Nr 118
ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄ S K IEJ
In ż y n ie r ia S a n ita rn a z . 6
1964ELŻBIETA CHL^CH, TADEUSZ W IERZBICKI
PRÓBY USUWANIA AKROLEINY, ALKOHOLU ALLILOWEGO I GLICERYNY ZE ŚCIEKÓW NA ZŁOŻACH ZRASZANYCH
S tre s z c z e n ie , Ś c ie k i po w stające p rz y p ro d u k c ji g li ce ryn y s y n te ty c z n e j metodą tlenow ą mogą m iędzy innym i za w ie ra ć znaczne il o ś c i a lk o h o lu a llilo w e g o ,a k ro le in y i g lic e ry n y . S u b sta n cje te w inny być u su n ię te ze ś c ie ków p rzed odprowadzeniem 'ic h do o d b io rn ik a . Próby o- c z y sz c z a n ia ściekó w z ty ch skład n ikó w na zło ża ch zra sza n ych prowadzono w dwóch e tap ach .
W p ie rw sz e j f a z ie p ra cy badano e fe k ty usuw ania po
je d yn czych skład n ikó w za n ie c z y sz c z a ją c y c h z równoczes nym o kre śle n ie m wpływu w ie lk o ś c i o b cią ż e n ia hydrau
lic z n e g o z łó ż i s tę ż e n ia s u b s ta n c ji z a n ie c z y s z c z a ją cych na sto p ie ń ic h u s u n ię c ia ,
W d ru g ie j c z ę ś c i p ra cy przeprowadzono próby o czysz c z a n ia ściekó w z a lk o h o lu a llilo w e g o , a k ro le in y i g li c e ry n y .
Uzyskane w y n ik i przeprowadzonych prób p o tw ierd za
ją m ożliw ość o c zy szc z a n ia tego ro d za ju ścieków na zło żach zra sza n ych z uw zględnieniem d o sta rc z a n ia p ie r w iastków biogennych mikroorganizmom bło ny b io lo g ic z n e j.
1 , WSTIJP
W P o lsce w ytw arza s ię d o tychczas g lic e ry n ę w yłą czn ie z tłu szczó w n a tu ra ln y ch w i l o ś c i 3000 t / r o k , jed n ak ro z s z e rz a ją c y s ię s t a le w a ch la rz zastosow ali g lic e ry n y powoduje szyb k i w zro st zapotrzebow ania na te n podstawowy produkt orga
n ic z n y .
P rze w id u je s ię , że pod ko n iec p lan u 5 -le tn ie g o zap o trze bowanie na g lic e ry n ę b ęd zie w yn o siło 8000 t / r o k . Ponieważ p ro d u kcja g lic e ry n y n a tu ra ln e j n ie zd o ła p o kryć tego zapo
trze b o w a n ia , p o d jęto sze re g prhc badawczych nad uruchom ie
niem sy n te z y g lic e ry n y
M etody s y n t e t y z o w a n ia g l i c e r y n y o p a rte n a p r o p y le n ie j a ko su ro w c u w y jś c io w y m , można o g ó ln ie p o d z i e l i ć n a c h lo r o wą i t le n o w ą .
Z p r o d u k c ji g l i c e r y n y s y n t e t y c z n e j m etodą c h lo ro w ą o - t r z y m u je s i ę duże i l o ś c i ś c ie k ó w s i l n i e z a s o lo n y c h .U e ią ż l i- w ość t y c h ś c ie k ó w s t a n o w i poważną p rz e s z k o d ę p r z y r e a liz o w a n iu m etody c h lo r o w e j.
Nowszą m etodą s y n t e z y g l i c e r y n y j e s t m etoda t le n o w a . Po
le g a ona na u t l e n i e n i u p ro p y le n u do a k r o l e i n y , r e d u k c j i a k ro l e i n y do a lk o h o lu a ll il o w e g o i h y d r o k s y l a c j i a lk o h o lu a l l i low ego p r z y pomocy wody u t le n i o n e j do g l i c e r y n y . I lo ś c i ś c i e ków j a k i e p o w s t a ją p o d c z a s t y c h p ro ce só w s ą p r z e s z ł o 1 0 - k r o t n i e m n ie js z e ] n i ż w m e to d z ie c h lo r o w e j. Z a w ie r a ją o n e n ie co s u b s t a n c j i s m o lis t y c h o r a z t a k i e s u b s t a n c je j a k : a ld e h y d o c to w y , a ld e h y d mrówkowy, a ld e h y d p ro p io n o w y , a ld e h y d k r o t o now y, a k r o l e i n a , a lk o h o l a l l i l o w y , kwas a k r y lo w y , a ld e h y d g lic e r y n o w y , a lk o h o le i a ld e h y d y w y ż sz e w ra z z łu g ie m sodo
wym i m yd łam i p o w s ta ją c y m i p r z y r a f i n a c j i a lk o h o lu a l l i l o w e g o .
W k r a ja c h RWPG o b ie m etody s y n t e z y g l i c e r y n y s ą w t r a k c i e b a d a ń , p r z y czym w P o ls c e p ro w a d z i s i ę b a d a n ia nad me
to d ą t le n o w ą . W ram ach t y c h opracow ań n a le ż y r ó w n ie ż r o z w ią zaó p ro b le m o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w p o p ro d u k c y jn y c h .
Celem n i n i e j s z e j p r a c y b y ło z b a d a n ie m o ż liw o ś c i u su w a n ia m etodą b io lo g ic z n ą n a z ło ż a c h z r a s z a n y c h - a k r o le in y ,a lk o h o lu a ll il o w e g o i g l i c e r y n y z n a jd u ją c y c h s i ę w ś c ie k a c h .
2 . CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA
2 . 1 . M etodyka badań
B r a k o r y g in a ln y c h ś c ie k ó w z n i e i s t n i e j ą c e j d o ty c h c z a s w P o ls c e p r o d u k c ji g l i c e r y n y s y n t e t y c z n e j sp o w o d o w ał,że p rz e d m iotem badań n i n i e j s z e j p r a c y b y ł y ś c i e k i sp re p a ro w a n e w l a b o r a t o r iu m .
W p ie r w s z e j f a z i e p r a c y prowadzono b a d a n ia nad usuw aniem p o je d y n c z y c h s k ła d n ik ó w z a n ie c z y s z c z a ją c y c h ś c i e k i ( a lk o h o l a l l i l o w y , a k r o l e in a i g l i c e r y n a ) , a w p ó ź n ie js z y m e t a p ie - b a d a n ia nad m ie s z a n in ą t y c h s u b s t a n c j i .
P ró b y u su w a n ia z a n ie c z y s z c z e ń p rzep ro w ad zo n o n a la b o r a t o r y jn y c h m odelach z ł ó ż z r a s z a n y c h . Z ło ż a wykonano z r u r w i
Próby usuwania akroleiny, alkoholu allilowego...___ 189
nidurowyeh o w yso ko ści 120 cm i 0 10 cm i w ypełniono żużlem w ielkopiecowym
( r y s . 1 ) .R y s . 1 . L a b o r a t o r y jn e m odele z ł ó ż z r a s z a n y c h
S to su n k o w o
duży e fe k t p rz y śc ie n n y 'w ystępujący w stosow a
nych m odelach, w porównaniu z p rz y sz ły m i zło żam i te c h n ic zn y
m i, pozw ala s ą d z ić , że wykonane do św iadczenia odbywały s ię w
w a ru n k a c h t r u d n i e j s z y c h , n i ż można s i ę s p o d z ie w a ć w s k a l i t e c h n i c z n e j . Z ło ż a z a s z c z e p io n o ś c ie k a m i m i e j s k i m i , po czym redukow ano sto p n io w o i l o ś ć ś c ie k ó w m i e j s k i c h , z a s t ę p u ją c j e ś c ie k a m i s y n t e t y c z n y m i. Ś c i e k i s y n t e t y c z n e sp o rz ą d z o n o wg W e in b e rg e ra f 2 ] i dodawano w i l o ś c i 10 m l n a l i t r wody wodo c ią g o w e j, p r z y czym t ę i l o ś ć p r z y ję t o z a 1 0 0 $ . Na k o le jn e z ł o ż a w p u szczan o ś c i e k i s y n t e t y c z n e z d o d a tk ie m g l i c e r y n y , a lk o h o lu a llilo w e g o i a k r o l e i n y . Po u z y s k a n iu d l a te g o r o d z a ju ś c ie k ó w r e d u k c j i u t l e n i a l n o ś c i o 9 5 - 9 8 $ , z m n ie js z a n o i l o ś ć dodawanych ś c ie k ó w s y n t e t y c z n y c h do 8 0 , 5 0 , ¿ 0 i 10 $ p o c z ą tk o w e j i l o ś c i , p o z o s t a w ia ją c b e z zm ia n i l o ś c i s u b s t a n c j i b a d a n e j.
D o ś w ia d c z e n ia p o le g a ły n a z n a l e z i e n i u z a l e ż n o ś c i e f e k t u o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w od p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u ś c ie k ó w p r z e z z ło ż e i z a w a r t o ś c i s u b s t a n c j i z a n ie c z y s z c z a ją c y c h .
W tym c e l u , za c h o w u ją c n a każdym z ło ż u s t a ł ą i l o ś ć ś c i e ków s y n t e t y c z n y c h w y n o sz ą c ą 1 0 $ , z w ię k s z a n o i l o ś ć dodawa
n y c h s u b s t a n c j i z a n ie c z y s z c z a j ą c y c h . S tcso w an o n a s t ę p u ją c e d a w k i t y c h s k ła d n ik ó w : g l i c e r y n y od 100 m g /l do 1000 m g / l, z w ię k s z a ją c po 100 m g / l| a lk o h o lu a ll il o w e g o
50
m g /l o r a zod 100 m g /l do 1000 mg/1-, z w ię k s z a ją c ró w n ie ż po 100 m g / l.
N a jm n ie js z a dawka a k r o l e i n y w y n o s ił a 50 m g / l, z w ię k s z a n o j ą n a s t ę p n ie do 100 m g / l. 150 m g / l, 250 m g / l, 350 m g /l i 500 m g / l,
K a ż d y r o d z a j ś c ie k ó w p rz e p u s z c z a n o p r z e z z ł o ż a ró ż n y m i p r ę d k o ś c ia m i od n a j m n ie js z e j 0 ,7 l/ m 2 . h do 1 0 ,5 1 / m ^ .h .S c ie k i p rz e p u s z c z a n o p r z e z z ł o ż a z k a ż d ą p r ę d k o ś c ią p r z e z 72 h . J e d n o c z e ś n ie o zn aczan o u t l e n i a l n o ś ć £ 6 j i CZT [ 3 ] ś c ie k ó w su ro w y c h i o c z y s z c z o n y c h .U t lc n ia ln o ś ć ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h a k r o l e in ę o zn aczan o w k o lb ie s to ż k o w e j z a m k n ię t e j wodną c h ł o d n ic ą .
w d ru g im e t a p ie prow adzono b a d a n ia nad o c z y s z c z a n ie m ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h m ie s z a n in ę a k r o l e i n y , a lk o h o lu , a l l i l o wego i g l i c e r y n y z d o d a tk ie m 1 0 $ ś c ie k ó w s y n t e t y c z n y c h . T a n ie w ie l k a i l o ś ć ś c ie k ó w s y n t e t y c z n y c h z a p e w n ia ła m ik ro o rg a nizmom b ło n y b io lo g i c z n e j p i e r w i a s t k i b io g e n n e t a k i e j a k a z o t , f o s f o r , p o ta s i . i n . S t o s u ją c p e łn e o b c ią ż e n ie h y d r a u l ic z n e z ł o ż a 24 l/ m 2 . h , badano r e d u k c ję u t l e n i a l n o ś c i i BZTc w z a l e ż n o ś c i od s t ę ż e n i a s u b s t a n c j i z a n ie c z y s z c z a j ą c y c h ś c i e k i .
W p ie r w s z e j f a z i e p rz e p u s z c z a n o p r z e z z ł o ż a ś c i e k i za w ie r a j ą c e po 200 m g /l g l i c e r y n y i a lk o h o lu a ll il o w e g o o r a z a k r o l e in y 100 m g / l. N a s tę p n ie z w ię k sz a n o s t ę ż e n i a g l i c e r y n y do 400 m g /l i 500 m g / l, p o z o s t a w ia ją c p ie rw o t n ą i l o ś ć a k r o -
Próby usuwania akroleiny, alkoholu allilowego... 191
l e i n y i a lk o h o lu a l l i l o w e g o . W n a s t ę p n e j f a z i e p r z y z a w a rto ś c i g l i c e r y n y 500 m g /l i a k r o l e i n y 100 m g / l z w ię k sz o n o s t ę ż e n ie a lk o h o lu a ll il o w e g o do 3 00 m g /1 . J e d n o c z e ś n ie badano r e d u k c ję u t l e n i a l n o ś c i i BZT w ś c ie k a c h z a w ie r a ją c y c h 200 mg/1 a k r o l e i n y , 300 m g /l a lk o h o lu a ll il o w e g o i 500 m g /l g l i c e r y n y .
W y k re s y 1 -2 7 u jm u ją w y n i k i o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h p o je d y n c z o : a k r o l e i n ę , a lk o h o l a l l i l o w y i g l i c e r y n ę na z ło ż a c h z r a s z a n y c h . K a ż d y w y k re s p r z e d s t a w ia w y n i k i t y l k o d la je d n e g o s t ę ż e n i a s u b s t a n c j i z a n ie c z y s z c z a j ą c e j ś c i e k i p r z y s t o s o w a n iu r ó ż n y c h p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u od n a j m n i e js z e j 0 ,7 l/ m 2 . h do n a jw ię k s z e j 1 0 ,5 l/ m 2 . h . W y k re sy 2 8 i 29 u jm u ją wy n ifc L o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h m ie s z a n in ę a lk o h o lu a l l i l o w e g o , a k r o l e i n y i g l i c e r y n y .
2 . 2 . Om ówienie w yn ikó w
W y n ik i z a m ie sz c z o n e n a w y k re s a c h 1 -2 7 w s k a z u ją , że ze w zro ste m p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u ś c ie k ó w p r z e z z ł o ż a e f e k t o c z y
s z c z a n ia m a le je . I t a k : d la ś c ie k ó w o s t ę ż e n i u 10 0 m g /l g l i c e r y n y p r z y p r ę d k o ś c i 0 ,7 l/ m 2 . h r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i wyno s i ł a 9 6 ,9 $ , a
CZT
1 0 0 $ , z a ś p r z y p r ę d k o ś c i 1 0 ,5 l/ m 2 .h . odpow ie d n ie 7 6 ,9 $ i 9 0 $ (w y k r e s 1 ) . Gdy s t ę ż e n ie g l i c e r y p y w ś c ie k a c h w z r o s ło do 200 m g / l, r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i p r z y n a j m n i e js z e j p r ę d k o ś c i w y n o s ił a 9 3 ,9 $ ,
a CZT
9 8 ,2 $ ;p r z y n a j w ię k s z e j p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u - o d p o w ie d n io : 6 8 ,9 $ i 8 4 ,8 $(w y k r e s 2 ) . D la t y c h sam ych p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u ś c ie k ó w o s t ę ż e n iu g l i c e r y n y 3 00 m g / l, r e d u k c ja ' u t l e n i a l n o ś c i w y n o s iła o d p o w ie d n io : 9 2 ,8 % i 63%, a
CZT
1 0 0 $ i T9,9% (w y k r e s 3 ).W ś c i e k a c h o s t ę ż e n iu g l i c e r y n y w ynoszącym 40 0 m g /l p r z y p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u 0 ,7 l/ m 2 . h u z y s k a n o r e d u k c ję u t l e n i a l n o ś c i w g r a n ic a c h 9 5 ,5 $ iCZT
9 4 ,5 $ , n a t o m ia s t p rz y p r ę d k o ś c i 1 0 ,5 l/ m.h
u z y s k a n o r e d u k c ję u t l e n i a l n o ś c i iCZT
6 8 ,9 $ i 80% (w y k r e s 4 ) . Z w ię k s z a ją c s t ę ż e n ie g l i c e r y n y do 500 m g /l p r z y t y c h sam ych p a ra m e tra c h p r ę d k o ś c i , o trzy m an o sp a d e k u t l e n i a l n o ś c i - z 9 5 ,5 $ do 7 5 ,0 % , z a ś r e d u k c jęCZT
z 9 5 ,5 $ do 6 9 , 0 $ (w y k r e s 5 ) .P o ró w n u ją c d a le j e f e k t y o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w p r z y p rę d k o ś c i a c h 0 ,7 l/ m 2 . h i 1 0 ,5 l/ m 2 . h , o trzy m an o n a s t ę p u ją c e sp a d k i r e d u k c j i u t l e n i a l n o ś c i i
CZT
w ś c ie k a c h o r z v s t ę ż e n ia c h g l i c e r y n y :600 m g / l z 8 8 $ do 7 0 ,2 $ i z 9 2 ,2 $ do 7 8 $ (w y k r e s 6 ) , 7 0 0 m g /l z 8 9 ,2 $ do 6 4 ,7 $ i z 9 2 ,6 $ do 7 8 ,7 $ (w y k r e s 7 ) , 800 mg/1 z 8 8 ,1 $ do 6 8 ,3 $ i z 9 2 ,7 $ do 8 1 ,7 $ (w y k r e s 8 ) ,
900 m g /l z
88,2%
do 71,4/2 i z 9 1 ,8 % do 7 4 ,6 % (w y k r e s 9 ) 1000 m g /l z 8 8 ,7 % do 7 3 ,0 % i z 9 0 ,8 % do 7 4 ,3 % (w y k r e s 10) D la ś c ie k ó w o s t ę ż e n i u 50 mg/1 a lk o h o lu a llilo w e g o ,r e d u k c j a u t l e n i a l n o ś c i z m n ie js z y ł a s i ę z 9 7 ,1 % do 8 3 ,6 % , a re d u k c j a CZT z 100% do 8 2 ,5 % p r z y w z r o ś c ie p r ę d k o ś c i od 0 ,7 l/ m 2 .h do 1 0 ,5 l/ m ^ .h (w y k r e s 11 ) . Gdy s t ę ż e n ie a lk o h o lu a ll il o w e g o w y n o s iło 100 m g /l p r z y tym samym w z r o ś c ie p rę d k o ś c i , e f e k t o c z y s z c z a n ia m a la ł z 9 7 ,8 % do 9 1 ,6 % ( r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i ) i ze 100% do 9 1 ,3 % ( r e d . C Z T ) (w y k r e s 1 2 ) . D la ś c ie k ó w o s t ę ż e n iu 200 m g /l a lk o h o lu a ll il o w e g o p r z y p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u 0 ,7 l/ m 2 . h r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i wynos i ł a 9 8 ,6 % i CZT 100%, a p r z y p r ę d k o ś c i 1 0 ,5 l/ m 2 . h odpowie d n io 9 1 ,5 % i 8 6 ,9 % (w y k r e s 1 3 ) . E f e k t o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h 300 m g /l a lk o h o lu a llilo w e g o p r z y p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u p r z e z z ło ż e 0 ,7 ł/ m 2 . h w y n o s ił 9 7 ,7 % ( r e d . u t l e n i a l n o ś c i ) i 100% ( r e d . C Z T ) , a p r z y p r ę d k o ś c i 1 0 ,5 l/ m 2 .h o d p o w ie d n io 9 2 ,8 % i 9 2 ,2 % (w y k r e s 1 4 ) . D la s t ę ż e n ia a lk o h o l u a ll il o w e g o w ś c ie k a c h 4 00 m g /l p r z y tym samym w z r o ś c ie p r ę d k o ś c i e f e k t o c z y s z c z a n ią m a la ł z 9 6 ,6 % do 7 3 ,9 % ( r e d . u - t l e n i a l n o ś c i ) i z 9 8 ,1 % do 8 3 ,2 % ( r e d . C Z T ) (w y k r e s 1 5 ).N a - to m ia s t p r z y s t ę ż e n iu 500 m g /l r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i sp ad ł a z 9 5 ,5 % óo 7 4 ,5 % , z a ś CZT z 9 6 ,0 % do 7 8 ,5 % (w y k r e s 1 6 ) . Z w ię k s z e n ie s t ę ż e n ia a lk o h o lu a llilo w e g o w ś c ie k a c h do 600 m g /l spowodowało z m n ie js z e n ie r e d u k c j i u t l e n i a l n o ś c i z 9 5
,%
do 7 9 ,0 % i CZT z 9 7 ,2 % do 8 7 ,5 % (w y k r e s 1 7 ) .
P o ró w n u ją c e f e k t y o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w p r z y p r ę d k o ś c i n a jm n ie js z e j i n a j w i ę k s z e j , o trzy m an o s p a d k i r e d u k c j i u t l e n i a l n o ś c i i CZT w ś c ie k a c h p r z y s t ę ż e n ia c h a lk o h o lu a l l i l o wego:
7 0 0 m g /l z 9 5 ,4 % do 7 9 ,1 % i z 9 4 ,9 % do 8 2 ,6 % (w y k r e s 1 8 ) 80 0 m g /l z 9 5 ,4 % do 8 1 ,5 % i z 9 5 ,1 % do 8 2 ,1 % (w y k r e s 1 9 ) 900 m g /l z 9 5 ,1 % do 8 8 ,9 % i z 9 3 ,0 % do 82,2*% (w y k r e s 2 0 ) 1000 m g /l z 9 5 ,5 % do 7 4 ,9 % i z
9 1
,0
% do 7 6 ,0 % (w y k r e s 2 1 ) .D la ś c ie k ó w o s t ę ż e n i u 50 m g /l a k r o l e in y p r z y n a jm n ie j
s z e j p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u , r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i w y n o s iła 9 0 ,6 % a CZT 8 0 ,0 % , z a ś p r z y p r ę d k o ś c i n a jw ię k s z e j odpowied n io 6 0 ,6 % i 6 1 ,8 % (w y k r e s 2 2 ) . Z w ię k s z a ją c s t ę ż e n ie a k r o l e i n y w ś c ie k a c h do 100 m g / l, u zy s k a n o e f e k t o c z y s z c z a n ia 90,1%
( r e d . u t l e n i a l n o ś c i ) i 100% ( r e d , C Z T ) p r z y n a jm n ie js z e j p r ę d k o ś c i o r a z 7 1 ,9 % ( r e d . u t l e ń . ) i 83,2*% ( r e d . C Z T ) p r z y n a jw ię k s z e j p r ę d k o ś c i (w y k r e s 2 3 ) . Z ach o w u jąc t e sa m e . p a ra m e try p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u d la ś c ie k ó w o s t ę ż e n iu a k r o l e in y
Próby usuwania akroleiny, alkoholu allilowego... 193
150
m g / l, 250 m g / l, 350 a g / l i500
m g /l o trzy m an o n a s tę p u j ą c e e f e k t y o c z y s z c z a n ia :9 0 ,3 % i 7 3 ,4 % ( r e d . u t l e ń . ) o r a z 9 5 ,5 % i 7 2 ,9 % ( r e d .C Z T ) 8 9 ,9 % i 7 4 ,3 % ( r e d . u t l e ń . ) o r a z 9 6 ,8 % i 7 2 ,0 % ( r e d .C Z T ) 9 0 ,3 % i 6 0 ,6 % ( r e d . u t l e ń . ) o r a z 9 1 ,1 % i 79,052 ( r e d .C Z T ) 8 5 ,1 % i 6 0 ,7 % ( r e d . u t l e ń . ) o r a z 9 2 ,1 % i 7 1 ,7 % ( r e d .C Z T ) (w y k r e s y 2 4 , 2 5 , 26 i 2 7 ) .
A n a l i z u j ą c t a b e le w y n ik ó w d l a ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h g l i c e r y n ę , a lk o h o l a l l i l o w y i a k r o ł e in ę - p r z y t y c h sam ych p r ę d k o ś c ia c h p rz e p ły w u ś c ie k ó w p r z e z z ło ż e i t y c h sam ych s t ę ż e n ia c h ro z tw o ró w - o trzy m a n o ró ż n e p ro ce n to w e w a r t o ś c i
o c z y s z c z e n ia ś c ie k ó w .
2
P r z y p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u n a j m n i e js z e j t j . 0 ,7 l/ m . h i s t ę ż e n iu każdego s k ł a d n ik a 100 m g / l, r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i w y n o s ił a o d p o w ie d n io d l a ś c ie k ó w z g l i c e r y n ą 9 6 ,9 % , - z a l koholem a ll il o w y m 9 7 ,8 % , - z a k r o l e i n ą 9 0 ,1 % . n a t o m ia s t r e d u k c ja CZT w y n o s iła 100% d l a każd eg o r o d z a ju ś c ie k ó w .
T a sam a a n a l i z a w y n ikó w d l a ś c ie k ó w o s t ę ż e n iu 500 m g /l p o s z c z e g ó ln y c h s k ła d n ik ó w p r z y p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u 0 ,7 l/ m 2 . h w y k a z u je n a s t ę p u ją c e s p a d k i u t l e n i a l n o ś c i i C Z T :
Ś c i e k i z g l i c e r y n ą - 9 5 ,5 % i 9 5 ,5 % Ś c i e k i z a lk o h o le m a ll il o w y m - 8 5 ,1 % i 9 2 ,1 % Ś c i e k i z a k r o l e i n ą - 9 5 ,5 % i 9 6 ,0 %
P r z y p r ę d k o ś c i n a j w i ę k s z e j ( 1 0 ,5 l / m ’ . h ) s p a d k i u t l e n i a ł 2 n o ś c i i CZT w y n o s ił y :
Ś c i e k i z g l i c e r y n ą - 7 1 ,0 % i 6 9 ,2 % Ś c i e k i z a lk o h o le m a ll il o w y m - 7 4 ,5 % i 7 8 ,5 % Ś c i e k i z a k r o l e in ą - 6 0 ,7 % i 7 1 ,7 %
P 2
P r z y p r ę d k o ś c ia c h p o ś r e d n ic h 0 ,7 l/ m . h do 1 0 ,5 l / a ' u z y s k a no podobne z a l e ż n o ś c i .
T a b l i c a 1 p o d a je z a le ż n o ś ć p om ięd zy r e d u k c ją B Z T _ w ś c ie k a c h o c z y s z c z o n y c h a z a w a r t o ś c ią g l i c e r y n y , a lk o h o lu a l U lo w e g o i a k r o l e i n y . R e d u k c ja BZT m a le je ze w zro ste m
ww
s u b s t a n c j i w ś c ie k a c h .
P r z y s t ę ż e n iu w yn o szącym po 200 m g /l a lk o h o lu a ll il o w e g o i g l i c e r y n y o r a z 100 m g / l a k r o l e i n y n a s t ą p i ł o o b n iż e n ie BZT,.
n a z ł o ż a c h I i I I o 8 4 ,4 % , a n a z ł o ż u I I I o 9 1 ,4 % .
D la ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h 4 0 0 m g /l g l i c e r y n y , 200 m g /l a lk o h o lu a ll il o w e g o i 1 0 0 m g / l a k r o l e i n y r e d u k c ja B Z T ,. wyno s i ł a n a z ł o ż u I i I I 82% , n a t o m ia s t n a z ło ż u I I 8 3 ,6 % .
T a b l i c a 1 Z a le ż n o ś ć BZT,. od i l o ś c i g l i c e r y n y , a k r o l e i n y
i a lk o h o lu a ll il o w e g o w ś c ie k a c h
Zaw artość w ście k a c h
[ “ e / i ]R edukcja BZT,
[ % ]G lic e ry n y A lk o h o lu
a llilo w . A k ro le in y Z ło że
IZło że
I IZ ło że
3200 200 100 8 4 ,4 8 4 ,4 9 1 ,4
40 0 200 100 8 2 ,0 8 2 ,0 8 3 ,6
500 200 100 6 5 ,7 7 8 ,2 6 9 ,5
500 300 100 6 1 ,8 6 3 ,0 6 1 ,8
500
300 200 5 4 ,5 5 7 ,4 5 7 ,4Gdy z a w a rto ś ć g l i c e r y n y w ś c ie k a c h w z r o s ła do 500 m g /l - p r z y p o p r z e d n ie j i l o ś c i a lk o h o lu a ll il o w e g o i a k r o l e i n y BZT_ o b n iż y ło s i ę t y l k o o 6 5 ,7 % n a z ło ż u I , o 7 8 ,2 % n a z ł o ż u I I o r a z o 6 9 ,5 % n a z ło ż u I I I . P r z y z a w a r t o ś c i g l i c e r y n y w i l o ś c i 500 m g / l, a lk o h o lu a ll il o w e g o 300 m g /l i a k r o l e in y 100 m g / l, r e d u k c ja BZ T,. n a z ło ż a c h I , I I i I I I w y n o s ił a od
p o w ie d n io 6 1 ,8 % , 63% i 6 1 ,8 % . W z ro st z a w a r t o ś c i a k r o l e i n y do 200 m g /l w ś c ie k a c h , b e z zm ia n y i l o ś c i a lk o h o lu a ll il o w e g o i g l i c e r y n y , spowodował r e d u k c ję B Z T,. n a z ło ż u I o 5 4 ,5 % , a n a z ło ż u I I i I I I o 5 7 ,4 % . ’
W ykres 29 p o d a je z a le ż n o ś ć m ię d z y r e d u k c ją u t l e n i a l n o ś c i w ś c ie k a c h o c z y s z c z o n y c h a z a w a r t o ś c ią b ad a n ych s k ła d n ik ó w w ś c ie k a c h .
Z te g o w y k re s u można z a u w a ż y ć , że u t l e n i a l n o ś ć ś c ie k ó w o c z y s z c z o n y c h t y l k o w m in im aln ym s t o p n iu z a l e ż y od i l o ś c i a k r o l e i n y , a lk o h o lu a ll il o w e g o i g l i c e r y n y w ś c ie k a c h s u ro w y c h , p r z y pełnym o b c ią ż e n iu h y d r a u lic z n y m z ł o ż a t j . 24 l/ m ^ .h . D la ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h a lk o h o l a l l i l o w y i g l i c e ry n ę w i l o ś c i 200 m g /l o r a z a k r o l e in ę w i l o ś c i 100 m g / l, r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i w y n o s i 93% ( u t l e n i a l n o ś ć w ściekach s u ro w ych 635 m g / l ) .
P r z y z a w a r t o ś c i g l i c e r y n y 40 0 m g / l, a lk o h o lu a l l i l o w e g o ! a k r o l e in y j a k p o p r z e d n io , r e d u k c j a u t l e n i a l n o ś c i w ś c ie k a c h su ro w y ch z m a la ła t y l k o do 8 8 ,8 % ( u t l e n i a l n o ś ć w ś c ie k a c h s u ro w ych 7 20 m g /l 0 2 ) . Gdy i l o ś ć g l i c e r y n y w ś c ie k a c h s u r o w ych w z r o s ła do 500 m g /l ( a k r o l e i n a i a lk o h o l a l l i l o w y b ez
Próby usuwania akroleiny, alkoholu allilowego... 195
Z a le ż n o ś c i e f e k t u o c z y s z c z a n i o od p rę d k o ś c i p rz e p ły w u
W y kres 2 S tę ż e n ie g lic e r y n y 2 00 rrg /l
V W iß *2 5* T 0 «4 , / ^ h
W ykres 3 S tę ż e n i* g lic e r y n y 300mg/l W y kre s 4. S tę ż e n ie g lic e r y n y 40Qmg/l
Wykres 5 . S tę ż e n ie g lic e r y n y $00 mg/l Wykres & S tę ż e n ie g lic e ry n y ¿00 mg/l
W ykres 7 S t ę ż e n ie g lic e r y n y 700 mg/l Wyk ras 8 Stężenie g lice ryn y 900 mg/l
I— « « » » *, » » i f. LV5f
r i 5 *"5 5 « i 5 !/«">
W ykręt 9. S t ę ż e n i e g lic e r y n y 9 00 m g/l
i* 5 O 5! 5 Si J»» i/w* Wykre» 13. Stężenie dkohotu nilowego 230iag/l
•> «• S G 5 S «* <5i i/W/>
Wykres 14. Stęianw alkoholu alłilowwgo 300mg/l
Próby usuwania akroleiny» alkoholu allilowego».«___ 197
Wykres 23. S ł* ie n * e o k r o lo in y l00 m g /l
W yKres 25. S tę ż e n ie a k r o le in y 250mg/l
W y k r e s 27 S tę ż e n ie a k r o le in y 5 0 0 m y/l
l/rrf h
V \* V * ** V i* IM (/„ih
W y k r e s 26. S t ę ż e n ie a k r o le in y 350m g/l
— —— riore I
— — z to ir II
— ito r e Ul
MS m r» m u* arowych
Wykres 28.* utleń Ścieków z z aw arto śc iq m ie sza n in y gliceryn y, alkoholu allilowego i a k ro le in y
Próby usuwania akroleiny, alkoholu allilowego.«, 199
z m ia n ) , u t l e n i a l n o ś ć z m n ie js z y ł a s i ę o 8 6 ,8 % w ś c ie k a c h o - c z y s z c z o n y c h ( u t l e n i a l n o ś ć w .ś c ie k a c h su ro w y c h 7 6 0 m g /l 0 2 ) . D la ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h 500 m g /l g l i c e r y n y , 300 m g /l a lk o h o lu a ll il o w e g o i 100 m g /l a k r o l e i n y , r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i w y n o s ił a 8 3 ,7 % ( u t l e n i a l n o ś ć . ś c ie k ó w su ro w y ch 796 m g /l O^)'.
W z ro st z a w a r t o ś c i a k r o l e i n y w ś c ie k a c h do 200 m g /l ( g l i c e r y n a i a lk o h o l a l l i l o w y j a k p o p r z e d n io ) spowodow ał r e d u k c ję u - t l e n i a l n o ś c i ś c ie k ó w n ie o c z y s z c z o n y c h 85 0 m g /l 0 ? ) .
S t o s u ją c s t a ł e o b c ią ż e n ie h y d r a u lic z n e z ł o ż a 24 l/ m . h , można z a u w a ż y ć , że r e d u k c ja BZT^ ś c ie k ó w z m n ie js z y ł a s i ę ś r e d n io o 30% p r z y w z r o ś c ie z a w a r t o ś c i a k r o l e i n y o 100 m g / l, a l k o h o lu a llilo w e g o o 200 m g /l i g l i c e r y n y o 300 m g / l. N ato m ia s t r e d u k c ja u t l e n i a l n o ś c i d la te g o samego z a k r e s u w zro s t u s t ę ż e ń ww s u b s t a n c j i w ś c ie k a c h su ro w y c h z m n ie js z y ł a s i ę ś r e d n io t y l k o o 10%.
D a ls z e b a d a n ia nad p ro cesem u s u w a n ia a lk o h o lu a ll i l o w e g o , a k r o l e i n y i g l i c e r y n y z m ie s z a n in y t y c h zw ią zk ó w s ą w t o k u , a u z y s k a n e w y j i i k i mogą ś w ia d c z y ć o p r a w id ło w o ś c i w y b o ru me
to d y o c z y s z c z a n ia .
3 . WNIOSKI
3 . 1 . P rze p ro w a d zo n e b a d a n ia w y k a z a ły m o ż liw o ś ć o c z y s z c z a n i a n a z ło ż a c h z r a s z a n y c h ś c ie k ó w z a w ie r a ją c y c h a k r o l e i n ę , a l k o h o l a l l i l o w y i g l i c e r y n ę , w y s t ę p u ją c y c h ja k o s k ł a d n i k i po
je d y n c z e o r a z w m i e s z a n i n i e .
3 . 2 . Metodą z ł ó ż z r a s z a n y c h można o c z y s z c z a ć ś c i e k i naw et p r z y d u żych s t ę ż e n ia c h p o s z c z e g ó ln y c h s k ła d n ik ó w . M aksym alne badane s t ę ż e n ia t y c h s k ła d n ik ó w p r z e w y ż s z a ją prawdopodobne s t ę ż e n i a i c h w ś c ie k a c h p o p r o d u k c y jn y c h .
3 . 3 . U zy sk a n e w y n i k i badań nad m o ż liw o ś c ią u s u w a n ia a k r o l e i n y , a lk o h o lu a ll il o w e g o i a k r o l e i n y n a z ło ż a c h z r a s z a n y c h w s k a z u ją , że n a j l e p i e j u le g a , r o z k ła d o w i g l i c e r y n a , a n a jg o r z e j a k r o l e i n a .
3 . 4 . Zm iana s t ę ż e ń p o s z c z e g ó ln y c h s k ła d n ik ó w o 100 m g /l n ie powodowała z a b u rz e ń w p r a c y z ł ó ż .
3 . 5 . E f e k t o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w z a l e ż y od p r ę d k o ś c i p r z e p ły w u ś c ie k ó w p r z e z z ł o ż a , p r z y czym ze w zro ste m p r ę d k o ś c i p rz e p ły w u ś c ie k ó w p r z e z z ł o ż a - e f e k t o c z y s z c z a n ia m a le je .
3 . 6 . E f e k t o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w z a l e ż y r ó w n ie ż od s t ę ż e n i a a k r o l e i n y , a lk o h o lu a ll il o w e g o i g l i c e r y n y w ś c ie k a c h su ro w y c h i m a le je w ra z ze w zro ste m t y c h s k ła d n ik ó w .
P o l i t e c h n i k a Ś lą s k a
K a t e d r o T e c h n o lo g ii Wody i Ś c ie k ó w
LITERA TU RA
[ 1 ] MINER C . , DALTON N . j G l y c e r o l - R e in o ld P u b l i s h i n g C o r
p o r a t i o n , New Y o r k , 1 9 5 3 .
[ 2 ] W EIN BER G ER .: T h e s is M a s s a c h u s s e ts o f T e c h n o lo g y Cam bridge M a s s, 1949'.
[
3
] ZPYBIEWSKA M .t O z n a c z a n ie chem iczn eg o z a p o trz e b o w a n ia t l e n u w ś c ie k a c h - G a z , Woda i T e c h n ik a . S a n it a r n a 3 4 ,254 , ( 1960 ).
[ 4 ] P r o c a z b io ro w a : B io c h im ic z e s k a ja o c z i s t k a s t o c z n y c h
wod
p r e d p r i j a t i j c h lm ic z e s k o j p r o m y s z le n n o s t i - GS
I , Moskwa 1 9 6 2 .[ 5 ]
Stand ard Methods f o r the Exam in atio n o f W ater Sewage anH In d u s t r ia l W astes - Am erican p u b lio h e a lth A sso cia t io n , IN C . New Yo rk
1 9 5 5 .HPHM2HEHME OPOCMTEJLBNX EHOOHJŁTPOB M M TOAJIEHHH
H3 CTOWIX BOA AJIJMJIOBOrO AJKOPOJA, AKPOJMHA H rJMUEPHHA '
P e 8 B M •
OroHHwe b o h h , o O p a 3 y io u ia ec H n p i n p o H a a o a c T B e c H H T e m e c K o r o r J H u e p a B a npH npHMeHeHHM oK H CJM TeJiŁH oro M e T o sa M o r y r s i e x n y npoaH M c o n e p x a i B 3H ain iT e^B < iu a ttO J n o ie c T B a a n m u i o B o r o a j m o r o j ® , a K p o n eH H a h m m e p a H a . 3 t h c y tS c T a a m n i h o h z h k ó h t b y a a a e H H 0 3 c t o h k h x b o h h o o T s o n a h x b o t c t o H h h k . B o i i h t k h o h z o t k h c t o h - HKX BOH OT 3THX COCTABHHX SJTeMeHTOB HA opOmeHHHX SHO^JUILTpaX BeJDICŁ B HByX 3 T a n a x .
3 pepBoM s i a n e p a ó o i u aocaBHOBA-SKCŁ y j p j i e H n s o t h#M>h hx 3arpH3HHDiKHX 3Jie M e m o B c onHospeM eHHHM o n p e n eJie H H eM b h e h h h h p a s M e p a ritH p a B Jm a e c K o śi H arp y 3 K H d H o $ m n > T p a h K O H u eH T p an afl sa r p a a H fflo m a x oy<3cTaHUK0 Ha c T e n e m hx y n a j i e H x a .
B o B T o p o fi t a 3 e p a ó o T H n p o B e n e H o o n u T H 0HH6TKH c t o h h m b o h o t a j u a u m B o r o a .u c o r o J i a , a K p o n e H H a h r j r a u e p j r a a .
ilojryHBHHH© pe3yjiB T A T H n p o B e n e H H u x H o n u T a m ill n o H T B e p * n a » T b o3Mo h b o c t b o h h- CTKI! 3TO rO p o f la CTOHHHX BOH H a opOUieHHHX dHOfHHBTpaX 0 yHCTOM nOCTSBKH OHOreHHHX MeMOHTOB MHKp00praHH3M aM OHQHJieHKH.
O a ae a o K H fi Efejm reK HBraecK K ft llH C TH Tyr Ka&anpa TexHOJionra Bohh k Otohhhx Boh
I
Próby -osuwania akroleiny, alkoholu allilowego... 201
APPLICATION DES L IT S BIOLOGIQUES ARROSES POUR L'ELIM INATION DE L ’ ALCÔOL ALLYLIQ UE, ¿DE l'ACRO LEIN E ET DE LA GLYCERINE
DES EAUX RESIDUAIRES
R e s u m e
