsette den foreliggende blanding (eller "totale oppslemming") i flere trinn. In order to improve the efficiency of sewage treatment with a mixture according to the invention, especially with a preferred mixture containing a mixture of lime and calcium carbonate as a mineral component, it is possible to use one or more aids selected from known flocculating agents, such as sodium aluminate, ferric sulphate , ferrous sulphate, aluminum hydrogen chloride, polyelectrolytes or preferably aluminum sulphate (the alum of the paper industry). Although it is possible to include the auxiliary flocculant completely in the present mixture, it is preferred to add some or preferably all of the auxiliary flocculant to the sewage in a separate addition step after the addition of the present mixture. Such a separate addition may deposit the light, loose flocs that occasionally break off from the main flocs or it may improve the properties of the originally formed flocs to improve deposition. However, it is also possible to add the present mixture (or "total slurry") in several stages.

Blandebetingelsene, spesielt skjærkraftnivået og den tids-periode hvor tilsetningsmidlene etterlates i kontakt med systemet som behandles, kan påvirke effektiviteten av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen men passende betingelser kan bestemmes i enhver gitt situasjon. The mixing conditions, particularly the shear level and the time period during which the additives are left in contact with the system being treated, can affect the effectiveness of the method according to the invention but suitable conditions can be determined in any given situation.

Som nevnt i GB-A-2095266 (side.1, linje 49 til side 2, linje 9) anvendes forskjellige typer av apparatur for prosessene med avsetning og klaring ved behandling av kloakk, inklusive statiske avsetningstanker (som kan være koblet til en flokku-leringsenhet), slamteppeklaringsapparater og det anlegg for "engangspassasje" som er utviklet av P. Stead og B. Winfield for hurtig sedimentering av primær kloakk. De foreliggende blandinger kan anvendes sammen med disse og andre apparaturer, såvel som med en hydraulisk separeringsinnretning (se f.eks. GB-A-2,082,941). As mentioned in GB-A-2095266 (page.1, line 49 to page 2, line 9) different types of equipment are used for the processes of settling and clarification when treating sewage, including static settling tanks (which can be connected to a flocculation clay unit), sludge blanket clarifiers and the 'one-pass' plant developed by P. Stead and B. Winfield for rapid sedimentation of primary sewage. The present compositions can be used in conjunction with these and other apparatus, as well as with a hydraulic separation device (see eg GB-A-2,082,941).

Blandingene i samsvar med oppfinnelsen finner spesiell anvendelse ved behandling av kloakk og ved papirfremstil- The mixtures in accordance with the invention find special use in the treatment of sewage and in paper production.

ling (selv om kalkholdige blandinger vanligvis ikke passer for ling (although calcareous mixtures are usually not suitable for

den sistnevnte). Ytterligere anvendelser for disse oppslemminger inkluderer anvendelser ved vannbehandling (f.eks. bløtgjøring av vann) ved behandling av kloakkutstrømninger, f.eks. fra grisehus, slaktehus og tungmetallindustrien, og for avsvovling av gasser, f.eks. i våtvasketårn og lignende. the latter). Additional applications for these slurries include water treatment applications (e.g. water softening) in the treatment of sewage effluents, e.g. from pig houses, slaughterhouses and the heavy metal industry, and for the desulphurisation of gases, e.g. in wet washing towers and the like.

Den optimale mengde av "total oppslemming" som skal anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil avhenge av naturen av det vandige system som skal behandles og de betingelser hvorunder tilsetningen foretas. Vanligvis vil det være passende å anvende en doseringsmengde på 100 til 1000 ppm, typisk fra 200 til 500 ppm, på en tørr mineralbasis i forhold til det totale vandige system som skal behandles. The optimum amount of "total slurry" to be used in the method according to the invention will depend on the nature of the aqueous system to be treated and the conditions under which the addition is made. Generally, it will be appropriate to apply a dosage amount of 100 to 1000 ppm, typically from 200 to 500 ppm, on a dry mineral basis relative to the total aqueous system to be treated.

Spesifikke eksempler Specific examples

I de etterfølgende eksempler ble komponentene valgt fra følgende materialer. In the following examples, the components were selected from the following materials.

Alle viskositetsmålinger ble foretatt under anvendelse av et Haake Rotovisco RV2 viskometer med en skjærkraft på 600 s-1. Med mindre annet er angitt var oppslemmingene i henhold til oppfinnelsen beskrevet i eksemplene ikke-avsettende, som definert i det foregående. All viscosity measurements were made using a Haake Rotovisco RV2 viscometer with a shear force of 600 s-1. Unless otherwise stated, the slurries according to the invention described in the examples were non-settling, as defined above.

Eksemplene 1 til 4 beskriver blandinger egnet for bruk ved fremstilling av papirfyllstoffer. Bemerk at det i dette eksempelmaterial delvis er anvendt uttrykket "oppsi." som er en forkortelse for det ellers anvendte uttrykk "oppslemming". Examples 1 to 4 describe mixtures suitable for use in the manufacture of paper fillers. Note that in this example material the term "oppsi" is partially used. which is an abbreviation for the otherwise used expression "slurry".

Eksempel 1 Example 1

Følgende blanding ble fremstilt: The following mixture was prepared:

52.6 kg vann 52.6 kg of water

256.8 kg 73.6% m/m Southern kritt (pigmentfilterkake) 256.8 kg 73.6% m/m Southern chalk (pigment filter cake)

519.7 g "Tetron" 519.7 g "Tetron"

75.6 g "Laponite RD" 75.6 g "Laponite RD"

945 ml natriumhypokloridoppløsning 945 ml of sodium hypochlorite solution

4.7 kg "WT 2575" 4.7 kg "WT 2575"

Dispergeringsmiddelet og strukturmodifiseringsmiddelet ble tilsatt samtidig under høy skjærpåvirkning til en oppslemming av det hvite pigment i vannet. Natriumhypoklorittoppløs-ning ble tilsatt under høy skjærpåvirkning, etterfulgt av flokkuleringsmidlet under akkurat tilstrekkelig skjærpåvirkning til å frembringe en homogen "total" oppslemming med 60 % vekt/vekt faststoffinnhold. Tilsynelatende viskositet 259 cP, flytepunkt 557 dyn/cm2 . The dispersant and the structure modifier were added simultaneously under high shear to a slurry of the white pigment in the water. Sodium hypochlorite solution was added under high shear, followed by the flocculant under just enough shear to produce a homogeneous "total" slurry of 60% w/w solids content. Apparent viscosity 259 cP, pour point 557 dyne/cm2 .

Denne "totale" oppslemming ble anvendt ved fremstilling av laboratoriepapirhåndklær hvorved den ufortynnede totale oppslemming ble pumpet inn i papirfremstillingstynnmasse slik at oppslemmingen ble fortynnet med en faktor på fra 120:1 til 270:1 avhengig av innhold av fyllstoff, hvoretter oppslem-mingsfaststoffene flokkulerte. En krittpigmentoppslemming med høyt faststoffinnhold ble anvendt ved fremstilling av labora-toriehåndklær under identiske betingelser til å gi en sammen-ligning for yteevnen til den totale oppslemming. Fordeler ved bruk av total oppslemming med hensyn til fyllstoffretensjon og papirstyrke var klar fra resultatene: This "total" slurry was used in the manufacture of laboratory paper towels whereby the undiluted total slurry was pumped into papermaking pulp so that the slurry was diluted by a factor of from 120:1 to 270:1 depending on filler content, after which the slurry solids flocculated. A high solids chalk pigment slurry was used in the manufacture of laboratory towels under identical conditions to provide a comparison for the performance of the total slurry. Advantages of using total slurry in terms of filler retention and paper strength were clear from the results:

Eksempel 2 Example 2

Blanding: Mixture:

1042.5 g 70 % vekt/vekt faststoffer, fargeforbedret kritt-oppslemming 1042.5 g 70% w/w solids, color enhanced chalk slurry

1.569 g "Tetron" 1.569 g "Tetron"

157.8 g vann 157.8 g of water

18.25 g "WT 2575" 18.25 g "WT 2575"

Dispergeringsmidlet ble tilsatt krittoppslemmingen (som inne-holdt en liten mengde "Laponite RD") under utøvelse av høy skjærpåvirkning, etterfulgt av vannet og flokkuleringsmiddelet under lav skjærpåvirkning til å gi en 60 % vekt/vekt total oppslemming. Denne tilsetningsrekkefølge sikret mak-simal effektivitet ved bruken av dispergeringsmiddelet i krittoppslemmingen med det maksimale faststoffinnhold. Tilsynelatende viskositet 350 cP. Flytepunkt 440 dyn/cm<2>. The dispersant was added to the chalk slurry (which contained a small amount of "Laponite RD") under high shear, followed by the water and flocculant under low shear to give a 60% w/w total slurry. This order of addition ensured maximum efficiency in the use of the dispersant in the chalk slurry with the maximum solids content. Apparent viscosity 350 cP. Yield point 440 dyne/cm<2>.

Den pumpbare totale oppslemming kunne anvendes for fremstilling av flokkulert fyllstoff ved fortynning inn i en papirfremstillingstynnmasse som beskrevet i eksempel 1. The pumpable total slurry could be used for the production of flocculated filler by dilution into a papermaking pulp as described in example 1.

Eksempel 3 Example 3

Blanding: Mixture:

500 g 73.6 % krittfilterkake 500 g 73.6% chalk filter cake

64.2 ml vann 64.2 ml of water

0.29 g "Tetron" 0.29 g "Tetron"

0.15 g "Laponite RD" 0.15 g "Laponite RD"

1.84 ml natriumhypoklorittoppløsning 1.84 ml sodium hypochlorite solution

0.92 g "WT 5504" 0.92 g "WT 5504"

En fremstillingsmetode i likhet med eksempel 1 ble anvendt til å gi en 65 % total oppslemming som var stabil mot hardsedi-mentdannelse i 11 døgn og mer. Tilsynelatende viskositet 129.6 cP; flytepunkt 176 dyn/cm2 . A production method similar to example 1 was used to give a 65% total slurry which was stable against hard sediment formation for 11 days and more. Apparent viscosity 129.6 cP; yield point 176 dyne/cm2 .

Den pumpbare totale oppslemming kunne anvendes for fremstilling av flokkulert fyllstoff ved fortynning inn i en papirfremstillingstynnmasse som beskrevet i eksempel 1. Krittpigmentet ble tilsatt i porsjoner til vannet under omrøring med en laboratoriepropellerrører. Blandingen var tykk, "kort" og ble ikke sirkulert ved hjelp av røreren, og dannet ved fortynning med avionisert vann skjærreversible flokker. Det ble så tilsatt The pumpable total slurry could be used for the production of flocculated filler by dilution into a papermaking slurry as described in Example 1. The chalk pigment was added in portions to the water while stirring with a laboratory propeller stirrer. The mixture was thick, "short" and was not circulated by the stirrer, and on dilution with deionized water formed shear-reversible flocs. It was then added

Blandingen ble med en gang tynnere og ble sirkulert med røreren og indikerte minst delvis deflokkulering av partiklene. Det var nå mulig å tilsette: Det foregikk noe fortykning og det ble ytterligere tilsatt The mixture immediately thinned and was circulated with the stirrer indicating at least partial deflocculation of the particles. It was now possible to add: Some thickening took place and more was added

Den resulterende suspensjon hadde et innhold av krittpigment på 69.8 % vekt/vekt. Den hadde en pumpbar viskositet. Flokkulering ville skje ved tilsetning til anionisk papirmasse. Suspensjonen viste ikke noen hard sedimentering etter en måneds lagring. Under denne tid var det en svak fortykning og en økning i den initialt tilstedeværende gelstruktur. Denne struktur var sannsynligvis grunnen til motstanden mot hard sedimentering. The resulting suspension had a chalk pigment content of 69.8% w/w. It had a pumpable viscosity. Flocculation would occur by addition to anionic pulp. The suspension did not show any hard sedimentation after one month of storage. During this time there was a slight thickening and an increase in the initially present gel structure. This structure was probably the reason for the resistance to hard sedimentation.

Det kan herved nevnes at graden av flokkulering av fortynnede partikkelsuspensjoner halvkvantitativt kan bedømmes ved å iaktta sedimenteringstakten i et beger og klarheten av super-natantvæsken. Det er også mulig å iaktta en dam av en suspensjon av hvite partikler som holdes i forsiktig bevegelse på en sort overflate. Flokkedannelse kan på denne måte iakttas visuelt. Flokkene kan brytes ned i en viss grad ved gnidning med en finger og mulig reflokkulering iakttas. It can be mentioned here that the degree of flocculation of diluted particle suspensions can be assessed semi-quantitatively by observing the rate of sedimentation in a beaker and the clarity of the supernatant liquid. It is also possible to observe a pond of a suspension of white particles kept in gentle motion on a black surface. Flock formation can in this way be observed visually. The flocs can be broken down to a certain extent by rubbing with a finger and possible reflocculation is observed.

De følgende eksempler 5-12 beskriver blandinger som vil være egnet som koaguleringsmiddel-/flokkuleringsmiddeltilsetnings-midler ved kloakkbehandling. The following examples 5-12 describe mixtures which will be suitable as coagulant/flocculant additives in sewage treatment.

Eksempel 5 Example 5

(a) En kalk/karbonat oppslemming ble fremstilt på følgende måte under anvendelse av kalsiumkarbonat i oppslemmingsform: 42.5% m/m krittpigmentfaststoffoppslemming ("Snowcal 20SW", (a) A lime/carbonate slurry was prepared as follows using calcium carbonate in slurry form: 42.5% w/w chalk pigment solids slurry ("Snowcal 20SW",

Denne oppslemming hadde følgende viskositetstall: flytepunkt 484 dyn/cm2 , tilsynelatende viskositet 120 cP. (b) "Magnafloc 1597" (0.05 % på tørr vektbasis) ble så tilsatt til den ovennevnte oppslemming og blandet i en høyhastig-hetdispergeringsinnretning. Den resulterende oppslemming hadde følgende viskositetstall: flytepunkt 161 dyn/cm<2>, tilsynelatende viskositet 54 cP. This slurry had the following viscosity numbers: pour point 484 dyne/cm 2 , apparent viscosity 120 cP. (b) "Magnafloc 1597" (0.05% on a dry weight basis) was then added to the above slurry and mixed in a high speed heat dispersing device. The resulting slurry had the following viscosity numbers: pour point 161 dyne/cm<2>, apparent viscosity 54 cP.

Klaring av kloakken ved avsetning kunne forbedres ved flokkulering av både "stort" og kolloidalt suspendert stoff under anvendelse av oppslemmingen. Effektiviteten av denne oppslemming for behandling av kloakk ble først vist i labora-toriet under anvendelse av en konvensjonell "krukketest" (se J. Bratby, "Coagulation and Flocculation", 1980, Uplands Press Limited, kapittel 8, sidene 265-266 og 271-272) med følgende røreforhold: 30 sekunder hurtig omrøring, 30 minutter sakte omrøring og 15 minutters avsetningstid før tilbaketrekking av en prøve for tester på uklarhet, pH og suspendert faststoffinnhold. Følgende resultater ble oppnådd: Clarification of the sewage by settling could be improved by flocculation of both "large" and colloidally suspended matter using the slurry. The effectiveness of this slurry for treating sewage was first demonstrated in the laboratory using a conventional "jar test" (see J. Bratby, "Coagulation and Flocculation", 1980, Uplands Press Limited, Chapter 8, pages 265-266 and 271 -272) with the following agitation conditions: 30 seconds rapid agitation, 30 minutes slow agitation and 15 minutes settling time before withdrawal of a sample for tests on turbidity, pH and suspended solids content. The following results were obtained:

Virkningen av forhåndsfortynning ble også undersøkt. F.eks. ved kloakkbehandling under anvendelse av 437 mg/l dose av den totale oppslemming i eksempel 5(b) ble følgende resultater oppnådd: The effect of pre-dilution was also investigated. E.g. in sewage treatment using a 437 mg/l dose of the total slurry in example 5(b), the following results were obtained:

En forhåndsfortynning med vann på 20:1 eller mer er fordelaktig. Vannet i den vannholdige kloakk, eller ved papirfrem-stillingssystemer eller andre systemer som doseres kan imidlertid tilveiebringe et passende fortynningsnivå for å bevirke flokkulering. A pre-dilution with water of 20:1 or more is advantageous. However, the water in the aqueous sewage, or in papermaking systems or other systems that are dosed, may provide a suitable level of dilution to effect flocculation.

Effekten av forskjellige skjaerkraftforhold ble også undersøkt ved forhåndsfortynning av den totale oppslemming i eksempel 5(b) og deretter tilsetning av den fortynnede blanding til kloakk i en konvensjonell krukketest under en periode med hurtig blanding. Den behandlende kloakk ble så underkastet en periode med sakte blanding hvoretter uklarheten ble målt. Resultatene er oppsummert i den følgende tabell. The effect of different shear force ratios was also investigated by prediluting the total slurry in Example 5(b) and then adding the diluted mixture to sewage in a conventional jar test during a period of rapid mixing. The treating sewage was then subjected to a period of slow mixing after which the turbidity was measured. The results are summarized in the following table.

Bemerk: Note:

TS = total oppslemming TS = total slurry

NTU = uklarhet = nefelometriske uklarhetsenheter. NTU = turbidity = nephelometric turbidity units.

Ved et konvensjonelt kloakkbehandlingsverk ble de følgende resultater oppnådd i det primære trinn. En 50 % vekt/vekt total oppslemming fremstilt i henhold til eksempel 5(b) ble forhåndsfortynnet til minst 20:1 med vann (trykksatt tilbake-ført utstrømningsvann kunne ha vært anvendt) umiddelbart før tilsetning til en halvdel av den innkommende siktede kloakk. God blanding ble oppnådd når kloakken passerte over en terskel inn i det første fordelingskammer med passering til en av to primære sedimenteringstanker. Den resterende halvdel av den innkommende siktede kloakk passerte ubehandlet til den annen primære sedimenteringstank som en kontroll. In a conventional sewage treatment plant, the following results were obtained in the primary stage. A 50% w/w total slurry prepared according to Example 5(b) was prediluted to at least 20:1 with water (pressurized reclaimed effluent water could have been used) immediately prior to addition to one half of the incoming screened sewage. Good mixing was achieved when the sewage passed over a threshold into the first distribution chamber with passage to one of two primary settling tanks. The remaining half of the incoming screened sewage passed untreated to the second primary settling tank as a control.

Eksempel 6 Example 6

(a)En 50%vekt/vekt kalk/karbonatoppslemming ble fremstilt som i eksempel 5(a). Flytepunkt 425 dyn/cm<2> og tilsynelatende viskositet 104 cP. (b) Etter tilsetning av 0.05% "Catfloc T-l" i en høyhas-tighet-dispergeringsinnretning ble det oppnådd en oppslemming med følgende egenskaper: flytepunkt 161 dyn/cm<2> og tilsynelatende viskositet 59 cP. Denne prøve fremviste passende (a) A 50% w/w lime/carbonate slurry was prepared as in Example 5(a). Pour point 425 dyne/cm<2> and apparent viscosity 104 cP. (b) After adding 0.05% "Catfloc T-1" in a high speed dispersing device, a slurry with the following properties was obtained: pour point 161 dyne/cm<2> and apparent viscosity 59 cP. This sample demonstrated appropriateness

flokkuleringsegenskaper. Denne oppslemming ble tilsatt til kloakk fra Longreach, Dartford, England ved en konvensjonell "krukketest". Følgende resultater ble opp- flocculation properties. This slurry was added to sewage from Longreach, Dartford, England in a conventional "jar test". The following results were obtained

nådd : reached :

Eksempel 7 Example 7

(a) Et antall krukketester ble gjennomført hvor kloakk ble behandlet ved tilsetning av en total oppslemming i .samsvar med oppfinnelsen og fremstilt som beskrevet i eksempel 5(b). Den behandlende kloakk ble så ytterligere behandlet ved tilsetning av enten ferrisulfat eller aluminiumsulfat (alun) idet disse er representative for de konvensjonelle flokkuleringsmidler som anvendes ved behandling av kloakk. Uklarheten av kloakken behandlet på den ovennevnte måte ble sammenlignet med uklarheten av kloakk behandlet med den totale oppslemming alene. Resultatene er gitt i den følgende tabell: (a) A number of jar tests were carried out where sewage was treated by adding a total slurry in accordance with the invention and prepared as described in example 5(b). The treated sewage was then further treated by adding either ferric sulphate or aluminum sulphate (alum), as these are representative of the conventional flocculating agents used in sewage treatment. The turbidity of sewage treated in the above manner was compared to the turbidity of sewage treated with the total slurry alone. The results are given in the following table:

Bemerk: Note:

TS = total oppslemming TS = total slurry

NTU = uklarhet målt i nefelometriske uklarhetsenheter. NTU = turbidity measured in nephelometric turbidity units.

Forbedringen ble beregnet under anvendelse av formelen The improvement was calculated using the formula

A = NTU oppnådd med total oppslemming alene A = NTU obtained with total slurry alone

B = NTU oppnådd med total oppslemming og etterfølgende B = NTU obtained with total slurry and subsequent

tilsetning av det konvensjonelle flokkuleringsmiddel. addition of the conventional flocculant.

(b) To ytterligere serier av krukketester ble gjennom- (b) Two further series of jar tests were carried out-

ført hvor kloakk ble behandlet med en total oppslemming fremstilt som beskrevet i eksempel 5(b) og med alun. I en serie ble hele dosen av alun tilsatt etter tilsetningen av den totale oppslemming. I den annen serie ble en mengdeandel av alunet inkludert i selve den totale oppslemming idet resten av alunet ble tilsatt til kloakken etter at den alunholdige totale oppslemming var blitt tilsatt. conducted where sewage was treated with a total slurry prepared as described in example 5(b) and with alum. In one series, the full dose of alum was added after the addition of the total slurry. In the second series, a proportion of the alum was included in the total slurry itself, as the rest of the alum was added to the sewage after the alum-containing total slurry had been added.

Kontrolltester ble gjennomført hvori bare en alunfri total oppslemming ble tilsatt til kloakken. Uklarheten (i NTU) og pH i den behandlende kloakk ble målt ved hver test og resultatene er gitt i det følgende: Control tests were carried out in which only an alum-free total slurry was added to the sewage. The turbidity (in NTU) and pH of the treating sewage were measured at each test and the results are given below:

Disse og andre tester har indikert at forbedring i klaringseffektiviteten ved kalk/karbonat total oppslemmingsbe-handlingsprosessen kan oppnås ved den separate tilsetning av et konvensjonelt flokkuleringsmiddel til kloakken etter at den totale oppslemming er blitt tilsatt. Alun har gitt den største These and other tests have indicated that improvement in the clarification efficiency of the lime/carbonate total slurry treatment process can be achieved by the separate addition of a conventional flocculant to the sewage after the total slurry has been added. Alun has given the biggest one

økning i effektiviteten. increase in efficiency.

Det optimale nivå for tilsetning av det ekstra tilsatte flokkuleringsmiddel vil selvfølgelig avhenge av arten av kloakk og vil måtte bestemmes for et hvert gitt sted. Omkostningene med den separate tilsetning av alun kan imidlertid oppveies av muligheten for å redusere doseringsnivået for total oppslemming. F.eks. som indikert i tabell 8, ga et tilsetningsnivå på 500 ppm total oppslemming alene en uklarhet på 28 NTU, mens den samme uklarhet kunne oppnås ved tilsetning av bare 200 ppm total oppslemming i forbindelse med etterfølgende tilsetning av 40 ppm alun. The optimum level for adding the extra added flocculant will of course depend on the nature of sewage and will have to be determined for each given location. However, the cost of the separate addition of alum can be offset by the possibility of reducing the dosage level for total slurry. E.g. as indicated in Table 8, an addition level of 500 ppm total slurry alone produced a turbidity of 28 NTU, while the same turbidity could be achieved by adding only 200 ppm total slurry in conjunction with the subsequent addition of 40 ppm alum.

Selv om det som indikert i det foregående ville være gjørlig å innlemme det ekstra flokkuleringsmiddel, helt eller delvis i den totale oppslemming, er det funnet at eventuelle forbed-ringer i klaringseffektiviteten ved dette ikke er regnings-svarende . Although, as indicated above, it would be possible to incorporate the additional flocculant, in whole or in part, in the total slurry, it has been found that any improvements in the clarification efficiency by this are not worth the money.

Eksempel 8 Example 8

Oppslemmingen i eksempel 5(b) ble anvendt for flokkulering i en oppoverstrømmende slam-masse-enhet som behandlet hushold-ningskloakk. Den flokkulerende oppslemming ble tilmålt fra leveringstanken med 400 ppm (tørr basis) i forhold til kloakk-strømmen og ble kontinuerlig fortynnet med ledningsvann i forholdet 40:1. Den forhåndsflokkulerte oppslemming ble så tilsatt til den innstrømmende rå kloakk. God flokkulering av suspendert substans ble oppnådd og et slam eller en flokke-masse dannet seg lett i enheten. Kvaliteten av utstrømningen når denne ble tømt ut fra toppen av enheten ble sammenlignet med den innstrømmende kloakk og god klaring var tydelig når kloakkstrømmen gjennom den oppoverstrømmende slammasse var i et nivå på 1 l/s/m 2 overflate. The slurry in example 5(b) was used for flocculation in an upward-flowing sludge mass unit that treated domestic sewage. The flocculating slurry was metered from the delivery tank at 400 ppm (dry basis) relative to the sewage flow and was continuously diluted with tap water at a ratio of 40:1. The pre-flocculated slurry was then added to the inflowing raw sewage. Good flocculation of suspended matter was achieved and a sludge or floc mass formed easily in the unit. The quality of the outflow when it was discharged from the top of the unit was compared to the inflowing sewage and good clarification was evident when the sewage flow through the upflowing sludge mass was at a level of 1 l/s/m 2 surface.

Resultater: Results:

Det ble oppnådd en blanding med brukbare egenskaper for strømning og stabilitet. A mixture with usable flow and stability properties was obtained.

Sammenligningseksempel A Comparative example A

Når høymolekylvekt-kationiske polyakrylamider som typisk anvendes ved kloakkbehandling (f.eks. "Zetag 92", "Zetag 51" fra Allied Colloids) tilsettes til en kalk/karbonatoppslem-ming foregår sterk flokkulering slik at de blir for tykke til å kunne pumpes. Den følqende blandinq ble fremstilt: When high molecular weight cationic polyacrylamides that are typically used in sewage treatment (e.g. "Zetag 92", "Zetag 51" from Allied Colloids) are added to a lime/carbonate slurry, strong flocculation takes place so that they become too thick to be pumped. The following mixture was prepared:

Den resulterende oppslemming hadde følgende viskositetsegen-skaper: inget flytepunkt som sådant (pseudoplastisk) med tilsynelatende viskositet 386 cP (ved 600 sek- ). The resulting slurry had the following viscosity characteristics: no pour point as such (pseudoplastic) with apparent viscosity 386 cP (at 600 sec- ).

Denne prøve ble fremstilt ved manuell omrøring og viste frihet fra sedimentering og en tendens til å bli tynnere ved henstand. Flokkulering i hardt vann var ytterst god. This sample was prepared by manual stirring and showed freedom from sedimentation and a tendency to thin on standing. Flocculation in hard water was extremely good.

Blandingen var akkurat brukbar ved 50% faststoffinnhold men The mixture was just usable at 50% solids content but

ble vesentlig tynnere ved henstand. Tilsynelatende viskositet var 95 cP og flytepunkt 88 dyn/cm2 . Flokkulering i ledningsvann var ekstrem. became significantly thinner when delayed. Apparent viscosity was 95 cP and pour point 88 dyne/cm2. Flocculation in tap water was extreme.

Som det kan ses fra de to foregående eksempler er det mulig å innlemme en kationisk, høymolekylvekt-polyelektrolytt som f.eks. et polyakrylamid (normalt et brodannende flokkuleringsmiddel for mineralpartikler) i blandingene i samsvar med oppfinnelsen, spesielt dem som inneholder en kationisk lav-molekylvekt-polyelektrolytt som komponent (b). As can be seen from the two preceding examples, it is possible to incorporate a cationic, high molecular weight polyelectrolyte such as e.g. a polyacrylamide (normally a bridging flocculant for mineral particles) in the compositions according to the invention, especially those containing a cationic low molecular weight polyelectrolyte as component (b).

Claims

1. Mixture for treating an aqueous system, comprehensive

(a) an aqueous slurry of mineral particles with at least 40% w/w mineral solids concentration, characterized in that it also comprises (b) an agent or mixture of agents which at least substantially maintains the mobility of the slurry (a) so that the apparent viscosity of the slurry does not exceed 0.5 Pa.s (as measured at a shear force of 600 s<_1>) and which exerts a flocculating effect when diluted with or in water at a dilution ratio of at least 20:1 (w/w), the agent or agents being selected from cationic polyelectrolytes having nitrogen-containing groups, amphoteric polyelectrolytes having nitrogen-containing groups, and, when the mineral particles include calcium hydroxide particles, also anionic polyacrylamides, optionally also a structure-modifying agent (c) in an amount of 0.005 - 0.5% on a dry weight basis, and a dispersant (d) in an amount of 0.005 - 2% on a dry weight basis.

2. Mixed as stated in claim 1, characterized in that the mineral particles are selected from alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal hydroxides, alkaline earth metal carbonates, alkaline earth metal bicarbonates, clay, talc, titanium dioxide, zinc oxide, lithophone, alkaline earth metal sulfates and mixtures of any of these.

3. Mixture as specified in claim 2, characterized in that the mineral particles are selected from calcium carbonate, calcium hydroxide and mixtures thereof.

4. Mixture as specified in claim 3, characterized in that the mineral particles comprise a mixture of calcium carbonate and calcium hydroxide in a weight ratio from 19:1 to 1:19.

5. Mixture as stated in any of claims 1-4, characterized in that component (b) is selected from polyamines, polyimines and dimethyldiallylammonium chloride polymers.

6. Mixture as specified in claim 5, characterized in that component (b) is selected from quaternary polyamines, dimethyldiallylammonium chloride homopolymers, dimethyldiallylammonium chloride/acrylamide copolymers and mixtures of any of these.

7. A mixture as set forth in any one of claims 1-6, characterized in that component (b) is present in an amount of from 0.0075% to 2% on a dry weight basis.

8. Mixture as stated in any of claims 1-7, characterized in that the structure modifying agent (c) is hectorite, and the dispersing agent (d) is selected from the group of polyphosphoric acids and their salts, polyacrylic acid and its salts, polymethacrylic acid and its salts, and lignosulfonates.

9. Method for treating an aqueous system, in particular sewage water and aqueous slurries of paper pulp, characterized in that the system is supplied with a mixture as specified in any of claims 1-8, the mixture being supplied as such or after it has been diluted.

10. Method as stated in claim 9, characterized in that the mixture is added in an amount from 100 to 1000 ppm on a dry mineral basis in relation to the total aqueous system being treated.

11. Method as stated in claim 10, where the aqueous system is sewage water, characterized in that alum is added to the system after adding the mixture as stated in any of claims 1-8.