DE19650355A1

DE19650355A1 - Filtermedium zur Reduktion von Schwermetallen aus Abwässern und Verfahren zu seiner Durchführung

Info

Publication number: DE19650355A1
Application number: DE1996150355
Authority: DE
Inventors: Alfons Dipl Chem Dr Wuesteneck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-09-24

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Filtermedium zur Reduktion von Schwermetallen aus Abwässern und ein Verfahren zu seiner Durchführung.

Schwermetalle aus Abwässern werden nach dem Stand der Technik mittels Kalkmilch ausgefällt, oder mit Ionenaustauschern entfernt.

Bei der Fällung mit Kalkmilch sind Dosier station, Meß- und Regeltechnik und Schlammbe handlung zusätzlich erforderlich. Diese Maß nahmen erfordern hohen Investitions- und Personal-Aufwand.

Die Technik des Ionenaustausches wird nur bei der Absicht der Rückgewinnung von Metallen eingesetzt. Diese Arbeitsweise erfordert einen hohen Wartungsaufwand bei hohem Preis für die Austauschermasse.

Diese Nachteile werden durch den Einsatz des Filtermediums der Erfindung vermieden.

Material in der Zusammensetzung des Filter mediums der Erfindung wird in der Technik bisher nur als Entsäuerungsmittel bei der Aufbereitung von Trinkwasser verwendet.

Es besteht ein erhebliches Vorurteil der Technik gegen den Einsatz solcher Massen. Es wird nicht erwartet, daß diese außer der Wirkung als Neutralisationsmittel auch die Eigenschaft haben, Schwermetall-Ionen durch Fällung auszutauschen. Eine solche Fällung würde auch zu einer Blockierung führen und den Durchfluß zum Stillstand bringen.

Dieses Vorurteil der Technik wurde erst durch das Filtermedium der Erfindung überwunden. Dieses ermöglicht überraschend einen fort laufenden, chargenweisen oder kontinuierlichen Betrieb mit Abwässern mit einem hohen Gehalt an Schwermetallen.

Das Filtermedium der Erfindung gestattet diesen technischen Betrieb durch feinteilige Ausfällung der Schwermetalle als Hydroxide oder als Carbonate.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Filter medium zu erfinden, welches aus Schwermetall haltigen Industrieabwässern Schwermetalle unlöslich ausfällt und zu einen Abwasser mit einem nur sehr geringen Restgehalt an Schwer metall unterhalb eines zulässigen, unteren Grenzwertes oder zu einem praktisch Schwermetall freien Abwasser führt.

Es ist weiter die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, welches mit geringen Investierungskosten im störungsfreien Betrieb mit nur geringen Wartungskosten die technische Durchführung gestattet.

Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, welches eine einfache Entsorgung der Schwermetall-haltigen, verbrauchten Masse des Filtermediums gestattet. Das Filtermedium der Erfindung ist in den Patentansprüchen 1-3 definiert.

Die Unteransprüche 4-10 beanspruchen die technische Durchführung des Verfahrens zur Reduktion des Gehaltes an Schwermetallen in Abwässern, insbesondere in Industrieabwässern.

Das Verfahren der Erfindung ist in dem Verfahrens schema, Figur, erläutert.

Es bedeuten in den Ziffern:

Bezugszeichenliste

1

Zulauf des Abwassers

2

Aufwärtsstrom

3

Lochplatte zum Durchfluß und zur Auflage des Filtermediums

4

Filtermedium größerer Dimension des Granulates

5

Filtermedium kleinerer Dimension des Granulates

6

Filterfließ zur Abdeckung

7

Überlauf zum Austritts des von Schwermetall-reduzierten oder praktisch gereinigten Abwassers

Ausführungsbeispiel

In einem Industriebetrieb der Metallverarbeitung fallen etwa 200 l/Tag Abwasser mit einem Cu-Gehalt von 5 mg/l an.

In der Filteranlage der Erfindung wird ein Calzinat als Granulat aus Mg-oxi-hydroxid der Körnung von 2-5 mm in einer Schichthöhe von 0,7 m und darüber ein solches Granulat von 0,5-2 mm einer Schichthöhe von 0,3 m von unten nach oben im Aufwärtsstrom durch Einleiten mit einer elektrischen Pumpenvorrichtung durchflossen mit einer Fließgeschwindigkeit im Filtermedium von 200 l/ Tag, entsprechend 12 cm/h.

Die Standzeit des Filtermediums beträgt bereits über 150 Arbeitstage. Es sind bis jetzt 2.430 mg Cu-Ionen mit 500 g Filtermedium aus dem Abwasser abgetrennt worden.

Es wurde ein praktisch Schwermetall-freier Ablauf mit nur 0,022 mg/m Cu erzielt.

Das Filtermedium der Erfindung gestattet auch die Reduktion anderer Schwermetalle durch Ausfällung, deren Löslichkeit schwerer ist als die von Ca- und Mg-Ionen.

Das Filtermedium der Erfindung bietet den technischen Vorteil, daß eine Reduktion an Schwermetall störungsfrei im Aufwärtsstrom des Abwassers in der Filtereinheit auch kontinuierlich durchgeführt werden kann, wie durch Umschalten: und Entleeren einzel ner Filtereinheiten der Anlage und nach Füllung mit frischem Filtermedium und Wieder zuschalten in das Verfahren.

Das Verfahren der Erfindung bietet auch den Vorteil der einfachen Entsorgung des ver brauchten Filtermediums nach Ablaufen des Abwassers ohne eine besondere Spülung und ohne weitere Hilfsmittel.

Claims

1. Filtermedium zur Reduktion von Schwermetallen aus Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus einen Calcinat aus Ca/ oder Mg- Verbindungen aus Einfach- oder Doppelsalzen, vorzugsweise etwa der Formel MgO.Mg(OH)₂, besteht und Schwermetall-Ionen als Hydroxide aus dem Abwasser ausfällt.

2. Filtermedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus dem technischen Produkt Typ Hydrolit-Mg als Granulat der AKDOLIT GmbH, D-42498 Wülfrath, besteht.

3. Filtermedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Schwermetall- Ionen als Carbonate aus Abwasser ausfällt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Schwermetallreduktion aus Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß Schwermetall haltige Abwässer, insbesondere der Metall verarbeitung, in einer Filteranlage mit einem oder mehreren Filterrohren als Filtereinheiten an der Unterseite über den Zulauf (1) im Aufwärtsstrom (2) über eine Lochplatte (3) eingeleitet werden und dabei eine Schicht (4) aus Filtermedium durch strömen einer Körnung des Granulates von etwa 2-10 mm, vorzugsweise von 2-5 mm, und gegebenenfalls darüber eine Schicht (5) aus Filtermedium durchströmen einer Körnung von etwa 0,5-2 mm und die Durchlauf strömung so eingestellt wird, daß die Ausfällung der Schwermetall-Ionen als Hydroxide oder Carbonate durch Aus tausch mit Mg- oder Ca-Ionen aus dem Filtermedium zu einem Restgehalt an Schwermetall- Ionen unter 0,5 bis 0,001 mg/l führt und das praktisch nur noch untere Grenzkonzentration an Schwermetal len aufweisende Abwasser abgeführt wird, und über ein Filterfließ (6) über den Überlauf (7) abfließt und das mit Schwer metall als Hydroxid oder Carbonat ange reicherte Filtermedium zur gesonderten Entsorgung aus dem Filterrohr abgetrennt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit im Filtermedium 5-20 cm/h, vorzugs weise 10-15 cm/h beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Füllhöhe in der Filter anlage mit gröberer Körnung des Filter mediums von 2-5 mm eine Schichthöhe von 0,5-1 m und darüber mit geringerer Körnung von 0,5-2,5 mm eine Schichthöhe von 0,3-0,5 m beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Filterrohr, vorzugs weise aus Edelstahl, einen Durchmesser von 0,3-0,8 m aufweist.

8. Verfahren nach den Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranlage mit mehreren Einheiten in Parallel- oder Hintereinander-Schaltung betrieben wird, derart, daß eine Umschaltung des Zuflusses des Abwassers erfolgen kann und der Zufluß mit hoher Konzentration an Schwermetall auf Filtereinheiten mit bereits mehr ver brauchtem Filtermedium und danach das bereits in der Schwermetallkonzentration herabgesetzte Abwasser auf noch weniger oder noch nicht verbrauchtes Filtermedium geleitet wird zur Ausfällung der Schwer metallionen bis auf den zu erzielenden Restgehalt.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß Überlauf (7) der Filter anlage eine für sich bekannte CO₂-Neutra lisation nachgeschaltet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß durch Abschalten einzelner Filtereinheiten mit verbrauchtem Filter medium diese für sich entleert werden können und nach erneuter Füllung mit frischem Filtermedium diese wieder zuge schaltet werden können und dadurch ein kontinuierlicher Betrieb des Einleitens des an Schwermetallen zu reduzierenden Abwassers erfolgen kann.