DE55149C

DE55149C - Verfahren zur Reinigung und Desinfektion von Wässern mittelst Magnesia und Schwefeleisen

Info

Publication number: DE55149C
Application number: DENDAT55149D
Authority: DE
Original assignee: P. BEUSTER in Görlitz
Anticipated expiration: 1909-07-06

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Dem hydratischen Schwefeleisen wohnt bekanntlich die Eigenschaft inne, sich an freier Luft und in alkalischen Flüssigkeiten ungemein leicht zu oxydiren, während es in sauren Flüssigkeiten in das entsprechende Eisensalz übergeführt wird. Diese Eigenschaft benutzt das neue Verfahren, um auf einfache und billige Weise die in Wässern vorhandenen gelösten · organischen Stoffe zu oxydiren. Zu dem Zwecke wird das zu reinigende Wasser alkalisch gemacht und eine dünne und gleichmäfsige Schicht hydratischen Schwefeleisens in geeigneter Weise auf dem Boden der Klär-· vorrichtung hervorgebracht. Dadurch, dafs diese Schwefeleisenschicht sich zu oxydiren sucht, entzieht sie dem darüber stehenden Wasser den Sauerstoff und dieses wird dadurch angeregt, den Sauerstoff wieder aus der Luft zu absorbiren. Es findet also auf diese Weise ein fortwährendes Durchsaugen von Sauerstoff durch das zu reinigende W^Tasser statt und dadurch eine sehr wirksame Unschädlichmachung der gelösten organischen Stoffe. ■ . ■

Bekanntlich werden Eisenoxydulhydrat oder dessen Salze zur Reinigung und Klärung von .Abwässern, besonders solchen, welche Schwefelwasserstoff entwickeln, bereits seit langer Zeit angewendet. Durch Bindung von Schwefelwasserstoff entsteht in solchen Wässern ebenfalls Schwefeleisen, welches in ähnlicher Weise oxydirend wirken würde, wenn es nicht sehr bald von Schlammschichten bedeckt würde. Zudem bildet sich hierbei das Schwefeleisen nur stellenweise, und zwar dort, wo die Schwefelwasserstoffblasen aufsteigen.

Die Eigenschaften des Schwefeleisens, sich in alkalischen Flüssigkeiten zu oxydiren, in Ver-, bindung mit Magnesia für die rationelle Reinigung von Wässern zu verwerthen, bildet das Wesen der vorliegenden Erfindung.

Magnesia wird aus dem Grunde gewählt, weil sie sich sehr' schwer an der Luft carbonisirt, und weil die Verbindung der Magnesia mit Kohlensäure in viel überschüssigem Wasser gelöst bleibt und ebenfalls alkalisch reagirt.
' Bei dem bisher zur Reinigung von Abwässern hauptsächlich angewendeten Kalk ist das Gegenlheil der Fall. Der Kalk, welcher mit den organischen Stoffen des Abwassers lösliche Verbindungen eingeht, neutralisirt sich verhältnifsmäfsig rasch an der Luft und fällt als unlöslicher kohlensaurer Kalk zu Boden. Das der Alkalität beraubte Wasser zersetzt sich rasch und befördert die Bildung von Spaltpilzen aller Art, wie sich dies in der Praxis stets gezeigt hat. Eine Oxydirung von hydratischem Schwefeleisen könnte unter diesen Umständen nicht mehr statthaben.

Die Magnesia als solche besitzt ebenfalls die Eigenschaft, die suspendirten organischen Stoffe der verunreinigten Wässer zu zersetzen und unlösliche, dabei unschädliche Niederschläge zu bilden. Führt man nun gleichzeitig mit der Magnesia fortwährend geringe Mengen hydratischen Schwefeleisens zu, so dafs sich' beide gleichmäfsig und innig mit dem zu reinigenden Wasser vermengen, so wird sich das Schwefeleisen in dünner Schicht auf dem Boden der Klärvorrichtung vertheilen und die oben bezeichnete Oxydation auf die gelöst bleibenden organischen Stoffe ausüben.

Es ist indessen nicht nöthig, dafs so viel Magnesia zugeführt wird, als zur vollkommenen Zersetzung der suspendirten organischen Stoffe nothwendig wäre, sondern man kann die Magnesia zum Theil durch den billigeren Kalk ersetzen, wenn nur darauf Rücksicht genommen wird, dafs nach der Neutralisation des Wassers durch Kalk so viel Magnesia zugesetzt wird, dafs durch sie eine alkalische Reaction hervorgerufen wird. Dadurch können die oben erwähnten üblen Folgen des Kalkzusatzes nicht zur Geltung kommen.

Die praktische Ausführung des Verfahrens ist folgende: . -

Bei sauer reagirenden, mit organischen Stoffen verunreinigten ..Wässern wird so viel Kalk zugeschlagen, bis eine neutrale Reaction eintritt, hierauf wird so viel Magnesia (25 bis ioo pCt. des Kalkes) zugeführt, bis das Wasser kräftig alkalisch reägirt.

Das hydratische Schwefeleisen wird am besten durch eine Mischung von 1 Theil Schwefelnatrium und 10 Theilen Eisenchlorür in 800 Theilen Wasser erzeugt. Das so entstehende hydratische Schwefeleisen bleibt zum gröfsten Theil in der überschüssigen Eisenchlorürlösung in feinem Zustande yertheilt, und nur sehr wenige Flocken scheiden sich ab. Auf diese Weise wird die Zuführung des Schwefeleisens (weil in fein zertheilter Form) in das zu- reinigende Wasser sehr erleichtert. Durch die Ein-. führung des Eisenchlorürs wird das mit Kalk neutralisirte und mit Magnesia alkalisirte Wasser durch Bildung vonChlorcalcium bezw. Chlormagnesium in seiner alkalischen Reaction geschwächt.

Die Zersetzung geht vor sich nach der Formel: Fe Cl₂ -}- Mg 0+H₂O = Fe(OHJ₂ + Mg Cl₂. Es ist daher hei der Wahl der .Zusatzmengen der- Chemikalien darauf Rücksicht zu nehmen, dafs immer noch eine schwache überschüssige Alkalität (etwa V₁₀₀₀ bis Y₅₀₀), d.h. auf 1000 Theile oder 500 Theile Wasser •1 Theil Magnesia, welche die alkalische Reaction hervorruft, vorhanden bleibt, um die oben charakterisirte Wirkung des Schwefeleisens zu gewährleisten.

Das Schwefeleisen und das Eisenhydroxydul verwandeln sich unter diesen Umständen in Eisenhydroxyd. Entwickeln sich aus dem Wasser Schwefelwasserstoffgase, so werden dieselben durch das letztere sofort gebunden und das entstandene Schwefeleisen wird dann gleichfalls oxydirend wirken, so lange es nicht von den nachfolgenden Niederschlagen zu stark bedeckt wird. Dann wird man durch erneute Zufuhr von Schwefeleisen für die permanente Wirkung sorgen müssen.

Der Unterschied in der Anwendung von Eisenhydroxydul und hydratischem Schwefeleisen ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht: , ' -

Fig. ι zeigt, in welcher Weise die Bildung des Schwefeleisens bei Zuführung von Eisenhydroxydul vor sich geht. Die einzelnen Schwefeleisenstellen sind von Schlammschichten überdeckt.

Fig. 2 zeigt die Schwefeleisenschichten bei der continuirlichen Zuführung desselben. Das Schwefeleisen schlägt sich immer von neuem auf den alten Schlammschichten nieder.

Claims

Patent-Anspruch:

Die Klärung und Desinficirung von verunreinigten Wässern, Jauchegruben, Schlammteichen durch die combinirte Verwendung von Kalk, Magnesia und in Eisenchlorür fein zertheiltem hydratischen Schwefeleisen derart, dafs bei einer durch Magnesia hervorgebrachten Alkalitat:
.i. das Schwefeleisen durch die Verwandlung in Eisenhydroxyd und
2. das Eisenhydroxydul ebenfalls durch Verwandlung in Eisenhydroxyd Sauerstoff aus der Luft durch die Wasserschichten saugt und dadurch die darin enthaltenen gelösten organischen Stoffe oxydirt.

Hierzu^i Blatt Zeichnungen.