NO311798B1 - Fremgangsmåte for gjenvinning av minst et metall fra surgjort avfallsvannslam - Google Patents

Fremgangsmåte for gjenvinning av minst et metall fra surgjort avfallsvannslam Download PDF

Info

Publication number
NO311798B1
NO311798B1 NO19960732A NO960732A NO311798B1 NO 311798 B1 NO311798 B1 NO 311798B1 NO 19960732 A NO19960732 A NO 19960732A NO 960732 A NO960732 A NO 960732A NO 311798 B1 NO311798 B1 NO 311798B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
waste water
sludge
extraction
iron
organic
Prior art date
Application number
NO19960732A
Other languages
English (en)
Other versions
NO960732D0 (no
NO960732L (no
Inventor
Pekka Oinas
Simo Jokinen
Original Assignee
Kemira Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Publication of NO960732D0 publication Critical patent/NO960732D0/no
Publication of NO960732L publication Critical patent/NO960732L/no
Publication of NO311798B1 publication Critical patent/NO311798B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/26Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722Oxidation by peroxides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte, av den art som er angitt i krav 1' ingress, for gjenvinning av minst ett metall, spesielt jern, og muligens også aluminium, fra et surgjort slam fra avfallsvann. Mer spesielt stammer slammet fra en avfallsvann-renseprosess hvor av-fallsvannet underkastes en utfelling under anvendelse av kjemikalier inneholdende jern og aluminium.
Fjerning av slam fra avfallsvann er et hovedproblem i vann-rense-anlegg. Dette skyldes delvis tungmetallinnholdet i slammet. Det er vanskelig å finne egnede plasser for av-fallsvannet, og når kravene øker, blir landdepoter stadig mer kostbare. Utfra dette synspunkt har tanken om resirkulering av avfallsvannslam blitt stadig viktigere. En fullstendig resirkulering av avfallsvannslam vil innbefatte resirkulering av koagulanter (jern og aluminium), deler av de organiske bestanddeler av slammet, gjenvinning av fosfor og separasjon av tungmetaller fra slammet. Inntil nå har resirkulering av slam kun delvis blitt realisert. Det finnes ingen eksisterende produksjonsmetoder for separasjon av koaguleringskjemikalier og fosfor fra slammet.
Slammet kommer fra forskjellige kilder i avfallsvann-rense-prosessen, dvs. fra forutfellings-, samtidig utfellings- og etterutfellingstrinnene. En mulig behandlingsprosedyre for slammet er først å avvanne til et tørstoffinnhold i området 15-25% og deretter anvende det i landbruket, i kompost, brenne eller transportere det avvannede slam til depot.
En annen mulighet er å surgjøre det utfelte slam for å opp-løse metaller. Uoppløselige bestanddeler fjernes ved filtrering. De oppløste metaller og fosfor i filtratet felles som et slam, og det erholdte slam vil bli betegnet som metallslam. Metallslammet inneholder jern og aluminium fra det anvendte koaguleringsmiddel, og i tillegg fosfor og tungmetaller. Fremgangsmåten kan også utføres ved en for-høyet temperatur for å forbedre utbyttet og filtrerbar-heten, dvs. slammets avvanningsegenskaper. Slammet som skal behandles, kan være forutfelt slam, samtig utfelt slam, et-terutfelt slam eller blandinger derav.
Et ytterligere alternativ for behandling av slammet er hydrolyse i den hensikt å hydrolysere organisk materiale i
slammet til kortkjedede forbindelser som kan anvendes i senere trinn i avfallsvann-behandlingsprosessen, spesielt som karbonkilde i denitrifiseringstrinnet. Under hydrolysen vil metallene i råslammet oppløses i hydrolysatoppløsningen.
Ved den såkalte termiske sure hydrolyse er temperaturen 150-160DC, og pH < 2, fortrinnsvis 1-1,5. Etter hydrolysen blir den uoppløselige del, dvs. organisk slam separert, hvilket slam inneholder hovedsakelig uoppløselig organisk og delvis uorganisk materiale, eksempelvis fibre og sili-katmineraler. Den erholdte oppløsnings pH heves til over nøytralpunktet under anvendelse av en base, slik at oppløs-te metaller feller ut som hydroksyder og fosfater. Det utfelte slam, dvs. metallslammet, blir deretter separert. Metallslammet inneholder jern og aluminium samt også fosfor
og tungmetaller.
Hverken surgjøring eller hydrolyse av slam blir vanligvis anvendt ved avfallsvannrensing. En grunn er dårlig lønn-somhet. Et ytterligere problem er at metallslammet ikke har noen anvendelse, idet metallslammet inneholder tungmetaller som gjør slammet til et skadelig avfall for miljøet.
Metallslammet kan oppløses i svovelsyre eller muligens i saltsyre og de uoppløselige bestanddeler kan filtreres. Den sure filtratoppløsning inneholder koagulanter, fosfor og tungmetaller. Det kan ikke resirkuleres eller utnyttes på noen måte som sådant, og det finnes ingen eksisterende me-toder for å separere elementene.
Oppløsningsmiddelekstraksjon, dvs. væske-væske-ekstraksjon, er en velkjent fremgangsmåte for å separere forskjellige elementer fra herandre, og i prinsipp kunne den anvendes for å separere elementene. Det er imidlertid vanskelig å anvende ekstraksjon av det surgjorte metallslam av den ovenfor nevnte type eller andre surgjorte avfallsvann-slam. Den surgjorte oppløsning erholdt ved utlutning av avfallsvannslam med svovelsyre, vil ikke bare inneholde oppløste metaller, men også innbefatte uoppløselige, fine, faste partikler, kollodiale komponenter, humussyrer etc. Disse urenheter omfatter en ikke ønsket organisk rest (slim) som har en meget ugunstig effekt på ekstraksjonen. Denne rest vil i vesentlig grad forsinke masseoverføring og faseseparasjon. Ved faseseparasjon, etter kontakt mellom den organiske fase og den vandige fase, vil denne bestanddel vanligvis samles som et separat lag mellom fasene. Eksistensen av den uoppløselige rest vil således forhindre ekstraksjons fremgangsmåtene fra å bli utnyttet fullt ut med hensyn til gjenvinning av jern og aluminium fra surgjort kloakkslam.
Oppløsningsmiddelekstraksjon av metaller fra sterkt sure oppløsninger er kjent fra behandling av brukte beisebad-oppløsninger. US patent 5.051.186 beskriver en slik fremgangsmåte for separasjon av jern og sink under anvendelse av oppløsningsmiddelekstraksjon med dietylheksylfosfat (DEHPA) som ekstraksjonsmiddel. Aluminiumgjenvinning ved bruk av oppløsningsmiddelekstraksjon med en blanding av monoetyl-heksylfosfat (MDEHPA) og DEPHA er foreslått av Cornwell og Zoltek i J. Water Pollut. Control Fed., bind 49, s. 600-612. En fremgangsmåte som anvender oppløsningsmiddel-ekstraksjon med organiske ekstraksjonsmidler for fjerning av jern fra vandige sure oppløsninger, er foreslått i pa-tentpublikasjon EP 58148, hvor hensikten var å gjenvinne den rene syre ved å ekstrahere jernioner inn i et organisk oppløsningsmiddel. Oppløsningsmiddelekstraksjonen anvendt for selektiv gjenvinning av oppløst jern og aluminium kan, med et riktig oppløsningsmiddel, effektivt fjerne jern og aluminium fra tungmetaller.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte som kan anvendes ved gjenvinning av minst ett metall, spesielt jern eller jern og aluminium, fra surgjort avfallsvann-slam. Dette mål kan oppnås med foreliggende oppfinnelse, som er særpreget ved det som er angitt i krav 1' karakteriserende del, nemlig å tilveiebringe et surgjort avfallsvannslam omfattende ioner av jern og eventuelt aluminium samt organisk materiale, behandle det surgjorte avfallsvannslam med et oksyderingsmiddel for å omdanne organisk materiale til en form som ikke har noen ugunstig effekt på den etterfølgende væske-væske-ekstraksjon og for å oksydere toverdig jern tilstede i det sure avfallsvannslam til treverdig jern, og
underkaste det behandlede, surgjorte avfallsvannslam en væske-væske-ekstraksjon, hvorved det erholdes en organisk fase inneholdende ioner av jern og eventuelt aluminium, og deretter gjenvinne ionene av jern og eventuelt aluminium fra den organiske fase. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-12.
I henhold til foreliggende fremgangsmåte blir den sure ma-teoppløsning først behandlet med et oksyderingsmiddel for å eliminere den skadelige organiske rest. Oksydasjonsmidlet er fortrinnsvis en sterk hydrogenperoksydoppløsning. Mulige andre oksydasjonsmidler er oksygen, ozon, kaliumpermanga-nat, kaliumdikromat, klor og klordioksyd. Etter eller al-ternativt før denne behandling blir oppløsningen filtrert og filtratoppløsningen underkastet væske-væske-ekstraksjon.
I henhold til en foretrukket utførelsesform av væske-væske-ekstraks j onen omfatter denne et ekstraksjonstrinn og et strippetrinn, hvor det surgjorte avfallsvann-slam i eks-traks jonstrinnet bringes i kontakt med en med vann ikke blandbar ekstraksjonsoppløsning og derved danner en organisk fase, og den organiske fase inneholder ioner av minst det ene metall, den vandige fase separeres fra den organiske fase, den organiske fase i strippetrinnet bringes i kontakt med en sur vandig strippeoppløsning og danner derved en vandig fase inneholdende ionene av minst det ene metall og en organisk fase, og den vandige fase inneholdende de ønskede metallioner separeres fra den organiske fase. Ekstraksjonsoppløsningen inneholder et organisk fosfat, et organisk oppløsningsmiddel og eventuelt en langkjedet alkohol. Det organiske fosfat er med fordel et alkylfosfat, såsom et monoalkylfosfat, eksempelvis mono-(2-etylheksyl)-fosfat (MEHPA), et dialkylfosfat, eksempelvis di-(2-etylhexyl)fosfat (DEHPA) eller trialkylfosfat, eksempelvis tributylfosfat, eller en blanding derav, f.eks. en blanding av MEHPA og DEHPA (MDEHPA). Ekstraksjonsoppløsningen kan inneholde andre organiske reaktanter. En slik reaktant som er funnet å være meget effektiv sammen med DEHPA, er et de-rivat av hydrokinolin, eksempelvis 8-hydroksykinolin. Det organiske oppløsningsmiddel er fortrinnsvis et langkjedet hydrokarbonoppløsningsmiddel, såsom parafin. Den langkjede-de alkohol kan eksempelvis være en 2-oktanol.
Ved siden av å oksydere organiske bestanddeler har hydrogenperoksyd en annen viktig rolle i prosessen. Hydrogenperoksyd vil også oksydere Fe(II) til Fe(III), hvilket øker effektiviteten av ekstraksjonen, siden jern(II) ekstraheres i mindre grad av alkylfosfat ved lav pH (pH<l,5). Med hensyn til fjerning av organiske bestanddeler er hydrogenper-oksydbehandling foretrukket fremfor absorpsjon på aktivert karbon. Dette som følge av heterogenitenen av mateslammate-rialet, hvilket kan forårsake uventede fenomener som forårsaker blokkering av det faste aktiverte karbonskikt.
Etter ekstraksjon og faseseparasjon blir metallionene bun-det til oppløsningsmidlet strippet, dvs. reekstrahert med en uorganiske syre, såsom saltsyre eller svovelsyre. Strippingen kan utføres under reduserende betingelser. Svovelsyrling erholdt ved å boble svoveldioksyd inn i svovelsyre eller vann, er et effektivt strippemidel. Vannoppløselige sulfitter eller tiosulfater er også mulige, eksempelvis som forbindelser med alkalimetaller.
Ved ekstraksjon med organiske fosfater vil surheten av den vandige fase øke når protoner frigjøres fra ekstraksjons-midlet. Da ekstraksjonskapasiteten avtar med avtagende pH, er det foretrukket å utføre ekstraksjonen ved konstant pH, om mulig. Dette kan oppnås ved å tilsette nøytraliserende midler, såsom natriumhydroksyd eller ammoniakk under eks-traks jonen. pH for den vandige fase må imidlertid være under 1,5, fordi ved høyere pH-verdier vil oppløste metaller begynne å felle ut. Eksempelvis vil jern felle ut i form av jern(III)fosfat eller hydroksyd.
Det surgjorte avfallsvannslam som skal behandles med foreliggende fremgangsmåte, eksempelvis surgjort metallslam, erholdes ved å underkaste avfallsvannslam fra avfallsvann-behandlingsanlegg en syrebehandling, etterfulgt av utfelling av metallslammet fra filtratet.
Oppfinnelsen skal beskrives mer detaljert under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor
figur 1 viser surgjøringsprosessen for slam som et blokkdi-agram, og
figur 2 viser skjematisk fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen .
Figur 1 viser skjematisk bearbeiding av et slam fra et vannbehandlingsanlegg. Metallene i slammet oppløses i opp-løsningen under surgjøring. Den uoppløselige del, dvs. det organiske slam, separeres, hvilket slam inneholder hovedsakelig uoppløselig organisk materiale, såsom fibre og eventuelt uoppløselig uorganisk materiale, såsom silikatmater-ialer. For nøytralisering av oppløsningen og utfeining av metaller ble en base, såsom kalk, tilsatt til oppløsningen. I det etterfølgende separasjonstrinn blir metallslammet separert. Filtratet føres til senere trinn i avfallsvann-behandlingsprosessen.
Som tidligere nevnt blir metallslammet oppløst i svovelsyre og eventuelt i saltsyre, og uoppløselige bestanddeler separeres ved filtrering. Som eksempel kan nevnes at filtrat-oppløsningen vil inneholde jern (maks. 6%) både jern(III)
og jern(II), aluminium (maks. 1%), Ca (maks. 1000 ppm), Mg
(maks. 100 ppm), Pb (maks. 100 ppm), Cu, Ti, Cd, etc.
Som vist i figur 2 blir oppløsningen ført gjennom en mate-rørledning 1 til en omrørt celle 3, hvori slammet bringes i kontakt med sterkt hydrogenperoksyd fra hydrogenperoksyd-reservoartanken 2. Konsentrasjonen av H2O2 i hydrogenperok-sydreservoartanken 2 er fortrinnsvis 30% eller høyere. Hydrogenperoksyd reagerer med humussyre og forårsaker en tem-peraturstigning, hvis hastighet og størrelse vil være avhengig av tilsetningshastigheten. Oppløsningen blir deretter filtrert gjennom et porøst medium, eksempelvis blekejord, for å fjerne fine suspenderte faststoffer i et filter 4. Faststoffene fra filteret 4 kastes.
Filtratet fra filter 4 blir deretter ført gjennom rørled-ningen 6 til ekstraksjonstrinnet 10, til en første blander 7 i et flertrinns mikser-settler-tog deri. I blanderen 7 blir filtratet bragt i kontakt med en oppløsningsmiddel-blanding inneholdende alkylfosfatkomponenten, såsom DEHPA, MEHPA eller en blanding derav (MDEHPA), et langkjedet hyd-rokarbonfortynningsmiddel og et langkjedet alkoholmodifi-serings-middel, såsom 2-oktanol. Forholdet mellom organisk fase og vandig fase og den minimale volumfraksjon av alkylfosfat vil være avhengig av konsentrasjonen av jern og aluminium som skal ekstraheres. Alkoholkomponenten er nød-vendig for å lette faseseparasjon i felleanordningen 8. For å forhindre en surhetsøkning og for å øke ekstraksjons-effektiviteten kan natriumhydroksyd eller ammoniakk tilsettes blanderne.
Den vandige fase overføres til en første settetank 9 i et flertrinns-settetank-tog for å fjerne den forbrukte organiske oppløsning, som dekanteres og kastes. Den gjenværende syre inneholdende metallioner, andre enn jern og aluminium, føres gjennom rørledningen 11 for ytterligere behandling. Jern(II) blir ikke fullstendig overført til det organiske oppløsningsmiddel.
Den organiske fase inneholdende jern og aluminium føres fra settetanken 8 til strippetrinnet 20. Stripping eller re-ekstrahering av jern og aluminium utføres i et flertrinns mikser-settler-tog 13, 14, hvori ekstraktet bringes i kontakt med en uorganisk syre innmatet fra syrereservoartanken 12. Syren kan være sterk saltsyre, hvis konsentrasjon fortrinnsvis er 6N. Saltsyre er mer effektiv enn svovelsyre som sådan, men strippingen kan lettes ved å danne reduserende betingelser hvor jern(III) omdannes til jern(II). Disse reduserende betingelser kan eksempelvis oppnås ved å boble svoveldioksyd inn i svovelsyren. Disse reduserende betingelser kan ytterligere forsterkes ved å anvende jern-pulver i tillegg til svoveldioksyd. Den vandige fase fra settetanken 14 renses for brukt oppløsningsmiddel i en se-rie settetanker 15. Syreproduktet inneholdende jern og aluminium lagres i tanken 16. Restoppløsningsmidlet dekanteres og utføres gjennom rørledningen 17.
Det organiske oppløsningsmiddel fra settetanken 14 renses for brukt syre i et flertrinns settetank-tog 18 og resirkuleres til ekstraksjonstrinnet 10, hvor oppfriskningsoppløs-ningsmiddel tilsettes gjennom ledningen 19. Den sure rest fra settetanken 18 utføres via ledningen 22.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere ved hjelp av de etter-følgende eksempler.
Eksempel 1
En oppløsning ble erholdt ved å utlute et metallinneholde-nde avfallsvannslam med fortynnet H2S04 og filtrere for å fjerne oppløselig materiale. pH for den erholdte oppløsning var ca. 1, og dens densitet var 1080 kg/m<3>. Oppløsningen inneholdt 0,6% Fe<2+>, 1,8% Fe<3+>, og 0,21% Al. Et 10 ml volum av H202 ble tilsatt 120 ml av den ovenfor erholdte oppløs-ning i løpet av 60 min i en omrørt celle. Under innmat-ningen av H2O2 steg temperaturen fra 20DC til 55DC. Oppløs-ningen ble filtrert en gang til gjennom et blekejordfilterT Tykkelsen av filterjordskiktet var 10 mm. Et 60 ml volum av filtratoppløsningen ble bragt i kontakt med 120 ml av et organisk ekstraksjonsoppløsningsmiddel, slik at fase- forholdet organisk fase/vandig fase = 3/1. Det organiske opp-løsningsmiddel besto av 22,5% MDEHPA, 67,5% parafin og 10% 2-oktanol. MDEHPA inneholdt 45% MEHPA og 55% DEHPA. Etter 20 min blanding ble blandingen avtrukket til en separasjonstrakt for faseseparasjon. Den organiske fase skilte seg meget raskt fra den vandige fase, i løpet av 10-15 sekunder. Det kunne ikke observeres noe slim mellom fasene. Effektiviteten av ektraksjonen er vist i tabell la.
25 ml av det organiske ekstrakt inneholdende Fe og Al ble bragt i kontakt med 6N HC1 i en omrørt celle i 20 min, deretter ble fasene separert i en separasjonstrakt. Fasese-parasjonen var igjen rask. Effektiviteten av strippingen er gjengitt i Tabell lb.
Eksempel 2 ( Sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt, men H202 ble
ikke tilsatt. Mateoppløsningen inneholdt 1,14% Fe<2+>, 0,66% Fe<3+> og 0,18% Al. Felletiden etter ekstraksjonen var ca. 5 min. En betydelig mengde slim ble observert mellom lagene av den organiske fase og den vandige fase. Effektiviteten av ekstraksjonen er vist i Tabell 2.
Eksempel 3
Fremgangsmåten ifølge eksempel 1 ble gjentatt, men 4 ml H2O2 ble tilsatt i løpet av 20 min og temperatur og pH ble
holdt konstante, temperaturen ved 22-23DC og pH ved 0,9 ved tilsetning av 25% NH4OH under ekstraksjonen. Mateoppløsnin-gen inneholdt 1,17% Fe<2+>, 0,53% Fe<3+> og 0,17% Al. Felletiden etter ekstraksjon var omtrent 30 sekunder. En liten mengde slim ble observert. Effektiviteten av ekstraksjonen er vist i Tabell 3.
Eksempel 4
Fremgangsmåten ifølge eksempel 1 ble gjentatt, men 150 ml av ekstraktet ble strippet med 150 ml IM H2SO4 under reduserende betingelser med samtidig gjennombobling av SO2 inn i blandingen i en autoklav under omrøring ved konstant temperatur, 25DC og ved atmosfæretrykk i 60 min. Effektiviteten av strippingen er vist i Tabell 4.
Eksempel 5
Et metallslam ble surgjort med fortynnet svovelsyre, og det uoppløselige materiale ble separert ved filtrering. Filtratet hadde en pH på 1 og en densitet på 1080 kg/m<3>. Oppløs-ningen inneholdt 2,0% Fe, 0,17% Al og 0,28% TOC (totalt organisk innhold). Et volum på 5 ml H202 (10%) ble tilsatt til 120 ml av oppløsningen. Den erholdte oppløsning ble filtrert gjennom blekejord. Filterskiktets tykkelse var 10 mm. Den filtrerte oppløsning inneholdt 1,48% Fe<3+>, 0,3% Fe<2+>, 0,15% Al og 0,2% TOC. 150 ml av en organisk oppløs-ning inneholdende 27,5% DEHPA, 67,5% "Shelsoll K" (Cn-parafin) og 5% 2-oktanol ble tilsatt til 50 ml av filtrat-oppløsningen. Blandingen ble blandet i 60 min ved 50DC og pH ble holdt konstant ved 1 under anvendelse av IM NaOH. Etter ekstraksjon ble blandingen overført til en separasjonstrakt og frigivelse av fasen fant sted i løpet av 10 min. Raffinatet inneholdt 0,03% Fe<3+>, 0,15% Fe<2+>, 0,1% Al og 0,14% TOC. Ekstraksjonsutbyttene er gitt i Tabell 5. Som allerede nevnt, var TOC-innholdet i den forbehandlede opp-løsning 0,20%, hvilket indikerer at det totale karbon-innhold avtar under forbehandlingen med hydrogenperoksyd. Utbyttet av TOC var 16%, dvs. denne del av TOC i innmat-ningsoppløsningen ble overført til den organiske fase. Ut-bytte av totalt Fe var høyt (88%) . 25 ml av den organiske fase inneholdende Fe og Al ble blandet med 6M HC1 i 60 min. Fasene frigjorde seg raskt. Strip-peutbyttet av jern var ca. 50%.
Eksempel 6 ( Sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten var tilsvarende den for eksempel 5, bortsett fra at det ikke ble tilsatt noe hydrogenperoksyd. I dette eksempel ble filtreringen utført to ganger med blekejord. Den filtrerte oppløsning inneholdt 0,57% Fe<3+>, 1,24 Fe<2+>, 0,15%% Al og 0,25% TOC. Filtreringen hadde i det vesentlige ingen effekt på TOC. Sammenlignet med eksempel 5 var det ikke stor forskjell i fasefrigjøringen, men det var store forskjeller i utbyttene, hvilket kan ses av Tabell 5. Raffinatet inneholdt 0,02% Fe<3+>, 1,1% Fe<2+>, 0,09% Al og 0,26% TOC. Strippingen forløp på samme måte som i eksempel 5. Ut-bytte av TOC var meget lite. Utbyttet av totalt Fe var mye lavere (42%) enn i eksempel 5.
Eksempel 7 ( Sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten var tilsvarende den vist i eksempel 5, bortsett fra at hydrogenperodksyd ikke ble tilsatt. Forbehandlingen omfattet behandling av oppløsningen med aktivt karbon og etterfølgende filtrering med blekejord. Mengden av aktivt karbon var 15 g/100 ml oppløsning. De aktive kar-bongranuler som ble anvendt ved behandlingen, var siktet med en 1 mm sikt for å fjerne mindre granuler. Blandingen av aktivt karbon og oppløsningen ble langsomt omrørt i 20 min uten oppbryting av det aktive karbon. Etter omrøring ble blandingen filtrert gjennom et skikt av blekejord. Den filtrerte oppløsning inneholdt 0,54% Fe<3+>, 1,25% Fe<2+>, 0,16% Al og 0,13% TOC. Ekstraksjonen ble utført som i eksempel 5. Raffinatet inneholdt 0,02% Fe<3+>, 1,17% Fe<2+>, 0,08% Al og 0,15% TOC. Ekstraksjonsutbyttene er gitt i Tabell 5. Som det fremgår av Tabell 5, ble det ikke overført noe organisk materiale til den organiske fase i dette eksempel. Utbyttet av totalt Fe var mye lavere (38%) enn i eksempel 5.
Eksempel 8 ( Sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten var tilsvarende den anvendt i eksempel 5, bortsett fra at hydrogenperoksyd ble tilsatt. Forbehandlingen omfattet å behandle oppløsningen med aluminiumoksyd (ALCOA) med etterfølgende filtrering gjennom blekejord. Mengden av aluminimoksyd var 15 g/100 ml oppløsning. Det anvendte aluminiumoksyd var granuler som på forhånd var siktet gjennom en 1 mm sikt for å fjerne mindre granuler. Blandingen av aluminiumoksyd og oppløsningen ble langsomt omrørt i 20 minutter uten å bryte opp aluminiumoksydgranu-lene. Etter omrøring ble blandingen filtrert gjennom et skikt av blekejord. Den filtrerte oppløsning inneholdt 0,45% Fe<3+>, 1,20% Fe<2+>, 0,26% Al og 0,26% TOC. Det ble ikke fjernet noe TOC ved forbehandlingen. Ekstraksjon ble utført som i eksempel 5. Raffinatet inneholdt 0,02% Fe<3+>, 1,02% Fe<2+>, 0,14% Al og 0,26% TOC. Ekstraksjonsutbyttene er vist
i Tabell 5. Som det fremgår av Tabell 5, ble ikke noe organisk materiale overført til den organiske fase i dette eksempel. Utbyttet av totalt Fe var meget lavt (41%).
Eksempel 9
Fremgangsmåten var tilsvarende den i eksempel 5, bortsett fra at behandlingen med hydrogenperoksyd ble utført etter filtrering gjennom blekejord. Den forbehandlede oppløsning inneholdt 1,65% Fe<3+>, 0,12% Fe<2+>, 0,15% Al og 0,19% TOC. TOC-innholdet indikerte at det var en tilsvarende nedset-telse av TOC som i eksempel 5. Ekstraksjonen ble utført som i eksempel 5. Raffinatet inneholdt 0,04% Fe<3+>, 0,07% Fe<2+>, 0,13% Al og 0,17% TOC. Utbyttet av TOC fra den forbehandlede oppløsning til den organiske fase var 7%. Dette resul-tat indikerer at, som i eksempel 5, en del av det organiske materiale var i en slik form at det ble overført fra den forbehandlede oppløsning inn i den organiske fase. Utbyttet av totalt Fe var også høyere enn i eksempel 5.
Ved sammenfatning av resultatene viser eksemplene 5-9 klart at hydrogenperoksyd øker effektiviteten av ekstraksjonen. En del av denne effekt kan forklares utfra det faktum at hydrogenperoksyd overfører toverdig jern (Fe<2+>) til den mer lett-ekstraherbare form, dvs. treverdig form (Fe<3+>). Det er en ytterligere effekt som overfører organisk materiale til en form som letter ekstraksjonen. Anvendelse av hydrogenperoksyd øker også utbyttene av Fe<2+>. Når MEHPA eller DEHPA anvendes som hoved-ekstraksjonsmiddel, vil mengden av slim øke vesentlig hvis hydrogenperoksyd ikke anvendes (eksempel 2). Disse konklusjoner gjelder spesielt for jernekstrak-sjon. Resultatene for Al er ikke så klare, og dette skyldes delvis den relativt lille mengde Al i originaloppløsningen.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved fjerning av minst ett metall fra et surgjort avfallsvannslam inneholdende organisk materiale ved væske-væske-ekstraksjon, hvor det nevnte minst ene metall omfatter jern og eventuelt aluminium som stammer fra et koaguleringsmiddel for avfallsvann, karakterisert ved å tilveiebringe et surgjort avfallsvannslam omfattende ioner av jern og eventuelt aluminium samt organisk materiale, behandle det surgjorte avfallsvannslam med et oksyderingsmiddel for å omdanne organisk materiale til en form som ikke har noen ugunstig effekt på den etterfølgende væske-væske-ekstraksjon og for å oksydere toverdig jern tilstede i det sure avfallsvannslam til treverdig jern, og underkaste det behandlede, surgjorte avfallsvannslam en væske-væske-ekstraksjon, hvorved det erholdes en organisk fase inneholdende ioner av jern og eventuelt aluminium, og deretter gjenvinne ionene av jern og eventuelt aluminium fra den organiske fase.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor oksyderingsmidlet omfatter en sterk hydrogenperoksydoppløsning.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende å filtrere det surgjorte avfallsvannslam etter behandlingen med oksyderingsmidlet.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende å filtrere det surgjorte avfallsvannslam før behandlingen med oksyderingsmidlet.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor væske-væske-ekstraksjonen omfatter et ekstraksjonstrinn og et strippetrinn hvori det surgjorte avfallsvannslam i ekstraksjonstrinnet bringes i kontakt med en med vann ikke blandbar ekstraksj-onsoppløsning for derved å danne en vandig fase og en organisk fase inneholdende ioner av jern og eventuelt aluminium, den vandige fase separeres fra den organiske fase, den organiske fase blir under strippetrinnet bragt i kontakt med en vandig sur strippeoppløsning for derved å gi en vandig fase inneholdende ioner av jern og eventuelt aluminium og en organisk fase, og den vandige fase inneholdende de ønskede metallioner separeres fra den organiske fase.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, hvor ektraksjonsoppløs-ningen omfatter et organisk fosfat, såsom alkylfosfat, og et organisk oppløsningsmiddel.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvori alkylfosfatet er valgt fra gruppen bestående av monoalkylfosfater, såsom mo-no- (2-etylheksyl) fosfat , og dialkylfosfater, såsom di-(2-etylheksyl)fosfat, trialkylfosfater, så som tributylfosfat, samt blandinger derav, og hvor det organiske oppløsnings-middel omfatter et langkjedet hydro-karbonoppløsningsmiddel, såsom parafin.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvori ekstraksjonsoppløs-ningen ytterligere omfatter en langkjedet alkohol, såsom 2-oktanol.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor pH under ekstraksjonstrinnet justeres ved tilsetning av et nøytraliserings-middel, for i det minste delvis å kompensere for pH-senk-ningen forårsaket av protoner frigitt fra det organiske fosfat.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 5, hvor strippeoppløsningen omfatter saltsyre eller svovelsyre.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 5-7, hvor strippingen utfø-res under reduserende betingelser erholdt ved å anvende en strippeoppløsning omfattende svovelsyrling erholdt ved å boble svoveldioksyd inn i vann eller fortynnet svovelsyre.<-*>
12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori det surgjorte avfallsvannslam omfatter surgjort metallslam, hvilket metallslam er erholdt ved å underkaste avfallsvannslam fra et vannbehandlingsanlegg termisk sur hydrolyse, etterfulgt av utfelling av metallslam fra hydrolysatet.
NO19960732A 1993-08-26 1996-02-23 Fremgangsmåte for gjenvinning av minst et metall fra surgjort avfallsvannslam NO311798B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI933751A FI97289C (fi) 1993-08-26 1993-08-26 Menetelmä ainakin yhden metallin talteenottamiseksi hapolla käsitellystä jätevesilietteestä
PCT/FI1994/000377 WO1995006005A1 (en) 1993-08-26 1994-08-26 Method for recovering at least one metal from an acidified waste water sludge

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO960732D0 NO960732D0 (no) 1996-02-23
NO960732L NO960732L (no) 1996-04-24
NO311798B1 true NO311798B1 (no) 2002-01-28

Family

ID=8538485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19960732A NO311798B1 (no) 1993-08-26 1996-02-23 Fremgangsmåte for gjenvinning av minst et metall fra surgjort avfallsvannslam

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6010630A (no)
EP (1) EP0715604B1 (no)
KR (1) KR100341613B1 (no)
AT (1) ATE174575T1 (no)
AU (1) AU7501394A (no)
CA (1) CA2170241C (no)
CZ (1) CZ285499B6 (no)
DE (1) DE69415325T2 (no)
DK (1) DK0715604T3 (no)
ES (1) ES2126140T3 (no)
FI (1) FI97289C (no)
NO (1) NO311798B1 (no)
PL (1) PL177508B1 (no)
WO (1) WO1995006005A1 (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW580484B (en) * 2001-12-31 2004-03-21 Yu-Cheng Lin Method for treating sludge containing heavy metals
AU2003900241A0 (en) * 2003-01-21 2003-02-06 Australian Organic Resources Pty Ltd The extraction and treatment of heavy metals in sewage sludge
SE534505C2 (sv) * 2009-08-31 2011-09-13 Easymining Sweden Ab Återvinning av aluminium från fosforinnehållande material
PL2512997T3 (pl) 2009-09-18 2020-06-01 The Texas A&M University System Sposób usuwania selenianu z płynu wodnego
US10377648B2 (en) 2009-09-18 2019-08-13 The Texas A&M University System Selenium removal using aluminum salt at conditioning and reaction stages to activate zero-valent iron (ZVI) in pironox process
CN102020378A (zh) * 2010-10-28 2011-04-20 天津长芦汉沽盐场有限责任公司 一种浓缩卤水净化脱色工艺方法
FR2980788B1 (fr) 2011-09-30 2014-11-07 Veolia Water Solutions & Tech Procede de traitement d'un effluent contenant des metaux
KR20150056429A (ko) * 2013-11-15 2015-05-26 김용환 용매 추출을 이용한 슬러지와 폐수를 포함하는 하수의 처리방법
DE102014007294A1 (de) 2014-05-20 2015-11-26 Rainer Pommersheim Verfahren und technischer Prozess zum Behandeln von Feststoffen und Flüssigkeiten, sowie belastetem Erdreich und Gewässern
WO2016100908A1 (en) 2014-12-19 2016-06-23 The Texas A&M University System Activated hybrid zero-valent iron treatment system and methods for generation and use thereof
WO2020027682A2 (en) * 2018-07-30 2020-02-06 Qatar Foundation Hydrocarbon oligomer solvent systems for sequestering trace organic impurities from water

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3649220A (en) * 1969-12-23 1972-03-14 Us Interior Recovery of zinc and nickel from waste phosphate liquor
DE2846620C2 (de) * 1978-10-26 1980-09-11 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen auf Polyolefinbasis
US4311676A (en) * 1978-09-08 1982-01-19 Minemet Recherche Process for the recovery of uranium contained in phosphated compounds
US4261959A (en) * 1979-12-18 1981-04-14 Gte Products Corporation Process for extracting ferric iron from an aqueous solution
US4343706A (en) * 1980-08-04 1982-08-10 Purdue Research Foundation Method of removing heavy metals from industrial waste streams
US4348228A (en) * 1980-09-09 1982-09-07 World Resources Company Yield of metal values from incinerated sludges
AT370449B (de) * 1981-02-10 1983-03-25 Ruthner Industrieanlagen Ag Verfahren zum aufbereiten verbrauchter, eisenionen enthaltender behandlungsfluessigkeiten oder laugungsfluessigkeiten fuer metallhaeltige werkstoffe oder erze durch fluessig-fluessigextraktion
FR2503130B1 (fr) * 1981-03-31 1985-10-31 Interox Traitement d'eaux et de gaz de rejet contenant des composes organiques sulfures
US4539119A (en) * 1983-07-26 1985-09-03 Cann Everett D Process for the treatment of waste and contaminated waters with improved recovery of aluminum and iron flocculating agents
DE8626617U1 (no) * 1986-10-04 1988-08-11 Guetling Gmbh, 7012 Fellbach, De
US5188735A (en) * 1987-03-23 1993-02-23 Rhone-Poulence Chimie Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction
US5028334A (en) * 1987-07-13 1991-07-02 American Cyanamid Company Selective recovery of tin by solvent extraction using branched tertiary phosphine oxides
US4956154A (en) * 1988-03-09 1990-09-11 Unc Reclamation Selective removal of chromium, nickel, cobalt, copper and lead cations from aqueous effluent solutions
AT398986B (de) * 1989-02-06 1995-02-27 Prior Eng Ag Verfahren zum aufarbeiten von sauren, fe-haltigen lösungen, insbesondere abfallbeizlösungen
JP2650065B2 (ja) * 1989-08-21 1997-09-03 ペルメレック電極株式会社 硫酸の回収方法
US5102556A (en) * 1990-03-30 1992-04-07 Union Oil Company Of California Method for rendering ferric hydroxide sludges recyclable
EP0530396A1 (de) * 1991-09-04 1993-03-10 INDUSTRIE AUTOMATION SONDERTECHNIK GmbH &amp; CO KOMMANDITGESELLSCHAFT Verfahren zur Phosphatfällung mit Eisenhydroxid
US5229003A (en) * 1991-09-19 1993-07-20 Bhp Minerals International Inc. Recovery of base materials from geothermal brines
DE4134003A1 (de) * 1991-10-14 1993-04-15 Peroxid Chemie Gmbh Chemisch-oxidatives verfahren zur reinigung hochbelasteter abwaesser
US5433855A (en) * 1992-06-05 1995-07-18 Zeneca Limited Process for extracting metal values from aqueous solution
FI97288C (fi) * 1993-08-26 1996-11-25 Kemira Oy Jätevesilietteen käsittelymenetelmä

Also Published As

Publication number Publication date
DE69415325D1 (de) 1999-01-28
FI97289C (fi) 1996-11-25
CA2170241C (en) 2002-05-28
DE69415325T2 (de) 1999-04-29
PL313140A1 (en) 1996-06-10
CA2170241A1 (en) 1995-03-02
CZ285499B6 (cs) 1999-08-11
KR100341613B1 (ko) 2002-11-23
AU7501394A (en) 1995-03-21
CZ55196A3 (en) 1996-07-17
ES2126140T3 (es) 1999-03-16
WO1995006005A1 (en) 1995-03-02
FI933751A (fi) 1995-02-27
DK0715604T3 (da) 1999-08-23
EP0715604B1 (en) 1998-12-16
FI933751A0 (fi) 1993-08-26
KR960703808A (ko) 1996-08-31
NO960732D0 (no) 1996-02-23
ATE174575T1 (de) 1999-01-15
EP0715604A1 (en) 1996-06-12
PL177508B1 (pl) 1999-11-30
FI97289B (fi) 1996-08-15
NO960732L (no) 1996-04-24
US6010630A (en) 2000-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2170240C (en) Treatment method for waste sludge comprising at least one metal
RU2766116C2 (ru) Получение фосфатных соединений из материалов, содержащих фосфор и по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия
JP3284275B2 (ja) 廃水スラッジの処理方法
WO1998055405A1 (en) A process for the treatment of effluent streams
NO311798B1 (no) Fremgangsmåte for gjenvinning av minst et metall fra surgjort avfallsvannslam
US4755303A (en) Method of converting brines to useful products
US10351428B2 (en) Method of phosphorus removal and recovery
US10494280B2 (en) Treatment of alkaline bauxite residue
US4455234A (en) Process of extracting a metal value
WO2014061037A1 (en) Treatment of hazardous solid waste generated in copper manufacturing process
EP4034507B1 (en) Water balance improvement in an effluent treatment process for sulphate removal
JP3826837B2 (ja) ダイオキシン類を含む汚泥の処理方法
OA20650A (en) Water balance improvement in an effluent treatment process for sulphate removal.
WO2022173349A1 (en) Chemical processing of sewage sludge ash
JPS58131188A (ja) 低濃度の金属イオン含有廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees