DD209430A5 - Verfahren zur entgiftenden behandlung von abwasserschlamm der lederindustrie - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur entgiftenden Behandlung und gegebenfalls zur Verwertung von toxische Schwermetallkomplexe und organische Stoffe enthaltendem Abwasserschlamm der Industrie, insbesondere der Lederindustrie, bei dem man den Abwasserschlamm unter Verischen mit Wasser zu einer hoechstens 100kg/m hoch 3, vorzugsweise 20 bis 40kg/m hoch 3 Feststoffe enthaltenden Abwasserschlamm-Suspension homogenisiert, die erhaltene Suspension mit Schwefelsaeure oder mit einem mindestens 30% Schwefelsaeure enthaltenden Mineralsaeure-Gemisch derart versetzt, dass die Saeurekonzentration der Schlammsuspension dabei 10Gew.-% nicht ueberschreitet und der pH-Wert der Suspension nach Beendigung der Saeurezugabe unter 1 bleibt, woraufhin man das angesaeuerte Gemisch bei 20 Grad bis 100 Grad C zur Zersetzung der Schwermetallkomplexe ruehrt, die die entstehendenen Schwermetatallsalze enthaltende saure Loesung von dem Schlamm trennt und zweckmaessig mit Kalkmilch neutralisiert. DieMetallsalze werden dann bei einem pH von 8 bis 10 ausgefaellt, und der abgetrennte Schlamm wird durch Waschen von den Schwermetallionen und Saeuren befreit.
Description
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Verfahren zur entgiftendenBehandlung von Abwasserschlamm, insbesondere der Lederindustrie.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur entgiftenden Behandlung und gegebenenfalls Verwertung von toxische Schwermetallkomplexe und organische Verunreinigungen enthaltenden Abwasserschlämmen der Industrie, insbesondere der Lederindustrie.
Beim Gerben und Zurichten von Rohhäuten entsteht 80 bis 95 % Wasser enthaltender Abwasserschlamm, der auf Grund seines hohen Gehalts an organischen Stoffen als vorzügliche pflanzliche Nährmittel verwertet werden könnten, wenn sie keine toxischen Bestandteile enthalten wurden. Die bei der Lederherstellung verwendeten Chemikalien enthalten nämlich erhebliche Mengen von Schwermetallionen, insbesondere von Chromionen, deren toxische Wirkung eine derartige Verwertung dieser Abwasserschlamme unmöglicht macht.
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Eine Verbrennung dieser Abwasserschlämme kann wegen des hohen Wassergehalts der Schlamme wirtschaftlich nicht erfolgen. Es wurden zwar verschiedene Verfahren zur Verdichtung der in kolloidaler Verteilung vorhandenen organischen Stoffe durch Verwendung von verschiedenen Plokkuliermitteln vorgeschlagen, um die Schlamme filtrierbar zu machen, eine wirtschaftlich durchführbare Entwässerung dieser Abwasserschlämme ist rjeodch noch immernicht möglich.
Die viel Wasser enthaltenden Abwasserschlämme werden zur Zeit meistens in Speicherteichen gelagert, wegen der toxischen Wirkung der Schwermetallverbindungen bereiten aber auch die immer strenger werdenden Umweltschutz-Vorschriften bei dieser Lagerung der Abwasserschlämme erhebliche Schwierigkeiten.
Bisher ist noch kein den Forderungen der Praxis genügendes -Verfahren zum Entfernen der toxischen Bestandteile und zur Verwertung der wertvollen Komponenten der Abwasserschlämme bekannt.
Ziel der Erfindung ist die Ausarbeitung eines Verfahrens, welches das Entfernen der Chrom- und sonstigen Schwermetallverbindungen aus den Abwasserschlämmen derart ermöglicht, daß dabei die organische Stoffe enthaltenden Rückstände in eine den Umweltschutz-Vorsehriften entsprechende und sogar landwirtschaftlich verwertbare Form gebracht werden können.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die in Form von verschiedenen organischen und anorganischen Komplexen bzw. in Wasser unslöslichen Fiederschlägen vorhandenen Schwermetallverbindungen durch Mineralsäuren zersetzt und in wasserlösliche Form gebracht und dann aus dem Schlamm entfernt werden können.
Das Wesen der' Erfindung besteht darin, daß der homogenisierte, höchstens 100 kg/m , vorzugsweise 20 bis 40 kg/nr Trockenmaterial enthaltende Schlamm bei 20 bis 1000C unter intensivem Rühren mit Schwefelsäure oder mit einem neben mindestens 30 % Schwefelsäure auch andere Mineralsäuren, wie Salzsäure, Salpetersäure und/oder Phosphorsäure enthaltenden Säuregemisch behandelt wird, wobei die Säurekonzentration in der Suspension während der Säurezugabe 10 Gew.% nicht überschreiten darf und der pH-Wert der Lösung nach Beendigung der chemischen Reaktionen niedriger als sein muß. Ein Überschreiten des oben angegebenen maximalen Trockensubstanzgehalts der Suspension ist nachteilig, da in diesem Fall bei der Säurezugabe eine stabile Schaumbildung auftreten kann, wodurch die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen, erheblich herabgesetzt wird.
Es wäre ebenfalls nachteilig, für die Säurebehandlung ein Säuregemisch ohne Schwefelsäure zu verwenden, da in solchen Fällen die Trennung, Sedimentierung oder Filtrierung der mit der Säure behandelten Suspension wesentlich schwieriger und langsamer wird als bei den mit Schwefelsäure bzw. mit schwefelsäurehaltigen Säuregemischen behandelten Schlammsuspensionen.
Die Reaktionsgeschwindigkeit der Zersetzung der Komplexe ist bereits bei Raumtemperatur genügend groß, so daß die Reaktion schon bei der normalen Temperatur der Suspension
durchgeführt werden kann, gewünschtenfalls kann man aber die Reaktionsgeschwindigkeit durch Erwärmen der Suspension noch steigern.
Nach der Beendigung der Reaktion kann die Peststoff-Konzentration der Suspension, z.B. durch Sedimentieren, noch erhöht werden, dann wird der Schlamm mit Wasser oder mit verdünnter Schwefelsäure bis zum vollständigen Entfernen der Schwermetallionen gewaschen und mit Kalkmilch neutralisiert, und von der Flüssigkeit abgetrennt. Aus der abgetrennten Lösung können die Schwermetallsalze in an sich bekannter Weise ausgefällt und entw^eder als Abfall entfernt oder gereinigt und verwertet werden.
Das prinzipielle Arbeitsschema des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Pig. dargestellt. Dia näheren Einzelheiten des Verfahrens.können aus dem nachfolgenden Beispiel entnommen werden.
Es wird ein Abwasserschlamm der Lederindustrie mit der folgenden Zusammensetzung verarbeitet:
Trockensubstanzgehalt 200 kg/m
Organische Stoffe 100 kg/m-3
Chromionengehalt 12 kg/m .
Ferner enthält der Schlamm Spuren von Zink- und Cadmiumionen, sowie erhebliche Mengen von Eisen- und Calciumionen.
Der Schlamm wird im Homogenisator 1 im Volumenverhältnis von 1:6 mit Wasser oder mit einem aus der Fabrikation stammenden, Säure und Chromionen enthaltenden Abwasser vermischt. Die praktisch homogene Suspension wird in den Reaktor 2 geleitet, wo zu .jedem Kubikmeter aufzuarbeitenden
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Schlammes 150 kg 96 %ige Schwefelsäure zugesetzt werden und die Aufschlämmung bei der gegebenen Temperatur 60 Minuten lang lebhaft gerührt wird. Anschließend wird der Feststoffgehalt der Suspension im Separator 3 konzentriert. Der auf diese Weise konzentrierte Schlamm wird im Wasch-Separator 4 durch Waschen von den Schwermetallionen befreit und dann im leutralisier-Separator 5 mit Kalkmilch neutralisiert. Von hier werden einerseits der von den toxischen Schwermetallionen befreite, mit Kalkmilch neutralisierte Schlamm und andererseits ein in den Homogenisator 1 zurückführbares Was chwas s er entnommen.
Die aus dem Separator 3 entnommene chromhaltige Lösung wird in den Abscheider 6 weitergeleitet, wo die Metallsalze durch Zugabe von Kalkmilch bei einem pH-Wert von 8-10 ausgefällt werden. Der auf diese Weise erhaltene, Schwermetallionen enthaltende Niederschlag wird dann im Separator 7 von dem kalkhaltigen Wasser abgetrennt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt die folgenden Vorteile mit sich:
- durch das neue Verfahren können die mit der Unterbrindung der Abwasserschlämme der Lederfabrikation verbundenen Probleme gelöst werden; es sind keine Speicherteiche erforderlich und auch die mit der Weiterleitung des Schlammes entstehenden Transportkosten können eingespart werden;
- der große Mengen von organischen Stoffen enthaltende Schlamm kann in der Landwirtschaft, z.B. zur Bodenmeliöration, verwertet werden;
- durch die Weiterverarbeitung der zurückgewonnenen schwer- - metallsalzhaltigen Niederschläge können die darin enthaltenen wertvollen Metallverbindungen wieder verwertet werden.
Claims (3)
- -G- <L· ^1 Erfindungsanspruch:7 19 4 71. Verfaiiren zur entgiftenden Behandlung und gegebenenfalls zur Verwertung von toxische Schwermetallkomplexe und organische Stoffe enthaltendem Abwasserschlamm der Industrie, ins besondere der Lederindustrie, gekennzeichnet dadurch, daß man den Abwasserschlamm unter Vermischen mit Wasser zu einer höchstens 100 kg/m , vorzugsweise 20 bis 40 kg/m Feststoffe enthaltenden Abwasserschlamm-Suspension homogenisiert und die erhaltene Suspension mit Schwefelsäure oder mit einem mindestens 30 % Schwefelsäure enthaltenden Mineralsäure-Gemisch versetzt, wobei die Säurekonzentration der Schlammsuspension 10 Gew.% nicht überschreiten und der pH-Wert der Suspension nach Beendigung der Säurezugabe unter 1 bleiben muß, woraufhin das angesäuerte Gemisch bei 20 bis 100 C bis zur Zersetzung der Schwermetallkomplexe gerührt, die die entstandenen Schwermetallsalze enthaltende saure Lösung von dem Schlamm getrennt und zweckmäßig mit Kalkmilch neutralisiert wird, und daß anschließend die Metallsalze bei einem pH-Wert von 8-10 ausgefällt werden und der abgetrennte Schlamm durch Waschen von den Schwermetallionen und von Säuren befreit wird.
- 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man das saure Waschwasser zur Herstellung der Schlammsuspension zurückführt.
- 3. Verwendung des nach dem Verfahren nach Punkt 1 und 2 erhaltenen gereinigten Schlammes zur Bodenmelioration.- Hierzu 1 Blatt Zeichnung -
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