NL8502602A - Werkwijze voor het behandelen van afvalwater. - Google Patents

Description

i*.------------------- « P HP/AB/Purac-2 - 1 -

Werkwijze voor het behandelen van afvalwater

Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de anaërobe behandeling van afvalwater uit de houtindustrie dat sterk toxisch werkende, complexerende verbindingen bevat. Onder sterk complexerende middelen worden hier die middelen 5 begrepen die zijn gekenmerkt doordat de logarithme van hun complex constante met bivalent ijzer ongeveer 8,5 overschrijdt.

De microbiële ontleding van complexe organische verbindingen tot methaan en kooldioxyde vindt via een aantal ver-10 schillende stappen plaats. Een zeer belangrijk tussenprodukt is acetaat. Bewezen werd dat ongeveer 70% van de methaanvor-ming optreedt via acetaat bij de anaërobe ontleding van koolhydraten. Bij de anaërobe ontleding van gemakkelijk te ontleden organische verbindingen is de methaanvorming uit acetaat 15 de stap in de ontledingsketen die snelheidsbeperkend is. De efficiëntie die bij de anaërobe behandeling van bepaalde typen water kan worden verkregen, is daarom in sterke mate afhankelijk van de mate waarin de omgeving gunstig is of kan worden gemaakt voor de bacteriegroep die de omzetting van 20 acetaat naar methaan bewerkstelt, de zogenaamde acetoclas-tische methanogenese. Bijzonder grote problemen kunnen ontstaan indien het bewuste water voor deze organismen toxische verbindingen bevat. Gelukkigerwijze hebben de acetoclastische methanogenen, zoals de meeste bacterieën een goed aanpas-25 singsvermogen aan hun omgeving, ongeacht het sterk remmende effekt in het begin.

Bij een aantal experimenten die zijn uitgevoerd met afvalwater uit de houtindustrie, in het bijzonder met afvalwater bij de bereiding van chemi-mechanische pulp, bleken to-30 xische effekten op te treden bij de acetoclastische raethano-genen. Na een bepaalde tijd kon een aanpassing echter optreden. De methanogenen tonen echter een aanzienlijk lagere groeisnelheid in het resterende water dan in een meer gunstige omgeving. Dit maakt de zuivering veel moeilijker en houdt 35 02 3 02

V

- 2 - een slechte werking van de gehele zuiveringseenheid in. Voor het verkrijgen van een goed resultaat is het daarom van het grootste belang om de omgeving van de bacterieën te optimaliseren. Bij voortgezette experimenten is gebleken dat comple-5 xerende verbindingen een toxisch effekt hebben op de anaërobe ontleding. Bij experimenten met afvalwater uit CTMP-bereiding kon van het complexerende middel DTPA worden aangetoond dat het sterk toxisch is.

Dit probleem kan overeenkomstig de uitvinding worden 10 opgelost door het toevoegen van ijzer, calcium, magnesium en/of aluminiumionen. Het was zeker voorheen bekend om in een ander verband calciumcarbonaat toe te voegen, maar in dat geval met het doel een precipitatie respectievelijk een uitvlokken teweeg te brengen, en ook om ijzerzouten voor de pre-15 cipitatie van in water opgelost sulfide, toe te voegen.

Overeenkomstig de uitvinding moeten de metaalionen in kwestie worden toegevoegd in specfieke hoeveelheden teneinde het gewenste effekt te verkrijgen. Voor de metalen ijzer en aluminium geldt dus, 20 0,1 £ y 4. 10 , bi j voorkeur 0,Ry < 2 en voor de metalen calcium en magnesium geldt 1^y^10, bij voorkeur 2<iyO waarbij y de molverhouding metaal/complexernd middel is.

De uitvinding zal mer in detail hierna worden getoond 25 met behulp van een aantal uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de begeleidende grafieken.

De ent-kultuur die in alle experimenten werd gebruikt, was een verrijkte kweek die gedurende ongeveer 1 jaar continu was gekweekt in een medium op basis van acetaat.

30 De experimenten werden uitgevoerd in een aantal spuit bussen van 100 ml die speciaal voor dit type van experimenten waren ontwikkeld.

Aan het begin van de experimenten werd elke spuitbus voorzien van 10 ml van de verrijkte kuituur, 30 ml van een 35 speciaal acetaat medium en eventueel een andere toevoeging.

De spuitbussen werden vervolgens afgesloten met rubbermembra- 850 2 3 0 2 - 3 - φ*.....................

nen. De gasontwikkeling in de spuitbussen werd geregistreerd door het aflezen van de stand van de spuitbuszuigers, en de gassamenstelling werd regelmatig bepaald door het nemen van een gasmonster uit de spuitbus met behulp van een canule die 5 door de rubbermembranen heen werd gestoken en het gaschroma-tografisch analyseren van de monsters.

Voorbeeld 1

Dit experiment toont het remmende effekt van het comple-10 xeermiddel DTPA op de methaanvorming uit acetaat. Vijf spuitbussen werden elk gevuld met 10 ml ent-kultuur en 30 ml acetaat medium. Bovendien werden verschillende hoeveelheden DTPA aan de verschillende spuitbussen toegevoegd, zodat de uiteindelijke concentratie DTPA resp. 0, 0,13, 0,25, 0,76 en 1,27 15 mM was. De gasvorming in de spuitbussen werd vervolgens gedurende 20 dagen waargenomen. De procedure gedurende de eerste acht dagen wordt getoond in figuur 1. Na acht dagen tradt geen verdere gasontwikkeling op in elk van de spuitbussen.

Het proces in de spuitbus zonder DTPA is volledig nor-20 maal. Na een korte adaptatiefase wordt de gasontwikkeling maximaal totdat het acetaat begint uit te putten en de curve afvlakt.

De spuitbussen met DTPA geven echter een afwijkend resultaat. In deze spuitbussen hield de gasproduktie lang voor 25 dat al het beschikbare acetaat was gebruikt, op. Ook blijkt dat de gasopbrengst vermindert met het toenemen van de DTPA-concentratie. De curven geven duidelijk aan dat dit niet met de beschikbaarheid van acetaat te maken had, maar met iets anders, hetgeen de activiteit van de methaan bacterieën be-30 perkt.

VoorDeeid 2

Dit experiment toont het effekt van het toevoegen van ijzer aan de methaanvorming in aanwezigheid van een comple-35 xerend middel.

Vijf spuitbussen werden elk gevuld met 10 ml ent-kultuur 85 0 2 6 0 2 - 4 - en 30 ml acetaat medium. Vier van de spuitbussen werden ook voorzien van DTPA en Fe(II)chloride, zodanig dat de uiteindelijke concentraties in de resp. spuitbussen was: 0,25 mM DTPA en 0,50 mM Fe(II), 0,76 mM DTPA en 0,76 mM Fe(II), 0,76 mM 5 DTPA en 1,52 mM Fe(II), en 1,27 mM DTPA en 2,53 mM Fe(II).

De gasontwikkeling werd gedurende 20 dagen gevolgd. Na de eerste acht dagen werd geen nieuw gas gevormd. Het proces gedurende de eerste acht dagen wordt getoond in figuur 2.

Uit de curven blijkt dat het proces in elk va nde vijf 10 spuitbussen soortgelijk is. Het remmende effekt van DTPA dat werd waargenomen in voorbeeld 1 wordt geëlimineerd indien ijzer(II)ionen aanwezig zijn in een verhouding van 1:1 of 2:1 tot DTPA.

De uitvinding is niet beperkt tot het beschreven uit-15 voeringsvoorbeeld maar kan variëren binnen het kader van de uitvindingsgedachte.

85 0 2 6 0 2

Claims (1)

1. P HP/AB/Purac-2 - 5 - Werkwijze voor de anaërobe behandeling van afvalwater uit de houtindustrie, omvattende sterk toxisch werkende, com-plexerende verbindingen, met het kenmerk dat aan het water voorafgaande of tijdens de anaërobe behandelingsstap ten min-5 ste één metaal wordt toegevoegd dat is gekozen uit de groep ijzer, calcium, magnesium en aluminium, in een zodanige hoeveelheid dat voor de metalen ijzer en aluminium geldt 0,1<y<10, bij voorkeur 0,1<y<2 en voor de metalen calcium en magnesium geldt 10 1 < y < 10, bij voorkeur 2<y<£3 waarbij y de molverhouding metaal/complex vormend middel, is. 3502 502