DE1186032B - Verfahren zum Verfestigen von waessrigen Schlaemmen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verfestigen von wäßrigen Schlämmen Die modernen Abwasser-Aufbereitungsverfahren führen gewöhnlich zu Schlämmen, die zwar weitgehend entwässert, aber nicht so weit verfestigt sind, daß sie in der anfallenden Konsistenz wie feste Stoffe transportiert, gelagert oder weiterverarbeitet werden können. Zur weitergehenden Verfestigung bedarf es vielmehr eines zeitraubenden und platzbeanspruchenden weiteren Trocknungsvorganges auf Trockenbeeten oder einer Energie erfordernden weiteren Entwässerung.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erforderliche Verfestigung solcher Schlämme entscheidend zu vereinfachen und zu verbilligen sowie gleichzeitig eine wirtschaftliche Verwendung der verfestigten Schlämme zu ermöglichen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Schlamm an sich bekannte wasserlösliche polymerisierbare oder kondensierbare Monomere zugesetzt werden und die Geschwindigkeit der hierauf erfolgenden Polymerisation bzw. Kondensation in an sich bekannter Weise durch Zugabe von reaktionsbeschleunigenden oder -verzögernden Verbindungen geregelt wird.
• Hierbei wird der Feststoff- und der Wasseranteil des Schlammes in das Polymerisations- bzw. Kondensationsprodukt eingeschlossen und der Schlamm bleibend verfestigt. Dieses Verfahren läuft innerhalb viel kürzerer Zeit ab als die bisher üblichen Trocknungsverfahren, so daß der zur Endaufbereitung des anfallenden Schlammes benötigte Raum entsprechend verringert wird. Gleichzeitig sind die verfestigten Schlämme gegebenenfalls vielseitig verwendbar, beispielsweise als Isolations-, Dichtungs- oder Baumaterial.
• Vorzugsweise werden als polymerisierbare bzw. kondensierbare Monomere wasserlösliche Abkömmlinge der Acrylsäure oder niedere Aldehyde zusammen mit Phenol eingesetzt.
• Dem wäßrigen Schlamm werden die polymerisierbaren oder kondensierbaren, wasserlöslichen Verbindungen in mehr oder weniger konzentrierten Lösungen zugesetzt, gegebenenfalls in Verbindung mit Schaummitteln. Unter Zufügung von die Polymerisation bzw. Kondensation einleitenden Substanzen (Starter) und den Ablauf regelnder Substanzen - meist von Beschleunigern - läßt man dann die Mischung, gegebenenfalls in Formen, erstarren, wobei sowohl die im Schlamm enthaltenen Feststoffe anorganischer oder organischer Natur und das darin enthaltene Wasser in das Polymerisations- bzw. Kondensationsprodukt eingeschlossen werden.
• Man erhält auf diese Weise geformte oder ungeformte, erstarrte Massen, deren Hohlräume mit Wasser gefüllt und in deren Zellenwänden die Festtoffe mit einpolymerisiert oder einkondensiert sind. Diese festen Massen sind reversible Systeme; sie geben Wasser durch Verdunsten ab und nehmen solches wieder auf.
• Die Zellenwände bestehen dabei aus Kunstharzgelen, wenn man beispielsweise die wäßrige Lösung von zwei monomeren Abkömmlingen der Acrylsäure (Acrylamid und N,N-Methylenbisacrylamid) verwendet. Für die Auslösung des Polymerisationsvorganges gibt man zu diesen Lösungen oder Dispersionen in bekannter Weise Katalysatoren, wie z. B. das freie Radikale bildende ß-Dimethylaminopropionitril; Beschleuniger, wie Peroxyde oder Persalze; und den Ablauf der Polymerisation regelnde Inhibitoren, wie Ferricyanverbindungen, zu. Es ist selbstverständlich, für die Polymerisation nur solche Monomere einzusetzen, die nicht klebende Polymere ergeben. Diese Polymere sollen mit den einpolymerisierten Schlammbestandteilen und dem im Schlamm vorhandenen Wasser wenigstens stichfeste Massen ergeben, die sich, ohne wieder thixotrop zu werden, transportieren lassen.
• Zum Zwecke der Kondensationsverfestigung kann man den wasserhaltigen Schlämmen beispielsweise eine Phenol-Formaldehyd-Lösung zugeben und anschließend durch weitere Zugabe von Formaldehyd oder eines geeigneten Härters die Kondensation in Gang setzen. Bei diesen Kondensationen werden vorzugsweise solche Harze eingesetzt, die möglichst viele Füllstoffe aufzunehmen vermögen. Ein Zusatz von Schäumern oder schäumbaren Harzen, ähnlich wie bei der Herstellung von Schaumstoffen, ist ebenfalls möglich, wobei die Feststoffe des Schlammes bei der erfindungsgemäßen Anwendung nach Abschluß der Kondensation in den Schaumstoff eingeschlossen sind. So konnten mit einer verschäumbaren Harnstoff-Formaldehyd-Lösung und mit einem handelsüblichen Schaummittel Schlämme verfestigt werden, deren Konsistenz nach Abschluß der Kondensation durchaus befriedigt--n. Immerhin erfordern solche Kondensationsvorgänge längere Reaktionszeiten, als für Polymerisationsvorgänge benötigt werden. In verschiedenen Fällen ist es auch erforderlich, für das Starten des Kondensationsvorganges Wärme zuzuführen.
• Bei der erfindungsgemäßen Verfestigung von Sediinenten und Schlämmen, die aus trüben Abwässern ausgefällt oder abgeschieden und in möglichst wasserarmer Form vorliegen, ist das spezifische Gewicht der Schlammbestandteile für die Einarbeitung in die Polymerisate oder Kondensate ohne Bedeutung. Es konnten sowohl anorganische - auch beschwerte Sedimente - als auch organische Stoffe und Ausfällungen, wie z. B. aus Abwässern von Gerbereien und Lederfabriken, die Haut- und Fleischreste, Tierliaare und organische Gerbmittel enthalten, in die Polymerisations- und Kondensationsmittel eingearbeitet werden.
• Dagegen ist der Wassergehalt der Schlämme von großer Bedeutung. Nach dem Wassergehalt des betreffenden Schlammes muß die Menge der Polymerisations- und Kondensationsmittel dosiert werden. Um diese Mengen möglichst niedrig zu halten, ist eine weitgehende Vorentwässerung für die Wirtschaftlichkeit der Verfestigung dringend erforderlich.
• Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern. Beispiel 1 Zu 100 kg eines Eisen(111)-hydroxydschlammes mit 62 0/9 Wasser wurden 15 kg einer 20%igen wäßrigen Lösung von Acrylamid und N,N'-Methylenbisacrylamid zugegeben, der 120g ß-Dimethylaminopropionitril als Katalysator und 40 ml einer 100/vigen Ferricyankaliumlösung beigemischt waren. Gleichzeitig wurde unter guter Durchmischung mit dem Schlamm eine Lösung von 150 g Ammoniumpersulfat, ae , löst in 11 Wasser, zugesetzt. Nach einer Zeit von einer Stunde war das Gemisch zu einer stichfesten Masse erstarrt, die ohne Schwierigkeiten transportiert werden konnte. Wurden an Stelle von 15 kg einer 20%igen Lösung 15 kg einer 2511/oigen Lösung derselben Zusammensetzung, die 150 g ß-Dimethylaminopropionitril und 10 ml einer 10%igen Ferricyankaliumlösung enthielt, zugegeben und gleichzeitig eine Lösung von 188 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 11 Wasser, zudosiert, so wurde eine bereits feste Masse erhalten.
• Aus dem vorstehenden Beispiel geht hervor, daß für die Verfestigung eines Schlammes mit einem Wassergehalt von 6211/o eine Menge von wenigstens 40/9 Monomere erforderlich ist. Wird die zugesetzte Menge auf über 5 -1/o#, z. B. auf 15 11/o, erhöht, so erhält man feste Körper, die nach vollendeter Polyrnerisation zwar sehr hart sind, jedoch schon durch geringe Erschütterunaen zersplittern und danach das Aussehen von gemahlenem Glas haben. Hierbei ist es ganz gleichgültig, ob die Schlämme organischer oder anorganischer Herkunft waren.
• Beispiel 2 Es wurden auf 100kg des gleichen Schlammes 20kg einer 400,/oigen Phenol-Formaldehyd-Lösung zugegeben. Im Anschluß hieran wurden noch 2kg einer 4001,Oigen Formalinlösung zugesetzt. Nach etwa 8 Stunden erhielt man ein Kondensationsprodukt, dessen Konsistenz einen Transport auf die Halde erlaubte.

Claims (2)

1. Patentansprüche-1. Verfahren zur Verfestigung wäßrigen Schlammes hoher Feststoffkonzentration und geringen Wassergehaltes, dadurch gekennz e i c h n e t, daß dem Schlamm an sich bekannte wasserlösliche polymerisierbare oder kondensierbare Monomere zugesetzt werden und die Geschwindigkeit der hierauf erfolgenden Polymerisation bzw. Kondensation in an sich bekannter Weise durch Zugabe von reaktionsbeschleunigenden oder -verzögernden Verbindungen geregelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Monomere wasserlösliche Abkömmlinge der Acrylsäure eingesetzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Monomere niedere Aldehyde zusammen mit Phenol eingesetzt werden.