UA67773C2 - Precipitants for phosphates and heavy metals immobilization in waters, soils and/or sludge - Google Patents

Precipitants for phosphates and heavy metals immobilization in waters, soils and/or sludge Download PDF

Info

Publication number
UA67773C2
UA67773C2 UA2000116655A UA2000116655A UA67773C2 UA 67773 C2 UA67773 C2 UA 67773C2 UA 2000116655 A UA2000116655 A UA 2000116655A UA 2000116655 A UA2000116655 A UA 2000116655A UA 67773 C2 UA67773 C2 UA 67773C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
water
phosphates
soils
sludge
waters
Prior art date
Application number
UA2000116655A
Other languages
English (en)
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
Priority claimed from PCT/EP1999/003253 external-priority patent/WO1999058457A1/de
Application filed filed Critical
Publication of UA67773C2 publication Critical patent/UA67773C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08Reclamation of contaminated soil chemically
    • 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
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • 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
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • 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
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B1/00Superphosphates, i.e. fertilisers produced by reacting rock or bone phosphates with sulfuric or phosphoric acid in such amounts and concentrations as to yield solid products directly
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B9/00Fertilisers based essentially on phosphates or double phosphates of magnesium
    • 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
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • 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
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • C02F1/688Devices in which the water progressively dissolves a solid compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/105Phosphorus compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

успіхом застосовуватися, зокрема, при так званих "залишаючих" концепціях очистки води. Пероксиди лужноземельних металів застосовуються, до цього часу, в числі іншого, як додаток, в хліб, зубну пасту, при виробництві косметики і в якості постачальника кисню при компостуванні. Пероксиди лужноземельних металів одержують з водних розчинів гідроксидів лужноземельних металів і НгО2 спеціальним способом. Відомо, -щЩо просте змішування розчинів гідроксидів і Н2О» веде не до утворення пероксидів лужноземельних металів, а тільки до розкладу НгО», що застосовується.
При застосуванні цього способу для очистки стічних вод є, далі, та перевага, що в залежності від стану стічних вод останні можуть бути очищені за короткий час в результаті дуже простого одноступінчатого процесу. При цьому витрати порівняно невеликі з апаратно-технічної сторони і завдяки цьому з фінансової сторони. Було встановлено, що застосування згідно з винаходом пероксидів лужноземельних металів для обробки осадів в водоймах, мулу і грунтів дозволяє видаляти фосфати у вигляді важкорозчинних сполук і тривко зв'язувати їх, так що ефективно запобігається ремобілізація або вилуговування фосфатів при контакті з водою.
Отримані до цього часу висновки дозволяють припустити, не вважаючи їх остаточними, що при застосуванні способу фосфати осаджуються і зв'язуються в мінеральній формі у вигляді гідроксилапатиту.
Далі було встановлено, що при обробці згідно з винаходом вод або грунтів, осадів і/або мулу внаслідок осадження фосфатів знижується також вміст інших шкідливих речовин, які негативно впливають на якість води, таких як сполуки важких металів і органічні сполуки.
Припускається, що виникають синергії, які зумовлені окислювальною дією пероксидів, що застосовуються згідно з винаходом, підвищенням значення рн і пов'язаних з цим утворенням важкорозчинних сполук важких металів. Під водами в сенсі цього винаходу розуміються всі води, як наприклад вода в ставах, озерах, ріках, морських і прісноводних акваріумах, станціях розведення риб і інших морських тварин, вода після освітлювальних установок і інших установок по очистці води тощо, а також будь-які стічні води, включаючи промислові стоки, причому згадані вище води можуть містити також грунти, осади та/або мул, а також осаджувані і завислі речовини. Під грунтами в сенсі цього винаходу, а також під осадами в сенсі цього винаходу розуміються тверді частки, які знаходяться у водах, як наприклад в ставках, озерах і ріках. Мул може, наприклад, з'являтися після освітлювальних установок, фільтрів стічних вод тощо.
Придатними пероксидами лужноземельних металів є, наприклад, пероксиди магнію, кальцію, барію, стронцію і їх суміші, причому переважно застосовуються кальцій і магній або їх суміші. Найбільш переважними є пероксиди кальцію, причому кальцій може бути замінений пероксидом магнію, стронцію або барію в кількості від 0,0295 (вагових) до 5095 (вагових), більш переважно до 3095 (вагових) по відношенню до СаО». В продукції, що пропонується на ринку, пероксиди лужноземельних металів є в суміші з відповідними карбонатами і гідроксидами.
Особливо позитивні результати досягаються, якщо пероксиди лужноземельних металів застосовуються в суміші з карбонатами-пергідратами лужних металів. Відомо, що карбонати-пергідрати лужних металів при застосуванні їх у воді мають бактерицидну дію.
Карбонати-пергідрати лужних металів є продуктами сполучення карбонатів лужних металів з НгО»,
Мег2СО»з х НгО», наприклад 2Ме2СОз:З3Н2г2О». Вони називаються також перкарбонатами лужних металів і є в продажу. З економічної і з екологічної точок зору особливо придатним виявився карбонат-пергідрат натрію.
Пероксиди лужноземельних металів і карбонати-пергідрати лужних металів застосовуються переважно в кількісних співвідношеннях від 1:1 до 1:0,03.
Збільшення осадження фосфатів може бути досягнуто, якщо додавати в оброблювану систему кристали- затравки з апатиту або помірно розчинних у воді фосфатних сполук.
Для здійснення способу згідно з винаходом субстанції, що застосовуються, тобто пероксиди лужноземельних металів і, при необхідності, карбонати-пергідрати лужних металів, а також інші необов'язкові компоненти, що застосовуються, наносяться на воду в кількості від 30 до З00г/м?. При обробці осадів, мулу або грунтів із-за звичайно більш високого вмісту окиснюваних речовин додавання субстанцій, які застосовуються згідно з винаходом, може бути в декілька раз більше, ніж відповідні додатки у воду.
Новий спосіб дозволяє також знижувати вміст важких металів і вміст заважаючих аніонів, наприклад РО2У,
МО», 5Оз2, 52. При застосуванні для очистки промислових стоків в деяких випадках можуть бути навіть досягнуті діючі в цей час офіційні граничні величини (приписані нормативи про непрямий спуск), що дасть можливість здійснення прямого спуску стічних вод в водозбірний колодязь.
Пероксиди, які застосовуються згідно з винаходом, і інші компоненти, що застосовуються при необхідності, можуть додаватися в оброблювані системи або як окремі субстанції, або в суміші з іншими, у вигляді твердих речовин, водних розчинів або суспензій. Як подібні тверді тіла розглядаються зокрема силікати, шаруваті силікати або каркасні силікати, переважно з групи цеолітів або бентонітів. По технічним причинам особливо доцільно придавати твердим матеріалам компактну форму і застосовувати їх, наприклад, у вигляді гранул, шариків або таблеток.
При вилученні фосфатів з вод виявилося також доцільним пропускати води через пристрій, що містить компоненти згідно з винаходом, нанесені при необхідності на матеріали-носії. Можливо також пропускання вод по твердому ложу, що містить компоненти згідно з винаходом, причому треба забезпечити час контактування, достатній для того, щоб відбулася реакція між фосфатами і пероксидами.
В залежності від якості води і якості осадів, наприклад, в залежності від вмісту карбонатів, значення рн тощо, можна додавати і інші сполуки, що підвищують якість води або осадів. Як такі сполуки можуть бути названі, наприклад, Са(ОнН)», Сас, СасСо», Сасі», Са(МОз)2, Сабо», СагбіОя, Саг», Са», СаВі», Саз(РОз)», Са«нН (РОл)з, СагР2О;, СагРгО», СаНРО», Са(РОз)з, Са(НгР Оз)» і апатити кальцію, а також їх суміші. В залежності від стану сирої води може виникнути необхідність обробити воду з застосуванням солей лужних або лужноземельних металів, зокрема оксидів, гідроксидів, карбонатів або гідрокарбонатів, щоб підвищити рН. В одному з переважних варіантів здійснення сполуки, які застосовуються згідно з винаходом, представлені в комбінації зі сумішшю з СасСоО»з, Сасі» і/або Са(Моз)», і, при необхідності, солей магнію, а також Мансоз і, при необхідності, КНСО», причому Сасо» і Сасі» і/або Са(МОз)», а також, при необхідності, солі магнію повинні знаходитися в кількісному співвідношенні від 0,011 до 2:11, а СасСі» або Са(МОз)»2, а також, при необхідності, солі магнію і Мансо»з, а також, при необхідності, КНСО»з в кількісному співвідношенні від 1:3 до 2:1. Така суміш і її придатність до очистки вод і осадів описана в європейській патентній заявці ЕР 737169.
Присутність солей, наприклад, заліза і алюмінію, а також оксидів, гідроксидів, гідрокарбонатів, карбонатів, сульфатів, нітратів, хлоридів і фторидів може підвищити ефективність способу: зокрема шляхом додавання металів заліза і алюмінію, а також фторидів, наприклад, у вигляді Мав, КЕ або Мог», або інших іонів з невеликим іонним радіусом, причому ці сполуки застосовуються в такій кількості, що вони не впливають негативно на якість води.
Спосіб згідно з винаходом може застосовуватися для очистки грунтів, осадів в водоймах, мулу і вод/стічних вод у відкритих і закритих водовмісних системах, морської, солонуватої і прісної води в водоймах, наприклад, в водосховищах, штучних і природних озерах, водоймах для купання і рибної ловлі, декоративних ставках і акваріумах. Далі, в технологічних водах, наприклад, в освітлювальних установках, спорудах по очистці стічних вод, установках по утилізації відходів, водоохолоджувальних установках і теплообмінниках, в стічних водах хімічних виробництв або при обробці води, що з'являється при процесах розпаду і конденсації (вода, що просочуються в складських приміщеннях, або конденсат з термічних установок по утилізації відходів) або в процесах вилуговування (наприклад, вода, що просочуються крізь забруднені грунти, осади у водоймах або мул).
Здійснення способу згідно з винаходом може виконуватися шляхом безпосереднього дозування твердих компонентів вручну або за допомогою технічних приладів або допоміжних засобів, таких як, наприклад, дозувальних систем. Матеріал може безпосередньо дозовано вноситися в оброблювану воду або матеріал міститься в твердій формі в ємностях, таких як, наприклад, фільтраційні патрони, прямоточні або вихрові реактори, і крізь них протікає оброблювана вода.
Так дослідження з сильно забрудненими стоками з підприємств по утилізації штучних матеріалів показали, що після відділення продуктів осадження якість технологічної води настільки покращилася, що в деяких випадках був можливий спуск обробленої води в водозбірний колодязь згідно з критеріями приписаних нормативів про непрямий або прямий спуск.
Іншим шляхом застосування компонентів згідно з винаходом є їх введення в грунти, мул або осади водойм за допомогою примусових змішувачів, земляних фрез або інших механічних змішувачів.
Осаджені фосфати можуть знову використовуватися, якщо це дозволяє вміст в них шкідливих речовин, як сировина, наприклад, як добрива, компостні додатки, а також при земляних роботах та у землеробстві.
Застосування згідно з винаходом пероксидів лужноземельних металів разом з ферментною активністю наявних мікроорганізмів підвищує також їх загальну мікробіологічну активність, що веде до прискорення і збільшення процесу мінералізації що можна спостерігати по зменшенню втрат при прожарюванні мінералізованого субстрату.
Приклади
Порівняння стабільності Саб» і суміші з Са(ОН)» і НгО» 1. В хімічну склянку ємністю їл влили 500мл дистильованої води і додали 5г ІХРЕВА 75С (Саб», товар фірми боїмау Іпіегох, Ганновер). Одразу після перемішування перша проба була профільтрована крізь чорний смуговий фільтр і висушена у сушильній шафі при 70"С протягом ночі. По висушеному залишку за допомогою
КмМпох (0,02моль/л) був визначений вміст СаО» і активного кисню (нульове значення) (подвійне визначення).
Результати представлені в наступній таблиці: с- А ко Ж (95 вагових) кисню (о початкове значення через 1 2. П'ять грамів суміші з 5095 (вагових) Са(ОН)» і 5095 (вагових) НгО» було додано в 500мл води. Вже через 1 добу НгОг неможливо було більше виявити аналітичним шляхом.
Дія СаО» на води та осади
Осади з водойма, включаючи воду, що залишилася, були спочатку знекиснені шляхом продувки аргоном, а після цього змішані з ІХРЕАВ 75С (дослід 1) і з ІХРЕВ 60С (дослід 2) (товарні знаки для СаО» фірми боїмау
Іпієгох, Ганновер) в кількості 177г/м3.
Були визначені мікробна активність і втрата при прожарюванні як міра вмісту органічної речовини.
Результати дослідів і результати контрольних дослідів відображені в діаграмі на фіг. 1. Стає ясно, що проби, оброблені згідно з винаходом, виявляють виразну більш високу естеразну активність. Втрата при прожарюванні, що є мірою вмісту органічної речовини в пробі, була також явно нижче.
Вилучення фосфатів
Вода з вмістом фосфатів 320мкг/л була оброблена різними кількостями СаО» (ІХРЕВ 750). Кожний раз визначалася концентрація фосфатів після обробки. На фіг. 2 відображені результати дослідів. Вони показують виразне зниження вмісту фосфатів.
Фіг. 1 о - 20 Б
Б -е-фт я 1. | 29 в 5 реж Ї снення І. Ж Ф гл9 Ва
І Іс с І І й с 851 ще нед о | : і Ов
ЛШ жк ШО дн «І 1 сів ї5 Кк я
Дослід 1 «Дослід? Контрольне Контрольне (177 ум) (77 м) значення значення
А Б
С1ЕСтеразна активність ж Втрати при прожарюванні
Фіг. 2 350 | Початкова концентрація 300 ! 5250
Ж І
2200 4 па: 320 «150: . 5150 до- а 100 ! 56 : , 1,6 37 5.4 45.5. 0 я я пееф- ен кторовнеетюкть нн дол під --4 їбб мій 075 мс 50 мгіп 25 мій Контрольне значення
UA2000116655A 1998-05-14 1999-12-05 Precipitants for phosphates and heavy metals immobilization in waters, soils and/or sludge UA67773C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998121609 DE19821609A1 (de) 1998-05-14 1998-05-14 Verfahren zur Entfernung von Phosphaten und Schwermetallen aus Wässern und Sedimenten
PCT/EP1999/003253 WO1999058457A1 (de) 1998-05-14 1999-05-12 Verfahren zur aufbereitung von wässern, böden, sedimenten und/oder schlämmen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA67773C2 true UA67773C2 (en) 2004-07-15

Family

ID=7867741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2000116655A UA67773C2 (en) 1998-05-14 1999-12-05 Precipitants for phosphates and heavy metals immobilization in waters, soils and/or sludge

Country Status (3)

Country Link
BR (1) BR9910450A (uk)
DE (1) DE19821609A1 (uk)
UA (1) UA67773C2 (uk)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19958271C1 (de) * 1999-12-03 2001-08-30 Klaus Kretschmer Zusammensetzung und Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigten Wässern und Gewässersedimenten
DE102020129852A1 (de) 2020-11-12 2022-05-12 Bwt Holding Gmbh Kartusche sowie Verfahren zur Mineralisierung von Trinkwasser

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419246A (en) * 1982-09-30 1983-12-06 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Removal of heavy metal ions
DE4110055A1 (de) * 1991-03-27 1992-10-01 Degussa Verfahren zum entgiften cyanidischer waessriger loesungen
DE4344926C1 (de) * 1993-12-30 1995-05-18 Thomas Willuweit Zusammensetzung zur Aufbereitung von Wasser und Sanierung von Böden und deren Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19821609A1 (de) 1999-11-18
BR9910450A (pt) 2001-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Van Der Hoek et al. Nitrate removal from ground water
CA2331689C (en) Process for treating waters, soils, sediments and/or silts
US8192626B2 (en) Wastewater chemical/biological treatment method for open water discharge
Baldry et al. Disinfection of sewage effluent with peracetic acid
KR101355178B1 (ko) 음폐수 처리용 및 녹적조 및/또는 악취 제거용 수처리제
KR100702065B1 (ko) 부유물질, 질소 및 인의 동시제거를 위한 수처리분말
Patrick et al. Origins, mechanisms, and remedies of fluoride ions from ground and surface water: A Review
Marzec et al. The use of carbonate-silica rock (opoka) to remove iron, manganese and indicator bacteria from groundwater
Adeyinka et al. Effect of hydrogen peroxide on industrial waste water effluents: a case study of Warri refining and petrochemical industry
UA67773C2 (en) Precipitants for phosphates and heavy metals immobilization in waters, soils and/or sludge
KR101355177B1 (ko) 녹·적조 및/또는 악취 제거용 수처리제
Demirel et al. Simultaneous fluoride and nitrate removal from drinking water using mixotrophic denitrification processes in a fixed bed column reactor
JP3013249B1 (ja) 凝集沈降剤
DE19851345A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Wässern und Sedimenten
Dean Processes for water reclamation
Regnier et al. The elimination of mineral micropollutants
Middleton Advanced wastewater treatment technology in water reuse
CA1160370A (en) Waste water treatment system for elemental phosphorus removal
MXPA00011143A (en) Method for treating waters, soils, sediments and/or sludges
Ratnaweera et al. Planning of reconstruction of purification facilities of water treatment system in the city of Austin (Norway)
Sibley Phosphorus control in passive wastewater treatment and retention works using water treatment residual solids
Cohen et al. Properties and Treatment of Lime-Algae Sludge
SI22584A (sl) Postopek čiščenja tekstilnih barvalnih odpadnih vod s kombinacijo naravnih nosilcev biomase v biofiltru
JPS6231633B2 (uk)
van der Hoek et al. New Technologies for Water Treatment: General Aspects