Sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego

Pełna nazwa: Sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego zwłaszcza do adsorpcji N-3-chlorofenylokarbaminianu 4-chloro-2-butynylu z fazy wodnej

Istota wynalazku

Prezentowany wynalazek dotyczy rozwiązania problemu związanego z gromadzeniem się dużej ilości komunalnych osadów ściekowych, które są odpadem powstającym w wyniku mechaniczno – biologicznego oczyszczania ścieków.

W Polsce zagospodarowanie osadów ściekowych nie nadąża ciągle jeszcze za rozwojem infrastruktury kanalizacyjnej i budową nowoczesnych oczyszczalni ścieków. Dodatkowo stan ten pogarszają coraz ostrzejsze kryteria rolniczego i pozarolniczego wykorzystania osadów. W związku z tym istnieje pilna potrzeba poszukiwania innych metod odzysku lub unieszkodliwiania osadów ściekowych.

Problem zagospodarowania i utylizacji osadów powstających w procesie oczyszczenia ścieków narasta. Zagospodarowanie tych osadów jest trudne i uciążliwe ze względu na zawartość metali ciężkich i związków toksycznych oraz zagrożenie epidemiologiczne. Powszechnie stosuje się zagospodarowanie osadów poprzez ich wapnowanie lub dodawanie materiałów o odczynie alkalicznym. Jednak zmiana odczynu wywołuje uwalnianie się znacznych ilości amoniaku pochodzącego z mocznika i rozkładających się białkowych substancji organicznych zawartych w osadzie ściekowym.

Wśród szerokiej gamy związków zaliczanych do pestycydów, ogromne znaczenie tak gospodarcze jak i higieniczno-sanitarne mają insektycydy czyli środki do zwalczania owadów, wirusów roślinnych i pasożytów. Powszechność stosowania oraz wysoka toksyczność i trwałość tych związków powoduje ich migrację w środowisku. Występują one w wodzie, glebie, powietrzu i jako związki persystentne; wykazują podatność do akumulacji w poszczególnych ogniwach łańcucha troficznego. Insektycydy są obecnie uważane za środki chemiczne o dużym stopniu zagrożenia toksykologicznego. Ich stosunkowo niskie stężenia powodują w wodzie zmiany właściwości fizyczno-chemicznych, a zatem nawet najmniejsze ilości tych związków w środowisku wodnym, należy traktować jako niepożądane substancje obce czyli zanieczyszczenia; a nawet skażenia.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego ze zwietrzeliny haloizytowej do adsorpcji N-3-chlorofenylokarbaminianu 4-chloro-2-butynylu z fazy wodnej.
Pestycydy karbaminianowe stosowane w znacznych ilościach w środowisku naturalnym są jedną z głównych klas pestycydów organicznych. N-3-chlorofenylokarbaminian 4-chloro-2-butynylu o handlowej nazwie Barban, jest stosowany, jako fitotoksyczny bojowy środek trujący oraz jako herbicyd do ochrony zbóż.

Zaletą wynalazku jest zastosowanie roztworu ditioninu sodu w 1M kwasie siarkowym(VI) do aktywacji zwietrzeliny haloizytowej. Zwietrzelina haloizytowa składa się ze zmieszanej frakcji haloizytowej i kaolinitowej. Ditionin sodu w 1M kwasie siarkowym(VI) aktywuje frakcję haloizytową i ułatwia penetrację frakcji kaolinitowej przez jej rozluźnianie. Kwas siarkowy (VI) z kwasem fosforowym dodawany w drugim etapie zastrzeżonego procesu aktywacji doprowadza do wytworzenia aktywnej powierzchni frakcji haloizytowej, i równocześnie kwas fosforowy doprowadza do wytworzenia fosforanów na powierzchni frakcji kaolinitowej, co stabilizuje strukturę rozluźnionej tej frakcji i poprawia jej właściwości adsorpcyjne.
Zaletą wynalazku jest także to, że aktywowana zwietrzelina haloizytowa, jako adsorbent, może usuwać zanieczyszczenia N-3-chlorofenylokarbaminianem 4-chloro-2-butynylu fazy wodnej w sposób trwały.

Potencjał komercjalizacji

Pomimo zarysowującej się tendencji do zaostrzania wymagań stawianych osadom wykorzystywanym przyrodniczo dla wielu, średniej wielkości oczyszczalni będzie to wciąż sposób odzysku, który przy uwzględnieniu warunków lokalnych będzie jedyną alternatywą.

Dlatego też liczne oczyszczalnie i odbiorcy osadu poszukują innowacyjnych rozwiązań obejmujących: minimalizację ilości osadów ściekowych, intensyfikację procesu końcowego odwadniania osadu oraz wdrażanie metod zagospodarowania osadów.

Z całą pewnością osady ściekowe w zależności od przygotowania oraz warunków lokalnych będą nadal stanowić odpad do składowania lub produkt do wykorzystania i w tym miejscu pojawia się kwestia zmniejszenia ilości składowanych odpadów - osadów pościekowych. Osady przewidziane do składowania jako odpad będą musiały podlegać daleko idącym przetworzeniom.

W świetle nowych zmian zarówno co do typu składowisk oraz prowadzenia dodatkowych badań na obecność metali ciężkich oraz pestycydów w osadach ta technologia ma potencjał rynkowy.

Przetworzony osad pościekowy, w którym ustabilizowane są pestycydy może stanowić bazę do dalszego, bezpiecznego wykorzystania jako nawóz lub materiał do rekultywacji terenów zdegradowanych przemysłowo oraz zagospodarowania terenów wokół budowy dróg krajowych i autostrad.