Membrantechnologie

Eliminierung von Reaktivfarbstoffhydrolysaten durch chemische Umsetzung

Mit diesem Verfahrensprinzip lassen sich erfolgreich die Farbigkeit und der CSB-Wert in Abwässern der Textilveredlung reduzieren. Beim Wiedereinsatz der entfärbten Permeate für den Färbeprozess, können die Mengen an Alkali- und Salz-Zusätzen verringert und somit Chemikalien-, Wasser- und Abwasserkosten eingespart werden.

Zusammenfassung

Nichtfixierte Reaktivfarbstoffe und ausgewaschene Farbstoffhydrolysate verursachen hohe Abwasserbelastungen. Keine der bekannten Entfärbungsmethoden stellt eine vollkommen befriedigende Lösung der Problematik dar.

Reaktivfarbstoffe spielen aufgrund ihrer umfangreichen Farbpalette mit sehr brillanten Farbtönen und hohen Farbechtheiten in der modernen Textilfärbereien eine entscheidende Rolle, bereiten aber dem Textilveredler im Hinblick auf das Abwasser große Probleme. Aufgrund ihres Fixiergrades von 50-90% gelangen hohe Mengen an Restfarbstoffen und Farbstoffhydrolysaten ins Abwasser, die in mechanisch-biologischen Kläranlagen weder abgebaut noch ausreichend an Belebtschlamm adsorbiert werden. Somit können die Farbstoffe zu farbigen Kläranlagen-Abläufen führen und damit zu Umweltproblemen werden. Ein weiteres gravierendes Problem der Reaktivfärberei ist die hohe Salzfracht, verursacht durch notwendige Zusätze an Kochsalz.

In diesem Projekt wurde ein Verfahrenskonzept zur Verringerung der Farbigkeit von Teilströmen aus der Reaktivfärberei entwickelt, dass aus folgenden Teilschritten besteht:

Behandlung des Abwassers mit neuartigen wasserlöslichen Polyampholyten
Abtrennung der gebildeten wasserlöslichen großmolekularen Farbstoff-Hydrolysat / Polyampholyt-Addukte mit einer Membran¬filtration durch organische Ultrafiltrationsmembranen mit Trenngrenzen > 30.000 g/mol
Wiedereinsatz des entfärbten, salzhaltigen Permeates als Prozesswasser

Das Verfahrensprinzip wurde in Labor- und Technikumsversuchen auf seine Wirksamkeit geprüft.

Ergebnisse:

Es wurde eine deutliche Minimierung der Farbigkeit und Reduzierung des CSB-Wertes der Abwässer von Reaktivfärbungen erreicht.
Die entfärbten Abwässer können anteilig erneut als Prozesswasser für Reaktivfärbungen ohne negative Auswirkungen auf Egalität, Gebrauchsechtheiten und Abwasserparameter einge¬setzt werden. Somit können Chemikalien-, Wasser- und Abwasserkosten eingespart werden.
Um den Aufwand an Reinigungsoperationen gering halten zu können, sollten Ultrafiltrations-Membranen zum Einsatz kommen. Sie weisen eine geringe Neigung zum Verblocken auf und erhöhen somit die Effektivität der Membranfiltration.
Im Hinblick auf eine geringe Belegung der Membranen werden für dieses Verfahren kationisch modifizierte Membranen als besonders geeignet angesehen.

Für das Verfahrensprinzip ist eine Schutzrechtsanmeldung beim Patentamt vorgenommen worden.

Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)