CZ297172B6 - Zpusob zpracování kalu vznikajícího pri zpracování odpadních vod - Google Patents
Zpusob zpracování kalu vznikajícího pri zpracování odpadních vod Download PDFInfo
- Publication number
- CZ297172B6 CZ297172B6 CZ0323099A CZ323099A CZ297172B6 CZ 297172 B6 CZ297172 B6 CZ 297172B6 CZ 0323099 A CZ0323099 A CZ 0323099A CZ 323099 A CZ323099 A CZ 323099A CZ 297172 B6 CZ297172 B6 CZ 297172B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sludge
- solution
- iron
- phosphorus
- metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/004—Sludge detoxification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S210/00—Liquid purification or separation
- Y10S210/902—Materials removed
- Y10S210/906—Phosphorus containing
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Zpusob zpracování kalu vznikajícího pri cistení odpadních vod, který obsahuje fosfor a alespon jeden kov pocházející ze srázecích chemikálií, kterým je dvojmocné zelezo a/nebo trojmocný hliník, pri kterém se pH hodnota kalu nastaví na hodnotu nizsí nez 4, výhodne nizsí nez 2, za úcelem rozpustení fosforu a kovu obsazeného v kalu; zbývající kal se izoluje. Roztok, který je zbaven kalu a který obsahuje fosfor a uvedený kov se zpracuje tak, ze dojde k vysrázení fosforu obsazeného v roztoku ve forme fosforecnanu zelezitého (FePO.sub.4.n.) se separuje. Roztok, který zbyde po separaci fosforecnanu zelezitého (FePO.sub.4.n.) a který obsahuje kov pocházející ze srázecích chemikálií, se recykluje dozpracování odpadních vod. Fosfor obsazený v roztoku se vysrází ve forme fosforecnanu zelezitého (FePO.sub.4.n.) pridáním alespon ekvivalentního mnozství trojmocného zeleza (Fe.sup.3+.n.).
Description
Při zpracování odpadní vody se zpravidla nejprve provádí mechanické oddělení pevných příměsí, například pomocí sít a komor opatřených rošty a způsobem, při kterém se pevné příměsi usazují 15 v předsazeném usazovacím zařízení. Odpadní voda se dále zpracovává chemickou purifíkací a výhodně rovněž biologickou purifíkací. Chemická purifíkace se provádí tak, že se srážecí chemikálie, například soli železa nebo soli hliníku, přidají do vody a vločkují, vysrážejí anebo seberou příměsi obsažené v odpadní vodě, například ve formě fosforečnanů a částic. Při biologické purifíkaci, kterou lze provádět například za použití způsobu aktivovaného kalu nebo pomocí zkrápěné20 ho filtru, se odpadní voda čistí pomocí mikroorganismů. Při zpracování odpadní vody se získá velké množství kalu, se kterým musí být naloženo určitým způsobem. Tento kal se například digeruje, čímž se organické látky převedou pomocí anaerobních mikroorganismů na anorganické. Kal zpracovaný digerací, tj. digerovaný kal, lze použít pro zavážku nebo jako hnojivo. Pokud je digerovaný kal použit jako hnojivo, potom by měl být nejprve zbaven těžkých kovů, tj. kovů ze 25 skupiny sestávající z chrómu, niklu, mědi, zinku, kadmia, olova a rtuti. Kromě toho kal obsahuje přidané srážecí chemikálie, které by se měly, pokud je to možné, z ekonomických důvodů izolovat a recyklovat. Srážecí chemikálie v rámci vynálezu zahrnují sloučeniny obsahující železo a/nebo hliník, například chlorid železitý, síran železnatý, síran železitý, síran hlinitý a polyaluminiumchlorid.
Pro zpracování kalu vznikajícího při zpracování odpadních vod se používá celá řada metod, přičemž příkladem známé techniky je metoda popsaná v dokumentu WO 96/20894 publikovaném 11. července 1996. Podle tohoto dokumentu se kal vznikající při zpracování odpadních vod zpracuje okyselením, při kterém dojde k vysrážení kovů a fosforu z kalu. Po oddělení zbývajícího 35 kalu se nastavením pH hodnoty přibližně na 2 až 4 izolují srážecí chemikálie železa a hliníku ve formě fosforečnanů. Po oddělení vysrážených fosforečnanů se provádí další vysrážení, tentokrát rozpuštěných těžkých kovů, které se vysráží zvýšením pH hodnoty přibližně na 7 až 9 a přidáním srážecích činidel, například sulfidů. Po separaci se sulfidy těžkých kovů uloží, zatímco přefiltrovanou vodu lze opět použít při zpracování odpadní vody. Výsledné fosforečnanové usazeniny, 40 které obsahují fosforečnan železa a případně rovněž fosforečnany hliníku, lze zpracovat s cílem izolovat srážecí chemikálie železa a hliníku přidáním alkalického hydroxidu, například hydroxidu sodného, které vede k vytvoření nerozpustného hydroxidu železa a roztoku obsahujícího rozpustné alkalické fosforečnany a hydroxid hlinitý. Hydroxid železa lze rozpustit v kyselině, například v kyselině chlorovodíkové, v kyselině sírové nebo v kyselině dusičné, a získat tak roztok odpoví45 dající soli železa, který lze použít jako srážecí chemikálii.
Podle výše zmíněného dokumentu WO 96/20894 je železo v kalu přítomno v trojmocné formě nebo se na trojmocnou formu oxiduje přidáním oxidačního činidla peroxidu vodíku. K žádnému přidání trojmocného železa nedochází. Nicméně tento dokument uvádí, že může docházet k při50 dání fosforu ve formě kyseliny fosforečné nebo fosforečnanu s cílem nastavit molámí poměr kyseliny fosforečné ku fosforečnanu přibližně na 1:1.
Jak je zřejmé z výše uvedeného dokumentu WO 96/20894, je kal získaný při zpracování odpadních vod zbavován nežádoucích kovů, například těžkých kovů a fosforu. Kovy pocházející ze 55 srážecích chemikálií, například železo a hliník, se z kalu izolují ve formě fosforečnanů a nemohou být recyklovány přímo do zpracování odpadních vod jako srážecí chemikálie, ale musí být nejprve převedeny dalším rozpouštěním a srážením na vhodné formy. Protože každé rozpouštění a srážení představuje riziko spočívající ve snížení výtěžku, je výhodné, pokud zpracovatelský proces umožní izolovat z kalu vznikajícího při zpracování odpadních vod kovy 5 použité ve srážecích chemikáliích ve formě, kterou lze recyklovat přímo do zpracování odpadních vod, bez potřeby srážecích a rozpouštěcích mezikroků.
Podstata vynálezu
Vynález odstraňuje nebo alespoň redukuje výše zmíněné nedostatky a poskytuje způsob zpracování kalu vznikajícího při čištění odpadních vod, při kterém se železo a/nebo hliník ze srážecích chemikálií rozpustí a izoluje z kalu a získaný roztok se recykluje do zpracování odpadních vod.
Vynález konkrétně poskytuje způsob zpracování kalu vznikajícího při čištění odpadních vod, který obsahuje fosfor a alespoň jeden kov pocházející ze srážecích chemikálií, kterým je dvojmocné železo (Fe2+) a/nebo trojmocný hliník (Al3+), při kterém se pH hodnota kalu nastaví na hodnotu nižší než 4 za účelem rozpuštění fosforu a kovu obsaženého v kalu;
zbývající kal se izoluje;
roztok, který je zbaven kalu a který obsahuje fosfor a uvedený kov se zpracuje tak, že dojde k vysrážení fosforu obsaženého v roztoku ve formě fosforečnanu železitého při pH hodnotě 2 až 3; a ř
i, vysrážený fosforečnan železitý se separuje. Vynález je charakteristický tím, že zbývající roztok, 25 který obsahuje kov pocházející ze srážecích chemikálií, se recykluje do zpracování odpadních vod.
Další výhody a odlišné znaky vynálezu se stanou zřejmými po prostudování následujícího popisu a přiložených nároků.
Stručný popis obrázků
Vynález bude popsán podrobněji s odkazem na doprovodný obrázek, který schematicky znázor35 ňuje výhodné provedení vynálezu.
Kal z čističky odpadních vod (není znázorněna), který mimo jiné obsahuje fosfor ve formě fosforečnanu a kovy pocházející ze srážecích chemikálií, které se používají při čištění odpadních ,vod, se zavádí do prvního kroku I, kde se rozpouští fosfor a kovy obsažené v kalu, které 40 pocházejí ze srážecích chemikálií. Podle vynálezu je kovem nebo kovy, které pocházejí ze srážecích chemikálií, železo a/nebo hliník za podmínek, kdy je železo přítomno ve dvojmocné formě (Fe2+). Původně je železo ve srážecích chemikáliích přítomno ve trojmocné formě (Fe3+), ale jakmile se srážecí chemikálie použije při chemické purifíkaci odpadní vody a dojde k jejímu vyvločkování a k přechodu do kalné fáze, potom se železo zredukuje na dvojmocnou formu, 45 například při digeraci kalu.
V prvním kroku I se fosfor, železo a/nebo hliník obsažené v kalu rozpustí okyselením kalu. Toho se dosáhne podrobením kalu kyselé hydrolýze při pH nižším než 4, výhodně nižším než 2 a za použití kyseliny, jakou je například kyselina sírová. Hydrolýza se provádí za podmínek, které 50 vedou k požadovanému rozpuštění. Pro hydrolýzu není kritická ani teplota ani tlak a lze použít teplotu a tlak okolí. Pokud je to žádoucí, lze například pro urychlení hydrolýzy zvýšit teplotu a/nebo tlak. Teplota se zpravidla může pohybovat v rozmezí přibližně od 0 do 200 °C a výhodně se teplota zvýší například na 100 až 140 °C, Čímž se dosáhne urychlení hydrolýzy. V závislosti na
-2CZ 297172 B6 teplotě se tlak může pohybovat od tlaku okolí (atmosférický tlak) až po tlak přibližně 1 MPa. Existuje mnoho případů, kdy je dostačující pH hodnotou pro hydrolýzu hodnota nižší než 4, nicméně pro úplné rozpuštění fosforu, železa a/nebo hliníku obsažených v kalu je výhodnou pH hodnotou hodnota nižší než 2.
Po ukončení hydrolýzy se zbývající kal a hydrolytické médium zavedou do druhého kroku II, kde dojde k oddělení zbývajícího kalu, například filtrací nebo odstřeďováním.
Po oddělení kalu se roztok zbavený kalu, který obsahuje rozpuštěný fosfor a kov izolovaný z kalu 10 ve formě fosforečnanu a rozpuštěné soli kovů, zavede do třetího kroku III, kde se separují těžké kovy, pokud je tento roztok obsahuje. Těžkými kovy se rozumí, jak již bylo zmíněno výše, kovy ze skupiny sestávající z chrómu, niklu, mědi, zinku, kadmia, olova a rtuti. Pokud roztok neobsahuje žádné kovy nebo pokud mohou být opomenuty, lze tento krok vynechat.
Při separačním kroku ΙΠ se těžké kovy izolují přidáním látky, která tvoří s těžkými kovy nerozpustnou sloučeninu. Touto látkou je výhodně zdroj sulfidových iontů, například sulfid sodný, a těžké kovy se tak vysráží ve formě sulfidů těžkých kovů (HMS).
Alternativně lze fosfor obsažený v roztoku nejprve vy srážet ve formě fosforečnanu železitého za 20 použití níže popsaných kroků IV a V a potom teprve provést vysrážení těžkých kovů přidáním zdroje sulfidových iontů.
Pokud mohou být sulfidy těžkých kovů akceptovány v kalu, který se oddělí po kyselé hydrolýze, potom lze alternativně postupovat tak, že se zdroj sulfidových iontů přidá do procesu dokonce 25 před kyselou hydrolýzou nebo v jejím průběhu. V tomto případě lze následný krok ΙΠ, kde dochází k samostatnému vysrážení sulfidů, vynechat.
Jakmile je roztok zbaven těžkých kovů, zavede se do čtvrtého kroku IV, což je krok, při kterém se pH hodnota roztoku nastaví na 2 až 3, výhodně na 2 až 2,8. Hodnota pH se nastaví přidáním 30 vhodné báze, například hydroxidu sodného nebo oxidu hořečnatého. Nastavení pH hodnoty se provede jako krok, který předchází následnému vysrážení fosforu obsaženého v roztoku ve formě fosforečnanu železitého, který je v daném pH rozmezí nerozpustný.
Pokud byla pH hodnota roztoku již v prvním kroku, ve kterém se pH hodnota nastaví na hodnotu 35 nižší než 4, nastavena na hodnotu ležící v rozmezí 2 až 3, potom není žádná další úprava pH hodnoty po separaci kalu nezbytná.
Roztok z kroku IV, který obsahuje fosforečnan (PO4 3 ), dvojmocné železo (Fe2+) a/nebo hliník (Al3+), se následně zavede do pátého kroku V, kde dojde k vysrážení fosforu obsaženého 40 v roztoku ve formě fosforečnanu železitého (FePO4). Toto vysrážení se provede přidáním do roztoku zdroje trojmocného železa (Fe3+), například chloridu železitého. Za účelem dosažení úplného vysrážení fosforu obsaženého v roztoku se troj mocné železo výhodně přidává alespoň v ekvimolámím množství, tj. v množství, při kterém je molámí poměr trojmocného železa ku fosforu obsaženém v roztoku přibližně alespoň 1:1, například 1 až 1,5:1. Jak již bylo uvedeno 45 výše, fosforečnan železitý je při pH 2 až 3, výhodně 2 až 2,8, nerozpustný a v tomto rozmezí pH se sráží ve velmi čisté formě. Pro dosažení co možná nej kompletnějšího vysrážení fosforu obsaženého v roztoku je třeba učinit mezi přidáním zdroje trojmocného železa a oddělením vytvořeného fosforečnanu železitého určitou prodlevu. Tato prodleva se vhodně pohybuje přibližně od 5 minut do 6 hodin a výhodně přibližně od 30 minut do 1 hodiny. Vysrážený fosfo50 rečnan železitý se následně izoluje z roztoku o sobě známým způsobem, například filtrací nebo odstřeďováním.
Přesto, že byl způsob podle vynálezu výše popsán tak, že se krok IV, při kterém se provádí nastavení pH roztoku, provádí před krokem V, při kterém se přidává zdroj trojmocného železa 55 (Fe3+), je zřejmé, že relativní pořadí kroků IV a V není pro vynález kritické. V mnoha případech může být tedy výhodné nejprve přidat zdroj trojmocného železa a teprve potom nastavit pH hodnotu na 2 až 3. V tomto případě se výše zmíněná prodleva realizuje ve spojitosti s regulací pH hodnoty.
Po odstranění vysráženého fosforečnanu žělezitého obsahuje zbývající roztok kov pocházející ze srážecích chemikálií, kterým je dvojmocné železo (Fe2+) a/nebo trojmocný hliník (Al3+). Tento roztok, který je zbaven kalu, těžkých kovů a fosforečnanu a obsahuje železo a hliník, se recykluje do čištění odpadních vod, kde je opět použit jako srážecí chemikálie. Aby byl tento roztok funkční jako srážecí chemikálie, je třeba převést dvojmocné železo obsažené v tomto roztoku do jeho trojmocné formy. To se výhodně provádí tak, že čištění odpadních vod zahrnuje aerobní biologicio kou purifikaci a roztok přidaný do tohoto purifíkačního kroku se zoxiduje z dvojmocného železa na trojmocné železo. Pokud roztok obsahuje pouze hliník, může být v podstatě přidán v libovolném okamžiku, v průběhu čištění odpadní vody. Dvojmocné železo obsažené v roztoku lze zoxidovat na jeho trojmocnou formu libovolným dalším způsobem, například přidáním peroxidu vodíku. V tomto případě lze roztok přidat do procesu čištění odpadní vody rovněž v libovolném 15 okamžiku.
Fosforečnan železitý (FePO4) získaný výše popsaným vysrážením lze použít jako hnojivo v zemědělství. Z fosforečnanu železitého je rovněž možné izolovat trojmocné železo a použít ho opět jako srážecí činidlo. Izolace železitého iontu se provádí srážením fosforečnanu železitého alkálií, například hydroxidem sodným, za vzniku hydroxidu železitého, který se separuje a zpra20 cuje pomocí kyseliny, například kyseliny chlorovodíkové nebo sírové, za vzniku odpovídající železité soli, kterou lze následně použít jako srážecí činidlo.
Je zřejmé, že vynález nabízí snadný způsob izolace kovu pocházejícího ze srážecích chemikálií z kalu a recyklaci tohoto kovu do procesu čištění odpadních vod. Tím, že se kov při provádění 25 způsobu podle vynálezu udržuje permanentně v roztoku a neseparuje se v jednom nebo více srážecích krocích, se ztráty tohoto kovu minimalizují. Možnost izolace trojmocného železa, které přestavuje srážecí činidlo pro fosfor obsažený v kalu, činí způsob podle vynálezu vysoce ekonomickým.
Kromě recyklace železa a hliníku do procesu čištění odpadních vod, kde mohou být opět použity jako srážecí chemikálie, je další výhodou vynálezu, že kal získaný tímto způsobem, který je zbaven nežádoucích příměsí, může být použit například jako hnojivo. Veškeré těžké kovy obsažené v kalu a výhodně izolované jako samostatná sraženina mohou být uloženy nebo dále zpracovány s cílem izolovat jednotlivé těžké kovy. Způsobem podle vynálezu lze konečně izolovat i 35 fosfor obsažený v původním kalu a to ve formě fosforečnanu železitého, který, jak již bylo diskutováno výše, lze zpracovat způsobem, při kterém se izoluje trojmocné železo. Při izolaci trojmocného železa se fosforečnan získá ve formě fosforečnanu sodného (Na3PO4), který lze například použít jako surový materiál při výrobě hnojivá v zemědělství nebo jako surový materiál při výrobě saponátů a pracích prostředků.
Jak je zřejmé zvýše uvedeného popisu, způsob podle vynálezu zcela eliminuje emisi škodlivých nebo nežádoucích látek nebojí alespoň redukuje na minimální úroveň, takže jej lze považovat za ekologicky příznivý způsob zpracování kalu vznikajícího při čištění odpadních vod.
Následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně stanoven přiloženými patentovými nároky.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Kal vznikající při čištění odpadní vody v poloprovozním zařízení se podrobil kyselé hydrolýze při pH 1,6 a teplotě přibližně 140 °C, přičemž tato hydrolýza trvala přibližně 1 hodinu. Srážecí
-4CZ 297172 B6 ií: í i
í chemikálie obsahovaly jak chlorid železitý, tak síran železitý a polyaluminiumchlorid, takže kal obsahoval jak dvojmocné železo (Fe2+), tak trojmocný hliník (Ar+). Po hydrolýze se zbývající kal oddělil odstřeďováním a roztok zbavený kalu (čirá fáze) se použil v testu, který se prováděl při teplotě přibližně 20 °C. Do roztoku se za stálého míchání, které mělo zabránit usazování, přidala 5 železitá sůl, která je podrobně definována v tabulce 1, a to v množství, které poskytlo molámí poměr Fe3+:PO43 1:1. Potom se do roztoku za stálého míchání přidal hydroxid sodný, který nastavil pH hodnotu roztoku na 2,6. Při této pH hodnotě se z roztoku vysrážel fosforečnan železitý FePO4, který se po jednohodinovém srážení za stálého míchání izoloval z roztoku filtrací přes GF/A filtr. U zbývajícího roztoku se provedla analýza obsahu dvojmocného železa (Fe2+) a ío trojmocného hliníku (Al3+). Získané výsledky jsou shrnuty v tabulce 1. V tabulce 1 Fe2+ „in“ a
Al3+ „in“ označují obsah dvojmocného železa (Fe2+) resp. trojmocného hliníku (Al3+) v původním kalu. Fe2+ „out“ a Al3+ „out“ označují obsah dvojmocného železa (Fe2+) a trojmocného hliníku (AI3*) v konečném recyklovaném roztoku. P „recyklovaný“, Fe2+ „recyklovaný“ a Al3+ „recyklovaný“ označují procento fosforu, dvojmocného železa resp. trojmocného hliníku, které se 15 recyklovalo do procesu čištění odpadních vod.
Tabulka 1
Fe3+-zdroj | Fe3+/P in | P recyklovaný | Fe2+ in | Fe2+ out | Fc2* recyklovaný | Al3+ in | AI3 out | Al3+ recyklovaný |
(mol/mol) | (%) | (mg/1) | (ml/1) | (%) | (mg/1) | (mg/1) | (%) | |
JKL1» | 1:1 | 3,6 | 726 | 631 | 87 | 27 | 20 | 74 |
PIX-1112) | 1:1 | 3,0 | 726 | 654 | 90 | 27 | 19 | 70 |
PIX-1153) | 1:1 | 8,4 | 726 | 670 | 92 | 27 | 20 | 74 |
1) JKL = produkt na bázi chloridu a síranu železa, ve kterém 1,1,6 % hmotn. tvoří trojmocné železo (Fe3+) a maximálně 20 % hmotn. chloridové ionty (Cl-) a 20 % hmotn. síranové ionty (SO4 2-). JKL lze získat od společnosti Kemira Kemwater, Helsingborg, Švédsko.
2) PIX-111 = chlorid železa s 13,7 % hmotn. trojmocného železa (Fe3+) a 26 až 28 % hmotn. chloridových iontů (CL). P1X-111 lze získat od společnosti Kemira Kemwater, Helsingbord, Švédsko.
3) PIX-115 = síran železa obsahující 11,5 % hmotn. trojmocného železa (Fe3+) a 32 % hmotn. síranových iontů (SO4 2~). P1X-115 lze získat od společnosti Kemira Kemwater, Helsingborg, Švédsko.
Jak je zřejmé z tabulky 1, vynález umožňuje recyklovat přibližně 90 % dvojmocného železa (Fe2+) a přibližně 75 % trojmocného hliníku (Al3+), které pocházejí ze srážecích chemikálií, 40 z kalu.
Příklad 2
Kal získaný z komerční čističky odpadních vod, která používá jako srážecí chemikálie chlorid železitý a síran železa se podrobil ve dvou různých testech (test 1 a 2) kyselé hydrolýze prováděné přibližně 1 hodinu při pH 1,8 a teplotě přibližně 140 °C. Po hydrolýza se zbývající kal oddělil pomocí odstředivé dekantační nádoby a roztok zbavený kalu (čirá fáze) se použil v testu, který se prováděl při teplotě přibližně 50 až 60 °C. Železitá sůl se přidala do roztoku, který se nacházel ve 50 směšovacím tanku v množství, které poskytlo molámí poměr Fe3+ ku PO4 3- přibližně 1:1.
Přidaným trojmocným železem byl chlorid železitý obsahující 13,7 % hmotn. Fe3+ a 26 až 28 % hmotn. chloridových iontů (CF). Tento produkt lze získat od společnosti Kemira Kemwater, Helsingborg, Švédsko, pod obchodním označením PIX-111. Retenční doba ve směšovacím tanku byla 30 minut. V dalším směšovacím tanku se za účelem nastavení pH hodnoty 2,1 až 2,8 přidal 55 hydroxid sodný. Retenční doba v tomto směšovacím tanku byla 30 minut. Při tomto nastavení pH hodnoty se vysrážel fosforečnan železitý (FePO4), který se oddělil tak, že se roztok ze směšovacího tanku odčerpal do odstředivé dekantační nádoby. Pro podpoření dobré dekantace se do dekantační nádoby přidal kationtový polymer Zetag 89 od společnosti Allied Colloid, Velká Británie. Potom se provedla analýza obsahu dvojmocného železa (Fe2+ „in“) v původním kalu a
-5CZ 297172 B6 obsahu dvojmocného železa (Fe2+ „out“) ve finálním roztoku. Výsledky z testu 1 a 2 jsou shrnuty v tabulce 2 a představují průměrné hodnoty získané při provádění testů s dobou trvání 4 hodiny (test 1) a 6 hodin (test 2).
Tabulka 2 ukazuje, že lze alespoň 80 % dvojmocného železa (Fe2+) obsaženého v kalu recyklovat (Fe2+ „recyklovaný“) do procesu čištění odpadní vody.
Tabulka 2
Fe3+-zdroj | Fe3+/P (mol/mol) | Fe2+ in (mg/1) | Fe2+ out (mg/1) | Fe2+ recyklovaný (%) | |
Test 1 | PIX-111 | 1,07:1 | 56 | 47 | 84 |
Test 2 | PIX-111 | 1,30:1 | 39,5 | 32,6 | 83 |
PATENTOVÉ
NÁROKY
Claims (8)
1. Způsob zpracování kalu vznikajícího při čištění odpadní vody a obsahujícího fosfor a alespoň jeden kov, který pochází ze srážecích chemikálií a kterým je dvojmocné železo (Fe2+) | 25 a/nebo trojmocný hliník (Ál3+), | při kterém se pH hodnota kalu nastaví na hodnotu nižší než 4 a tím dojde k rozpuštění fosforu a kovu obsaženého v kalu;
| zbývající kal se izoluje;
Í roztok, který je zbaven kalu a který obsahuje fosfor a uvedený kov se zpracuje tak, že dojde
30 k vysrážení fosforu obsaženého v roztoku ve formě fosforečnanu železitého (FePO4) při pH l hodnotě
2 až 3 přidáním alespoň ekvivalentního množství trojmocného železa (Fe3+); a
Ivysrážený fosforečnan železitý se separuje; vyznačený t í m , že se zbývající roztok, který obsahuje kov pocházející ze srážecích chemikálií, recykluje do zpracování odpadních vod.
' 35 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že kovem pocházejícím ze srážecích chemikálií je dvojmocné železo (Fe2+).
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že se pH hodnota kalu nastaví na hodnotu nižší než 2, což je hodnota, při které se rozpustí fosfor a kov obsažený v kalu.
4. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačený tím, že zbývající roztok —*=- obsahuje dvojmocné železo (Fe2+) a recykluje se do zpracování odpadní vody před aerobním biologickým purifíkačním krokem.
r- 45
5. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačený tím, že zbývající roztok * obsahuje dvojmocné železo (Fe2 ) a recykluje se do aerobního biologického purifikačního kroku
I zpracování odpadních vod.
6. Způsob podle některého z nároků laž5, vyznačený tím, že se těžké koyy v kalu, 50 které se rozpustily jakmile se pH hodnota kalu nastavila na hodnotu nižší než 4 a které jsou po 1' separaci zbývajícího kalu přítomny v roztoku zbaveném kalu, vysrážejí ve formě sulfidů ! přidáním zdroje sulfidových iontů do roztoku po separaci zbývajícího kalu.
i?
t
-6CZ 297172 B6
7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že se zdroj sulfidových iontů přidá do roztoku před vysrážením fosforu obsaženého v roztoku.
8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačený tím, že se fosfor a kov, který 5 pochází ze srážecích chemikálií a který je přítomen v kalu, rozpustí kyselou hydrolýzou prováděnou při teplotě 0 až 200 °C.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9700917A SE511166C2 (sv) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | Förfarande för behandling av slam från avloppsvattenrening |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ323099A3 CZ323099A3 (cs) | 2000-08-16 |
CZ297172B6 true CZ297172B6 (cs) | 2006-09-13 |
Family
ID=20406146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ0323099A CZ297172B6 (cs) | 1997-03-14 | 1998-03-12 | Zpusob zpracování kalu vznikajícího pri zpracování odpadních vod |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6217768B1 (cs) |
EP (1) | EP0968138B1 (cs) |
JP (1) | JP2001515406A (cs) |
AT (1) | ATE248778T1 (cs) |
AU (1) | AU717290B2 (cs) |
BR (1) | BR9808333A (cs) |
CA (1) | CA2282280C (cs) |
CZ (1) | CZ297172B6 (cs) |
DE (1) | DE69817783T2 (cs) |
DK (1) | DK0968138T3 (cs) |
ES (1) | ES2201455T3 (cs) |
IL (1) | IL131454A (cs) |
MY (1) | MY128901A (cs) |
NO (1) | NO319611B1 (cs) |
PL (1) | PL190380B1 (cs) |
SE (1) | SE511166C2 (cs) |
TR (1) | TR199902180T2 (cs) |
WO (1) | WO1998041479A1 (cs) |
ZA (1) | ZA982150B (cs) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003900241A0 (en) * | 2003-01-21 | 2003-02-06 | Australian Organic Resources Pty Ltd | The extraction and treatment of heavy metals in sewage sludge |
WO2004080562A2 (en) * | 2003-03-12 | 2004-09-23 | University Of Delaware | Chemical treatment for control of sulfide odors in waste materials |
SE525083C2 (sv) | 2003-04-23 | 2004-11-23 | Kemira Kemi Ab | Sätt att behandla rötslam |
JP2004330039A (ja) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Ngk Insulators Ltd | リン及び凝集剤の回収方法 |
US6982036B2 (en) * | 2003-07-21 | 2006-01-03 | Ch2M Hill, Inc. | Chemically enhanced primary sludge fermentation method |
US7384573B2 (en) * | 2005-04-18 | 2008-06-10 | Ken Brummett | Compositions for wastewater treatment |
US7569147B2 (en) * | 2005-09-02 | 2009-08-04 | Siemens Water Technologies Corp. | Screening of inert solids from a low-yield wastewater treatment process |
US20070062882A1 (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-22 | Water Environment Research Foundation | Method to control odors from dewatered biosolids cake |
GB2430793A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-04 | Bookham Technology Plc | Bragg grating reflection strength control |
WO2007088138A1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Feralco Ab | Method for treatment of sludge |
WO2007103499A2 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Siemens Water Technologies Corp. | Multivalent metal ion management for low sludge processes |
US7927493B2 (en) * | 2007-05-11 | 2011-04-19 | Ch2M Hill, Inc. | Low phosphorus water treatment methods |
US8894856B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-11-25 | Evoqua Water Technologies Llc | Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods |
US8623213B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-07 | Siemens Water Technologies Llc | Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods |
US8894857B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-11-25 | Evoqua Water Technologies Llc | Methods and systems for treating wastewater |
WO2011068931A1 (en) | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Siemens Industry, Inc. | Systems and methods for nutrient removal in biological treatment systems |
US8721887B2 (en) | 2009-12-07 | 2014-05-13 | Ch2M Hill, Inc. | Method and system for treating wastewater |
US8808544B2 (en) | 2010-08-18 | 2014-08-19 | Evoqua Water Technologies Llc | Contact-stabilization/prime-float hybrid |
US9359236B2 (en) | 2010-08-18 | 2016-06-07 | Evoqua Water Technologies Llc | Enhanced biosorption of wastewater organics using dissolved air flotation with solids recycle |
IT1402751B1 (it) * | 2010-11-12 | 2013-09-18 | Ecir Eco Iniziativa E Realizzazioni S R L | Metodo per il condizionamento di scorie derivate da smaltimento di impianti nucleari |
FR2979756B1 (fr) | 2011-09-07 | 2013-10-04 | Commissariat Energie Atomique | Procede de recyclage de batteries au lithium et/ou d'electrodes de telles batteries |
AU2014262972B2 (en) | 2013-05-06 | 2017-09-28 | Evoqua Water Technologies Llc | Wastewater biosorption with dissolved air flotation |
US9108868B1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-08-18 | Premier Magnesia, Llc | Treatment of potable water |
JP6508675B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2019-05-08 | 地方独立行政法人 岩手県工業技術センター | リン酸鉄の回収方法 |
EP3458412A1 (en) * | 2016-05-18 | 2019-03-27 | Kemira OYJ | Production of a phosphate containing fertilizer |
WO2019094645A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Reticle Inc. | Methods of treating water to remove contaminants and water treatment plants for the practice thereof |
EP3849948A4 (en) | 2018-09-13 | 2022-07-20 | Pressley, Richard | METHODS AND SYSTEMS FOR BIOSOLIDS DIGESTION AND PHOSPHORUS RECOVERY |
US11383999B1 (en) | 2018-11-16 | 2022-07-12 | Tanmar Rentals, Llc | Portable apparatus and method for treating wastewater |
CN113105054A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-13 | 瀚蓝工业服务(嘉兴)有限公司 | 一种含磷废酸与含铁蚀刻废液综合资源化利用的方法 |
CN113354145B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-07-22 | 重庆大学 | 一种给水污泥的应用及含铬废水的处理方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4416779A (en) * | 1981-11-24 | 1983-11-22 | Ripl Wilhelm K | Method for producing an aqueous solution of high phosphorous content |
EP0530396A1 (de) * | 1991-09-04 | 1993-03-10 | INDUSTRIE AUTOMATION SONDERTECHNIK GmbH & CO KOMMANDITGESELLSCHAFT | Verfahren zur Phosphatfällung mit Eisenhydroxid |
WO1996020894A1 (en) * | 1994-12-30 | 1996-07-11 | Kemira Chemicals Oy | Method for treating waste water sludge |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3785797A (en) * | 1968-10-09 | 1974-01-15 | Chemical Construction Corp | Production of nitrophosphate fertilizer |
US5190655A (en) * | 1989-01-11 | 1993-03-02 | Karlsson Johan L I | Water purification process 2 |
DE4013375C2 (de) * | 1990-04-26 | 1994-12-22 | Passavant Werke | Verfahren zum Entfernen von gelösten und in Suspensa enthaltenem Phosphor aus Abwasser |
US5141646A (en) * | 1991-03-12 | 1992-08-25 | Environmental Resources Management, Inc. | Process for sludge and/or organic waste reduction |
FI97288C (fi) * | 1993-08-26 | 1996-11-25 | Kemira Oy | Jätevesilietteen käsittelymenetelmä |
FR2729653B1 (fr) * | 1995-01-20 | 1998-04-24 | Atochem Elf Sa | Procede de dephosphatation ameliore des eaux residuaires |
-
1997
- 1997-03-14 SE SE9700917A patent/SE511166C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-03-12 PL PL98335720A patent/PL190380B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 DE DE1998617783 patent/DE69817783T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-12 DK DK98909934T patent/DK0968138T3/da active
- 1998-03-12 WO PCT/SE1998/000444 patent/WO1998041479A1/en active IP Right Grant
- 1998-03-12 AT AT98909934T patent/ATE248778T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 BR BR9808333A patent/BR9808333A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 TR TR1999/02180T patent/TR199902180T2/xx unknown
- 1998-03-12 EP EP98909934A patent/EP0968138B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-12 ES ES98909934T patent/ES2201455T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-12 CA CA 2282280 patent/CA2282280C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-12 IL IL13145498A patent/IL131454A/xx not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 CZ CZ0323099A patent/CZ297172B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-03-12 JP JP54041698A patent/JP2001515406A/ja active Pending
- 1998-03-12 AU AU64292/98A patent/AU717290B2/en not_active Ceased
- 1998-03-13 ZA ZA982150A patent/ZA982150B/xx unknown
- 1998-03-13 MY MYPI9801104 patent/MY128901A/en unknown
-
1999
- 1999-09-09 NO NO19994375A patent/NO319611B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-09-14 US US09/395,739 patent/US6217768B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4416779A (en) * | 1981-11-24 | 1983-11-22 | Ripl Wilhelm K | Method for producing an aqueous solution of high phosphorous content |
EP0530396A1 (de) * | 1991-09-04 | 1993-03-10 | INDUSTRIE AUTOMATION SONDERTECHNIK GmbH & CO KOMMANDITGESELLSCHAFT | Verfahren zur Phosphatfällung mit Eisenhydroxid |
WO1996020894A1 (en) * | 1994-12-30 | 1996-07-11 | Kemira Chemicals Oy | Method for treating waste water sludge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9808333A (pt) | 2000-05-16 |
DE69817783T2 (de) | 2004-07-15 |
IL131454A (en) | 2003-02-12 |
PL190380B1 (pl) | 2005-12-30 |
CZ323099A3 (cs) | 2000-08-16 |
DK0968138T3 (da) | 2003-12-29 |
ES2201455T3 (es) | 2004-03-16 |
PL335720A1 (en) | 2000-05-08 |
NO994375D0 (no) | 1999-09-09 |
SE9700917D0 (sv) | 1997-03-14 |
WO1998041479A1 (en) | 1998-09-24 |
NO994375L (no) | 1999-09-09 |
MY128901A (en) | 2007-02-28 |
SE9700917L (sv) | 1998-09-15 |
IL131454A0 (en) | 2001-01-28 |
DE69817783D1 (de) | 2003-10-09 |
CA2282280C (en) | 2007-01-30 |
EP0968138B1 (en) | 2003-09-03 |
US6217768B1 (en) | 2001-04-17 |
AU717290B2 (en) | 2000-03-23 |
CA2282280A1 (en) | 1998-09-24 |
ATE248778T1 (de) | 2003-09-15 |
JP2001515406A (ja) | 2001-09-18 |
SE511166C2 (sv) | 1999-08-16 |
EP0968138A1 (en) | 2000-01-05 |
ZA982150B (en) | 1998-09-15 |
AU6429298A (en) | 1998-10-12 |
NO319611B1 (no) | 2005-08-29 |
TR199902180T2 (xx) | 1999-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ297172B6 (cs) | Zpusob zpracování kalu vznikajícího pri zpracování odpadních vod | |
JP3284275B2 (ja) | 廃水スラッジの処理方法 | |
CZ55096A3 (en) | Process of treating sludge of waste water containing at least one metal | |
US6106717A (en) | Method for treating organic waste water | |
EP0080981B1 (en) | A method for producing an aqueous solution of high phosphorous content, recovering iron compounds constituting precipitating agents, and separating heavy metals in a sewage-water or raw-water purification plant | |
JP5118572B2 (ja) | 下水処理方法 | |
FI97289B (fi) | Menetelmä ainakin yhden metallin talteenottamiseksi hapolla käsitellystä jätevesilietteestä | |
JP5720722B2 (ja) | 難生物分解性有機物含有水の処理方法及び処理装置 | |
JPH0124558B2 (cs) | ||
JP3277832B2 (ja) | 下水処理水から回収したリンの処理方法 | |
JP2548096B2 (ja) | カドミウムを含む廃水の処理方法 | |
AU749246B2 (en) | Process for separation of heavy metals from residues by use of ethylene-diamine-disuccinic acid (EDDS) complexant | |
MXPA99008418A (en) | A method for treating sludge from wastewater treatment | |
JP7240577B2 (ja) | 銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水の処理方法 | |
KR100503632B1 (ko) | 고농도의 질소와 인을 함유하는 금속표면처리 산업폐수의처리장치 및 방법 | |
JPH10180266A (ja) | 無電解ニッケルめっきのめっき廃液処理方法 | |
JP2000334472A (ja) | 排水の処理方法 | |
JPS59375A (ja) | 生物難分解性物質を含む廃水の処理方法 | |
JPH0461717B2 (cs) | ||
JP2003211190A (ja) | 汚泥からのリン回収方法 | |
JPH1157791A (ja) | 有機性汚泥のりん除去方法 | |
JP2000093706A (ja) | 凝集沈澱処理設備 | |
JP2834082B2 (ja) | アンチモン含有水の処理方法 | |
JPH06485A (ja) | キレート排水の処理方法 | |
JPS5942099A (ja) | 生物難分解性物質を含む廃水の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20110312 |