Study on pre-cleaning of post production wastewater containing organic glue by the process of coagulation with the use of calcium hydroxide

• Autorzy: Juraszka B. , Piecuch T.

Warianty tytułu

PL

Badania podczyszczania ścieków poprodukcyjnych zawierających kleje organiczne w procesie koagulacji z zastosowaniem wodorotlenku wapnia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Presented are the results of laboratory research into one node of a technological setup involving the pre-treatment of wastewaters whose dominant components are adhesive or hardener residues. The work concerned coagulation with calcium hydroxide Ca(OH),, as well as gravitational sedimentation. The influence of doses of coagulant, sedimentation time and the initial concentration of pollutants on the effectiveness of the process was assessed. The use of calcium hydroxide coagulation allowed for a c. 85% removal in the concentration of digestion-resistant organic substances expressed in terms of COD (at an initial concentration of 45850 mg O2/dm'), as well as 80% removal in the concentration of organic carbon where the initial value was 18200 mg C/dm'. The process conditions considered optimal were a dose of Ca(OH)2 equal to 0.6 g/dm\ as well as sedimentation time tj of 2 hours. The values for pollution indicators in the post-coagulation wastewaters are closely dependent on the initial concentrations in wastewaters, albeit with this relationship (decline) being linear. It is proposed that, following coagulation and gravitational sedimentation, wastewaters should be further treated in consecutive nodes, i.e. by way of gravitational filtration and sorption. The results obtained provided for the defining (using the central point method) of analytical/empirical equations by which to describe the influence of the independent parameters on the values of resulting parameters. In order to verify these equations, several additional experiments were carried out with randomly-selected values for the different variables Xl, X2 and X3, albeit with these lying within the range studied previously. They were furthermore chosen in such a way that they would not be associated with the central point of the approximation, but rather with the space around that point, and hence that within which the obtained equations were deemed applicable.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych jednego węzła układu technologicznego podczyszczania ścieków przemysłowych, których dominującym składnikiem były resztki kleju oraz utwardzacza. Badania dotyczyły koagulacji wodorotlenkiem wapnia Ca(OH)2 i sedymentacji grawitacyjnej, Oceniono wpływ dawki koagulantu, czasu sedymentacji oraz stężenia początkowego zanieczyszczeń na efektywność procesu. Zastosowanie koagulacji wodorotlenkiem wapnia umożliwiło zmniejszenie o około 85% stężenia substancji organicznych trudno rozkładalnych wyrażonych jako ChZT (przy stężeniu początkowym 45850 mg O2/dm') oraz o 80% stężenia węgla organicznego dla początkowej wartości 18200 mg C/dm\ Jako optymalne warunki procesu przyjęto dawkę Ca(OH)2 wynoszącą 0,6 g/dm' oraz czas sedymentacji ts - 2 godziny. Wartości wskaźników zanieczyszczeń w wodzie nadosadowej po koagulacji zależały ściśle od stężenia początkowego w ściekach, przy czym zależność ta (spadek) była liniowa. Zaproponowano, aby ścieki po koagulacji i sedymentacji grawitacyjnej były doczyszczane w kolejnych węzłach tj. w procesie filtracji grawitacyjnej oraz sorpcji. Na podstawie uzyskanych wyników badań wyznaczono, stosując metodę punktu centralnego, równania analityczno-empiryczne opisujące wpływ poszczególnych parametrów niezależnych na wartości parametrów wynikowych. W celu weryfikacji otrzymanych równań matematycznych anaiityczno-empirycznych wykonano dodatkowo kilka losowych doświadczeń przy dowolnie wybranych wartościach poszczególnych zmiennych Xl, X2, X3 mieszczących się w badanych poprzednio przedziałach zmian, celowo dobranych w taki sposób, aby nie kojarzyły się te wartości z punktem centralnym aproksymacji, lecz tylko z przestrzenią wokół tego punktu - a więc przestrzenią, w której przyjmuje się, iż otrzymane równania można stosować.

Słowa kluczowe

EN

organic adhesives; wood processing; wastewaters treatment; coagulation

PL

klej organiczny; podczyszczanie ścieków; koagulacja wodorotlenkiem wapnia

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 34, no. 4
• Strony: 47--61
• Opis fizyczny: bibliogr. 31 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Juraszka B.

• Koszalin University of Technology, Division of Water - Sludge Technology and Waste Utilization ui. Sniadeckich 2, 75-453 Koszalin. Poland

autor

Piecuch T.

• Koszalin University of Technology, Division of Water - Sludge Technology and Waste Utilization ui. Sniadeckich 2, 75-453 Koszalin. Poland

Bibliografia

• [1] Anielak A.M.: Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków, PWN, Warszawa 2000.
• [2] Backman A.C., K.A.H. Lindberg: Interaction Between Wood and Polyvinyl Acetate Glue Studied with Dynamic Mechanical Analysis and Scanning Electron Microscopy, J. Appl. Polymer Sci., 91, 3009-3015 (2004).
• [3] Bogdanfl'y M.S., R. Valentine: Differentiating between local cytotoxicity, mitogenesis, andgenotoxicity in carcinogen risk assessments the case of vinyl acetate, Toxicol. Lett., 140/141, 83-98 (2003).
• [4] BogdantTy M.S.: Vinyl acetate-induced intracellular acidification: Implications for risk assessment, Toxicol. Sci., 66, 320-326 (2002).
• [5] Cagle'a Ch. V.: Kleje i klejenie. Poradnik inżyniera i technika, WNT, Warszawa 1977.
• [6] Chattopadhyay S., G. Madras: Degradation kinetics of poly(vinyl acetate) in the presence of aluminum chloride. Polymer Degradation and Stability, 73, 83-86 (2001).
• [7] Chattopadhyay S., G. Madras: Thermal degradation kinetics of polyfvinyl chloride-co-vinyl acetate). Polymer Degradation and Stability, 78, 519-524 (2002).
• [8] Costa L., M. Avataneo, P. Bracco, V. Brunella: Char formation in polyvinyl polymers I. Polyvinyl acetate, Polymer Degradation and Stability, 77, 503-510 (2002).
• [9] Gniady J., Z. Hehn: Oczyszczanie ścieków pochodzących z przemysłu meblarskiego, Chemia i inżynieria ekologiczna, 5, 1-2, 41-44 (1998).
• [10] Hermanowicz W., W. Dożańska, J. Dojlido, B. Koziorowski: Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Arkady, Warszawa 1976, Karta bezpieczeństwa zgodnie z 91/155/EWG, 2001/58/WG.
• [11] Juraszka B , T. Piecuch: Matematyczny opis technologii podczyszczania ścieków zawierających kleje organiczne. Rocznik Ochrony Środowiska, Koszalin, 9. 107-131 (2007).
• [12] Kesel C. de, C. van der Wauven, C. David: Biodegradation of polycaprolactone and its blends with polyfvinyl alcohol) by micro-organisms from a compost of house - hold refuse. Polymer Degradation and Stability, 55, 107-113 (1997).
• [13] Kim S., H.J. Kim: Effect of addition of polyvinyl acetate to melamine-formaldehyde resin on the adhesion and formaldehyde emission in engineered flooring, Intern. J. Adhesion & Adhesives, 25, 456 - 461 (2005).
• [14] Kowal A.L.. M. Świderska-Bróż: Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa 1997.
• [15] Królikowski A.J., I. Bartkowska, M. Oredowska: Gospodarka wodno-ścieków a w zakładach przemysłowych, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 1991.
• [16] Królikowski A.J.: Gospodarka wodno-ściekowa na obszarach niezurbanizowanych, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 1994.
• [17] Królikowski A..I.: Pozyskiwanie i uzdalnianie wody NOT, Łódź 1993.
• [18] Królikowski A.J.: Problemy zaopatrzenia w wodę, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 1990.
• [19] Magrel L.: Uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków, urządzenia, procesy, metody. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 2000.
• [20] Ministerstwo Środowiska: Najlepsze Dostępne Techniki (BAT), Wytyczne dla Branży Chemicznej w Polsce, Przemyśl Polimerów, Warszawa 2005.
• [21] Mucha M.: Polimery a ekologia. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2002.
• [22] Nakamae M.. K. Yuki, T. Sato, H. Maruyama: Preparation of polymer emulsions using a poly (vinyl alcohol) as protective colloid, Physiochemical and Engineering Aspects, 153, 367-372 (1999).
• [23] Nalimow W., N. Czemowa: Statystyczne metody planowania doświadczeń ekstremalnych, WNT, Warszawa 1967.
• [24] Piecuch T., J. Piekarski: Analiza wariantów oczyszczania ścieków z zakładu przetwórstwa drewna POL-SPAN-KRONOSPAN w Szczecinku, Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej, Nauki Techniczne Nr 142, Inżynieria Środowiska, Zeszyt 15,245-251 (2001).
• [25] Piekarski J.: Opracowanie technologii oczyszczania ścieków przemysłowych pochodzących z produkcji płyt wiórowych, praca doktorska. Politechnika Warszawska 2000.
• [26] Sedliaćik J., J. Kovacik, M. Jabłoński: Kleje typu PVAC do drewna, Przemysł Drzewny, 4 25-27 (2003).
• [27] Spychaj T., S. Spychaj: Farby i kleje wodorozcieńczalne, WNT Warszawa 1996.
• [28] StaniszA.: Przystępny kurs statystyki, StatSoft Polska, Kraków 1998.
• [29] Umeda Y., M. Matsumoto, K. Yamazaki, M. Ohnishi, H. Arito, K. Nagano, S. Yamamoto, T. Matsushima: Carcinogenicily and Chronić Toxicity in Mice and Rats Administered Vinyl Acetate Monomer in drinking Water, J. Occup. Health, 46, 87-99 (2004)
• [30] Uyar T, C. Rusa, M. Hunt, E. Asian, J. Hacaloglu, A. Tonelli: Reorganisation and improvement of bulk polymers by processing with their cyclodexlrin inclusion compounds. Polymer, 46, 4762^1775 (2005).
• [31] Zenkteler M: Kleje i klejenie drewna, WNT, Warszawa 1984