PL197081B1

PL197081B1 - Zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do unieruchomienia fosforanu w wodach

Info

Publication number: PL197081B1
Application number: PL343999A
Authority: PL
Inventors: Thomas Willuweit; Stefan Nowicki; Kai-Uwe Ulrich; Gerald Jakobson
Original assignee: Soell Peter; Thomas Willuweit
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2008-02-29
Also published as: CZ300644B6; HRP20000856A2; EA002263B1; HU227724B1; ID27437A; CA2331689C; NO321172B1; KR100566358B1; KR20010052328A; DE59906522D1; US6569342B1; CN1301237A; SK284452B6; AU4259999A; HUP0102266A2; TR200003324T2; IL139133A; AU741809B2; YU69800A; BG64527B1

Abstract

Proponuje się sposób obróbki wód, takich jak wody stojące i bieżące oraz ścieków, gleb dennych, osadów i/lub mułów, charakteryzujący się tym, że wody, względnie osady poddaje się obróbce nadtlenkami ziem alkalicznych.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 197081 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 343999 ⁽¹³⁾ (22) Data zgłoszenia: 12.05.1999 ^{(51) Int.Cl.}

C02F 1/72 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

12.05.1999, PCT/EP99/03253 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

18.11.1999, WO99/58457 PCT Gazette nr 46/99

Zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do unieruchomienia fosforanu w wodach

	(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo: 14.05.1998,DE,19821609.2	Willuweit Thomas,Hof,DE Soll Peter,Hof,DE
06.11.1998,DE,19851345.3	(72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 10.09.2001 BUP 19/01	Thomas Willuweit,Hof,DE Stefan Nowicki,Essen,DE Kai-Uwe Ulrich,Zschopau,DE Gerald Jakobson,Durbach,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.02.2008 WUP 02/08	(74) Pełnomocnik:
	Ważyńska Mirosława, PATPOL Sp. z o.o.

⁽⁵⁷⁾ 1. Zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do unieruchomienia fosforanu w wodach, takich jak wody stojące i bieżące oraz ścieki, grunty, osady i/lub muł/szlam.

PL 197 081 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do unieruchomienia fosforanu w wodach, takich jak wody stojące lub bieżące oraz ścieki, grunty, osady i/lub muł/szlam.

Wody, grunty, osady i/lub muły zawierają zawsze pewną część materiałów organicznych. Zwłaszcza w wodzie, to znaczy zarówno w wodach, jak i w ściekach, między innymi udział związków organicznych określa jakość wody. Materiały organiczne zwiększają wartości CSB (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) i BSB (biologiczne zapotrzebowanie na tlen), a ponadto z biegiem czasu powodują tworzenie się detrytusu, to znaczy powodują wzrost zamulenia i w krańcowym przypadku zarastanie.

Wysokie wartości CSB i BSB oznaczają, że (w obrabianym ośrodku) zawarte są materiały mające duże zapotrzebowanie na tlen, co prowadzi do niedoboru tlenu, dla mikroorganizmów i innych istot żywych, powodującego ich obumieranie. Rozłożony materiał występuje w wodzie jako dodatkowy materiał organiczny, na przykład w postaci cząsteczek zawiesiny, co powoduje dalsze pogorszenie jakości wody.

Aby uniknąć wypłycania się wód, zwłaszcza stawów, konieczne jest usuwanie mechaniczne utworzonych mułów w regularnych odstępach czasu. Takie mechaniczne usuwanie mułów możliwe jest tylko w odniesieniu do cząstek o wystarczającej wielkości. Cząstek zawiesin z reguły nie można usunąć.

Przez zanieczyszczenie wód, gruntów, osadów i/lub mułów zmniejsza się także aktywność żyjących w nich mikroorganizmów, co prowadzi do zakłócenia naturalnej równowagi.

Dalszym problemem, zwłaszcza w odniesieniu do wód śródlądowych jest zawartość fosforanu, który jest odpowiedzialny za eutrofizację wód. Redukcja stężenia fosforanu w eutroficznych wodach jest z reguły kluczem do skutecznego ich uzdatniania (sanacji), to znaczy do poprawy jakości wody i moż liwoś ci jej wykorzystania. Dlatego by ł y i są nadal już od dwóch dekad podejmowane bardziej lub mniej skuteczne wysiłki zmniejszania stężenia fosforanu, zwłaszcza w jeziorach i w odpływach z oczyszczalni ścieków. Istniejące sposoby jako koagulat wykorzystują sole żelaza i glinu. Nowsze rozwiązania dotyczą optymalizacji biologicznej eliminacji fosforanu oraz technicznego sterowania biogenicznym osadzaniem kalcytu i wypłukiwania znajdujących się w jeziorach pokładów kredowych w celu ekotechnologicznego uzdatniania wody.

Znane sposoby usuwania fosforanu mają jednak tę wadę, że wytrącanie fosforanu nie jest całkowite i jest skomplikowane pod względem technicznym. Przez dodawanie związków Al i Fe do wody wprowadza się ponadto jony glinu i żelaza, co nie zawsze ma pozytywny skutek dla jej jakości.

Ze stanu techniki znane jest, że zanieczyszczoną wodę poddaje się działaniu mieszaniny składającej się z Ca(OH)2 i H2O2. Fosforan zostaje wytrącony jako wodorofosforan wapnia (Brushit), którego stała rozpuszczalności w znacznym stopniu zależy od wartości pH. Tworzy się stan równowagi ze składnikami zawartymi w wodnym otoczeniu. W niektórych przypadkach wodorofosforan rozpuszcza się nawet ponownie. Taki sposób nie umożliwia trwałego mineralnego związania fosforanu znajdującego się w ośrodku poddanym obróbce i nie zapewnia tlenowego środowiska, tolerowanego przez organizmy wodne i żyjące w osadach.

Zadaniem wynalazku jest zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych, które umożliwiają rozkładanie organicznych materiałów istniejących w postaci mułów lub zawiesin koloidalnych tak, że zawartość substancji zużywających tlen ulega zmniejszeniu i jednocześnie poprawie ulega nitryfikacja i aktywność enzymatyczna istniejących mikroorganizmów. Zawartość fosforanu zmniejsza się w porównaniu do najwyż szej zawartoś ci dopuszczalnej pod wzglę dem ekologicznym, a fosforan zostaje tak związany, że nie może zostać uwolniony ponownie przez rozpuszczenie lub wypłukanie. Dodatkowym zadaniem jest obniżenie zawartości innych szkodliwych substancji zawartych w tego rodzaju ośrodkach i zredukowanie jednocześnie z eliminacją fosforanu.

Niespodziewanie stwierdzono, że przez zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do obróbki wód, gruntu, osadów i/lub mułów, zawartość materiałów organicznych istniejących w postaci mułu lub zawiesiny koloidalnej ulega silnemu zmniejszeniu a także zwiększa się wydajność rozkładu mikrobowego. Stwierdza się, że przez dodanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do wód, gruntów, osadów i/lub mułów, zachodzi mineralizacja materiału organicznego, to znaczy przemiana materiału organicznego w substancję nieorganiczną. Jednocześnie zachodzi ograniczenie działania innych szkodliwych substancji, na przykład, gdy zostają one wytrącone z innymi substancjami stałymi. BadaPL 197 081 B1 nia wykazały, że rozkładowi ulegają także substancje zapachowe i smakowe, a nitryfikacja ulega intensyfikacji.

Przy obróbce wód, gruntów, osadów i/lub mułów, zawierających fosforan, przez zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych, uzyskuje się tak dobrą eliminację fosforanu, że stężenie fosforanu po obróbce ma wartość znacznie poniżej 30 μg P/l. Dotychczasowe wyniki badań wykazały zmniejszenie stężenia ortofosforanu z 3,26, względnie 0,33 mg P/l do 6, względnie 3 μg P/l, w bardzo krótkim czasie.

Ponadto stwierdzono, że wartość pH obrabianego ośrodka wzrasta do zakresu alkalicznego i zostaje uwolniony tlen atomowy. Taki skutek w ośrodkach wodnych jest na ogół pozytywny, gdyż przeciwdziała deficytowi tlenu powodowanemu przez procesy rozkładu wymagające tlenu.

Zaletę, w stosunku do biologicznego usuwania fosforanu, stanowi niezawodne usunięcie fosforanu. W stosunku do innych chemicznych sposobów eliminacji fosforanu, zaletą wynalazku jest duża skuteczność, to znaczy znaczna redukcja stężenia ortofosforanu przy stosunkowo małym zużyciu zastosowanego według wynalazku nadtlenku metali ziem alkalicznych. Zapobiega to masowemu rozwojowi alg i eliminuje związane z tym problemy występujące w wodach. Nadtlenek metali ziem alkalicznych stosowany w równomolowych ilościach usuwa fosforan z wód. Poza tym, wytrącony produkt nadaje się jako mineralny surowiec do nawozów i tym samym nadaje się do recyklingu.

Zastosowanie według wynalazku sprawia, że nie ma potrzeby usuwania wytrąconego materiału w wodach czy gruntach, osadach i/lub mułach, mogą one pozostać w wodzie, względnie w osadzie. Wytrącony materiał składa się zasadniczo z substancji mineralnych, na których mogą znajdować się wskutek adsorpcji także substancje pogarszające jakość wody lub też substancje te mogą być zawarte w substancjach stałych. Dlatego też takie zastosowanie jest korzystne przy uzdatnianiu wody, przy tak zwanej koncepcji pozostawiania.

Nadtlenki metali ziem alkalicznych stosuje się dotychczas między innymi jako dodatki do chleba, w pastach do zębów, w przemyśle kosmetycznym oraz jako dozownik tlenu przy kompostowaniu. Nadtlenki metali ziem alkalicznych uzyskiwano z wodnych roztworów wodorotlenków ziem alkalicznych i H2O2 przy zastosowaniu specjalnego sposobu. Wiadomo, że zwykłe zmieszanie roztworu wodorotlenku i H2O2 nie powoduje powstania nadtlenków metali ziem alkalicznych lecz prowadzi jedynie do rozkładu zastosowanego H2O2.

Zastosowanie według wynalazku przy oczyszczaniu ścieków ma tę zaletę, że zależnie od jakości ścieków można je oczyścić w krótkim czasie przy zastosowaniu prostego, jednostopniowego procesu. Przy tym, pod względem aparatury i techniki wymagany jest stosunkowo mały nakład.

Wynalazek dotyczy zastosowania nadtlenków metali ziem alkalicznych do unieruchomienia fosforanu w wodach, takich jak wody stojące i bieżące oraz ścieki, grunty, osady i/lub muł/szlam. Jako nadtlenki ziem alkalicznych stosuje się nadtlenki wapnia, magnezu i ich mieszaniny.

Nadtlenki stosuje się korzystnie w kombinacji z węglanami metali ziem alkalicznych. Dodatkowo stosuje się peroksohydraty węglanów metali alkalicznych, zwłaszcza Na2CO3 x H2O2, korzystnie 2Na2CO3 x 3H2O2 lub mieszaninę złożoną z Na2CO3 i H2O2.

Nadtlenki metali ziem alkalicznych stosuje się w kombinacji z mieszaniną złożoną z CaCO3, CaCl2 i/lub Ca(NO3)2 i ewentualnie soli magnezowych oraz NaHCO3 i ewentualnie KHCO3, przy czym CaCO3 i CaCl2 i/lub Ca(NO3)2 oraz ewentualnie sole magnezowe znajdują się w stosunku ilościowym od 0,01:1 do 2:1, a CaCl2 i/lub Ca(NO3)2 oraz ewentualnie sole magnezowe i NaHCO3, oraz ewentualnie KHCO3 znajdują się w stosunku ilościowym od 1:3 do 2:1.

Dodatkowo stosuje się krzemiany, takie jak krzemiany warstwowe lub tektokrzemiany, korzystnie z grupy zeolitów i bentonitów. Korzystnie dodatkowo dodaje się jony żelaza lub glinu, jony fluoru lub inne jony o małym promieniu jonu.

Stwierdzono, że zastosowanie według wynalazku nadtlenków metali ziem alkalicznych do obróbki osadów wodnych, mułów i gruntów, powoduje usunięcie fosforanów jako trudno rozpuszczalnych związków i trwałe ich związanie tak, że skutecznie zapobiega to powtórnemu uaktywnieniu się fosforanów lub ich wyługowaniu przy kontakcie z wodą.

Dotychczasowe obserwacje pozwalają przypuszczać, że wskutek takiego zastosowania fosforan zostaje wytrącony w postaci mineralnej, jako hydroksylapatyt i dzięki temu jest zestalony.

Stwierdzono również, że obróbka wód, względnie gruntów, osadów i/lub mułów przez wytrącanie fosforanów, powoduje także redukcję zawartości innych szkodliwych substancji pogarszających jakość wody, to znaczy takich substancji, jak związki metali ciężkich i związki organiczne.

PL 197 081 B1

Przyjmuje się, że występuje synergia wynikająca z utleniającego działania zastosowanych według wynalazku nadtlenków oraz ze zwiększenia się wartości pH i związanym z tym tworzeniem się trudno rozpuszczalnych związków metali ciężkich.

Pod pojęciem wód, w rozumieniu wynalazku, rozumie się wszelkiego rodzaju wody, takie jak na przykład wody w stawach, jeziorach, rzekach, zbiornikach z wodą morską i słodką, do hodowli ryb i innych zwierząt morskich, a także wody z oczyszczalni ścieków i z innych urządzeń do uzdatniania wody itp. oraz dowolne ścieki, łącznie ze ściekami przemysłowymi, przy czym te wody mogą zawierać również grunty, osady i/lub muły oraz zawiesiny koloidalne i osadzające się. Grunty, w rozumieniu wynalazku są to dolne osady i substancje stałe zawarte w wodach, to znaczy w stawach, jeziorach i w rzekach. Muły mogą na przykład pochodzić z oczyszczalni ścieków, filtrów do ścieków itp.

Odpowiednimi nadtlenkami metali ziem alkalicznych są na przykład nadtlenki magnezu, wapnia, baru, strontu i ich mieszanin, przy czym wapń i magnez lub ich mieszanki są szczególnie korzystne. Szczególnie korzystne są nadtlenki wapnia, przy czym wapń może być zastąpiony przez nadtlenek magnezu, strontu lub baru w udziale ilościowym wynoszącym od 0,02% wag. do 50% wag., korzystnie do 30% wag., w odniesieniu do CaO2. W produktach znajdujących się w handlu nadtlenek metali ziem alkalicznych występuje w mieszaninie z odpowiednim węglanem i wodorotlenkiem.

Szczególnie dobre wyniki uzyskuje się, gdy nadtlenki metali ziem alkalicznych stosuje się w mieszaninie z nadtlenowodzianami węglanów metali alkalicznych. Zastosowanie w wodzie nadtlenowodzianów węglanów metali alkalicznych powoduje w niej działanie bakteriobójcze.

Nadtlenowodziany węglanów metali alkalicznych stanowią związki węglanów metali alkalicznych z H2O2, Me2CO3 x H2O2, na przykład 2Me2CO3 x 3H2O2. Zwane są również nadwęglanami metali alkalicznych i są dostępne w handlu. Ze względów ekonomicznych i ekologicznych szczególnie korzystny jest nadtlenowodzian węglanu sodowego.

Nadtlenki ziem alkalicznych i nadtlenowodziany węglanów metali alkalicznych stosuje się korzystnie w stosunku ilościowym od 1:1 do 1:0,03.

Zwiększenie wytrącania fosforanu można uzyskać, gdy do obrabianego ośrodka doda się kryształy zaszczepiające z apatytu lub ze związków fosforanu umiarkowanie rozpuszczających się w wodzie.

Nadtlenki metali ziem alkalicznych i ewentualnie nadtlenowodziany węglanów metali alkalicznych oraz inne składniki nanosi się na wodę w ilości 30 do 300 g/m³. Przy obróbce osadów, mułów lub gruntów, ze względu na zwykle większą ilość utlenialnych substancji, dodatek substancji stosowanych według wynalazku może stanowić wielokrotność ilości dodawanych do wody.

Za pomocą nowego zastosowania możliwe jest ponadto zmniejszenie zawartości metali ciężkich oraz zawartości szkodliwych anionów, na przykład PO4^3-, NO2^-, SO3^2-, S^2-. Przy zastosowaniu do obróbki ścieków przemysłowych, w niektórych przypadkach można uzyskać urzędowo wymagane wartości graniczne (zarządzenie o pośrednim wprowadzaniu), co umożliwia bezpośrednie wprowadzanie ścieków do kolektora kanalizacyjnego.

Zastosowane według wynalazku nadtlenki oraz ewentualnie inne składniki dodaje się do obrabianego ośrodka albo w postaci pojedynczych substancji, albo jako mieszaninę z innymi substancjami stałymi, jako wodne roztwory albo zawiesiny. Jako substancje stałe stosuje się zwłaszcza krzemiany, takie jak krzemiany warstwowe lub tektokrzemiany, korzystnie z grupy zeolitów lub bentonitów. Ze względu na wygodę zastosowania, szczególnie celowe jest sprasowanie materiałów będących w postaci substancji stałej i stosowanie ich na przykład w postaci granulatu, grudek lub tabletek.

Przy usuwaniu fosforanów z wód okazało się korzystne, aby wodę przepuszczać poprzez urządzenie, które zawiera składniki według wynalazku naniesione ewentualnie na materiały nośne. Możliwe jest również przepuszczanie wód poprzez złoże stałe zawierające składniki według wynalazku, przy czym musi być zapewniony odpowiedni czas kontaktu tak, aby mogła zaistnieć reakcja pomiędzy fosforanem i nadtlenkiem.

W zależ noś ci od jakoś ci wody i jakoś ci osadu, a wię c od zawartoś ci wę glanu, wartoś ci pH itd. może być wskazane dodanie jeszcze innych związków poprawiających jakość wody, względnie osadu. Jako tego rodzaju związki można wymienić na przykład Ca(OH)2, CaO, CaCO, CaCl2, Na(NO3)2, CaSO₄, Ca₂SiO₄, CaF₂, CaI₂, CaBr₂, Ca(PO₄)₂, Ca₄H(PO₄)₃, Ca₂P₂O₇, Ca₄P₂O₉, CaHPO₄, Ca(PO₃)₃, Ca(H2PO4)2 i apatyty wapnia oraz mieszaniny wymienionych związków. Zależnie od jakości surowej wody może okazać się konieczne zastosowanie do jej obróbki metali alkalicznych lub soli metali alkalicznych, zwłaszcza tlenków, wodorotlenków, węglanów lub wodorowęglanów, w celu zwiększenia wartości pH.

PL 197 081 B1

W korzystnej postaci wykonania użyte według wynalazku związki stosuje się w kombinacji z mieszaniną składającą się z CaCO3, CaCl2 i/lub Ca(NO3)2 i ewentualnie soli magnezu oraz NaHCO3 i ewentualnie KHCO3, przy czym CaCO3, CaCl2 i/lub Ca(NO3)2 oraz ewentualnie sole magnezu wprowadza się w stosunku ilościowym od 0,01:1 do 2:1, a CaCl2 i/lub Ca(NO3)2 oraz ewentualnie sole magnezu i NaHCO3 oraz ewentualnie KHCO3 wprowadza się w stosunku ilościowym od 1:3 do 2:1. Tego rodzaju mieszanina i jej przydatność do uzdatniania wód i osadów opisana jest w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 737 169.

Obecność soli, na przykład żelaza i glinu oraz tlenków, wodorotlenków, wodorowęglanów, węglanów, siarczanów, azotanów, chlorku i fluorku może zwiększyć skuteczność sposobu, zwłaszcza przez dotowanie (domieszkowanie) metali żelaza i glinu oraz fluorku w postaci NaF, KF lub MgF2 lub innych jonów o małym promieniu jonu, przy czym związki te stosuje się w takiej ilości, że nie wpływa to ujemnie na jakość wody.

Do obróbki gruntów, osadów w wodach, mułów i wody/ścieków w otwartych i zamkniętych układach zawierających wodę, taką jak woda morska, woda słonawa i woda słodka, na przykład przy zaporach, w sztucznych i naturalnych jeziorach lub wodach przeznaczonych do kąpieli lub rybołówstwa, stawach ozdobnych i w akwarystyce stosuje się rozwiązanie zgodne z wynalazkiem. Poza tym, rozwiązanie według wynalazku stosuje się do wód pochodzących z procesów, na przykład z oczyszczalni ścieków, z urządzeń do uzdatniania ścieków z urządzeń do recyklingu, z urządzeń z wodą chłodzącą i pochodzącą z wymienników ciepła, a także do ścieków z chemicznych zakładów produkcyjnych oraz do obróbki wody powstającej wskutek procesów rozkładu i kondensacji (na przykład wód przesączających się ze składowisk lub kondensatów z cieplnych urządzeń wykorzystujących odpady) albo w procesach wyługowania (na przykład wód przesączających się przez zanieczyszczone dna, osady wodne lub muły).

Można dokonać oczyszczania wody przez bezpośrednie ręczne dozowanie stałych składników lub za pomocą technicznych urządzeń albo pomocniczych środków, takich jak układy dozujące. Stosowany materiał może być dozowany bezpośrednio do obrabianej wody lub obrabiana woda przepływa poprzez zbiorniki zawierające substancje stałe według wynalazku, jak na przykład poprzez układy filtracyjne lub reaktory ze złożem stałym lub fluidyzacyjnym.

Tak na przykład próby przeprowadzone z silnie obciążonymi ściekami z układów poddających recyklingowi tworzywa sztuczne wykazały, że po oddzieleniu wytrąconych produktów, jakość wody procesowej tak znacznie poprawiła się, że w niektórych przypadkach możliwe było wprowadzanie obrabianej wody do kolektora kanalizacyjnego zgodnie z kryteriami zarządzeń bezpośredniego, względnie pośredniego wprowadzania.

Zgodnie z użyciem składników według wynalazku są one wprowadzane w grunty, muły lub osady wodne przez mieszacze o wymuszonym działaniu, frezowanie gleby lub inne mechaniczne mieszacze.

Wytrącone fosforany, o ile pozwala na to ich zawartość szkodliwych substancji, można stosować powtórnie jako surowce, na przykład jako nawozy lub materiał pomocniczy przy kompostowaniu albo w pracach ziemnych lub uprawach rolniczych.

Zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych według wynalazku, oprócz aktywności enzymatycznej istniejących organizmów, zwiększa także ich aktywność mikrobiologiczną, co prowadzi do przyspieszenia i zwiększenia procesu mineralizacji, co można zaobserwować w postaci zmniejszenia strat prażenia zmineralizowanego substratu.

Przykłady

Porównanie stabilności CaO2 i mieszaniny Ca(OH)2 z H2O2

1. W 1 l zlewkę wlano 500 ml destylowanej wody i dodano 5 g IXPER 75C (calcium peroxide CaO2, handlowy wyrób Solvay Interox, Hannover). Natychmiast po wymieszaniu pierwszą próbę przefiltrowano poprzez czarny filtr taśmowy i suszono w ciągu nocy w suszarce przy temperaturze 70°C. W wysuszonej pozostałości, za pomocą KMnO4 (0,02 mol/l) wyznaczono zawartość CaO2 i aktywnego tlenu (wartość - O) (podwójne wyznaczenie). Wyniki przedstawione są w poniższej tabeli.

	Ilość CaO₂ (% wagowe)	Zawartość tlenu aktywnego (%)
1	2	3
wartość wyjściowa	74,4	16,5
wartość - O	73,1	16,2

PL 197 081 B1 ciąg dalszy tabeli

1	2	3
po 1 tygodniu	72,6	16,1
po 2 tygodniach	71,3	15,9
po 3 tygodniach	69,7	15,5
po 4 tygodniach	69,4	15,4
po 5 tygodniach	69,2	15,4
po 6 tygodniach	67,1	14,9
po 7 tygodniach	66,1	14,7

2. 5 g mieszaniny złożonej z 50 % wag. Ca(OH)2 i 50 % wag. H2O2 wprowadzono do 500 ml wody. Już po jednym dniu H2O2 analitycznie była niewykrywalna.

Działanie CaO2 na wodę i osady

Osady pochodzące z zapory łącznie ze znajdującą się nad nimi wodą pozbawiono tlenu przez nagazowanie argonem, a następnie zmieszano z IXPER 75C (próba 1) i z IXPER 60C (próba 2) (znajdujący się w handlu CaO2, uzyskiwany z Solvay Interox, Hannover), w ilości 177 g/m³. Ustalono aktywność mikrobiologiczną i stratę podczas prażenia jako miarę zawartości substancji organicznej.

Wyniki prób i wyniki prób kontrolnych podane są na wykresach, na fig. 1 i 2.

Widać, zgodnie z fig 1, że próbki potraktowane według wynalazku wykazują wyraźnie wyższą aktywność esterazy FDA. Również strata GV podczas prażenia (czy spalania), stanowiąca miarę zawartości substancji organicznej w próbce jest wyraźnie mniejsza. TH na fig. 1 oznacza suchą masę.

Usuwanie fosforanu

Wodę o zawartości fosforanu wynoszącej 320 μg/l poddano obróbce przy różnych ilościach CaO2 (IKPER 75C). Określono stężenie fosforanu P po obróbce. Na fig. 2 podane są wyniki prób. Wykazują one wyraźne zmniejszenie się zawartości fosforanu.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zastosowanie nadtlenków metali ziem alkalicznych do unieruchomienia fosforanu w wodach, takich jak wody stojące i bieżące oraz ścieki, grunty, osady i/lub muł/szlam.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako nadtlenki ziem alkalicznych stosuje się nadtlenki wapnia, magnezu i ich mieszaniny.
3. Zastosowanie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że nadtlenki stosuje się w kombinacji z węglanami metali ziem alkalicznych.
4. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo stosuje się peroksohydraty węglanów metali alkalicznych, zwłaszcza Na2CO3 x H2O2, korzystnie 2Na2CO3 x 3H2O2 lub mieszaninę złożoną z Na2CO3 i H2O2.
5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że nadtlenki metali ziem alkalicznych stosuje się w kombinacji z mieszaniną złożoną z CaCO3, CaCI2 i/lub Ca(NO3)2 i ewentualnie soli magnezowych oraz NaHCO3 i ewentualnie KHCO3, przy czym CaCO3 i CaCI2 i/lub Ca(NO3)2 oraz ewentualnie sole magnezowe znajdują się w stosunku ilościowym od 0,01:1 do 2:1, a CaCI2 i/lub Ca(NO3)2 oraz ewentualnie sole magnezowe i NaHCO3 oraz ewentualnie KHCO3 znajdują się w stosunku ilościowym od 1:3 do 2:1.
6. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo stosuje się krzemiany, takie jak krzemiany warstwowe lub tektokrzemiany, korzystnie z grupy zeolitów i bentonitów.
7. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo dodaje się jony żelaza lub glinu, jony fluoru lub inne jony o małym promieniu jonu.