DE2059828A1 - Verfahren zur Reinigung von Eiweissstoffe enthaltenden Abwaessern - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von Eiweissstoffe enthaltenden AbwaessernInfo
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Description
DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN
D-βΟΟΟ MDNCHEN 81 - ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 2059828
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von solchen Abwässern
und gegebenenfalls zur Rückgewinnung der In den Abwässern enthaltenen
Eiweißstoffe, die hauptsächlich auf Schlachthöfen, in Fleischverarbeltungsbetrleben, Konservenfabriken, In der Milchindustrie oder Fermentlerungsindustrie usw. anfallen·
Derartige Abwässer haben einen großen bioiogischen Sauerstoffbedarf (3000
bis 15 000 mg/l BOD5) und einen sehr hohen Gehalt an mechanischen Verunreinigungen bzw. organischen Schwebestoffen (4000 bis 10 000 mg/i). Wegen
Ihrer hochgradigen Verunreinigung eignen sich solche Abwässer nicht dazuf
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direkt in die natürliche oder künstliche Vorflut abgeleitet zu werden. Deshalb
wird ihr Gehalt an gelösten oder schwebenden organischen Stoffen Im Wege
der verschiedenen aeroben bzw. anaeroben biologischen Zersetzung entfernt.
Die biologischen Verfahren erfordern einen langwierigen und großen Aufwand.
Bei der biologischen Reinigung muß man mit einer sehr langen Durchlaufzelt
rechnen. Sie erfordern außerdem größere Investitionen, und einen großen
Energiebedarf.
Ziel der Erfindung Ist die Ausarbeitung eines solchen chemischen Verfahrens,
mittels welchem bei kurzer Durchlaufzelt der biologische Sauerstoffbedarf der Abwässer um mindestens eine Größenordnung vermindert werden kannt
und zwar mit einer einfachen Einrichtung, mit billiger Technologie, und gegebenenfalls
mit gleichzeitiger Rückgewinnung der anwesenden Eiweißstoffe.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verminderung des biologischen Sauerstoffbedarfs
der Abwässer, gegebenenfalls zur Verwertung des Eiweißes wird
dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verarbeitenden Abwasser je nach seinem
biologischen Sauerstoffbedarf Aluminiumsulfat In Mengen von wenigstens 0,1
kg/m oder In gleicher Größenordnung zwei- bzw. dreiwertige Eisenverbindungen,
gegebenenfalls als Adsorbens Ton, Bentonlt oder Kaolinarten in Mengen
von 0,5 bis 1 kg/m zugegeben, und zwecks weiterer Förderung der Flokkung
Copolymere des Typs Acrylsäure-Acrylamld In Mengen von 5 bis 10 g/m
zugesetzt werden das mit den Chemikalien vorbehandelte, eventuell vorsedimentlerte
Abwasser durch Zugabe von basischen Kalziumverb Indungen auf einen
mehr als 10 betragenden pH-Wert eingestellt wird, und der sich bildende Niederschlag
von dem geklärten Wasser in einem Absetzer getrennt wird.
Der Schlammniederschlag, dessen Volumen etwa 6% des ursprünglichen Rohrwasservolumens
beträgt, wird mit Kohlendloxid gesättigt und auf den pH-Wert
7 oder auf einen niedrigeren Wert eingestellt, sodann entwässert. Nachdem
die Hauptmenge des Wassers entfernt worden ist, wird der Niederschlag bei
einer Temperatur über 130 C unter Druck sterilisiert. Das dabei gewonnene
Produkt wird dann In der an sich bekannten Art und Weise zusammen mit sonstigem
AbfalIeIweiß In biologisches Nährboden-Konzentrat oder In Tierfutter
umgewandelt· Als Copolymere des Typs Acrylsäure-Acrylamld werden solche
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wasserlösliche, handelsübliche Polymere und Copolymere verwendet, die
ein Molekulargewicht von mehr als 600 000, vorzugsweise mehr als 1 000 000,
aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in 1 bis 1,5 Stunden so erfolgreich
durchgeführt werden, daß sich dabei aus Abwässern mit einem Sauerstoffbedarf
von 4000 bis 11 000 mg/l BOD_ und einem hohen Schwebestoffgehalt*
von 4000 bis 10 000 mg/l praktisch schwebestofffreie (cae 200 mg/l enthaltende)
Wässer von 3 bis 4000 mg/l BOD_-Wert ergeben. Ein weiterer Vorteil
des Verfahrens besteht darin, daß das im Abwasser enthaltene Eiweiß rückgewlnnbar
Ist, und ähnlich wie sonstige Abfal!eiweißstoffe, oder mit diesen
zusammen In Fermentations-Nährböden oder In Tierfutter umgewandelt wer- I
den kann· Das erfindungsgemäße Verfahren ist gegenüber Schwankungen In
der Zusammensetzung des Abwassers unempfindlich, die Einrichtungen sind
nicht kostspielIgJ es arbeitet Intensiv und mit hohem Wirkungsgrad und läßt
sich mit Verwendung billiger Chemikalien ausführen. Der überraschende Effekt
der vorliegenden Erfindung besteht In Verwendung von Chemikalien und
sie scheidet sich von den herkömmlichen Verfahren dadurch aus, daß die
chemischen Verfahren eben wegen ihrer Kostspieligkeit bisher zur Verarbeitung eiweißhaltiger und sonstiger Abwasser als ungeeignet betrachtet wurden.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Abwasser
unter langsamen Umrühren die wäßrige Lösung von Aluminiumsulfat, bzw.
zwei- oder dreiwertige Eisenverbindungen gegebenenfalls auch Ton- oder Ben- ™
tonsuspension, und die wäßrige Lösung von Acrylsäure-Acryiamld-Copolymeren
zugegeben. Nach kurzem Stehenlassen läßt man das mit Chemikalien
behandelte Abwasser In einen anderen Behälter hlnUberfl ießen, In welchem
dann durch Zugabe von Kaliumverbindungen, zweckmäßig von Kalkmilch oder
pulverisiertem Kalziumhydrat ein über 10 betragender pH-Wert eingestellt
wird. Die Menge an basischen Kalziumverbindungen richtet sich je nach der
Zusammensetzung des Abwassers. Das alkalisch gemachte Abwasser wird unter
langsamem Rühren einige Minuten lang konditioniert und danach In den Sedlmentierbehälter
überführt. Diese Absetzbehälter sind zweckmäßig so ausgestaltet,
daß ihr Oberteil mit einer der gleichmäßigen Entnahme von Klarwasser
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dienenden Überlauf-Trogvorrlchtung, der Unterteil zum kontinuierlichen
Austragen des gebildeten Schlammniederschlages mit einer geeigneten Absauge-
oder Ab I aß vorrichtung versehen ist„
Der Im Absetzer gewonnene verdichtete Niederschlag wird einem mit 30 bis
45° Konizität gebauten Behälter zugeführt, wo er mit Kohlendioxid gesättigt
wird. Die Behandlung mit Kohlendioxid wird In der Weise durchgeführt, daß
die Suspension einen pH-Wert von 7 besitzt oder etwas sauer reagiert. Nach 1 bis 2 Minuten Stehenlassen wird der Niederschlag auf einem Vakuumfilter
oder einer anderen zum Abscheiden der Feststoffe geeigneten Einrichtung (z.B. In Separator) entwässert. Der entwässerte Niederschlag wird durch
Erhitzen über 130 C Temperatur unter Druck sterilisiert. Das hierbei erzielte
Produkt kann In bekannter Welse mit anderem Abfalleiweiß zusammen
als biologischer Nährboden oder als Tierfutter verwertet werden.
Mit obigen erfindungsgemäßen Verfahren wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Beispiel | Unbehandeltes Wasser | Schwebstoff | Chemikalien | 400(2) | Behandeltes Wasser | Schwebstoff |
Nr. | BOD5 | mg/1 | mg/l | 400 " | BOD5 | mg/l |
mg/ Γ | 2230 | 400 " | mg/P | 230 | ||
1 | 3760 | 3520 | 250(1) | 400H | 420 | 240 |
2 | 4080 | 2920 | 250 " | 400 " | 439 | 180 |
3 | 3021 | 1820 | 200 H | 400 M | 363 | 220 |
4 | 2008 | 820 | 200 " | 450 " | 412 | 190 |
5 | 1273 | 870 | 150 " | 600 " | 418 | 210 |
6 | 1270 | 2900 | 150(3) | 650 " | 430 | 230 |
7 | 3370 | 4200 | 250 * | 650" | 421 | 260 |
8 | 6270 | 5300 | 280 " | 300 * | 412 | 240 |
9 | 6047 | 4730 | 280 · | 396 | 250 | |
10 | 6121 | 6620 | 380 " | 386 | 170 | |
11 | 7220 | 150(1) | 350 " | 390 | ||
300(4) | ||||||
7200 | 5(5) | 190 | ||||
12 | 8440 | 100(3) | 410 | |||
200(4) | ||||||
6(5) | ||||||
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Die in obiger Tabelle angewendeten Bezeichnungen bedeuteten folgendes: '
(1) Aluminiumsulfat
(2) Kalziumhydrat
(3) FerrlchJorid
_(4) Benton It
(5) Acrylsaure-Acrylamld-Copolymer mit einem Molekulargewicht
von 1 000 000 (Sedosan).
Die Abkürzung BOD-bedeutet die Menge des gelösten Sauerstoffes, die durch
ein Abwasser während der fünftägigen Konditionierung bei 20 C verbraucht
wird (nach C, Rainbow und A.N.Rose: Biochemistry of Industrial Micro-organisms,
Academic Press London 1963, Seite 510). ί
-6-
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Claims (6)
- Potentansprüche1 * Verfahren zur Verminderung des biologischen Sauerstoffbedarfesvon Abwässern, gegebenenfalls zur Rückgewinnung von Eiweißstoff en, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verarbeitenden Abwasser Je nach seinem biologischen Sauerstoffbedarf in Mengen von mindestens 120 g/m in Wasser lösliche Aluminium- oder Elsensalze, gegebenenfalls auch Ton-, Bentonlt-, Kaolinarten, Acryisaure-Acrylamid-Copolymere zugegeben werden, nach Konditionierung dos behandelte Abwasser durch Zugabe basischer Kalziumverbindungen auf einen über 10 betragenden pH-Wert eingestellt wird, danach der entstandene eiweißhaltige Niederschlag von dem geklärten Wasser in einem Absetzbehälter getrennt, dann in gegebenen Fall durch Zugabe von Kohlendloxid auf den Wert pH * 7 oder einen niedrigeren Wert eingestellt wird, ferner nach erfolgter Entwässerung der Niederschlag auf über 130 C Temperatur erhitzt, unter Druci«
eiweiß beigemischt - verarbeitet wird·130 C Temperatur erhitzt, unter Druck sterilisiert und - sonstigem Abfall- - 2. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliches Aluminiumsalz Aluminiumsulfat, als Elsensalz aber Ferro- und Ferrlsulfat, Ferrlchiorld bzw. deren wäßrige Lösungen verwendet werden«
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorbens Ton-, Bentonlt- und Kaol inarten und eine wäßrige Lösung von Acrylsäure-Acrylamid-Copolymeren verwendet werden.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Acrylsäure-Acrylamid-Copoiymeres mit einem Molekulargewicht von mehr als 600 000, vorzugsweise mehr als 1 000 000, verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß als basische Kalziumverbindung Kalkmilch oder Kalzlumhydrat verwendet wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der getrennte Niederschlag mit Kohlendioxid behandelt wird·109826/1R?6
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