Blog

Zadanie znelo nasledovne: Potlačte koncentrácie niklu, chrómu, medi a zinku vo vodách tak, aby vyhovovali limitom BAT (Best Available Techniques). Súčasťou zadania bolo aj potlačenie hodnôt rezistentného organického znečistenia (CHSK) pod úroveň BAT limitov.

Pre lepšie znázornenie si predstavte, že je potrebné odstrániť koncentrácie jednotiek miligramov týchto kovov v litri odpadovej vody a minimalizovať ich na koncentrácie 0,005 až 0,3 miligramov v litri podľa BAT limitov.

Takáto úprava predstavuje 80- až 97-percentnú účinnosť odstránenia.

Náš zápas s danou výzvou mal niekoľko štádií.

Fáza prvá – sorpcia

Keďže v rámci zadania sme mali okrem ťažkých kovov odstrániť aj časť zvyškových a rezistentných organických látok (CHSK), prvým nápadom bola sorpcia.

Predpoklad bol, že organické molekuly sa rovnako ako ťažké kovy zachytia na povrchu sorbentu. Na potlačenie CHSK sa testovali aj AOP procesy (Advanced Oxidation Processes), ale v tomto texte sa im nebudeme bližšie venovať.

Teória opäť neklamala a výsledky to potvrdili. Určitá časť organických látok a rovnako aj časť ťažkých kovov sa týmto spôsobom eliminovala. Ťažké kovy sa podarilo odstrániť v rôznych množstvách v závislosti od dávky sorbentu.

Pri vysokých dávkach sa účinnosť odstránenia pohybovala v intervale 38 – 94 %.

Napriek dobre vyzerajúcim účinnostiam sa nám však nepodarilo splniť limity niektorých kovov. Sklamanie sa prehĺbilo pri počítaní ekonomickej bilancie, keď sa prepočítala dávka a cena sorbentu v prevádzkovom meradle.

Fáza druhá – zmena pH

Pretože sme v prvom teste nedosahovali vyhovujúce účinnosti odstránenia kovov, hľadali sme ďalší spôsob, ako proces pozmeniť a vylepšiť.

Rozhodli sme sa teda upravovať pH odpadovej vody, keďže rozpustnosť zrazenín kovov veľmi závisí od hodnôt pH. Vybrali sme niekoľko oblastí pH, aby sme našli tú najúčinnejšiu.

Ak by sme potrebovali z odpadových vôd odstrániť iba ťažké kovy, sorpciu by sme v tomto teste vynechali. Proces úpravy pH zároveň nie je finančne veľmi náročný, a tak by sa proces stal aj investične nenáročným. No keďže zadanie v sebe zahŕňalo aj odstraňovanie rezistentnej CHSK, sorpcia sa nedala obísť.

Výsledky účinnosti tohto testu boli takmer úplne vyhovujúce, až na jeden či dva parametre.

V pokuse sa dosahovalo odstraňovanie kovov v intervale 95 – 99 %.

Fáza tretia – využitie nie bežne používaných zrážacích činidiel

Po hlbšom skúmaní sme v treťom teste navrhli proces, ktorý je z finančného hľadiska aj z hľadiska účinnosti vyhovujúci a udržateľný. Ako prvý krok sme odsunuli bokom finančne nákladný sorbent a nahradili sme ho AOP procesmi (Advanced Oxidation Processes).

Zmena pH nezabezpečovala dosiahnutie všetkých limitov pre ťažké kovy, preto sa v treťom pokuse použili menej dostupné zrážacie činidlá, ktoré s kovmi tvoria veľmi málo rozpustné zrazeniny. Dávky zrážadla boli zároveň pomerne malé, a preto by jeho spotreba v reálnej prevádzke nemusela byť likvidačná.

Po teste sa v roztoku nachádzali jednotkové a desiatkové koncentrácie mikrogramov kovov v litri. Tieto výsledky predstavovali účinnosť odstraňovania kovov na úrovni 96 – 99 %.

Pôsobenie a výskyt ťažkých kovov

Ak sa pýtate, prečo je dôležité odstraňovať ťažké kovy z vôd a likvidovať ich, tak je to práve kvôli ich toxickým vlastnostiam pre organizmy a pre človeka.

Zdroje ťažkých kovov sú pritom nasledovné:

• priemysel - hutnícky, elektrotechnický, chemický, textilný, garbiarenský, rafinérsky, metalurgický a i.
• poľnohospodárstvo - hnojivá
• doprava

Som veľmi rád, že naša firma nestráca schopnosť hľadať riešenia aj pri nie veľmi bežných problémoch odpadových vôd. Dosahovať účinnosť vyše 95 % pri odstraňovaní ťažkých kovov je naozaj veľký úspech.

Zároveň je príjemné niekedy odbehnúť z kancelárie do laboratória a venovať sa tiež vedeckým pokusom. Je to zmena od návrhov čistiarní, konzultácií a riešenia dokumentácie k náznakom vedy.

Autor: Ing. Matúš Palguta,
chemický technológ spoločnosti Hydrotech