NO882058L - Fremgangsmaate for aa fjerne tungmetallforurensninger fra avvann. - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å fjerne tungmetaller fra avvann, og den angår mer spesielt fjernelse

av tungmetaller fra avvann under anvendelse av et fast jordalkali si likat.

Oppfinnelsens bakgrunn

I løpet av det siste tiår er stadig øket vekt blitt lagt på behandling av avvann. "Superfonds" er blitt opp-rettet for å rette oppmerksomheten på oppdagelse av metoder for kontroll med grunnvannsforurensning. Hyppige avsløringer av vannforurensning og nye lovgivningsinitiativ og styrings-strategier for kontroll med forurensninger øker almenhetens oppmerksomhet på det tiltagende problem. Det foreligger

for tiden sterkt press på industrien for at denne så langt som mulig skal redusere sitt bidrag til et problem som, dersom det ikke bringes under kontroll, vil kunne nå kritiske proporsjoner i løpet av de neste par tiår. EPA-avløpsbe-grensninger for punktkildeuttømninger i vassdrag eller kommunale behandlingsanlegg understreker kontrollen med giftige materialer. Blant de mange giftige materialer som er blitt identifisert av EPA (i USA), er tungmetaller som innbefatter, men ikke er begrenset til, sink, nikkel, sølv, krom, bly og arsen. For å beskytte publikums helse har EPA-forskrifter tvunget selskaper til å føye seg. Da straffen for ikke å efterkomme forskriftene kan være kraftig, f.eks. bøter og stengning, er det e. • sterkt incitament innen industrien til å komme frem til økonomiske og effektive måter

å tilfredsstille forskriftene på.

Teknikkens stand innen industrien er anvendelse av nøytralisasjons- og utfellingsmetoder som metoder for å

fjerne tungmetaller fra avvann. Hver metode er beheftet med sin egen tydelige ulempe. I en rekke tilfeller blir en gift skiftet ut for en annen, og denne gift kan sterkt minske det individuelle bidrag til forurensningen og tilfredsstille EPA-forskriftene, men det eliminerer ikke forurensning i

sin helhet. Aktivert trekull og polymere ionebytteharpikser blir også anvendt innen industrien, men de absorberer ikke

tungmetaller svært godt. Anvendelsen av disse i praksis er dessuten begrenset på grunn av den kjensgjerning at disse produkter er meget kostbare.

Opp til nå har det således i virkeligheten ikke vært et effektivt materiale som er tilgjengelig for industrien for anvendelse av dette for fjernelse av tungmetaller fra elver eller avvann etc.

Det industrien trenger er derfor en økonomisk og effektiv prosess for dekontaminering og fjernelse av så mange forurensende tungmetaller som mulig fra avvann, elver og andre vannmasser.

Kortfattet oppsummering av oppfinnelsen

Det er ved utviklingen av den foreliggende oppfinnelse kommet frem til en økonomisk fremgangsmåte for dekontaminering og fjernelse av minst ett av Ag-, Pb-, Cr (III)-, Zn og Ni-metallioner fra avvannstrømmer og lignende som inneholder ett eller flere av disse.

Den foreliggende fremgangsmåte er særpreget ved at

det forurensede avvann bringes i kontakt med et fast jordalkalisilikat med et overflateareal innen området 0,1-1000 m 2/g, hvorefter det faste jordalkalisilikat filtreres fra avvannsstrømmen for å fjerne det nevnte metallion.

Når de kommer i kontakt med jordalkalisilikatet, blir tungmetallionene absorbert på silikatets overflate, og når dette filtreres, blir de permanent fjernet fra avvannet.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor.

Detaljert beskrivelse av den foreliggende oppfinnelse

Det faste jordalkalisilikat som anvendes for utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, kan være av naturlig eller syntetisk opprinnelse. Magnesium- og kalsiumsilikater har vist seg å være spesielt anvendbare.

Det faste jordalkali (gruppe IIA)-silikat kan foreligge i form av en pellet, kule, pulver eller i en annen form som er egnet for kontakt med den forurensede vannmasse som inneholder metallionene. Pulverformen er for tiden foretrukken fordi denne byr på det største overflateareal (m 2/g).

Generelt bør det faste jordalkalisilikat ha et overflateareal innen området 0,1-1000 m 2/g, fortrinnsvis innen området 50-200 m<2>/g.

Når den foreliggende fremgangsmåte utføres, kan Ag-, Pb-, Cr (III)-, Zn- og Ni-ioner fjernes fra forurensede avvannsstrømmer og andre vannmasser som inneholder minst ett eller flere av slike metallioner. I de mest typiske situasjoner hvor den foreliggende fremgangsmåte utføres, blir den med metall forurensede strøm eller lignende bragt i kontakt med jordalkalimetallsilikat og filtrert for å fjerne forurensninger fra strømmen.

Oppfinnelsen er ytterligere beskrevet i det nedenstående ikke-begrensende eksempel.

Eksempel

Magnesium- og kalsiumsilikatmaterialer ble anvendt for

å bestemme deres effektivitet for adsorbering av forskjellige metaller. Forskjellige 30 ml prøver av 0,1 N natriumacetat-puffer med regulert pH og hvorav hver inneholdt en opprinelig metallionekonsentrasjon på 10 ppm (deler pr. million), ble kontaktet med 1 g pulverformig kalsium- eller magnesiumsilikat i 10 minutter ved 40°C. Hver prøve ble derefter vakuumfiltrert, og filtratet ble analysert på en analytisk induksjonsmessig koplet plasmaenhet (ICP) for å fastslå

den gjenværende metallionkonsentrasjon.

De undersøkte materialer og forsøksresultatene er oppført i Tabell I.

Lignende forsøk ble også utført med variasjon av den opprinnelige Ag-metallionkonsentrasjon fra 1 ppm til 10 ppm til 100 ppm. De undersøkte materialer og forsøksresultatene er oppført i Tabell II.

De ovenstående data viser at de pulverformige magnesium-og kalsiumsilikater vil fjerne Zn-, Ag-, Cr (III)-, Ni- og Pb-ioner i betydelig grad.

Anvendelsen av jordalkalimetallsilikatene som adsor-benter for tungmetaller er forholdsvis rimelig sammenlignet med anvendelse av aktivert trekull og polymere harpikser. Anvendelsen av silikatene er også fordelaktig sammenlignet med for tiden anvendte metoder fordi når silikatene anvendes alene eller i kombinasjon med et rimelig filtreringshjelpe-middel, blir de lett fjernet fra avvannsstrømmene og fører med seg det forurensende tungmetallion under denne prosess.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for dekontaminering og fjernelse av minst ett metallion valgt fra gruppen bestående av Ag, Pb, Cr (III) , Zn og Ni fra forurenset avvann som inneholder minst ett av de nevnte metallioner, karakterisert ved at det forurensede avvann kontaktes med et fast jordalkalisilikat med et overflateareal innen området 0,1-1000 m 2/g, hvorefter det faste jordalkalisilikat filtreres fra avvannsstrømmen for å fjerne metallionet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den anvendes for å fjerne Ag-ioner.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den anvendes for å fjerne Pb-ioner.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den anvendes for å fjerne Cr (III)-ioner.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den anvendes for å fjerne Zn-ioner.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den anvendes for å fjerne Ni-ioner.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at kalsiumsilikat anvendes som det faste jordalkalisilikat.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at magnesiumsilikat anvendes som det faste jordalkalisilikat.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at det faste jordalkalisilikat anvendes i form av en kule.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at det faste jordalkalisilikat anvendes i form av et pulver.