DE2925591A1

DE2925591A1 - Abwasserbehandlungsmittel, verfahren zur abwasserbehandlung und verwendung desselben und dabei verwendete vorrichtung

Info

Publication number: DE2925591A1
Application number: DE19792925591
Authority: DE
Inventors: Tohru Gomi; Akio Sakotani
Original assignee: KATSUKAWA HEITARO
Current assignee: KATSUKAWA HEITARO
Priority date: 1978-06-27
Filing date: 1979-06-25
Publication date: 1980-01-03
Also published as: US4277346A; FR2429753A1; GB2024191A; GB2024191B

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

HEITARO KATSUKAWA Tokio / Japan

Möhlstraße 37 D-8000 München 80

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

2 δ« Juni 1979

HK-1 Dr.F/rm

Abwasserbehandlungsmittel, Verfahren zur Abwasserbehandlung und Verwendung desselben und dabei verwendete Vorrichtung

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft Abwasserbehandlungsmittel zum Klären von Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen enthaltendem Abwasser, Verfahren zur Klärung von Abwasser mit Hilfe solcher Abwasserbehandlungsmittel und dabei verwendete Vorrichtungen, insbesondere Abwasserbehandlungsmittel zum Klären farbiger Abwasser oder von Abkochbädern oder Färbeflotten hohen chemischen Sauerstoffbedarfs aus Textilwerken durch einstufige Adsorption und Oxidation, Verfahren zum Klären von Abwasser unter Verwendung solcher Abwasserbehandlungs- oder -klärmittel und dabei verwendete Vorrichtungen.

Von den Verfahren zum Behandeln von gebrauchten (und als Abwasser zu verwerfenden) Abkochbädern und Färbeflotten aus Textilveredelungsbetrieben bedient man sich üblicherweise des Aktivschlammverfahrens, eines Koagulationsverfahrens oder eines Aktivkohleadsorptionsverfahrens.

In den meisten Fällen enthält aus Textilveredelungsbetrieben abgelassenes Abwasser an von Farbstoffen verschiedenen Substanzen organische Substanzen, wie Schlichtemittel, z.B. Stärke, Polyvinylalkohol und Carboxymethylcellulose, und oberflächenaktive Mittel. Daneben enthalten diese Abwasser noch die verschiedensten Farbstoffe, z.B. Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe und Schwefelfarbstoffe. Folglich sind aus Textilveredelungsbetrieben stammende Abwasser hinsichtlich ihrer Eigenschaften, z.B. chemischer Sauerstoffbedarf, S.S., Farbeigenschaften und Schaumbildungseigenschaften, sehr verschieden.

Nachteilig an dem Aktivschlammverfahren sind der hohe Raumbedarf für die Anlagen und die Schwierigkeiten der Betriebssteuerung. Das Verfahren wird in starkem Maße durch die Temperatur des zu behandelnden Abwassers beeinflußt und erfordert eine genaue Steuerung der Wassertemperatur. Weiterhin muß sehr sorgfältig für eine geeignete Luftzufuhr gesorgt v/erden. Auch die sonstigen zu beachtenden Steuerungsfaktoren bereiten unerfahrenen Bedienungspersonen große Schwierigkeiten. Schließlich können im Rahmen eines Aktivschlammverfahrens oberflächenaktive Mittel und Farbstoffe nicht vollständig entfernt v/erden.

Das Koagulationsverfahren hat ebenfalls einen großen Raumbedarf für Absetztanks und Eindicker. Ein weiteres Problem ist, daß bei diesem Verfahren die meisten oberflächenaktiven Mittel und einige Farbstoffe durch die Koagulationsmittel nicht entfernt werden können.

Der Hauptnachteil des Aktivkohleadsorptionsverfahrens besteht darin, daß einige Farbstoffe und organische Substanzen durch Aktivkohle nicht adsorbiert v/erden können.

Es ist folglich bei Durchführung der bekannten Verfahren nicht möglich, auf einmal Abkochbäder und farbige Abwässer mit den verschiedensten Farbstoffen und sonstigen organischen Substanzen erfolgreich zu behandeln. Folglich werden üblicherweise derartige Abwasser durch Kombination nach zwei oder mehreren kombinierten Abwasserbehandlungsverfahren behandelt. Selbst bei derartigen Kombinationsverfahren ist eine vollständige Entfernung der Verunreinigungen nur schwer zu erreichen.

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Ir — & —

In den Figuren 1 und 2 sind typische Fließbilder bekannter Verfahren dargestellt. Hierbei wird das zu behandelnde (als Abwasser abzulassende) Abkoch- und Färbebad 1 bezüglich sei-

nes pH-Werts eingestellt. Dann gelangt es in einen Koagulationstank 3, in \relchem ein Koagulationsmittel 4, z.B. Aluminiumsulfat, zugesetzt wird. Aus dem Koagulationstank 3 gelangt das Abwasser in einen Absetztank 5, wird dann in einem Tank 6 mit Aktivschlamm behandelt und schließlich in einem letzten Absetztank 7 absetzen gelassen. Gegebenenfalls wird noch eine Aktivkohleadsorptionssäule 8 nachgeschaltet.

Bei dem durch das Fließbild gemäß Figur 1 dargestellten Verfahren werden die Farbstoffe in dem Koagulationstank 3, die sonstigen organischen Substanzen in dem den Aktivschlamm enthaltenden Tank 6 behandelt bzw. entfernt. Bei dem durch das Fließbild gemäß Figur 2 dargestellten Verfahren wird in ähnlicher Weise vorgegangen, wobei jedoch die wegen ihrer extrem niedrigen Konzentration bis zum letzten Absetztank noch nicht entfernten Farbstoffe und sonstigen organischen Substanzen im Rahmen einer Nachbehandlung entfernt werden.

Wie aus den Fließbildern hervorgeht, erfordern die bisher durchgeführten bekannten Verfahren große Anlagen mit großem Raumbedarf, die nur schwierig zu steuern sind. Darüber hinaus kranken sie an einem niedrigen Wirkungsgrad, so erfordert das in Figur 1 schematisch dargestellte Verfahren etwa 520 min, das in Figur 2 schematisch dargestellte Verfahren etwa 550 min, bis das Abwasser das gesamte System vollständig durchlaufen hat.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, im Rahmen von Abwasserbehandlungsverfahren einen hauptsächlich aus Aluminiumoxid

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bestehenden Aluminiumabfallschlamm zu verwenden. Bei einem Verfahren werden der Aluminiumabfallschlamm und eine saure Lösung dem zu behandelnden Abwasser zugemischt, dann wird zur Herbeiführung einer Koagulation das Gemisch mit Natriumhydroxid versetzt, worauf die gebildeten Agglomerate auf 400° bis 500⁰C erhitzt werden (offengelegte JA-Patentanmeldung 45 454/1976). Bei einem anderen Verfahren wird ein bei einer Temperatur von 70° bis 1200⁰C wärmebehandelter Aluminiumabfallschlamm verwendet (vgl. offengelegte JA-Patentanmeldung 123 487/1974).

Bei ersterem Verfahren wird der Aluminiumabfallschlamm als Koagulationsmittel, bei letzterem Verfahren als Adsorptionsmittel verwendet. Beide Verfahren kranken jedoch immer noch daran, daß sie große Anlagen benötigen und einen großen Raumbedarf haben und daß sie mit anderen Arten von Behandlungsverfahren kombiniert werden müssen.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Abwasserbehandlungsmittel für die verschiedensten Farbstoffe und/oder sonstigen organischen Substanzen, z.B. oberflächenaktive Mittel, enthaltenden Abwässer durch gleichzeitige, einstufige, adsorptive und oxidative Entfernung der genannten Verunreinigungen und eine zur Durchführung des Abwasserbehandlungsverfahrens geeignete, kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zu schaffen.

Früher wurde bereits gefunden, daß ein durch Wärmebehandeln eines Gemischs aus einem wasserunlöslichen Calciumsalz mit einer vornehmlich aus Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid bestehenden Masse in bestimmtem Verhältnis erhaltenes Produkt Gase und Schwermetalle leicht zu adsorbieren vermag.

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Weitere Untersuchungen haben mn gezeigt, daß ein durch Vermischen mindestens eines wasserunlöslichen Calciumsalzes (Komponente A) mit einer vornehmlich aus Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid bestehenden Masse (Komponente B) im Molverhältnis 3 : 1 bis 1:3 und Wärmebehandeln des erhaltenen Gemischs bei einer Temperatur zwischen 100° und 450⁰G erhaltenes Produkt eine hervorragende oxidative Adsorptionsfähigkeit besitzt und daß sich beim Inberührungbringen dieses Produkts beliebige, in Abwasser enthaltene Farbstoffe und sonstige organische Substanzen gleichzeitig durch Adsorption und Oxidation vollständig entfernen lassen. Auf dieser Erkenntnis beruht die vorliegende Erfindung.

Als Komponente B des erfindungsgemäßen Abwasserbehandlungsmittels kann man Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid oder beliebige Massen, die vornehmlich aus Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid bestehen, beispielsweise den bei der Aluminiumeloxierung ausgetragenen Aluminiumschlamm, verwenden. Beispiele für als Komponente A verwendbare Calciumsalze sind u.a. Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Calciumoxalat, Calciumphosphat und Calciumfluorid. Die genannten Calciumverbindungen können alleine oder in Kombination miteinander zum Einsatz gelangen. Ferner eignen sich auch Massen, die solche Calciumverbindungen als Hauptbestandteil enthalten, z.B. verunreinigtes Calciumsulfat aus der Abgasentschwefelung mit Hilfe von Kalkmilch.

Das Molverhältnis Komponente A zu Komponente B muß im Bereich von 3 : 1 bis 1:3 liegen. Vorzugsweise sollte es 1 : 1 betragen. Wenn das Molverhältnis 3 übersteigt, sinkt die oxidative Adsorptionsfähigkeit des Produkts. Wenn das Molverhältnis unter 1/3 liegt, geht die mechanische Festig-

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/to

keit des Produkts verloren. Gegebenenfalls kann dem Gemisch zur leichteren Granulierung ein Bindemittel, z.B. ein Phenolharz, zugesetzt werden.

Das Gemisch aus den Komponenten A und B wird danach auf Temperaturen zwischen 100° und 450⁰C erhitzt.

Wenn die Wärmebehandlungstemperatur außerhalb des angegebenen Bereichs liegt, sinken sowohl die oxidative Adsorptionsfähigkeit als auch die mechanische Festigkeit des Produkts. Vorzugsweise sollte das Gemisch zu kleinen kugeligen Körnchen eines Durchmessers von etwa 3 bis 6 mm ausgeformt werden.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Abwasserbehandlungsverfahrens wird das erhaltene Abwasserbehandlungsmittel in eine Säule gepackt. Durch diese wird dann Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen enthaltendes Abwasser strömen gelassen. Während dieses einfachen Vorgangs werden die in dem Abwasser enthaltenen Farbstoffe und sonstigen organischen Substanzen in einer einzigen Stufe entfernt. Selbstverständlich können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung auf höchst erfolgreiche Weise sowohl Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen alleine oder aber häusliche Abwässer behandelt werden.

Eine noch wirksamere Entfernung der Farbstoffe und/oder sonstiger organischen Substanzen erreicht man, wenn diese Verunreinigungen enthaltendes Abwasser durch eine mit dem granulierten Abwasserbehandlungsmittel gepackte Säule unter gleichzeitigem Einblasen eines inaktiven Gases, z.B. von Luft, durch den Boden der Säule zur Aufwirbelung des Abwasserbehandlungsmittels abwärts fließen gelassen wird. Die Art

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und Weise, in der das Abwasser mit dem Abwasserbehandlungsmittel in Berührung gebracht wird, ist nicht auf das geschilderte Verfahren beschränkt. Man kann sich vielmehr sämtlicher praktikabler Verfahren bedienen. So kann beispielsweise das Abwasserbehandlungsmittel in granulierter oder pulveriger Form dem Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen in einer Konzentration von 5 ppm oder mehr enthaltenden Abwasser zugesetzt v/erden, worauf einige s oder langer gerührt wird und dann Absetzmaßnahmen ergriffen werden.

Der Grund dafür, warum sich das erfindungsgemäße Abwasserbehandlungsmittel durch derart hervorragende Eigenschaften, wie sie übliche Abwasserbehandlungsmittel nicht aufweisen, auszeichnet, ist noch nicht vollständig geklärt. Vermutlich beruht dies darauf, daß das erfindungsgemäße Abwasserbehandlungsmittel im Gegensatz zu üblichen Abwasserbehandlungsmitteln mit nur Adsorptionsfähigkeit sowohl eine oxidative Wirkung entfaltet als auch eine Adsorptionsfähigkeit besitzt.

In Figur 3 ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Abwasserbehandlungsverfahrens geeignete Vorrichtung im Querschnitt dargestellt. Sie besteht aus einer Säule 1, die mit dem erfindungsgemäßen Abwasserbehandlungsmittel 2 gepackt ist. An ihrem unteren Ende besitzt die Säule 1 eine trichterförmig ausgebildete Wandung 3 sowie ein Ventil 4 zur Entnahme der Beschickung. Durch Düsen 5 wird ein inaktives Gas, z.B. Luft, eingeleitet. Dieses inaktive Gas wird durch ein Zufuhrrohr 6 zugeführt. Durch Löcher 7 wird die Flüssigkeit zu- oder abgeleitet. Die Flüssigkeitszufuhr bzw. -entnahme erfolgt über Zufuhr- bzw. Entnahmeleitungen 8 und 9. Die Löcher 5 und 7 besitzen einen Innendurchmesser, der geringer ist als die Größe der Säulenbeschickung. Sie befinden sich am unteren Ende und einwärts gerichteten Teil der Säule 1

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in einer Neigung von 50° oder weniger, vorzugsweise 30° bis 20°, bezogen zur Wandung des trichterförmigen Abschnitts der Säule. Wenn der Neigungswinkel 50° übersteigt, besteht eine Neigung zur Verstopfung im Säuleninneren. Wenn der Neigungswinkel 20° unterschreitet, bereitet die Installation der Löcher in der Wand Schwierigkeiten.

Die Durchführung einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigung wird im folgenden anhand einer im Abwärtsstrom durchgeführten Ausführungsform näher erläutert.

Das zu behandelnde Abwasser wird über das obere Ende der Säule 1 zugeführt. Unter Abwärtsbewegung durch die Spalte zwischen der Packung bzw. Beschickung 2 werden die in dem Abwasser enthaltenen Verunreinigungen durch das Behandlungsmittel adsorbiert. Das derart gereinigte Abwasser strömt nach unten und erreicht die Auslaßöffnungen oder -löcher 7. Hier kehrt sich der Strom um, so daß sich das Abwasser bzw. die Flüssigkeit längs der Auslaßöffnungen nach oben bewegt. Wegen dieser Umkehr der Strömungsrichtung bewegen sich suspendierte Feststoffe, die sonst eine Verstopfung hervorrufen könnten, weiter längs der trichterförmigen Wandung nach unten. Das Ergebnis davon ist, daß nur wenige suspendierte Feststoffe in die Auslaßöffnungen strömen, so daß ein kontinuierlicher Langzeitbetrieb ohne Verstopfungsgefahr möglich ist. Da die Flüssigkeitsauslaßöffnungen oder -löcher 7 an einem geneigten Teil vorgesehen sind, werden ihre Abmessungen bei Betrachtung von der Säulenoberseite her geringer, d.h. sie werden beispielsweise bei runden Rohren oval. Auch dies trägt dazu bei, daß die Feststoffe an einem Eintritt in die Auslaßlöcher oder -öffnungen gehindert werden. Auch dies trägt zu einer weitestgehenden Vermeidung einer Verstopfung bei. Dasselbe gilt für die Einlaßöffnungen für das

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inaktive Gas, die am unteren Ende und einwärts gerichteten Teil der Säule in geneigter Lage vorgesehen sind. Wenn der Betrieb gestoppt wird, bewegen sich die in der Säule verbliebenen suspendierten Feststoffe nach unten, so daß die Auslaßöffnungen oder -löcher für die Flüssigkeit bzw. das inaktive Gas nicht verstopft werden.

Während des geschilderten Betriebs wird das aus einem Zufuhrrohr 6 zugeführte inaktive Gas durch Gaseinlaßlöcher oder -öffnungen 5 in die Säule eingeleitet. Das Einblasen des inaktiven Gases kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen, eine kontinuierliche Gaszufuhr wird jedoch bevorzugt, damit ein gleichmäßiger Strom des zu behandelnden Abwassers zu sämtlichen Zeitpunkten über den gesamten Querschnitt der Säule sichergestellt ist. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Behandlung während des gesamten Betriebs sichergestellt. Das zu behandelnde Abwasser fließt aufgrund einer erhöhten Reibung nahe der Wand langsamer als im Mittelteil der Säule. Dasselbe gilt jedoch aus denselben Gründen auch für den sich in umgekehrter Richtung bewegenden Gasstrom. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Strömungsgeschwindigkeit der nach unten fließenden Flüssigkeit über den Querschnitt der Säule. Ein weiterer Vorteil einer kontinuierlichen Einleitung des inaktiven Gases besteht darin, daß der Raumpackungsgrad des Behandlungsmittels im Inneren der Säule auf bis zu 40 bis 45% erhöht werden kann. Schließlich trägt das eingeleitete inaktive Gas zu einer Entfernung der die Teilchen des Behandlungsmittels verstopfenden festen Teilchen und zu einer gleichmäßigeren Wirkung des Behandlungsmittels durch die Säule durch langsames Versetzen desselben nach oben und unten bei.

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Im folgenden wird die erfindungsgemäße Abwasserreinigung anhand einer im Aufwärtsstrom durchgeführten Ausführungsform näher erläutert.

Das zu reinigende Abwasser wird aus einer Abwasserzuführleitung 8 am unteren Ende der Säule 1 durch Flüssigkeitseinlaßöffnungen oder -löcher 7 in die Säule 1 eingeführt. In der Säule bewegt sich das zu reinigende Abwasser durch die Spalte zwischen den Behandlungsmittelteilchen durch den Flüssigkeitszufuhrdruck nach oben. Gleichzeitig wird durch Gaseinlaßöffnungen oder -löcher 5 aus einem Gaszufuhrrohr 6 inaktives Gas eingeführt. Das inaktive Gas bewegt sich nach oben und wirbelt dabei die die Spalte zwischen den Teilchen des Behandlungsmittels verstopfenden Feststoffe auf. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Langzeitbetrieb gewährleistet. Wenn der Betrieb gestoppt wird, neigen die suspendierten Feststoffe zu einer Abwärtsbewegung, sie treten jedoch nicht mehr in die Flüssigkeitsund Gaseinlaßöffnungen ein und verstopfen diese, weil sich diese am unteren Ende und an einem einwärts gerichteten Teil befinden.

Bei der erfindungsgemäßen Abwasserreinigung im Aufwärtsstrom strömen das zu behandelnde Abwasser und cas inaktive Gas in dieselbe Richtung. Anders als bei üblichen Zwangsströmungsverfahren wird im vorliegenden Falle die Berührungsdauer des Behandlungsmittels mit der zu behandelnden Flüssigkeit nur geringfügig beeinträchtigt, da ein inaktives Gas verwendet wird und die Strömungsrichtung aufwärtsgerichtet ist. Versuche haben akzeptable Ergebnisse gebracht, wenn bei einer Säule mit einem Raumpackungsgrad von etwa 30% der Gashaltegrad auf 10 bis 15# gehalten wird.

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Sowohl beim Betrieb in Abwärtsrichtung als auch beim Betrieb in Aufwärtsrichtung läßt sich das im Inneren der Säule befindliche Behandlungsmittel ohne weiteres durch Betätigen des Schließventils 4 ersetzen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei der sich die Gaseinlaßöffnungen oder -löcher 5 unter den Flüssigkeitseinlaßoder -auslaßöffnungen oder -löchern 7 befinden. Die Niveaus, an denen sich diese beiden Arten von Öffnungen oder Löchern befinden, können jedoch auch umgekehrt oder die gleichen sein. Ferner können auch Doppelrohre zur gleichzeitigen Gas- und Flüssigkeitszufuhr verwendet werden. Diese Löcher oder Öffnungen können in die Wand des trichterförmigen Abschnitts der Säule gebohrt sein oder aus durch die Wand geführten Rohrleitungen bestehen.

Als inaktive Gase können erfindungsgemäß sämtliche Gase verwendet werden, die das Behandlungsmittel in der Säule nicht beeinträchtigen und nicht mit dem zu reinigenden Wasser reagieren. In der Regel wird als inaktives Gas Luft verwendet.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Ein pastöses Gemisch aus Aluminiumhydroxid und Calciumsulfat im Mol verhältnis 1 : 1 wird mit 3 Gew.-% eines Phenolharzes gemischt, worauf die erhaltene Mischung zu kugeligen Körnchen eines Durchmessers von 5 mm ausgeformt wird. Diese werden dann 5 h lang auf eine Temperatur von 200⁰C erhitzt.

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Danach wird eine Adsorptionssäule eines Innendurchmessers von 4 cm und einer Höhe von 1 m bis zu einer Packungshöhe von 38 cm mit 400 g der erhaltenen Körnchen beschickt. In die beschickte Säule wird durch den Boden kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 480 ml/h Abwasser der in der folgenden Tabelle I angegebenen Zusammensetzung aus einer Textildruckerei strömen gelassen. Die Aufenthaltsdauer beträgt 20 min. Das behandelte Abwasser wird alle 2 h lang analysiert, die Ergebnisse werden gemittelt. Die Eigenschaften des Abwassers vor und nach der erfindungsgemäßen Behandlung finden sich in der folgenden Tabelle I.

Tabelle I

vor der Behandlung

nach der Behandlung

chemischer Sauerstoffbedarf

pH-Wert

Farbstoffkonzentration

Schäumen

780 ppm 7,0 48 ppm

beträchtliches Schäumen

32 ppm

7,4 ±0
geringes Schäumen

Fußnote 1: Die Zahlenangaben bei der behandelten Flüssigkeit sind die Durchschnittswerte aus einem 40-stündigen Betrieb.

Fußnote 2: Die im Abwasser enthaltenen Farbstoffe, Schlichtemittel und Netzmittel sind folgende:

Farbstoffe (saure Farbstoffe): Black BOL

Irgalan Black BGL Himmelblau FSE Kayanol Blue SR

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Schlichtemittel: Sandarak (Hauptbestandteil: Carboxymethylcellulose und Natriumalginat)

ACJ 200P (Hauptbestandteile: behandelte Stärke und Guargummi)

oberflächenaktive

Mittel: Wäschereiseife

Aus Tabelle I geht hervor, daß aus dem Abwasser sämtliche Farbstoffe, Schlichtemittel und oberflächenaktiven Mittel entfernt werden und das behandelte Wasser Standardwasserqualität aufweist.

Beispiel 2

Unter Verwendung desselben Behandlungsmittels und derselben Adsorptionssäule wie im Beispiel 1 werden wäßrige Lösungen mit den verschiedensten Arten von Farbstoffen in einer Konzentration von etwa 50 ppm in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt. Die Eigenschaften der behandelten Lösungen sind in der folgenden Tabelle II angegeben:

	Tabelle II	Name	Sulphor Black FBB	vor der Be handlung	nach der Be handlung
Art	saurer Farbstoff Himmelblau FSE	Kayalon Fast Orange GR	49,5	SO
Schwefelfarb stoff	Mikaclon Brilliant Red B	50,0	to
Dispersions farbstoff		49,2	<0,8
Reaktivfarb stoff	48,8	40

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Aus Tabelle II geht hervor, daß sich sämtliche Farbstoffe ungeachtet ihrer Art entfernen lassen.

Beispiel $

Unter Verwendung desselben Behandlungsmittels und derselben Adsorptionssäule wie im Beispiel 1 wird ein Abwasser der in der folgenden Tabelle III angegebenen Zusammensetzung aus einer Textildruckerei im Abwärtsstrom mit einer Fließgeschwindigkeit von etwa 80 ml/h behandelt. Die Aufenthaltsdauer des Abwassers in der Säule beträgt 120 min. Es werden die in der folgenden Tabelle III zusammengestellten Ergebnisse erhalten:

	7,0	beträchtliches Schäumen	nach der Be handlung
	Farbstoffkonzentration als 1 angesehen		41 ppm
Tabelle III	Schäumen	7,3
vor der Be handlung	1/50
chemischer Sauerstoffbedarf 700 ppm	geringes Schäumen
pH-Wert

Fußnote 2: Das zu behandelnde Abwasser enthält folgende Bestandteile :

Dispersionsfarbstoffs Diamix Gray R-SE Reaktivfarbstoff: Procion Brilliant Red Schlichtemittel: Stärke und Natriumalginat oberflächenaktives

Mittel:

Wäschereiseife

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Aus Tabelle III geht hervor, daß sämtliche Farbstoffe, Schlichtemittel und Netzmittel nahezu vollständig entfernt werden und daß das behandelte Wasser Standardwasserqualität aufweist.

Beispiel 4

Unter Verwendung desselben Behandlungsmittels und derselben Adsorptionssäule wie im Beispiel 1 wird ein entsprechendes Abwasser wie im Beispiel 3 behandelt. Durch das untere Ende der Säule wird zur Bildung eines Wirbelbetts Luft eingeführt. Durch das Wirbelbett aus dem Behandlungsmittel wird mit einer Fließgeschwindigkeit von 80 ml/h das kontinuierlich zugeführte Abwasser abwärts strömen gelassen.

Das behandelte Abwasser wird in zweistündigen Intervallen analysiert. Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle IV.

	7,0	beträchtliches Schäumen	nach der Be handlung
	Farbstoffkonzentration als 1 angesehen		13 ppm
Tabelle IV	Schäumen	7,3
vor der Be handlung	1/130
chemischer Sauerstoffbedarf 700 ppm	geringes Schäumen
pH-Wert

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- yf -

4° 2325591

Aus Tabelle IV geht hervor, daß die Farbstoffe, Schlichtemittel und oberflächenaktiven Mittel nahezu vollständig entfernt werden und daß das behandelte Wasser Standardwasserqualität aufweist.

Beispiel 5

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und unter den im folgenden angegebenen Bedingungen wird ein Dauerversuch gefahren:

(A) Behandlungsmittel: Kugelige Adsorptionsbeschickung eines

Durchmessers von 3 bis 5 mm (Behandlungsmittel gemäß Beispiel 1)

Säulendurchmesser: 40 mm Querschnitt Packungshöhe: 760 mm

Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit: 1,6 l/h, Abwärtsstrom

suspendierte Feststoffe in dem zu behandelnden Abwasser:

750 bis 1000 ppm

Einblasen von Luft: Gashaltegrad: 10 bis 15%.

Unter den angegebenen Bedingungen läßt sich ein vollkontinuierlicher Betrieb ohne jegliche Störung über 2 Monate hinweg sicherstellen. Obwohl der Dauerversuch nach 2 Monaten abgestellt wird, läßt er sich ohne Schwierigkeiten noch weiterführen.

Wenn im Gegensatz dazu keine Luft eingeblasen wird, kommt es im Säuleninneren zu einer Verstopfung, wobei der Durchtritt des zu behandelnden Abwassers nach 6 bis 8 h unterbrochen wird.

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(B) Behandlungsmittel: entsprechend Dauerversuch (A) Säulendurchmesser: 300 mm Querschnitt Packungshöhe: 1500 mm
Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit: 40 l/h, Abwärts-

strom suspendierte Feststoffe in dem zu behandelnden Abwasser:

750 bis 1000 ppm

Größe der Flüssigkeitsauslaßöffnungen: 3 mm Querschnitt Löcher- bzw. Öffnungsneigungswinkel, bezogen auf die trichterförmige Wand: 45°

Unter diesen Bedingungen ist über 2 Monate hinweg ein voll-kontinuierlicher Betrieb ohne jegliche Schwierigkeiten möglich. Obwohl nach 2 Monaten abgebrochen wurde, läßt sich der Dauerversuch noch fortführen.

Wenn die Flüssigkeitsauslaßlöcher oder -öffnungen an der trichterförmigen Wandung normal angeordnet werden, kommt es um die Auslaßöffnungen oder -löcher an der Wand zu einer Verstopfung, wobei der Durchtritt des zu behandelnden Abwassers nach 12 bis 15 h unterbrochen wird.

Die vorherigen Ausführungen zeigen, daß das erfindungsgemäße Abwasserbehandlungsmittel zur Adsorption von Farbstoffen und/oder sonstigen organischen Substanzen bei einmaligem Durchtritt des diese Verunreinigungen enthaltenden Abwassers fähig ist, wobei lediglich ein Minimum an Ausrüstung und Raum benötigt wird. Die Behandlungsdauer wird stark verkürzt, d.h. im Gegensatz zu 500 min oder langer, wie dies bei üblichen Verfahren der Fall ist, reichen im vorliegenden Falle lediglich 20 min aus. Die erfindungsgemäß

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durchgeführte Abwasserreinigung gestaltet sich höchst einfach, sie erfordert keine Fachkenntnisse, ja sie läßt sich sogar ohne Personalaufwand durchführen. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Abwasserreinigung ist eine gleichzeitige Entfernung der verschiedensten Farbstoffe und sonstiger organischer Substanzen, wie Schlichtemittel und oberflächenaktive Mittel, möglich. Diese außerordentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Abwasserreinigung sind aufgrund der Erkenntnisse bei üblichen Verfahren nicht zu erwarten gewesen.

Die erfindungsgemäße Abwasserreinigung und die hierbei verwendete erfindungsgemäße Vorrichtung, in der inaktives Gas in das aufsteigende oder absteigende Abwasser eingeleitet wird und bei dem Gaseinlaßöffnungen bzw. -löcher sowie Flüssigkeitseinlaß- und -auslaßöffnungen oder -löcher am unteren Ende und einwärts mit einer Neigung zur Wand des trichterförmigen Abschnitts der Säule vorgesehen sind, ermöglichen einen kontinuierlichen Betrieb, der 200-mal oder noch langer aufrechterhalten werden kann als bei NichtEinleitung des inaktiven Gases. Dies stellt ebenfalls ein hervorragendes Merkmal der Erfindung dar, das sich lediglich bei Verwirklichung der Erfindung einstellt.

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Claims

Patentansprüche

1. Abwasserbehandlungsmittel zur Behandlung von Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen enthaltendem Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Vermischen mindestens eines wasserunlöslichen Calciumsalzes (Komponente A) mit Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid (Komponente B) im Molverhältnis 3 ! 1 Ms 1 : 3 und Wärmebehandeln des Gemischs aus den Komponenten A und B bei einer Temperatur zwischen 100° und 450⁰C hergestellt ist.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei seiner Herstellung als Calciumsalz Calciumsulfat, CaI-ciumphosphat, Calciumcarbonat, Calciumoxalat und/oder Calciumfluorid verwendet wurde.

3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung in der Komponente B aus dem aus der Aluminiumeloxierung stammenden Aluminiumschlamm besteht.

4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus den Komponenten A und B vor der Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 100° und 450°C granuliert wird.

5. Verfahren zum Behandeln von Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen enthaltendem Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abwasser mit einem Abwasserbehandlungsmittel, das durch Vermischen mindestens eines wasserunlöslichen Calciumsalzes (Komponente A) mit Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid (Komponente B) im Molverhältnis 3*1 bis 1 ι 3 und Wärmebehandeln des er-

η !>, ρ, f-, c) Il ίΙι 'j I₂) Ij

haltenen Gemischs aus den Komponenten A und B gegebenenfalls nach dem Granulieren bei einer Temperatur zwischen 100° und 450⁰C hergestellt wurde, in Berührung bringt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen enthaltende Abwasser abwärts durch eine mit dem granulierten Abwasserbehandlungsmittel gepackte Säule strömen läßt, während durch den Boden der Säule ein inaktives Gas geblasen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als inaktives Gas Luft verwendet.

8. Vorrichtung zur Behandlung von Farbstoffe und/oder sonstige organische Substanzen enthaltendem Abwasser, gekennzeichnet durch eine mit dem granulierten Behandlungsmittel (2) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 gepackte Säule (1) mit einem trichterförmigen Abschnitt

(3) an ihrem unteren Teil sowie Gaseinlaßlöeher (5 ) zum Einleiten eines inaktiven Gases in das die Säule auf- oder abwärts durchströmende Abwasser.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinlaßlöcher ( 5 ) zum Einleiten eines inaktiven Gases durch die Wand des trichterförmigen Abschnitts (3 ) der Säule (i) gebohrt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8_t dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinlaßlöcher ( 5 ) zum Einleiten eines inaktiven Gases aus durch die Viand des trichterförmigen Abschnitts (3) der Säule (1) hindurchgeführten Rohren bestehen.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinlaßlöcher ( 5) zum Einleiten eines inaktiven Gases und/oder die Flüssigkeitseinlaß- oder -auslaßlöcher (⁷), bezogen auf die Wand des trichterförmigen Abschnitts (3) der Säule (1), abwärts und einwärts in einem Winkel von 50° oder weniger, vorzugsweise von 20 bis 30°, angeordnet sind.

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