PL139584B1 - Method of treating industrial waste waters containing complex salts of heavy metals - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania scieków przemyslowych zawierajacych kompleksowe sole metali ciezkich polegajacy na usuwaniu tych zanieczyszczen ze scieków przemyslowych, zwlaszcza ze szlamów pochodzacych z przsmyslu skórzanego.Garbowanie i wyprawianie skór zwierzecych prowadzi do powstawania szlamu zawiera¬ jacego okolo 80 do 95% wody. W zwiazku z duza zawartoscia materialu organicznego szlam ten móglby byc z korzyscia stosowany jako nawóz, gdyby nie byl zanieczyszczony wysoce toksycznymi jonami metali ciezkich, zwlaszcza jonami chromu, zawartymi w chemikaliach stosowanych w produkcji skóry.Spalanie szlamu jest nieekonomiczne, z powodu wysokiej zawartosci wody. Znane sa liczne sposoby kondensacji koloidalnych materialów organicznych za pomoca odpowiednich czynników flokulujacych, w celu polepszenia ich podatnosci na filtrowanie, 'ednakze spo¬ soby te nie rozwiazuja problemu ekonomicznej eliminacji wody.Szlamy o wysokiej zawartosci wody zwykle odprowadza sie do stawów osadowych, jed¬ nakze z powodu coraz ostrzejszych wymagan ochrony srodowiska coraz trudniejszy jest wy¬ bór odpowiedniego miejsca skladowania* W literaturze dotyczacej obecnego stanu techniki w tej dziedzinie br*x danych do¬ tyczacych eliminacji toksycznych materialów i wykorzystywania cennych skladaków szla¬ mów odpadowych.Wynalazek dotyczy sposobu eliminacji ze szlamów odpadowych soli metali ciezkich, zwlaszcza chromu, z uzyskiwaniem pozostalosci zawierajacej materialy organiczne odpowia¬ dajace wymaganiom ochrony srodowiska, które moga byc stosowane w rolnictwie, wynalazek opiera sie na spostrzezeniu, ze zwiazki metali ciezkich obecne jako rózne organiczne lub nieorganiczne kompleksy lub jako nierozpuszczalny w wodzie osad mozna rozkladac za po¬ moca nieorganicznych kwasów i eliminowac z zawiesiny w postaci rozpuszczala w wodzie.2 139 58* Wedlug wynalazku, homogenizowany szlam zawierajacy nie wiecej niz 100 kg/m5, korzys¬ tnie20-40 kg/m5 materialu stalego kontaktuje sie z kwasem siarkowym i mieszanina nieorga¬ nicznych kwasów, takich jak solny, azotowy lub fosforowy zawierajaca co najmniej 3096 wa¬ gowych kwasu siarkowego, w 20 do 100°C, przy energicznym mieszaniu, w taki sposób, by ste¬ zenie kwasu w trakcie dodawania nie przekroczylo 10% wagowych w stosunku do sumarycznej wagi szlamu, a po zakonczmnlu reakcji chemicznych pH mieszaniny reakcyjnej bylo ponizej 1* Ody stezenie materialu stalego w szlamie przekracza powyzsza wartosc, w trakcie obróbki kwasem moze tworzyc sie trwala piana, co znacznie mmniejsza szybkosc reakcji* Gdy kwas lub mieszanina kwasów stosowana do rozkladu kompleksów nie zawieraja kwasu siarkowego, to nastepna separacja, sedymentacja i saczenie zawiesiny sa znacznie trud¬ niejsze niz w obecnosci kwasu siarkowego* Szybkosc rozkladu kompleksów jest zadowalajaca juz w temperaturze pokojowej, dla¬ tego reakcje mozna z powodzeniem prowadzic w oryginalnej, normalnej temperaturze zawie¬ siny, jednakze przez podwyzszenie temperatury reakcja ulega przyspieszeniu* Po zakonczeniu reakcji zaleznej od temperatury zawartosc materialu stalego zawie¬ siny zateza sie, np* przez wyplukanie jonów metali ciezkich woda lub rozcienczonym kwa¬ sem siarkowym, zobojetnienie pozostalosci wapnem gaszonym w zakresie pH 8-10 i wydzie¬ lenie jej z roztworu* Sole metali ciezkich zawarte w roztworze oddzielonym od szlamu za¬ teza sie przez wytracenie i magazynuje jako takie w przeznaczonym do tego miejscu lub, alternatywnie, utylizuje, po oczyszczeniu i separacji* Proces jest przedstawiony na dia¬ gramie blokowym (fig* 1)* Przyklad* Usuwa sie jony chromu z przefermentowanego szlamu odpadowego z przetwórstwa skóry, majacego nastepujacy sklad: zawartosc substancji suchej 200 kg/m5 zawartosc substancji organicznych 100 kg/m5 zawartosc jonów chromu 12 kg/m.Szlam zawiera slady jonów cynku i kadmu i znaczne ilosci jonów zelaza i wapnia* W homogenizatorze 1 szlam miesza sie z woda, w stosunku objetosciowym 1:6, lub z woda zakwaszona zawierajaca jony chromu, wychodzaca z ukladu plukanie-separacja* Za¬ sadniczo jednorodna zawiesina jest wprowadzana do reaktora 2, w którym dodaje sie 96# kwas siarkowy, w ilosci 150 kg na 1 nr szlamu i calosc energicznie miesza, w temperatu¬ rze szlamu, w ciagu 60 minut* Staly material zawiesiny zateza sie w separatorze 3, za- tezony material wprowadza do ukladu plukanie-separacja 4, a nastepnie do ukladu zobo- jetnianie-separacja 5« Jako produkt koncowy otrzymuje sie zawiesine wolna od jonów me¬ tali ciezkich, która zobojetnia sie wapnem gaszonym* Ciecz pluczna z ukladu plucznego k zawraca sie do homogenizatora 1* Zawierajacy chrom roztwór z separatora 3 jest wprowa¬ dzany do reaktora stracajacego 6, w którym za pomoca wapna gaszonego sa wytracane sole metali, w zakresie pH 8 do 10. Stracony osad zawierajacy jony metali ciezkich jest oddzie¬ lany od zasadowej wody w separatorze 7* Sposób jest korzystny, poniewaz - daje zadowalajace rozwiazanie problemów ochrony srodowiska w odniesieniu do szlamów odpadowych z przemyslu skórzanego, czyni zbytecznym zakladanie stawów osadowych i transportowanie toksycznego szlamu; - umozliwia stosowanie szlamu o wyzszej zawartosci materialu organicznego do celów rolniczych, np* do ulepszania gleby; - daje znakomite mozliwosci odzyskiwania wartosciowych skladników otrzymanego osadu, majacego wysoka zawartosc metali ciezkich*139 584 3 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania scieków przemyslowych zawierajacych kompleksowe sole Beteli ciezkich, zwlaszcza szlamów odpadowych z przemyslu skórzanego, znamienny tym, ze szlam homogenizuje sie z woda, otrzymujac zawiesine zawierajaca nie wiecej niz 100, korzystnie 20 do 40 kg materialu stalego w 1 m , dodaje kwasu siarkowego i/lub mieszani¬ ny nieorganicznych kwasów zawierajacej co najmniej 30% wagowych kwasu siarkowego, w taki sposób, by stezenie kwasu nie przekroczylo 10tf wagowych w stosunku do sumarycznej nagi zawiesiny, a pH mieszaniny utrzymywalo sie ponizej 1 po zakonczeniu obróbki kwasem, mie¬ szanine energicznie miesza w 20 do 100°C, w czasie zaleznym od temperatury reakcji, od¬ dziela od zawiesiny kwasna ciecz zawierajaca sole metali ciezkich, roztwór zobojetnia sie korzystnie wapnem gaszonym, wytracajac sole metali w zakresie pH 8 do 10, oczyszcza przez przemycie i odmywa organiczna zawiesina jonów z metali i kwasu* 2* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze ciecze pluczne zawraca sie do sporzadzania zawiesin* SZLAM WODA __ | I i 1. 1 HOMOGENIZATOF ] f 2 I REAKTOR 1 ' 3 SEPARATOR < f I Z I UKLAD PLUKAC NIE-SEPARA- | CJA I 1 l r™"5 i UKLAD ZOBO¬ JETNIANIE- I ISEPAR ACJA | ¦ KWAS SIARKOWY WODA LUB ROZCIENCZONY ["kwas siarko¬ wy | WAPNO GASZO 1 l j CZYNNIK STRACAJACY 1 6 REAKTOR DO WYTRACANIA | j r 7 SEPARATOR NE V OSAD SOLI METALI CIEZKICH WODA SZLAM POZBA¬ WIONY SOLI ME¬ TALI CIEZKICH FiG. 1 PL PL PL

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób oczyszczania scieków przemyslowych zawierajacych kompleksowe sole Beteli ciezkich, zwlaszcza szlamów odpadowych z przemyslu skórzanego, znamienny tym, ze szlam homogenizuje sie z woda, otrzymujac zawiesine zawierajaca nie wiecej niz 100, korzystnie 20 do 40 kg materialu stalego w 1 m , dodaje kwasu siarkowego i/lub mieszani¬ ny nieorganicznych kwasów zawierajacej co najmniej 30% wagowych kwasu siarkowego, w taki sposób, by stezenie kwasu nie przekroczylo 10tf wagowych w stosunku do sumarycznej nagi zawiesiny, a pH mieszaniny utrzymywalo sie ponizej 1 po zakonczeniu obróbki kwasem, mie¬ szanine energicznie miesza w 20 do 100°C, w czasie zaleznym od temperatury reakcji, od¬ dziela od zawiesiny kwasna ciecz zawierajaca sole metali ciezkich, roztwór zobojetnia sie korzystnie wapnem gaszonym, wytracajac sole metali w zakresie pH 8 do 10, oczyszcza przez przemycie i odmywa organiczna zawiesina jonów z metali i kwasu*

2* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze ciecze pluczne zawraca sie do sporzadzania zawiesin* SZLAM WODA __ | I i 1. 1 HOMOGENIZATOF ] f 2 I REAKTOR 1 ' 3 SEPARATOR < f I Z I UKLAD PLUKAC NIE-SEPARA- | CJA I 1 l r™"5 i UKLAD ZOBO¬ JETNIANIE- I ISEPAR ACJA | ¦ KWAS SIARKOWY WODA LUB ROZCIENCZONY ["kwas siarko¬ wy | WAPNO GASZO 1 l j CZYNNIK STRACAJACY 1 6 REAKTOR DO WYTRACANIA | j r 7 SEPARATOR NE V OSAD SOLI METALI CIEZKICH WODA SZLAM POZBA¬ WIONY SOLI ME¬ TALI CIEZKICH FiG. 1