ES2400796T3 - Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales - Google Patents

Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales Download PDF

Info

Publication number
ES2400796T3
ES2400796T3 ES10703410T ES10703410T ES2400796T3 ES 2400796 T3 ES2400796 T3 ES 2400796T3 ES 10703410 T ES10703410 T ES 10703410T ES 10703410 T ES10703410 T ES 10703410T ES 2400796 T3 ES2400796 T3 ES 2400796T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
wastewater
compounds
nitroaromatic
nitrohydroxyaromatic
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10703410T
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Karl Rausch
Christoph Blöcher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2400796T3 publication Critical patent/ES2400796T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/727Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation using pure oxygen or oxygen rich gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • C02F11/08Wet air oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/003Explosive compounds, e.g. TNT
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/38Organic compounds containing nitrogen

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales alcalinas procedentes de la producción de compuestosnitroaromáticos que contienen compuestos nitroaromáticos y/o nitrohidroxiaromáticos caracterizado porque seañade a las aguas residuales alcalinas, en una primera etapa, un agente reductor orgánico que no forme sales enlas aguas residuales seleccionado de entre turba, lignito y/o hulla y se tratan en condiciones reductoras, calentandolas aguas residuales alcalinas a temperaturas de 80 - 200 ºC y manteniéndolas en este intervalo de temperaturadurante un periodo de residencia de entre 5 min y 5 h, y las aguas residuales obtenidas en esta primera etapa seacidifican a continuación en una segunda etapa y se oxidan con un agente oxidante.

Description

Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales
La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y nitrohidroxiaromáticos que se producen en la fabricación de compuestos nitroaromáticos.
Los compuestos nitroaromáticos y nitrihidroxiaromáticos tienen un efecto bactericida y/o son poco biodegradables. Por lo tanto, no deben liberarse en el medio ambiente ni tampoco introducirse en altas concentraciones en instalaciones de depuración biológicas. Esto hace necesario un tratamiento técnico de estas aguas residuales para que las aguas residuales puedan alimentarse a una instalación de depuración biológica.
El estado de la técnica divulga varias soluciones técnicas para la degradación de compuestos nitroaromáticos y nitrohidroxiaromáticos en soluciones acuosas que, no obstante, se caracterizan todas por tener desventajas significativas.
El documento DE 2818680 A1 reivindica un procedimiento para el tratamiento de aguas residuales que contienen compuestos nitrohidroxiaromáticos caracterizado porque se calientan las aguas residuales que contienen compuestos nitrohidroxiaromáticos en ausencia de aire y oxígeno a temperaturas en el intervalo de 150 ºC a 500 ºC con presión. Como intervalo de presión preferente se indica de 5000 a 35000 kPa. Para este procedimiento es ventajoso que las aguas residuales contengan compuestos nitrohidroxiaromáticos en forma de sus sales hidrosolubles que puedan formarse en medio alcalino. Es una desventaja, en este procedimiento, la alta presión requerida, que tiene como consecuencia en la realización en continuo de este procedimiento altos costes de provisión y operación de bombas adecuadas. También es necesario para el mantenimiento de la temperatura requerida un calentamiento permanente. Otra desventaja de este procedimiento es que el contenido en iones nitrito en las aguas residuales no se reduce mediante este procedimiento, sino que, como se deduce de los ejemplos del documento DE 2818680 Au, al menos permanece constante (ejemplo 4), pero también puede duplicarse (ejemplo 2). Los iones nitrito son también bactericidas y solo pueden aceptarse en cantidades reducidas en instalaciones de depuración biológicas.
El documento EP 503387 B1 reivindica un procedimiento de tratamiento de aguas residuales que contiene compuestos nitro aromáticos procedentes de instalaciones de fabricación de nitrobenceno mediante el tratamiento con ácido nítrico a temperaturas de 180 a 350 ºC y presiones de 4000 kPa a 25000 kPa. Por medio de un tratamiento de este tipo se reduce la cantidad de compuestos nitrohidroxiaromáticos a valores inferiores a 1 ppm, a la vez que se degrada el COT (COT = carbono orgánico total) en más del 95 %.
En este procedimiento son desventajosas las condiciones de operación requeridas, así como el uso de ácido nítrico, que aumenta la carga de nitratos en las aguas residuales.
El documento EP 1132347 B1 reivindica un procedimiento en el que las aguas residuales procedentes de la síntesis de compuestos nitroaromáticos se concentran primero hasta aproximadamente la solubilidad o por encima de la solubilidad de los compuestos nitrohidroxiaromáticos y después se someten a un tratamiento térmico de degradación que preferentemente se lleva a cabo en condiciones supercríticas para el agua. Para llevar a cabo este procedimiento son necesarias condiciones de operación superiores a la presión crítica y a la temperatura crítica del agua. La presión crítica del agua es de 21830 kPa y la temperatura crítica del agua de 374,1 °C (Handbook of Chemistry and Physics, R.C. Weast (Editor), CRC Press, Boca Raton, 66ª edición, 1985, página F-64, tabla 2). La realización de un tratamiento de aguas residuales en estas condiciones da lugar a unos costes elevados.
También destacan por unos costes elevados todos los procedimientos que usan peróxido de hidrógeno como agente oxidante. En la mayor parte de estos casos se usa hierro divalente como catalizador en condiciones ácidas. Este procedimiento se denomina oxidación de Fenton. Se ha demostrado la eficacia de este procedimiento para la eliminación de compuestos nitroaromáticos (por ejemplo, E. Chamarro, A. Marco, S. Esplugas (2001): Use of fenton reagent to improve organic chemical biodegradability. Water Research 35 (4), páginas 1047-1051 o documento EP 22525 B1 o documento EP 360989 B1). Frente a los procedimientos mencionados anteriormente, este procedimiento presenta la ventaja de que puede realizarse sin presión y a temperatura ambiente. De todas las maneras, el agente oxidante peróxido de hidrógeno usado también da lugar a costes elevados, que son más elevados cuanto mayor sea el contenido de compuestos nitroaromáticos o nitrohidroxiaromáticos en las aguas residuales. Además, este procedimiento se caracteriza por un alto consumo de hierro con actividad catalítica, generándose cantidades relevantes de lodo, cuya eliminación da lugar a costes adicionales. Para aguas residuales muy cargadas tales como las que se producen, por ejemplo, en la fabricación de compuestos nitroaromáticos o en la fabricación de compuestos nitrohidroxiaromáticos, los procedimientos que usan peróxido de hidrógeno como agente oxidante son, por lo tanto, inadecuados.
El documento DE 3316265 C2 reivindica un procedimiento de oxidación en húmedo de materiales orgánicos en aguas residuales cargadas mediante el tratamiento con oxígeno a temperaturas y presiones elevadas en presencia de un sistema rédox tal como iones hierro y en presencia, simultáneamente, de cocatalizadores tales como
bezoquinona, naftoquinona o p-aminofenol. La oxidación en húmedo se lleva a cabo en medio ácido a pH = 1 -4, temperaturas de 50 -200 °C y presiones de 100 a 6000 kPa.
El ejemplo 17 de este documento especifica que los cocatalizadores requeridos para la oxidación también pueden obtenerse mediante el tratamiento alcalino de lignito, siempre que el lignito también permanezca durante la etapa de oxidación en la mezcla de reacción. El ejemplo 18 describe el mismo modo de procedimiento para hulla.
Este documento enseña también a añadir a aguas residuales que contienen sustancias oxidantes tales como, por ejemplo, compuestos nitroaromáticos, un agente reductor tal como, por ejemplo, hidrazina, dióxido de azufre, sulfuro de sodio o virutas de hierro para transformar los compuestos nitroaromáticos mencionados a modo de ejemplo en aminas. Esta reducción debe realizarse en una etapa del procedimiento previa, tal como, entre otras, la que se indica en el ejemplo 16 del documento, en la que se usa sulfuro de sodio como agente reductor. En dicho ejemplo se llevaron las aguas residuales, tal como se generan en la síntesis de ácido nitroestilbénico, a pH = 12 con lejía de sosa, se añadieron 2 g/l de sulfuro de sodio y se mantuvieron a 140 °C en presencia de oxígeno durante 30 minutos. A continuación se oxidaron las aguas residuales a 180 °C, una presión parcial de oxígeno de 500 kPa, a pH = 2 y en presencia de sulfato de hierro (II). Mediante un tratamiento de este tipo de 90 minutos se redujo el índice de COD en aproximadamente el 80 % (COD = carbono orgánico disuelto).
No obstante, el uso de los reductores recomendados en el documento DE 3316265 C2 es desventajoso, debido a que son caros (hidracina, sulfuros, sulfitos) y/o las aguas residuales se cargan con carga adicional de sales (sulfatos, iones metálicos). Sin embargo, este procedimiento presenta frente al estado de la técnica algunas ventajas, debido a que la degradación de compuestos orgánicos presentes en las aguas residuales se puede realizar a presiones y temperaturas bajas.
Un objetivo de la invención era, por lo tanto, proporcionar un procedimiento fiable, sencillo y económico de tratamiento de aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y nitrohidroxiaromáticos que se caracterice por unas condiciones de operación económicamente favorables y que asegure que las agua residuales tratadas puedan alimentarse a una instalación de depuración biológica.
Sorprendentemente, se ha hallado que el tratamiento de aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y nitrohidroxiaromáticos en el sentido de la presente invención tiene éxito cuando el procedimiento de tratamiento de estas aguas residuales se lleva a cabo en dos etapas y en la primera etapa se reducen, es decir, se hidrogenan, los compuestos nitroaromáticos y nitrohidroxiaromáticos con un agente reductor económico que no forme sales seleccionado de entre turba, lignito y/o hulla y en la segunda etapa la mezcla de reacción obtenida en la primera etapa se somete a oxidación en húmedo catalizada con hierro con oxígeno en medio ácido.
La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y/o nitrohidroxiaromáticos, caracterizado porque a las aguas residuales se añade en una primera etapa un agente reductor orgánico que no forme sales en las aguas residuales seleccionado de entre turba, lignito y/o hulla, y se tratan en condiciones reductoras y las aguas obtenidas en la primera etapa se acidifican a continuación, en una segunda etapa, y se oxidan con un agente oxidante.
Se ha hallado que una oxidación en húmedo catalizada con hierro con oxígeno en medio alcalino no es por sí sola suficiente para degradar satisfactoriamente compuestos nitrohidroxiaromáticos (ejemplo comparativo 1) y se descarta una oxidación en húmedo catalizada con hierro con oxígeno en medio ácido debido a que los compuestos nitrohidroxiaromáticos precipitan como sólidos en medio ácido, y los sólidos pueden ser explosivos (ejemplo comparativo 2). Una eliminación total de los compuestos nitrohidroxiaromáticos tiene éxito al realizarla mediante una oxidación en húmedo catalizada con hierro con oxígeno si, tal como se describe en el documento DE 3316265 C2, se reducen los compuestos nitrohidroxiaromáticos en sentido químico, por ejemplo con sulfito de sodio (ejemplo comparativo 3).
Para evitar el uso de sulfito de sodio, caro y causante de una carga de sulfato, se probó el uso de coadyuvantes económicos tales como virutas de hierro y lignito. Con virutas de hierro, un agente reductor conocido, se reduce el contenido en compuestos nitrohidroxiaromáticos mediante una reducción previa en un 64 %. Sorprendentemente, se ha hallado, no obstante, que también se puede usar lignito en medio alcalino como agente reductor para la reducción de compuestos nitrohidroxiaromáticos cuando la reducción previa se lleva a cabo a temperatura elevada, preferentemente a 120 – 200 ºC. Por medio de lignito se puede reducir el contenido de compuestos nitrohidroxiaromáticos en un 86 % (ejemplo comparativo 4).
Si se combina la oxidación en húmedo catalizada con hierro con oxígeno de unas aguas residuales que contienen compuestos nitrohidroxiaromáticosi con la reducción previa de las aguas residuales con lignito en medio alcalino, la degradación total del compuesto nitrohidroxiaromático se realiza con éxito (ejemplo según la invención 5). A este respecto, el lignito destaca como agente reductor económico y no contribuye al aumento de la carga de sales de las aguas residuales, debido a que es biodegradable por sí mismo. El nitrógeno contenido en los compuestos nitroaromáticos o nitrohidroxiaromáticos, a este respecto, se transforma en compuestos no perjudiciales para las
bacterias, principalmente en amonio. No tiene lugar la formación de nitrito, por el contrario incluso se transforma también nitrito ya presente en las aguas residuales (ejemplo según la invención 6).
Por lo tanto, es conforme a la invención un procedimiento de tratamiento de aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y nitrohidroxiaromáticos caracterizado porque se añade a las aguas residuales en una primera etapa turba, lignito y/o hulla y se tratan en condiciones reductoras, y las aguas residuales obtenidas en la primera etapa se acidifican a continuación, en una segunda etapa, y se oxidan con un agente oxidante.
Las aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y/o nitrohidroxiaromáticos se generan en la fabricación de compuestos nitroaromáticos, tal como, por ejemplo, en la fabricación de nitrobenceno mediante la nitración de benceno o en la fabricación de dinitrotolueno mediante la nitración de tolueno. Estas aguas residuales se producen como soluciones alcalinas, debido a que los compuestos nitrohidroxiaromáticos se disuelven en medio alcalino en forma de sus sales en medio acuoso. A unas aguas residuales alcalinas que contienen compuestos nitroaromáticos y/o nitrohidroxiaromáticos de este tipo se les añade un agente reductor y se calientan a temperaturas de 80 – 200 ºC, preferentemente de 120 – 200 ºC, y se mantienen en este intervalo de temperatura durante un periodo de permanencia de entre 5 min y 5 h, preferentemente de 15 min a 3 h. Preferentemente, la temperatura a la que se calientan las aguas residuales se mantiene constante durante el periodo de permanencia. Como agente reductor se usa según la invención un agente reductor que no forme sales seleccionado de entre turba, lignito y/o hulla, de modo particularmente preferente lignito de calida inferior. El lignito de calidad inferior particularmente preferente es económico y, dado el caso, los restos transportados desde el procedimiento pueden proporcionarse a una instalación de depuración biológica. La concentración del redactor con respecto al volumen de aguas residuales es preferentemente de 1 a 200 g/l, de modo particularmente preferente de 5 a 50 g/l.
Las hullas, los lignitos o las turbas que se usan como reductores se diferencian por su grado de carbonización, que se manifiesta en la proporción de componentes volátiles, y son de calidad inferior según el orden mencionado. De este modo, los lignitos de calidad inferior tales como, por ejemplo, lignito de poca calidad, presentan una proporción del 50 -60 % en peso de componentes volátiles, el lignito duro del 45 – 50 % en peso, mientras que las distintas clases de hulla presentan una proporción de componentes volátiles inferior al 45 % en peso. Para la turba son características proporciones de componentes volátiles superiores al 50 % en peso y contiene aún, al contrario que el lignito, celulosa libre (Römpp Chemielexikon Online 2008, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, palabras de referencia "Torf" y "Kohle").
Las aguas residuales producidas en la primera etapa (reducción previa) se neutralizan con un exceso de ácido y se acidifican. La acidificación puede realizarse con un ácido mineral, preferentemente ácido sulfúrico, pero también con un ácido orgánico. Como ácidos orgánicos se usan preferentemente ácido acético o ácido oxálico, que son fácilmente biodegradables por sí mismos. También pueden usarse para la acidificación mezclas de varios ácidos.
Después de la acidificación se realiza, en la segunda etapa, la oxidación con un agente oxidante. A este respecto se trata preferentemente de una oxidación en húmedo con oxígeno catalizada con hierro. Para ello se añade a la corriente de aguas residuales acidificada un catalizador, preferentemente sulfato de hierro (II) y se alimenta a un reactor de oxidación, en el que las aguas residuales se tratan, preferentemente a 100 -250 ºC, de modo particularmente preferente a 160 – 220 ºC, durante 5 a 180 minutos, preferentemente 30 a 60 minutos, con un gas que contenga oxígeno, preferentemente con aire, de modo particularmente preferente con oxígeno técnicamente puro. Como reactor de oxidación se usa preferentemente una columna de burbujeo o varias columnas de burbujeo conectadas en paralelo o en serie.
Las aguas residuales tratadas según el procedimiento según la invención se han liberado tanto de compuestos nitroaromáticos como de compuestos nitrohidroxiaromáticos y de nitrito, por lo que pueden alimentarse directamente a las instalaciones de depuración correspondientes para su purificación biológica.
Ejemplos
Para los ejemplos siguientes se usaron aguas residuales como las que pueden obtenerse en la producción de compuestos nitroaromáticos, por ejemplo en la producción de nitrobenceno. Estas aguas residuales no contienen compuestos nitroaromáticos, pero sí varios compuestos nitrohidroxiaromáticos, que en algunos casos concretos pertenecen exclusivamente al grupo de los nitrofenoles, cuya denominación química se abrevia como sigue:
2-NP:
2-nitrofenol
:
4-NP: 4-nitrofenol
2,4-DNP:
2,4-dinitrofenol
2,6-DNP:
2,6-dinitrofenol
2,4,6-TNP:
2,4,6-trinitrofenol, nombre común: ácido pícrico
El contenido de nitrofenoles en la aguas residuales se determina mediante HPLC analítica. Un procedimiento adecuado para ello se describe, por ejemplo, por Belloli y col. (Belloli, R.; Barlette B.; Bolzacchini, E.: Meinardi, S.;
Orlandi, M.; Rindone, B. "Determination of toxic nitrophenols in the atmosphere by high-performance liquid chromatography", Journal of Chromatography A, 846 (1999) 277-281).
Ejemplo comparativo 1: Oxidación en húmedo en medio alcalino sin reducción previa
5 Se alimentaron 4 l de aguas residuales procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos que eran muy alcalinas a un recipiente de laboratorio con agitación y se calentaron gradualmente a 200 °C. Además, se realizó la adición de oxígeno a una presión total de 2000 kPa. Después de 3 horas se enfriaron las aguas residuales y se determinó la concentración de compuestos nitroaromáticos. Tal como muestra la tabla 1, solo se logró la
10 degradación de los nitrofenoles mediante la oxidación en húmedo sin reducción previa en un 62 %.
Tabla 1
2-NP
4-NP 2,4-DNP 2,6-DNP 2,4,6-TNP Suma de
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
nitrofenoles
mg/kg
Aguas residuales antes del tratamiento
1440 106 7756 1416 376 11094
Muestra después del tratamiento
367 80 3011 681 72 4211
Ejemplo comparativo 2: Oxidación en húmedo en medio ácido sin reducción previa
15 A 1 l de aguas residuales procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos, que eran muy alcalinas, se añadió en un recipiente de vidrio ácido sulfúrico, para neutralizarlas y acidificarlas. Se realizó la precipitación de un precipitado blanco que constaba de compuestos nitrohidroxiaromáticos sólidos. Debido a que no puede excluirse que estos sólidos representen un riesgo por su carácter explosivo, no se llevó a cabo ningún tipo de oxidación en
20 húmedo por motivos de seguridad.
Ejemplo comparativo 3: Reducción previa con sulfito de sodio (inorgánico) y oxidación en húmedo
A 4,5 l de aguas residuales procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos se añadieron 270 g de
25 sulfito de sodio, se alimentaron a un recipiente de laboratorio con agitación y se mantuvieron a 70 ºC durante una hora. A continuación se añadieron a 4 l de las aguas residuales tratadas de este modo 67 ml de ácido sulfúrico y 6 g de heptahidrato de sulfato de hierro (II). A continuación se realizó un calentamiento gradual a 200 °C y la adición de oxígeno a una presión total de 2000 kPa. Después de 3 horas se enfriaron las aguas residuales y se determinó la concentración de compuestos nitroaromáticos. Tal como muestra la tabla 2, se eliminaron todos los nitrofenoles
30 hasta un punto inferior al límite de detección. No obstante, un tratamiento de este tipo es poco económico debido a los altos precios del agente reductor.
Tabla 2
2-NP
4-NP 2,4-DNP 2,6-DNP 2,4,6-TNP Suma de
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
nitrofenoles
mg/kg
Aguas residuales antes del tratamiento
1440 106 7756 1416 376 11094
Muestra después del tratamiento
<1 <1 <1 <1 <1 <5
35 Ejemplo comparativo 4: Reducción previa con virutas de hierro o lignito sin oxidación en húmedo
A 4 o 5 l de aguas residuales procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos se añadieron 200 g de virutas de hierro o 200 g de lignito en polvo y se mantuvieron durante tres horas a 200 ºC. A continuación se enfriaron las aguas residuales y se determinó la concentración de los compuestos nitroaromáticos. No tuvo lugar
40 ninguna oxidación en húmedo posterior. Tal como muestra la tabla 3, se logró la degradación de los nitrofenoles mediante la reducción previa con virutas de hierro en un 64 % y con lignito en un 86 %.
Tabla 3
2-NP
4-NP 2,4-DNP 2,6-DNP 2,4,6-TNP Suma de
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
nitrofenoles
mg/kg
Aguas residuales antes del tratamiento
1074 104 5350 1382 512 8422
Muestra después del
117 106 2677 106 <20 3046
tratamiento con virutas
de hierro
(continuación)
2-NP
4-NP 2,4-DNP 2,6-DNP 2,4,6-TNP Suma de
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
nitrofenoles
mg/kg
Muestra después del
135 70 935 27 <5 1172
tratamiento con lignito
en polvo
Ejemplo según la invención 5: Reducción previa con lignito (orgánico) y oxidación en húmedo
5 A 5 l de aguas residuales procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos se añadieron 200 g de lignito en polvo y se mantuvieron durante tres horas a 200 ºC. A continuación se añadieron a 4 l de las aguas residuales tratadas de este modo 51 ml de ácido sulfúrico y 6 g de heptahidrato de sulfato de hierro (II). A continuación se realizó un calentamiento gradual a 200 °C y la adición de oxígeno a una presión total de 2000 kPa. Después de 3 horas se enfriaron las aguas residuales y se determinó la concentración de nitrofenoles. Tal como muestra la tabla 4,
10 se eliminaron todos los nitrofenoles hasta un punto inferior al límite de detección.
Tabla 4
2-NP
4-NP 2,4-DNP 2,6-DNP 2,4,6-TNP Suma de
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
nitrofenoles
mg/kg
Aguas residuales antes del tratamiento
1074 104 5350 1382 512 8422
Muestra después del tratamiento
<5 <5 <5 <5 <5 <25
Ejemplo según la invención 6: Eliminación de nitrito
15 A 5 l de aguas residuales procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos se añadieron 50 g de lignito en polvo y se mantuvieron durante tres horas a 180 ºC. A continuación se tomó una muestra y se determinó la concentración de las especies de nitrógeno. A continuación se añadieron a 3 l de las aguas residuales tratadas de este modo 4,5 g de heptahidrato de sulfato de hierro (II). A continuación se realizó un calentamiento gradual a 200
20 °C y la adición de oxígeno a una presión total de 2000 kPa. Después de 2 horas se enfriaron las aguas residuales y se determinó la concentración de las especies de nitrógeno. Tal como muestra la tabla 5, se eliminó totalmente el nitrito y las especies de nitrógeno se transformaron en su mayor parte en amonio.
Tabla 5
N (total)mg/l
NO3 --N mg/l NO2 --N mg/l NH4 +-N mg/l
Aguas residuales antes del tratamiento
1910 <1 290 16
Muestra después de la reducción con lignito
1690 <1 284 486
Muestra después de la oxidación con oxígeno
1310 78 <1 1678

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales alcalinas procedentes de la producción de compuestos nitroaromáticos que contienen compuestos nitroaromáticos y/o nitrohidroxiaromáticos caracterizado porque se
    5 añade a las aguas residuales alcalinas, en una primera etapa, un agente reductor orgánico que no forme sales en las aguas residuales seleccionado de entre turba, lignito y/o hulla y se tratan en condiciones reductoras, calentando las aguas residuales alcalinas a temperaturas de 80 -200 ºC y manteniéndolas en este intervalo de temperatura durante un periodo de residencia de entre 5 min y 5 h, y las aguas residuales obtenidas en esta primera etapa se acidifican a continuación en una segunda etapa y se oxidan con un agente oxidante.
  2. 2.
    Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como agente oxidante se usa oxígeno.
  3. 3.
    Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda etapa se lleva a cabo en un reactor,
    en el que se introduce directamente ácido y en el que se lleva a cabo la oxidación. 15
  4. 4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las aguas residuales que contienen compuestos nitroaromáticos y/o nitrohidroxiaromáticos proceden de la producción de nitrobenceno o dinitrotolueno.
ES10703410T 2009-02-06 2010-01-27 Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales Active ES2400796T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009007761A DE102009007761A1 (de) 2009-02-06 2009-02-06 Verfahren zur Aufarbeitung von Abwässern
DE102009007761 2009-02-06
PCT/EP2010/000463 WO2010089043A1 (de) 2009-02-06 2010-01-27 Verfahren zur aufarbeitung von abwässern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2400796T3 true ES2400796T3 (es) 2013-04-12

Family

ID=42134844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10703410T Active ES2400796T3 (es) 2009-02-06 2010-01-27 Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9039904B2 (es)
EP (1) EP2393758B1 (es)
JP (1) JP5406945B2 (es)
KR (1) KR101650218B1 (es)
CN (1) CN102307820B (es)
BR (1) BRPI1008016A2 (es)
DE (1) DE102009007761A1 (es)
ES (1) ES2400796T3 (es)
PT (1) PT2393758E (es)
RU (1) RU2537018C2 (es)
WO (1) WO2010089043A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104628213A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 青岛博研达工业技术研究所(普通合伙) 一种制革废水含氨处理方法
EA201691022A1 (ru) 2013-12-02 2016-09-30 Байер Текнолоджи Сервисиз Гмбх Способ обработки отработанных щелочей
CN105152445A (zh) * 2015-09-25 2015-12-16 浙江奇彩环境科技有限公司 一种硝基苯类有机废水的处理方法
CN105347561A (zh) * 2015-11-26 2016-02-24 常州大学 一种含苯酚地热水净化一体化装置
CN112479460B (zh) * 2020-11-26 2022-09-27 中化环境科技工程有限公司 一种利用化工废料协同预处理tdi生产废水的方法
CN115945493A (zh) * 2020-11-26 2023-04-11 中化环境科技工程有限公司 一种二硝基甲苯废渣的处理方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5636994B2 (es) * 1973-06-21 1981-08-27
DE2818680A1 (de) 1978-04-27 1979-10-31 Bayer Ag Verfahren zur aufarbeitung von nitro-hydroxy-aromaten enthaltenden abwaessern
DE2927911A1 (de) 1979-07-11 1981-01-29 Bayer Ag Verfahren zur abwasserbehandlung
DE3316265A1 (de) 1982-07-31 1984-02-02 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur reinigung von abwaessern
US4804480A (en) * 1986-12-29 1989-02-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Destruction of nitrophenols
DE3832523C1 (es) 1988-09-24 1990-01-18 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De
DE4107972A1 (de) 1991-03-13 1992-09-17 Basf Ag Verfahren zum abbau von aromatischen nitroverbindungen enthaltenden abwaessern
US5356539A (en) * 1993-03-19 1994-10-18 Air Products And Chemicals, Inc. Tandem waste stream treatment for the removal of nitroaromatics and nitrophenolics
WO1994023857A1 (en) 1993-04-09 1994-10-27 Technology Applications, Inc. Method and composition for remediating environmental contaminants
FR2768735B1 (fr) * 1997-09-22 2000-01-28 Commissariat Energie Atomique Procede d'elimination d'un compose heterocyclique azote, ou aromatique, dans un effluent
RU2135419C1 (ru) * 1998-02-06 1999-08-27 Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН Способ очистки сточных вод от органических примесей
US6288289B1 (en) 2000-01-27 2001-09-11 Noram Engineering And Constructors Ltd. Integrated effluent treatment process for nitroaromatic manufacture
US20030173306A1 (en) * 2002-03-14 2003-09-18 Cha Daniel K. Process and system for treating waste from the production of energetics
JP3792590B2 (ja) * 2002-03-27 2006-07-05 株式会社日本触媒 アルカリ塩素塩含有廃水の処理方法
DE102004017628A1 (de) * 2004-04-10 2005-11-03 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Aufarbeitung von aromatische Nitroverbindungen enthaltenden Abwässern
CN100390081C (zh) * 2006-06-30 2008-05-28 河北万圣环保科技集团有限公司 含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2393758A1 (de) 2011-12-14
RU2537018C2 (ru) 2014-12-27
CN102307820A (zh) 2012-01-04
JP2012516769A (ja) 2012-07-26
RU2011136582A (ru) 2013-03-20
KR20110125214A (ko) 2011-11-18
BRPI1008016A2 (pt) 2016-03-15
WO2010089043A1 (de) 2010-08-12
KR101650218B1 (ko) 2016-08-22
US20110309033A1 (en) 2011-12-22
EP2393758B1 (de) 2013-01-16
PT2393758E (pt) 2013-03-07
CN102307820B (zh) 2013-06-19
DE102009007761A1 (de) 2010-08-12
US9039904B2 (en) 2015-05-26
JP5406945B2 (ja) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Mini review on the roles of nitrate/nitrite in advanced oxidation processes: Radicals transformation and products formation
ES2400796T3 (es) Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales
Michael et al. Solar photo-Fenton oxidation followed by adsorption on activated carbon for the minimisation of antibiotic resistance determinants and toxicity present in urban wastewater
de Souza Santos et al. Degradation of antibiotics norfloxacin by Fenton, UV and UV/H2O2
Minella et al. Degradation of ibuprofen and phenol with a Fenton-like process triggered by zero-valent iron (ZVI-Fenton)
Verma et al. Degradation of anatoxin-a by UV-C LED and UV-C LED/H2O2 advanced oxidation processes
Contreras et al. UV-and UV/Fe (III)-enhanced ozonation of nitrobenzene in aqueous solution
Pereira et al. Integration of nanofiltration, UV photolysis, and advanced oxidation processes for the removal of hormones from surface water sources
Trapido et al. Emerging micropollutants in water/wastewater: growing demand on removal technologies
Trapido et al. Advanced oxidation processes for the degradation and detoxification of 4-nitrophenol
Graham et al. Observations of 2, 4, 6-trichlorophenol degradation by ozone
Koltsakidou et al. Photolysis and photocatalysis of the non-steroidal anti-inflammatory drug Nimesulide under simulated solar irradiation: Kinetic studies, transformation products and toxicity assessment
Li et al. Kinetics and mechanisms of chloramphenicol degradation in aqueous solutions using heat-assisted nZVI activation of persulfate
Qadafi et al. Performance of microbubble ozonation on treated tropical peat water: Effects on THM4 and HAA5 precursor formation based on DOM hydrophobicity fractions
Andrzejewski et al. N-nitrosodimethylamine formation during treatment with strong oxidants of dimethylamine containing water
Lin et al. Wet air oxidation and activated sludge treatment of phenolic wastewater
JP2012516769A5 (es)
Trapido et al. Degradation of aqueous nitrophenols by ozone combined with UV-radiation and hydrogen peroxide
Zhang et al. Antibiotics in WWTP discharge into the Chaobai River, Beijing
US4415461A (en) Process for treating residual waters containing aromatic amines
Goi et al. Comparison of advanced oxidation processes for the destruction of 2, 4-dinitrophenol
US20200216315A1 (en) Oxygen to Ozone Nanobubbles
US20120055872A1 (en) Sub-critical partial oxidation for treatment of nitration wastes
Wang et al. Oxidation of diclofenac with chlorine dioxide in aquatic environments: influences of different nitrogenous species
Çelik et al. Degradation of Oxytetracycline and Chlortetracycline by Fenton Process