EP1429999A1 - Composition and the use thereof as a coagulating and flocculating agent - Google Patents

Composition and the use thereof as a coagulating and flocculating agent

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EP1429999A1
EP1429999A1 EP02785132A EP02785132A EP1429999A1 EP 1429999 A1 EP1429999 A1 EP 1429999A1 EP 02785132 A EP02785132 A EP 02785132A EP 02785132 A EP02785132 A EP 02785132A EP 1429999 A1 EP1429999 A1 EP 1429999A1
Authority
EP
European Patent Office
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polyaluminium
chloride
composition
composition according
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02785132A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert FRÜH
Ulrich Brunner
André THUM
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Feralco AB
Original Assignee
CU Chemie Uetikon AG
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Filing date
Publication date
Application filed by CU Chemie Uetikon AG filed Critical CU Chemie Uetikon AG
Publication of EP1429999A1 publication Critical patent/EP1429999A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5254—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using magnesium compounds and phosphoric acid for removing ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds

Definitions

  • composition and its use as a coagulant and flocculant
  • the invention relates to a composition which is intended in particular for use as a coagulant and flocculant in wastewater treatment.
  • a composition which is intended in particular for use as a coagulant and flocculant in wastewater treatment.
  • other uses of the composition should not be excluded.
  • Critical factors in this process are the quantitative coagulation, the stable formation of flakes and the rapid sedimentation of the sludge flakes, so that the process runs steadily and thus ensures a high cleaning performance.
  • iron compounds iron sulfate and iron chloride
  • aluminum sulfate are used as precipitants and flocculants, especially for phosphorus elimination.
  • the dosages are usually in the On the order of 50 to 250 ppm (ml per m wastewater).
  • These agents on the one hand weigh the sludge for better sedimentation and on the other hand chemically precipitate phosphate. It has been shown that stable long-term operation is possible in principle. Disadvantages are the high consumption of chemicals with a corresponding load on the sedimented sludge to be disposed of, the impairment of the biological activity of the activated sludge and a high susceptibility to load fluctuations and temperature fluctuations in the sewage treatment plant.
  • Precipitants and flocculants based on polyaluminium have been on the market for at least 10 years. These are oligomeric molecular clusters of A1C1 3 and H 2 O with a cluster size in the range of approximately 13. They have the advantage of greater effectiveness at lower doses and remain effective even at low water temperatures.
  • the previously available products based on polyaluminum cause problems on the one hand because of their low storage stability for the user and on the other hand because of the low stability and reliability of the biological cleaning process.
  • Document DE 23 34 766 B2 describes the treatment of waste water containing emulsified substances by means of a composition which contains aluminum chloride and a macromolecular flocculant and additionally silica and diatomaceous earth as adsorbents.
  • the flocculant can be a polyamine-based compound and is added to the waste water separately from the other constituents.
  • WO 99/35090 A2 describes a process for producing a polyaminium chloride or chloride sulfate flocculant by reacting an aluminum compound with an acidic aqueous medium which contains chloride and / or sulfate ions, minerals containing magnet and carbonate and minerals containing calcium carbonate.
  • the result of the reaction is a polyaluminium calcium magnesium chloride or chloride sulfate.
  • the composition can additionally contain a cationic polymer.
  • the object of the invention is to provide a new composition for use as a coagulant and precipitant which is superior to the previously known products, in particular with regard to the following requirements:
  • the agent must be highly effective and be incorporated as completely as possible into the flakes formed, so that no or only a minimal residual amount of the agent remains in the purified water.
  • the agent must have high specific loads so that the contaminants in the wastewater are completely removed from the wastewater by coagulation or adsorption.
  • the agent should not hinder the growth and metabolism of the microorganisms, as is the case with conventional precipitants.
  • the agent should be used in significantly lower doses than the previously known agents.
  • the agent should be available as a ready-to-use composition and have a long shelf life.
  • the agent should enable stable long-term operation of the sewage treatment plant, which remains largely unaffected even with load and temperature fluctuations.
  • the agent should not be one of the flocculants suspected of being fish toxic, e.g. Polyacrylamides.
  • the invention provides a composition in the form of an aqueous solution with the ingredients defined in claim 1.
  • the sub-claims 2 to 6 indicate preferred special compositions.
  • Claims 7 and 8 relate to the preferred use of the composition according to the invention.
  • composition according to the invention is an aqueous solution in which a mixture of the ingredients explained below under A, B and C is present in dissolved form.
  • A, B and C is present in dissolved form.
  • a polyaluminium compound as a main component which is selected from the group comprising the following compounds: polyaluminium chloride, polyaluminium sulfate, polyaluminium sulfate chloride, polyaluminium ferric sulfate, polyaluminium ferric sulfate chloride, polyaluminium ferric chloride, polyaluminium sulfate silicate, or a mixture of two or more of these compounds.
  • the preferred polyaluminium compounds according to the invention are those without iron, and most preferred is polyaluminium chloride.
  • the polyaluminium compound lies preferably in an amount corresponding to 6.6 to 10.0 g of aluminum, particularly preferably 7.2 to 9.0 g of aluminum per 100 g of the solution (composition).
  • the degree of oligomerization of the polyaluminium compound in the composition according to the invention should fall in the following range (in% by weight): monomer 10 to 30%; Oligomer 20 to 90; Polymer 10 to 70%, and preferably monomer 16 to 25%), oligomer 60 to 80% » polymer 10 to 40%, and very particularly preferably monomer approx. 20%>, oligomer approx. 70%, polymer approx. 10% , Molecular clusters that contain 2 to 20 aluminum atoms are regarded as oligomers.
  • a commercially available product form of polyaluminium chloride which is particularly suitable for use in the composition according to the invention, is the product Alpoclar 200 from Ausimont SpA in Porto Marghera (Italy). It is an aqueous solution of polyaluminium chloride in a concentration which corresponds to 17 to 18% by weight of Al, measured as Al 2 O 3 , and 21 to 22.4% by weight of chloride ions.
  • the solution has a density of 1.37 to 1.41 g / ml, a pH at 20 ° C of 0.4 to 0.8 and a viscosity at 20 ° C of 40 to 80 cPs.
  • a magnesium compound that forms an acidic or at least neutral anion in aqueous solution is magnesium chloride.
  • the compound should be present in an amount corresponding to 2.0 to 20 parts by weight, preferably 10 to 12 parts by weight of magnesium per 100 parts by weight of aluminum.
  • the concentration of magnesium chloride in the composition is preferably 0.1 to 2.0 g, in particular 0.2 to 1.3 g, and particularly preferably 0.75 to 1.0 g of magnesium per 100 g of the composition.
  • a suitable, commercially available product is the MgCl 2 -6H 2 O sold by Merck under Article No. 5833, which can be dissolved by mixing in the same amount by weight of H 2 O and then gives a 23% magnesium chloride solution.
  • the magnesium compound can be replaced in whole or in part by a calcium compound, provided that this also forms an acidic or at least neutral anion.
  • Basic magnesium and / or calcium compounds, in particular as carbonate, hydroxide or oxide, are out of the question for the composition according to the invention.
  • it contains only magnesium, no calcium.
  • the total amount of the flocculant (s) is in the range from 3.0 to 60 parts by weight, preferably 20 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of aluminum.
  • the concentration of the flocculant (s) in the finished composition is preferably in the range from 0.3 to 10 g, in particular 1 to 4.5 g and particularly preferably 1.5 to 2.0 g, per 100 g of the solution. If several different organic flocculants are used, they are preferably present in approximately equal amounts or concentrations. Suitable commercially available products are in particular:
  • C2 Coagulant CO 502 from AcqueNYMCO SpA in Cormano (Italy). It is a 48 to 51 percent aqueous solution of another polyamine, which has a density of 1.12 to 1.16 kg / 1, a pH of 4 to 7 and a viscosity of 600 to 1000 cPs. This product is preferred used in an amount such that 0.1 to 1.6 g, preferably 0.5 to 0.7 g, of the polyamine are contained in 100 g of the finished composition.
  • C3 Polydadmac (poly-diallyldimethyl ammonium chloride).
  • a suitable commercially available product is the product CO 509 from AcqueNYMCO S.p.A. in Cormano (Italy), which is a 39 to 41 percent aqueous solution of Polydadmac copolymer with a density of 1.08 to 1.09 kg / 1, a pH of 5 to 7 and a viscosity of 8000 to 13000 cPs.
  • the product is preferably used in such an amount that the finished composition contains 0.1 to 1.3 g, in particular 0.5 to 0.6 g, of polydadmac per 100 g of solution.
  • compositions which contain two or three of the organic flocculants listed in combination are preferred according to the invention.
  • the composition according to the invention has a pH in the acidic to strongly acidic range, especially in the interest of optimal storage stability.
  • the pH should be in the range from 0.3 to 4, preferably in the range from 0.7 to 1.5 and particularly preferably in the range from 0.8 to 1.1.
  • the ingredients were mixed at room temperature using a slow stirrer to obtain 100.0 g of the finished composition. Mixing is carried out in such a way that no air bubbles are introduced into the solution in any phase, and until all components are dissolved and the product is completely clear and free of streaks.
  • composition according to the invention compared to the blank sample, resulted in a significantly higher settling rate in the first two minutes, a significantly lower occurrence of microflocs on the water surface or in the supernatant, and a vanishingly low residual turbidity of the supernatant.
  • the composition according to the invention was tested in a pilot test on several wastewater treatment plants.
  • the sewage treatment plants had previously been operated using iron chloride as a conventional precipitant.
  • the addition of the conventional precipitant was stopped and replaced by an addition of the composition according to the invention.
  • Tables 3, 4 and 5 attached as annex each show a comparison of the results which were achieved in three months of 1998 with the conventional precipitant (iron chloride) and in the same months in 2000 with the composition according to the invention.
  • Tables 3-5 show that with an amount of the composition according to the invention which is only a fraction of the amount of the Fe precipitant used previously, an equally good cleaning performance with regard to the elimination of BOD, COD and ammonium and a significantly improved phosphorus elimination are achieved.
  • the mud flake is larger and more stable than with iron precipitants and adsorbs the particulate matter almost quantitatively.
  • the flake structure is such that the dry matter content (biomass dry weight) in the activated sludge basin can be varied as desired between values of ⁇ 1 g / 1 to 6 g / 1 activated sludge with normal operation of the sewage treatment plant. This allows the system to be better adjusted to the desired cleaning performance than was possible with conventional formulations.
  • the dosage of the composition according to the invention has since been reduced to 5 to 15 ppm without a loss in the cleaning performance of the sewage treatment plants.
  • compositions given above have the advantage that they have an optimal, ready-to-use concentration and can be filled undiluted, shipped, kept in stock and used in the sewage treatment plant.
  • compositions according to the invention in other, for example lower, concentrations or to dilute them before they are used in the sewage treatment plant.

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Abstract

A composition; preferably used as a coagulating and flocculating agent in the purification of waste water, consisting of an aqueous solution of polyaluminium chloride as the main constituent, also containing magnesium chloride and one or several organic, water-soluble polymer floculating agents as additional constituents. The organic flocculating agent (s) can be chosen from the group of polyamines, polydadmac, polyethyleniminacetates and polyethylenimines. The inventive composition has outstanding purifying qualities in stable operating conditions in a waste water purifying system and can be used in concentrations of 5 - 30 ml pro m<3> waste water, i.e. significantly lower than the required amounts of previously required precipitating agents based on iron compounds or aluminium sulfate.

Description

Zusammensetzung und deren Verwendung als Koagulations- und Flockungsmittel Composition and its use as a coagulant and flocculant
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die insbesondere zur Verwendung als Koagulations- und Flockungsmittel in der Abwasserreinigung bestimmt ist. Andere Verwendungen der Zusammensetzung sollen jedoch nicht ausgeschlossen sein.The invention relates to a composition which is intended in particular for use as a coagulant and flocculant in wastewater treatment. However, other uses of the composition should not be excluded.
In Abwasserreinigungsanlagen mit biologischer Stufe ist es wichtig, die im Abwasser gelösten Stoffe quantitativ zu koagulieren und sie zusammen mit den teilchenförmigen Stoffen und den vorhandenen Mikroorganismen stabil zu flocken. Dies ist Voraussetzung dafür, dass in der anschließenden Nachklärung die Schlammflocken sedimentiert und dadurch vom gereinigten Abwasser getrennt werden, welches in den Vorfluter eingeleitet werden kann.In biological-level wastewater treatment plants, it is important to quantitatively coagulate the substances dissolved in the wastewater and to flocculate them together with the particulate substances and the existing microorganisms. This is a prerequisite for the subsequent clarification to sediment the sludge flakes and thereby separate them from the purified wastewater, which can be discharged into the receiving water.
Es müssen also weitestgehend die Feststoffe sowie die gelösten Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorfrachten aus dem Abwasser eliminiert werden. Die maximal zulässigen Konzentrationen dieser Inhaltsstoffe im Ablauf der Kläranlage sind durch behördliche Grenzwerte festgelegt. Zusätzlich sind für die wichtigsten Stoffgruppen auch prozentuale Reinigungsleistungen d.h. Eliminationsraten bezogen auf den Zulauf der Kläranlage, vorgeschrieben.So the solids as well as the dissolved carbon, nitrogen and phosphorus loads from the wastewater must be largely eliminated. The maximum permissible concentrations of these ingredients in the effluent of the sewage treatment plant are determined by official limits. In addition, percentage cleaning performances are also available for the most important substance groups. Elimination rates based on the inflow to the sewage treatment plant are mandatory.
Kritische Faktoren bei diesem Prozess sind die quantitative Koagulation, die stabile Flockenbildung sowie die rasche Sedimentation der Schlammflocken, damit der Prozess ununterbrochen stabil abläuft und dadurch eine hohe Reinigungsleistung gewährleistet wird.Critical factors in this process are the quantitative coagulation, the stable formation of flakes and the rapid sedimentation of the sludge flakes, so that the process runs steadily and thus ensures a high cleaning performance.
Traditionell werden in Abwasserkläranlagen als Fällungs- und Flockungsmittel, insbesondere auch zur Phosphorelimination, Eisenverbindungen (Eisensulfat und Eisenchlorid) sowie auch Aluminiumsulfat eingesetzt. Die Dosierungen liegen üblicherweise in der Größenordnung von 50 bis 250 ppm (ml pro m Abwasser). Durch diese Mittel wird einerseits der Schlamm für eine bessere Sedimentation beschwert und andererseits Phosphat chemisch gefällt. Es hat sich gezeigt, dass ein stabiler Langzeitbetrieb im Prinzip möglich ist. Nachteile sind der hohe Chemikalienverbrauch mit entsprechender Belastung des sedimentierten, zu entsorgenden Schlamms, die Beeinträchtigung der biologischen Aktivität des Belebtschlamms sowie eine hohe Anfälligkeit gegenüber Belastungsschwankungen und Temperaturschwankungen der Kläranlage.Traditionally, in wastewater treatment plants, iron compounds (iron sulfate and iron chloride) as well as aluminum sulfate are used as precipitants and flocculants, especially for phosphorus elimination. The dosages are usually in the On the order of 50 to 250 ppm (ml per m wastewater). These agents on the one hand weigh the sludge for better sedimentation and on the other hand chemically precipitate phosphate. It has been shown that stable long-term operation is possible in principle. Disadvantages are the high consumption of chemicals with a corresponding load on the sedimented sludge to be disposed of, the impairment of the biological activity of the activated sludge and a high susceptibility to load fluctuations and temperature fluctuations in the sewage treatment plant.
Seit mindestens 10 Jahren sind Fällungs- und Flockungsmittel auf der Basis von Polya- luminium auf dem Markt. Hierunter versteht man oligomere Molekül-Cluster von A1C13 und H2O mit einer Clustergröße im Bereich von ca. 13. Sie haben den Vorteil der größeren Wirksamkeit bei niedrigerer Dosierung und bleiben auch bei tiefen Wassertemperaturen wirksam. Die bisher verfügbaren Produkte auf der Basis von Polyaluminium bereiten jedoch Probleme einerseits wegen ihrer geringen Lagerstabilität beim Anwender und andererseits wegen der geringen Stabilität und Zuverlässigkeit des biologischen Reinigungsprozesses. Es wird häufig beobachtet, dass eine Anlage nach Beginn des Einsatzes eines bestimmten Polyaluminium-Fällungsmittels für eine gewisse Zeit, z.B. einige Monate, zufriedenstellend arbeitet und dann eine plötzliche Verschlechterung des Reinigungsbetriebs, auch bis zum völligen Stillstand, zeigt. Umstellung auf ein anderes Produkt kann eine zeitweise Erholung bringen, die aber auch nicht von Dauer ist.Precipitants and flocculants based on polyaluminium have been on the market for at least 10 years. These are oligomeric molecular clusters of A1C1 3 and H 2 O with a cluster size in the range of approximately 13. They have the advantage of greater effectiveness at lower doses and remain effective even at low water temperatures. However, the previously available products based on polyaluminum cause problems on the one hand because of their low storage stability for the user and on the other hand because of the low stability and reliability of the biological cleaning process. It is often observed that a plant works satisfactorily for a certain time, for example a few months, after the start of the use of a certain polyaluminum precipitant and then shows a sudden deterioration in the cleaning operation, even until it comes to a complete standstill. Switching to another product can bring temporary recovery, but it is not permanent.
Das Dokument DE 23 34 766 B2 beschreibt die Aufbereitung von emulgierte Stoffe enthaltenden Abwässern mittels einer Zusammensetzung, die Aluminiumchlorid und ein makromolekulares Flockungsmittel sowie zusätzlich Kieselsäure und Kieselgur als Adsorptionsmittel enthält. Das Flockungsmittel kann eine Verbindung auf Polyaminbasis sein und wird dem Abwasser getrennt von den übrigen Bestandteilen zugesetzt.Document DE 23 34 766 B2 describes the treatment of waste water containing emulsified substances by means of a composition which contains aluminum chloride and a macromolecular flocculant and additionally silica and diatomaceous earth as adsorbents. The flocculant can be a polyamine-based compound and is added to the waste water separately from the other constituents.
Gemäß DE 295 093 A5 wird zur Spaltung von Öl-in- Wasser-Emulsionen eine Vorspaltung mit zum Beispiel Polyaluminiumsalzen und eine Hauptspaltung mit einem Copo- lymerisat von Polyacrylnitrilen und Hydroxylamin durchgeführt. Auch Aluminiumchlorid wird als Spaltmittel in Betracht gezogen, aber weniger empfohlen. Patent Abstracts of Japan Nr. 10017857 beschreibt eine in einem wasserlöslichen Behälter abgepackte Chemikalienmischung, deren Zweck nicht näher angegeben ist, und die unter anderem Polyaluminiumchlorid und ein polymeres Flockungsmittel enthält.According to DE 295 093 A5, for the splitting of oil-in-water emulsions, a pre-splitting with, for example, polyaluminium salts and a main splitting with a copolymer of polyacrylonitriles and hydroxylamine are carried out. Aluminum chloride is also considered as a splitting agent, but less recommended. Patent Abstracts of Japan No. 10017857 describes a chemical mixture packaged in a water-soluble container, the purpose of which is not specified, and which contains inter alia polyaluminium chloride and a polymeric flocculant.
WO 99/35090 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Polyaminiumchlorid oder -Chloridsulfat-Flockungsmittels durch Reaktion einer Aluminiumverbindung mit einem sauren wässrigen Medium, das Chlorid- und/oder Sulfationen, magnet- und car- bonathaltige Mineralien und calciumcarbonathaltige Mineralien enthält. Das Ergebnis der Reaktion ist ein Polyalumium-Calcium-Magnesium-Chlorid- oder Chloridsulfat. Die Zusammensetzung kann zusätzlich ein kationisches Polymer enthalten.WO 99/35090 A2 describes a process for producing a polyaminium chloride or chloride sulfate flocculant by reacting an aluminum compound with an acidic aqueous medium which contains chloride and / or sulfate ions, minerals containing magnet and carbonate and minerals containing calcium carbonate. The result of the reaction is a polyaluminium calcium magnesium chloride or chloride sulfate. The composition can additionally contain a cationic polymer.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Zusammensetzung zur Verwendung als Koagulations- und Fällungsmittel anzugeben, das den bisher bekannten Produkten insbesondere in Hinsicht auf die folgenden Forderungen überlegen ist:The object of the invention is to provide a new composition for use as a coagulant and precipitant which is superior to the previously known products, in particular with regard to the following requirements:
- Das Mittel muss hochwirksam sein und so vollständig wie möglich in die gebildeten Flocken eingebunden werden, so dass keine oder nur eine minimale Restmenge des Mittels im gereinigten Wasser verbleibt.- The agent must be highly effective and be incorporated as completely as possible into the flakes formed, so that no or only a minimal residual amount of the agent remains in the purified water.
- Das Mittel muss hohe spezifische Ladungen aufweisen, damit die Schmutzstoffe im Abwasser durch Koagulation oder Adsorption vollständig aus dem Abwasser entfernt werden.- The agent must have high specific loads so that the contaminants in the wastewater are completely removed from the wastewater by coagulation or adsorption.
- Das Mittel soll Wachstum und Metabolismus der Mikroorganismen nicht behindern, wie das bei herkömmlichen Fällmitteln der Fall ist.- The agent should not hinder the growth and metabolism of the microorganisms, as is the case with conventional precipitants.
- Das Mittel soll in deutlich niedrigeren Dosierungen als die bisher bekannten Mittel einsetzbar sein. - Das Mittel soll als gebrauchsfertige Zusammensetzung vorliegen und eine hohe Lagerstabilität aufweisen.- The agent should be used in significantly lower doses than the previously known agents. - The agent should be available as a ready-to-use composition and have a long shelf life.
- Das Mittel soll einen stabilen Langzeitbetrieb der Kläranlage ermöglichen, der auch bei Belastungs- und Temperaturschwankungen weitgehend unbeeinflusst bleibt.- The agent should enable stable long-term operation of the sewage treatment plant, which remains largely unaffected even with load and temperature fluctuations.
- Das Mittel soll keines der unter Verdacht der Fischtoxizität stehenden Flockungsmittel, wie z.B. Polyacrylamide, enthalten.- The agent should not be one of the flocculants suspected of being fish toxic, e.g. Polyacrylamides.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Zusammensetzung in Form einer wässrigen Lösung mit den im Anspruch 1 definierten Inhaltsstoffen zur Verfügung. Die Unteransprüche 2 bis 6 geben bevorzugte spezielle Zusammensetzungen an. Die Ansprüche 7 und 8 beziehen sich auf die bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.To achieve this object, the invention provides a composition in the form of an aqueous solution with the ingredients defined in claim 1. The sub-claims 2 to 6 indicate preferred special compositions. Claims 7 and 8 relate to the preferred use of the composition according to the invention.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist eine wässrige Lösung, in der ein Gemisch der nachfolgend unter A, B und C erläuterten Inhaltsstoffe in gelöster Form vorliegt. Für jeden dieser Inhaltsstoffe stehen kommerziell erhältliche Produkte, insbesondere in Form wässriger Lösungen, zur Verfügung.The composition according to the invention is an aqueous solution in which a mixture of the ingredients explained below under A, B and C is present in dissolved form. There are commercially available products for each of these ingredients, especially in the form of aqueous solutions.
A) Eine Polyaluminiumverbindung als Hauptbestandteil, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die die folgenden Verbindungen umfasst: Polyaluminiumchlorid, Polyalu- miniumsulfat, Polyaluminiumsulfatchlorid, Polyaluminiumferrisulfat, Polyalurnini- umferrisulfatchlorid, Polyaluminiumferrichlorid, Polyaluminiumsulfatsilikat, oder eine Mischung von zwei oder mehr dieser Verbindungen. Die erfindungsgemäß bevorzugten Polyaluminiumverbindungen sind diejenigen ohne Eisen, und am meisten bevorzugt ist Polyaluminiumchlorid. Die Polyaluminiumverbindung liegt vorzugsweise in einer Menge vor, die 6,6 bis 10,0 g Aluminium, besonders bevorzugt 7,2 bis 9,0 g Aluminium pro 100 g der Lösung (Zusammensetzung) entspricht.A) A polyaluminium compound as a main component, which is selected from the group comprising the following compounds: polyaluminium chloride, polyaluminium sulfate, polyaluminium sulfate chloride, polyaluminium ferric sulfate, polyaluminium ferric sulfate chloride, polyaluminium ferric chloride, polyaluminium sulfate silicate, or a mixture of two or more of these compounds. The preferred polyaluminium compounds according to the invention are those without iron, and most preferred is polyaluminium chloride. The polyaluminium compound lies preferably in an amount corresponding to 6.6 to 10.0 g of aluminum, particularly preferably 7.2 to 9.0 g of aluminum per 100 g of the solution (composition).
Der Oligomerisierungsgrad der Polyaluminiumverbindung in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sollte in den folgenden Bereich fallen (in Gew.%): Monomer 10 bis 30%; Oligomer 20 bis 90; Polymer 10 bis 70%, und vorzugsweise Monomer 16 bis 25%), Oligomer 60 bis 80%», Polymer 10 bis 40%, und ganz besonders bevorzugt Monomer ca. 20%>, Oligomer ca. 70%, Polymer ca. 10%. Als Oligomer werden hierbei Molekülcluster angesehen, die 2 bis 20 Aluminiumatome enthalten.The degree of oligomerization of the polyaluminium compound in the composition according to the invention should fall in the following range (in% by weight): monomer 10 to 30%; Oligomer 20 to 90; Polymer 10 to 70%, and preferably monomer 16 to 25%), oligomer 60 to 80% », polymer 10 to 40%, and very particularly preferably monomer approx. 20%>, oligomer approx. 70%, polymer approx. 10% , Molecular clusters that contain 2 to 20 aluminum atoms are regarded as oligomers.
Eine kommerziell erhältliche Produktform von Polyaluminiumchlorid, die zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besonders geeignet ist, ist das Produkt Alpoclar 200 der Firma Ausimont S.p.A. in Porto Marghera (Italien). Es handelt sich um eine wässrige Lösung von Polyaluminiumchlorid in einer Konzentration, die 17 bis 18 Gew.-% AI, gemessen als Al2O3, und 21 bis 22,4 Gew.-% Chloridionen entspricht. Die Lösung hat eine Dichte von 1,37 bis 1,41 g/ml, einen pH bei 20°C von 0,4 bis 0,8 und eine Viskosität bei 20°C von 40 bis 80 cPs.A commercially available product form of polyaluminium chloride, which is particularly suitable for use in the composition according to the invention, is the product Alpoclar 200 from Ausimont SpA in Porto Marghera (Italy). It is an aqueous solution of polyaluminium chloride in a concentration which corresponds to 17 to 18% by weight of Al, measured as Al 2 O 3 , and 21 to 22.4% by weight of chloride ions. The solution has a density of 1.37 to 1.41 g / ml, a pH at 20 ° C of 0.4 to 0.8 and a viscosity at 20 ° C of 40 to 80 cPs.
Eine Magnesiumverbindung, die in wässriger Lösung ein saures oder zumindest neutrales Anion bildet. Die erfindungsgemäß bevorzugte Verbindung ist Magnesi- umchlordid. Die Verbindung sollte in einer Menge vorliegen, die 2,0 bis 20 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 12 Gewichtsteilen Magnesium pro 100 Gewichtsteilen Aluminium entspricht. Die Konzentration des Magnesiumchlorids in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2,0 g, insbesondere 0,2 bis 1,3 g, und besonders bevorzugt 0,75 bis 1,0 g Magnesium pro 100 g der Zusammensetzung. Ein geeignetes, kommerziell erhältliches Produkt ist das von der Firma Merck unter Artikel Nr. 5833 vertriebene MgCl2-6H2O, das durch Mischen in der gleichen Gewichtsmenge H2O gelöst werden kann und dann eine 23 %-ige Magnesiumchloridlösung ergibt. Die Magnesiumverbindung kann ganz oder teilweise durch eine Calciumverbin- dung ersetzt werden, vorausgesetzt, dass auch diese ein saures oder zumindest neutrales Anion bildet. Basisch wirkende Magnesium- und/oder Calciumverbindungen, insbesondere als Carbonat, Hydroxid oder Oxid, kommen für die erfindungsgemäße Zusammensetzung nicht in Frage. In der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthält diese nur Magnesium, kein Calcium.A magnesium compound that forms an acidic or at least neutral anion in aqueous solution. The preferred compound according to the invention is magnesium chloride. The compound should be present in an amount corresponding to 2.0 to 20 parts by weight, preferably 10 to 12 parts by weight of magnesium per 100 parts by weight of aluminum. The concentration of magnesium chloride in the composition is preferably 0.1 to 2.0 g, in particular 0.2 to 1.3 g, and particularly preferably 0.75 to 1.0 g of magnesium per 100 g of the composition. A suitable, commercially available product is the MgCl 2 -6H 2 O sold by Merck under Article No. 5833, which can be dissolved by mixing in the same amount by weight of H 2 O and then gives a 23% magnesium chloride solution. The magnesium compound can be replaced in whole or in part by a calcium compound, provided that this also forms an acidic or at least neutral anion. Basic magnesium and / or calcium compounds, in particular as carbonate, hydroxide or oxide, are out of the question for the composition according to the invention. In the preferred embodiment of the composition according to the invention, it contains only magnesium, no calcium.
Eines oder mehrere organische, wasserlösliche polymere Koagulations- bzw. Flockungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die Polyamine, Polydadmac, Polyethylemminacetate und Polyethylemmine umfasst. Die Gesamtmenge des oder der Flockungsmittel liegt im Bereich von 3,0 bis 60 Gewichtsteilen, vorzugsweise 20 bis 25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Aluminium. Die Konzentration des oder der Flockungsmittel in der fertigen Zusammensetzung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 10 g, insbesondere 1 bis 4,5 g und besonders bevorzugt 1,5 bis 2,0 g pro 100 g der Lösung. Werden mehrere verschiedene organische Flockungsmittel verwendet, so liegen sie vorzugsweise in ungefähr gleichen Gewichtsmengen bzw. Konzentrationen vor. Geeignete kommerziell erhältliche Produkte sind insbesondere:One or more organic, water-soluble polymeric coagulants or flocculants selected from the group comprising polyamines, polydadmac, polyethylemminacetates and polyethylemmines. The total amount of the flocculant (s) is in the range from 3.0 to 60 parts by weight, preferably 20 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of aluminum. The concentration of the flocculant (s) in the finished composition is preferably in the range from 0.3 to 10 g, in particular 1 to 4.5 g and particularly preferably 1.5 to 2.0 g, per 100 g of the solution. If several different organic flocculants are used, they are preferably present in approximately equal amounts or concentrations. Suitable commercially available products are in particular:
Cl: Koagulationsmittel CO 501 der Firma AcqueNYMCO S.p.A. in Cormano (Italien). Es handelt sich um eine 38 bis 41 prozentige wässrige Lösung eines Polyamins, die eine Dichte von 1,12 bis 1,16 kg/1, einem pH von 4 bis 7 und eine Viskosität von 1300 bis 2200 cPs hat. Dieses Produkt wird vorzugsweise in einer solchen Menge eingesetzt, dass in 100 g der fertigen Zusammensetzung 0,1 bis 1,3 g, vorzugsweise 0,5 bis 0,6 g des Polyamins enthalten sind.Cl: Coagulant CO 501 from AcqueNYMCO S.p.A. in Cormano (Italy). It is a 38 to 41 percent aqueous solution of a polyamine, which has a density of 1.12 to 1.16 kg / l, a pH of 4 to 7 and a viscosity of 1300 to 2200 cPs. This product is preferably used in an amount such that 0.1 to 1.3 g, preferably 0.5 to 0.6 g, of the polyamine are contained in 100 g of the finished composition.
C2: Koagulationsmittel CO 502 der Firma AcqueNYMCO S.p.A. in Cormano (Italien). Es handelt sich um eine 48 bis 51 prozentige wässrige Lösung eines anderen Polyamins, die eine Dichte von 1,12 bis 1,16 kg/1 einem pH von 4 bis 7 und eine Viskosität von 600 bis 1000 cPs hat. Dieses Produkt wird vorzugsweise in einer solchen Menge eingesetzt, dass in 100 g der fertigen Zusammensetzung 0,1 bis 1,6 g, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 g des Polyamins enthalten sind.C2: Coagulant CO 502 from AcqueNYMCO SpA in Cormano (Italy). It is a 48 to 51 percent aqueous solution of another polyamine, which has a density of 1.12 to 1.16 kg / 1, a pH of 4 to 7 and a viscosity of 600 to 1000 cPs. This product is preferred used in an amount such that 0.1 to 1.6 g, preferably 0.5 to 0.7 g, of the polyamine are contained in 100 g of the finished composition.
C3: Polydadmac (Poly-Diallyldimethyl- Ammonium-Chlorid). Ein geeignetes kommerziell erhältliches Produkt ist das Produkt CO 509 der Firma AcqueNYMCO S.p.A. in Cormano (Italien), welches eine 39 bis 41 prozentige wässrige Lösung von Polydadmac-Copolymer mit einer Dichte von 1,08 bis 1,09 kg/1, einem pH von 5 bis 7 und einer Viskosität von 8000 bis 13000 cPs ist. Das Produkt wird vorzugsweise in einer solchen Menge eingesetzt, dass in der fertigen Zusammensetzung pro 100 g Lösung 0,1 bis 1,3 g, insbesondere 0,5 bis 0,6 g Polydadmac enthalten sind.C3: Polydadmac (poly-diallyldimethyl ammonium chloride). A suitable commercially available product is the product CO 509 from AcqueNYMCO S.p.A. in Cormano (Italy), which is a 39 to 41 percent aqueous solution of Polydadmac copolymer with a density of 1.08 to 1.09 kg / 1, a pH of 5 to 7 and a viscosity of 8000 to 13000 cPs. The product is preferably used in such an amount that the finished composition contains 0.1 to 1.3 g, in particular 0.5 to 0.6 g, of polydadmac per 100 g of solution.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind Zusammensetzungen, die zwei oder drei der aufgezählten organischen Flockungsmittel in Kombination enthalten.Compositions which contain two or three of the organic flocculants listed in combination are preferred according to the invention.
Die erfmdungsgemäße Zusammensetzung hat, vor allem im Interesse einer optimalen Lagerstabilität, einen pH im sauren bis stark sauren Bereich. Der pH sollte im Bereich von 0,3 bis 4, vorzugsweise im Bereich von 0,7 bis 1,5 und besonders bevorzugt im Bereich von 0,8 bis 1,1 liegen.The composition according to the invention has a pH in the acidic to strongly acidic range, especially in the interest of optimal storage stability. The pH should be in the range from 0.3 to 4, preferably in the range from 0.7 to 1.5 and particularly preferably in the range from 0.8 to 1.1.
Als konkrete Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurden aus den vorstehend als Beispiel genannten Ausgangsstoffen im Labormaßstab die in Tabelle 1 angegebenen Mischungen hergestellt: The mixtures given in Table 1 were prepared on a laboratory scale from the starting materials mentioned above as examples as concrete exemplary embodiments of the composition according to the invention:
Tabelle 1Table 1
Die Bestandteile wurden bei Raumtemperatur mittels eines langsam laufenden Rührers gemischt, um 100,0 g der fertigen Zusammensetzung zu erhalten. Das Mischen erfolgt derart, dass in keiner Phase Luftblasen in die Lösung eingebracht werden, und so lange, bis alle Komponenten gelöst sind und das Produkt vollständig klar und schlierenfrei ist.The ingredients were mixed at room temperature using a slow stirrer to obtain 100.0 g of the finished composition. Mixing is carried out in such a way that no air bubbles are introduced into the solution in any phase, and until all components are dissolved and the product is completely clear and free of streaks.
Die in 100 g des Produktes jeweils enthaltenen Mengen der Wirkstoffe gibt Tabelle 2 an. The amounts of the active ingredients contained in 100 g of the product are given in Table 2.
Tabelle 2Table 2
Mit diesen verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurden Flockungs- und Sedimentationstests im Labor wie folgt durchgeführt:With these different exemplary embodiments of the composition according to the invention, flocculation and sedimentation tests were carried out in the laboratory as follows:
In einen 1 -Liter Messzylinder (Durchmesser 6 cm, Höhe 35 cm) wurde ein Liter Belebtschlamm aus dem Belebungsbecken einer Abwasserkläranlage gegeben und ein Tropfen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung mittels einer Pipette hinzugefügt. Nach raschem und vollständigem Mischen (dreimaliges Wenden des Messzylinders um 180°) wurde die Absetzung des Schlammes jeweils 1, 2, 3 und 5 Minuten nach Beginn des Tests gemessen und mit den Ergebnissen einer Nullprobe ohne Zugabe der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verglichen. Beobachtet wurden folgende Größen in den ersten zwei Minuten: 1. Absetzgeschwindigkeit (Höhe des Schlammspiegels).In a 1 liter measuring cylinder (diameter 6 cm, height 35 cm), one liter of activated sludge from the activation tank of a wastewater treatment plant was added and a drop of the composition according to the invention was added using a pipette. After rapid and complete mixing (turning the measuring cylinder three times by 180 °), the settling of the sludge was measured 1, 2, 3 and 5 minutes after the start of the test and compared with the results of a blank sample without adding the composition according to the invention. The following variables were observed in the first two minutes: 1.Settling speed (height of the sludge level).
2. Vollständigkeit der Flockenagglomeration (Vorhandensein oder Fehlen von Mikroflocken auf der Wasseroberfläche oder im Überstand).2. Completeness of flake agglomeration (presence or absence of microflakes on the water surface or in the supernatant).
3. Vollständigkeit der Koagulation (Trübung im Überstand j a/nein) .3. Completeness of the coagulation (turbidity in the supernatant j a / no).
Es wurde festgestellt, dass sämtliche Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Vergleich zu der Nullprobe eine deutlich höhere Absetzgeschwindigkeit in den ersten zwei Minuten, ein deutlich geringeres Vorkommen von Mikroflok- ken an der Wasseroberfläche oder im Überstand, und eine verschwindend geringe Resttrübung des Überstands ergaben.It was found that all exemplary embodiments of the composition according to the invention, compared to the blank sample, resulted in a significantly higher settling rate in the first two minutes, a significantly lower occurrence of microflocs on the water surface or in the supernatant, and a vanishingly low residual turbidity of the supernatant.
Auf der Basis der positiven Ergebnisse der Laborversuche wurde die erfindungsgemäße Zusammensetzung im Pilotversuch auf mehreren Abwasserkläranlagen erprobt. Die Kläranlagen waren vorher unter Verwendung von Eisenchlorid als herkömmliches Fällungsmittel betrieben worden. Für die Umstellung auf den Pilotversuch mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurde die Zugabe des herkömmlichen Fällmittels gestoppt und durch eine Zugabe der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ersetzt.On the basis of the positive results of the laboratory tests, the composition according to the invention was tested in a pilot test on several wastewater treatment plants. The sewage treatment plants had previously been operated using iron chloride as a conventional precipitant. For the changeover to the pilot test with the composition according to the invention, the addition of the conventional precipitant was stopped and replaced by an addition of the composition according to the invention.
Drei der Pilotversuche wurde mit den Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 als Beispiele 2, 3 und 4 angegeben wurden, auf den Abwasserkläranlagen in Eglisau, Bäretswil bzw. Wangen (Schweiz) durchgeführt. Die als Anhang beigefügten Tabellen 3, 4 und 5 zeigen jeweils einen Vergleich der Ergebnisse, die in drei Monaten des Jahres 1998 mit dem herkömmlichen Fällmittel (Eisenchlorid) und in den gleichen Monaten des Jahres 2000 mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erzielt wurden.Three of the pilot tests were carried out with the compositions specified in Table 1 as Examples 2, 3 and 4 on the wastewater treatment plants in Eglisau, Bäretswil and Wangen (Switzerland). Tables 3, 4 and 5 attached as annex each show a comparison of the results which were achieved in three months of 1998 with the conventional precipitant (iron chloride) and in the same months in 2000 with the composition according to the invention.
Die Tabellen 3 - 5 zeigen, dass mit einer Menge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die nur einen Bruchteil der Menge des früher eingesetzten Fe-Fällungsmittels beträgt, eine gleich gute Reinigungsleistung bezüglich der Elimination von BSB, CSB und Ammonium sowie eine deutlich verbesserte Phosphorelimination erzielt wird. Nach Abschluss der mit den Beispielen 2, 3 und 4 (und weiteren Varianten) durchgeführten Pilotversuche, und nachdem festgestellt wurde, dass auch nach der Umstellung auf die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein stabiler Betrieb der Kläranlage möglich war (stabile Flockung und Sedimentation), wurde im Zuge der weiteren Optimierung der Versuchsbetrieb auf den Kläranlagen auf eine erfindungsgemäße Zusammensetzung nach dem Beispiel 1 von Tabelle 1 umgestellt und deren Dosierung auf 5 bis 20 g/m3 reduziert.Tables 3-5 show that with an amount of the composition according to the invention which is only a fraction of the amount of the Fe precipitant used previously, an equally good cleaning performance with regard to the elimination of BOD, COD and ammonium and a significantly improved phosphorus elimination are achieved. After completing the pilot tests carried out with Examples 2, 3 and 4 (and other variants), and after establishing that stable operation of the sewage treatment plant was also possible after the changeover to the composition according to the invention (stable flocculation and sedimentation), the further optimization of the test operation in the sewage treatment plants was switched to a composition according to the invention according to Example 1 in Table 1 and its dosage reduced to 5 to 20 g / m 3 .
Alle Pilotversuche auf den Abwasserkläranlagen haben folgende Ergebnisse gezeigt:All pilot tests on the wastewater treatment plants have shown the following results:
1. Die Schlammflocke ist größer und stabiler als mit Eisenfällmitteln und adsorbiert die partikulären Stoffe nahezu quantitativ.1. The mud flake is larger and more stable than with iron precipitants and adsorbs the particulate matter almost quantitatively.
2. Die Schlammflocke sedimentiert zuverlässig und ist sogar in der Lage, fadige Bakterien zu co-sedimentieren, was mit herkömmlichen Fällmitteln nicht erreicht wird.2. The mud flake sediments reliably and is even able to co-sediment filamentous bacteria, which cannot be achieved with conventional precipitants.
3. Die Flockenstruktur ist dergestalt, dass der TS-Gehalt-(Trockengewicht Biomasse) im Belebtschlammbecken zwischen Werten von < 1 g/1 bis 6 g/1 Belebtschlamm bei normaler Fahrweise der Kläranlage beliebig variiert werden kann. Dies erlaubt es, die Anlage besser auf die angestrebte Reinigungsleistung einzustellen, als dies mit herkömmlichen Formulierungen möglich war.3. The flake structure is such that the dry matter content (biomass dry weight) in the activated sludge basin can be varied as desired between values of <1 g / 1 to 6 g / 1 activated sludge with normal operation of the sewage treatment plant. This allows the system to be better adjusted to the desired cleaning performance than was possible with conventional formulations.
4. Die Flockenbildung ist für die biologischen Prozesse derart schonend, dass die Artenvielfalt im Belebtschlamm im Vergleich zu herkömmlichen Formulierungen deutlich höher liegt.4. The formation of flakes is so gentle on the biological processes that the biodiversity in the activated sludge is significantly higher compared to conventional formulations.
5. Die Sedimentation ist so zuverlässig, dass auch hydraulische Stoßbelastungen mit dreifachem Wasserzufluss kein Schlammabtreiben bewirkten. 6. Die Wirkung der Produkte ist während der kalten Perioden praktisch unverändert, d.h. eine Dosierungserhöhung oder Anpassung der Betriebseinstellungen ist nicht erforderlich.5. The sedimentation is so reliable that even hydraulic shock loads with triple water influx did not cause sludge to drift off. 6. The effect of the products is practically unchanged during the cold periods, ie an increase in dosage or adjustment of the operating settings is not necessary.
7. Die Dosierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist seither ohne Ein büße bei der Reinigungsleistung der Kläranlagen auf 5 bis 15 ppm reduziert worden.7. The dosage of the composition according to the invention has since been reduced to 5 to 15 ppm without a loss in the cleaning performance of the sewage treatment plants.
Die vorstehend insbesondere in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie eine optimale, gebrauchsfertige Konzentration haben und unverdünnt abgefüllt, verschickt, auf Lager gehalten und auf der Kläranlage eingesetzt werden können. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, erfindungsgemäße Zusammensetzungen in anderen, z.B. geringeren Konzentrationen herzustellen oder sie vor ihrem Einsatz auf der Kläranlage zu verdünnen. The compositions given above, in particular in Tables 1 and 2, have the advantage that they have an optimal, ready-to-use concentration and can be filled undiluted, shipped, kept in stock and used in the sewage treatment plant. However, it is of course also possible to produce compositions according to the invention in other, for example lower, concentrations or to dilute them before they are used in the sewage treatment plant.
Tabelle 3Table 3
Tabelle 4 Table 4
Tabelle 5Table 5

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzung zur Verwendung als Koagulations- und Flockungsmittel, bestehend aus einer wässrigen Lösung mindestens einer Polyaluminiumverbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die die folgenden Verbindungen umfasst: Polyaluminiumferri- sulfat, Polyaluminiumferrisulfatchlorid, Polyaluminiumferrichlorid, wobei die wässrige Lösung zusätzlich die folgenden gelösten Substanzen enthält:1. A composition for use as a coagulant and flocculant, consisting of an aqueous solution of at least one polyaluminium compound selected from the group comprising the following compounds: polyaluminium ferrisulphate, polyaluminium ferrisulphate chloride, polyaluminium ferrous chloride, the aqueous solution additionally containing the following dissolved substances:
- 0,2 bis 7 Gewichtsteile Magnesium und/oder Calcium in Form einer Verbindung, die ein neutrales oder saures Anion bildet;- 0.2 to 7 parts by weight of magnesium and / or calcium in the form of a compound which forms a neutral or acidic anion;
- 0,3 bis 10 Gewichtsteile eines oder mehrerer organischer, wasserlöslicher polymerer Flockungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die Polyamine, Poly-Diallyldimethyl- Ammonium-Chlorid (Polydadmac), Polyethyleniminacetate und Polyethylemmine umfasst, wobei die Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der Zusammensetzung bezogen sind.0.3 to 10 parts by weight of one or more organic, water-soluble polymeric flocculants selected from the group comprising polyamines, poly-diallyldimethylammonium chloride (Polydadmac), polyethyleneimine acetates and polyethylemmines, the parts by weight being based on 100 parts by weight of the composition ,
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polyaluminiumverbindung Polyaluminiumchlorid, Polyaluminiumsulfat, Polyalumini- umsulfatchlorid oder Polyaluminiumsulfatsilikat, und vorzugsweise Polyaluminiumchlorid ist.2. Composition according to claim 1, characterized in that the polyaluminium compound is polyaluminium chloride, polyaluminium sulfate, polyaluminium sulfate chloride or polyaluminium sulfate silicate, and preferably polyaluminium chloride.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumverbindung und/oder Calciumverbindung Magnesiumchlorid bzw. Calciumchlorid ist.3. Composition according to claim 1 or 2, characterized in that the magnesium compound and / or calcium compound is magnesium chloride or calcium chloride.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie kein Calcium enthält. 4. Composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that it contains no calcium.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie 10 bis 12 Gewichtsteile Magnesium und 20 bis 25 Gewichtsteile organisches Flok- kungsmittel, bezogen auf 100 Gewichtsteile Aluminium enthält.5. Composition according to claim 4, characterized in that it contains 10 to 12 parts by weight of magnesium and 20 to 25 parts by weight of organic flocculant, based on 100 parts by weight of aluminum.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als organisches Flockungsmittel mindestens zwei verschiedene quaternäre Polyamine mit unterschiedlichem Molekulargewicht und/oder unterschiedlicher Viskosität enthält.6. Composition according to claim 1, characterized in that it contains as organic flocculant at least two different quaternary polyamines with different molecular weights and / or different viscosities.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie als organisches Flockungsmittel mindestens ein quatemäres Polyamine und Polydadmac enthält.7. The composition according to claim 1, characterized in that it contains at least one quaternary polyamine and polydadmac as an organic flocculant.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dass sie pro 100 g der Zusammensetzung die folgenden Mengen an gelösten Stoffen enthält:8. Composition according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains the following amounts of dissolved substances per 100 g of the composition:
- 7,0 bis 9,5 g, vorzugsweise 7,5 bis 8 g Aluminium in Form von Polyaluminiumchlorid- 7.0 to 9.5 g, preferably 7.5 to 8 g of aluminum in the form of polyaluminium chloride
- 0,1 bis 1,3 g, vorzugsweise 0,75 bis 1,0 g Magnesium in Form von Magnesiumchlorid- 0.1 to 1.3 g, preferably 0.75 to 1.0 g of magnesium in the form of magnesium chloride
- 0,3 bis 4,5 g, vorzugsweise 1,5 bis 2,0 g organisches Flockungsmittel.0.3 to 4.5 g, preferably 1.5 to 2.0 g of organic flocculant.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie bezogen auf 100 g der Zusammensetzung die folgenden organischen Flockungsmittel enthält9. The composition according to claim 5, characterized in that it contains, based on 100 g of the composition, the following organic flocculants
- 0,1 bis 1,3 g, vorzugsweise 0,5 bis 0,6 g eines ersten Polyamins0.1 to 1.3 g, preferably 0.5 to 0.6 g of a first polyamine
- 0,1 bis 1,6 g, vorzugsweise 0,6 bis 0,7 g eines zweiten Polyamins;0.1 to 1.6 g, preferably 0.6 to 0.7 g of a second polyamine;
- 0,1 bis 1,3 g, vorzugsweise 0,5 bis 0,6 g Polydadmac.0.1 to 1.3 g, preferably 0.5 to 0.6 g, of polydadmac.
10. Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Koagulations- oder Flockungsmittel zur Abwasserreinigung, wobei die Zusammensetzung dem Abwasser in einer Menge von 5 bis 30 ml, vorzugsweise 5 bis 15 ml pro m3 Abwasser zugegeben wird.10. Use of the composition according to one of claims 1 to 9 as a coagulant or flocculant for wastewater treatment, the composition the wastewater is added in an amount of 5 to 30 ml, preferably 5 to 15 ml per m 3 of wastewater.
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Zusammensetzung am Abwasserzulauf des Belebungsbeckens einer biologischen Abwasserkläranlage erfolgt. 11. Use according to claim 10, characterized in that the composition is added to the wastewater inlet of the activated sludge tank of a biological wastewater treatment plant.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030209499A1 (en) * 2000-09-29 2003-11-13 Haase Richard A. Clarification of water and wastewater
CN100473613C (en) * 2004-03-02 2009-04-01 株式会社德山 Method for treating papermaking waste water and method for utilizing silica sol in papermaking
US7329356B2 (en) * 2004-12-21 2008-02-12 Aquagems Laboratories, Llc Flocculating agent for clarifying the water of man-made static water bodies
US7695630B2 (en) * 2005-11-15 2010-04-13 De Guevara Cesar Ladron Process for conditioning an aqueous solution for efficient colloidal precipitation
US7931822B2 (en) * 2006-03-03 2011-04-26 Inland Environmental Resources, Inc. Compositions and methods for wastewater treatment
US8062872B2 (en) * 2006-11-01 2011-11-22 Inland Environmental Resources, Inc. Methods and compositions for optimizing fermentation
US20100006511A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Walterick Jr Gerald C Treatment additives and methods for treating an aqueous medium
US7611632B1 (en) * 2008-11-07 2009-11-03 General Electric Company Method of conditioning mixed liquor using a tannin containing polymer
DE102009032895B4 (en) 2009-07-10 2016-06-23 Chevita Tierarzneimittel-Gesellschaft M.B.H. Composition and method for the prevention and treatment of fire blight
CN103043759B (en) * 2012-12-14 2014-04-16 广东工业大学 Method for preparing polyaluminium ferric chloride flocculating agent by pickling waste liquid and waste aluminium material
AR101419A1 (en) 2014-08-28 2016-12-14 Dow Global Technologies Llc COMPOSITIONS FOR WATER TREATMENT AND METHODS OF USE
JP6738492B2 (en) * 2017-07-04 2020-08-12 オルガノ株式会社 Water treatment method and water treatment device
JP6916289B2 (en) * 2017-08-24 2021-08-11 株式会社日本触媒 Ethylene imine polymer solution and its production method
CN111995020B (en) * 2020-08-26 2022-09-23 常熟理工学院 Preparation method of polymeric magnesium aluminum cerium chloride coagulant
CN113371804A (en) * 2021-07-27 2021-09-10 新疆水佳源科技有限公司 Efficient coagulant aid suitable for sewage treatment system and preparation method thereof
CN113683168B (en) * 2021-08-27 2023-06-23 河南佰利联新材料有限公司 Polymeric ferric aluminum calcium magnesium hydroxychloride coagulant and preparation method and application thereof

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915904A (en) * 1972-08-25 1975-10-28 Betz Laboratories Water-soluble cationic polymeric materials and their use
DE2334766C3 (en) * 1973-07-09 1981-12-24 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Process for the treatment of waste water containing organic water-insoluble substances in emulsified form
US4067806A (en) * 1976-09-16 1978-01-10 Nalco Chemical Company Formulation and application of compositions for the detackification of paint spray booth wastes
US4362643A (en) * 1979-07-06 1982-12-07 Allied Corporation Aqueous basic polyaluminum-iron halide solutions
DE3211128A1 (en) * 1982-03-26 1983-09-29 Brenntag AG, 4330 Mülheim Process and agents for treating waste waters containing organic, water-insoluble substances in emulsified form
SE446969B (en) * 1983-12-09 1986-10-20 Olof Carlsson WAY TO MAKE A FLOCKING AGENT
US4566986A (en) * 1984-08-31 1986-01-28 Waldmann John J Flocculating agents and processes for making them
US4588508A (en) * 1984-11-13 1986-05-13 Nalco Cehmical Company Bimodal cationics for water clarification
US4891422A (en) * 1985-06-27 1990-01-02 Maxichem, Inc. Compositions of inorganic-organic alloy with high nitrogen content polymers and their manufacture
US4902779A (en) * 1985-06-27 1990-02-20 Waldmann John J Compositions of inorganic -organic alloy with highly charged nitrogen content polymers and their manufacture
US6136200A (en) * 1985-06-27 2000-10-24 Polymer Research Corporation Treatment for paint and lacquer waste water
US4655934A (en) * 1985-09-12 1987-04-07 Nalco Chemical Company Dimeric aluminum compounds and their use
US4769155A (en) * 1987-08-19 1988-09-06 Nalco Chemical Company Turbidity reduction
DE3825281A1 (en) * 1988-07-26 1990-02-01 Alfred Albert FELLING AGENTS, ESPECIALLY FOR PHOSPHATE ELIMINATION IN SEWAGE
DD295093A5 (en) * 1990-06-11 1991-10-24 Sprengstoffwerk Schoenebeck,De PROCESS FOR CUTTING OIL-IN-WATER EMULSIONS
US6120690A (en) * 1997-09-16 2000-09-19 Haase; Richard Alan Clarification of water and wastewater
GB9800356D0 (en) * 1998-01-09 1998-03-04 Laporte Industries Ltd Flocculants
US6036868A (en) * 1998-07-23 2000-03-14 Nalco Chemical Company Use of hydrophilic dispersion polymers for oily wastewater clarification
SE9903594L (en) * 1999-10-06 2001-04-07 Kemira Kemi Ab Cationic polymers for sludge dewatering
DE50003987D1 (en) * 1999-12-16 2003-11-13 Sachtleben Chemie Gmbh Polyaluminium nitrate sulfates, process for their preparation and their use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03029151A1 *

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Publication number Publication date
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