Know-how zur Aufbereitung schwermetallhaltiger Abwässer

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1 Know-how zur Aufbereitung schwermetallhaltiger Abwässer

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Nachteile organischer Verbindungen 3. Vorteile NETfloc SMF-3 4. Einsatzgebiete 5. Handhabung 6. Technische Daten 7. Lieferform 8. Anmerkungen

3 1. Einführung Die Entfernung der Schwermetalle aus Abwässern wird bisher noch überwiegend durch klassische hydroxidische Fällung mit Natronlauge, Kalkmilch oder in Sonderfällen mit Natriumcarbonat vorgenommen. Dabei macht sich der Anwender das Überschreiten der Löslichkeitsprodukte der entsprechenden Metallhydroxide, Carbonate oder schwer löslichen basischen Salze zunutze. Auf den ersten Blick scheinen die Verschärfungen der Grenzwerte der 40. Abw. VwV nicht gravierend zu sein. Sie liegen aber, wenn man die Ablaufwerte von Hydroxidfällungsanlagen bedenkt, gerade im Randbereich der mit dieser Technik erreichbaren Möglichkeiten. Bereits die Anwesenheit schwacher Komplexbildner sowie Tensiden oder Neutralsalzen führt zu einer Überschreitung der zulässigen Restkonzentration der Metalle im Abwasser. Alternativen für die prozessstabile Einhaltung der neuen Grenzwerte sind heute in vielfältiger Form gegeben durch: 1. physikalisch-chemische Rückhaltesysteme, wie Elektrodialyse, Ultrafiltration, Ionenaustauscher etc. oder 2. die Verwendung neuer Fällungsmittel, die mit Schwermetallen geringere Löslichkeitsprodukte aufweisen als die entsprechenden Hydroxide. Physikalisch-chemische Verfahren erfordern Investitionsbedarf; bei den bestehenden Anlagen ist ein Ausbau häufig aus Platzmangel nicht zu realisieren. Der Einsatz neuer Fällungsmittel ermöglicht dagegen, bestehende Anlagen meist ohne zeitliche Verzögerung in den Stand zu versetzen, die geforderten Abwassergrenzwerte einzuhalten. Hierbei ist die Kombination dieser Fällmittel mit der Hydroxidfällung der übliche Weg. Als Fällmittel kommen hierfür aus chemischer Sicht im Prinzip nur Mittel auf der Basis von Schwefelverbindungen in Frage. Diese werden in vielfältiger Form als Organosulfide und als anorganische Schwefelverbindungen angeboten. 2. Nachteile organischer Verbindungen Organosulfidverbindungen haben gegenüber anorganischen Schwefelfällmitteln entscheidende Nachteile: Sie sind nur in neutralen und alkalischen Medien verwendbar, da sich im saueren Milieu die zur Metallfällung unwirksamen freien Säuren bilden. Die mit Schwermetallen gebildeten Verbindungen sind thermisch nur gering belastbar. Durch die Anwesenheit starker Komplexbildner müssen, aufgrund zunehmender Stabilität der Metallkomplexe im alkalischen ph-bereich, aufwendige Umkomplexierungsverfahren angewendet werden. Einige Organosulfide stehen im Verdacht, kanzerogen, mutagen und teratogen auf den Organismus von Säugetieren zu wirken. Der Anwendung anorganischer Thioschwefelverbindungen in der Abwassertechnik stand bisher als einziges, aber entscheidendes Argument, die erhebliche Emission des giftigen, korrosiven und brennbaren Schwefelwasserstoffs entgegen. Daher findet das preiswerte Natriumsulfid (Na 2 S) bis heute kaum Verwendung.

4 3. Vorteile NETfloc SMF-3 NETfloc SMF-3 ist ein Produkt auf Schwefelbasis. Es kennzeichnet ein Gemisch anorganischer Thioschwefelverbindungen, bei denen die Nachteile der Schwefelwasserstoff-Entwicklung weitgehend ausgeschaltet sind. Die Leistungsfähigkeit des Produktes zur Fällung von Schwermetallen in Industrieabwässern ist durch ausgedehnte wissenschaftliche Untersuchungen bewiesen und in der praktischen Anwendung zur Abwasserreinigung bestätigt worden. NETfloc SMF-3 zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus: einsetzbar im sauren (bis ph 2,5) und neutralen ph-bereich sehr gute Absetzeigenschaften der nach der Fällung vorliegenden Feststoffe. die mit NETfloc SMF-3 gefällten Schwermetallverbindungen können wieder verwendet werden. die nach der Fällung verbleibenden Restkonzentrationen gelöster Schwermetalle liegen deutlich unter den geforderten Grenzwerten. Die hohe Effektivität der Fällung wird besonders durch die Bindung von Schwefelwasserstoff im Wasser erreicht. H 2 S hat in Wasser nur eine geringe Löslichkeit. Daher ist die Schwermetallfällung mit NETfloc SMF-3 wesentlich effektiver als mit bisher bekannten Produkten auf Schwefelbasis. 4. Einsatzgebiete NETfloc SMF-3 wird im Abwasserbereich dann verwendet, wenn die Metallgrenzwerte durch problematische Wasserinhaltsstoffe nicht erreicht werden können oder extrem niedrige Grenzwerte im Einleitungsbescheid vorgegeben sind. Über die beschriebene Anwendung hinaus eignet sich NETfloc SMF-3 für den Einsatz bei neuen Abwassertechnologien, wie fraktionierter und saurer Vorfällung, die im Zusammenhang mit Recyclingverfahren zu abfallfreien Abwassersystemen führen. NETfloc SMF-3 kann überall eingesetzt werden, wo schwermetallhaltige Abwässer und andere Flüssigkeiten anfallen. So z. B.: bei Deponiesickerwasser in Kraftwerken in Müllverbrennungsanlagen in der Galvanotechnik in der Autoindustrie u. v. a. Neben dem Einsatz zur Reinigung von Abwässern kann NETfloc SMF-3 eingesetzt werden zur Bodensanierung in-situ und onsite und zur Immobilisierung von Schwermetallen

5 5. Handhabung Die Fällung wird in der Regel im schwach sauren ph-bereich zwischen ph 3,0 bis 4,5 vorgenommen. Die Einsatzmenge NETfloc SMF-3 hängt von der Konzentration der Metalle im Abwasser ab. Im Allgemeinen gilt die 1 : 5 : 10 - Regel, dass heißt für 1 mg Schwermetallion benötigt man 5 mg NETfloc SMF-3 sowie 10 mg Fe(II)-Chlorid zur Umkomplexierung und Neutralisation des erforderlichen stöchiometrischen Überschusses an Fällungsmittel. Die Behandlung verläuft wie folgt: 1. Einstellung des ph-wertes auf 3,0 bis 4,5 2. Dosierung von Fe(II)Cl 2 3. Dosierung von NETfloc SMF-3 4. Neutralisation auf ph 8,5-9 (bei Anwesenheit von Ni im Einzelfall bis >10) 5. im Bedarfsfalle Zugabe eines geeigneten Flockungshilfsmittels z.b. NETfloc PK1 oder PA1 6. Abtrennung der Reaktionsprodukte durch Sedimentation oder Flotation ph 3,0-4,5 + Fe(II) + NETfloc SMF-3 ph 8,5-9 Nach analytischer Kontrolle der Restmetallgehalte können die Dosierungen je nach Behandlungserfolg schrittweise erniedrigt bzw. erhöht werden. Die Verhältnisse der Reaktionspartner bleiben jedoch stets erhalten.

6 6. Technische Daten Aussehen: orange-rote, klare alkalische Flüssigkeit ph: 12,0 13,5 Dichte, 20 C Löslichkeit in Wasser: 1,150-1,250 g/cm³ unbegrenzt Siedepunkt: (1000 hpa) > 100 C Kristallisationspunkt: < -5 C Dampfdruck: (20 C) nicht bestimmt, da nicht entzündlich Viskosität: (20 C) < 50 mpas Lagerzeit bei 6 C - 50 C: mindestens 12 Monate 7. Lieferform NETfloc SMF-3 wird im 30l/220 l- Gebinde, l-leihcontainer sowie Tankwagen geliefert. 8. Anmerkungen Das Produkt entwickelt beim Mischen mit konzentrierten Mineralsäuren und konzentrierten, organischen Säuren geringe Mengen gesundheitsschädlicher Gase, vorrangig Schwefelwasserstoff. Wir stehen Ihnen für die Beratung bezüglich Lagerung, Umschlag und sonstige Detailangaben unserer Produkte jederzeit zur Verfügung. Die vorstehenden Angaben stützen sich auf den heutigen Stand unserer Kenntnisse und stellen keine Beschaffenheits- oder Haltbarkeitsgarantie oder Zusicherung von Eigenschaften dar.