Metodę opracowali naukowcy z Instytutu Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego w Warszawie - mgr inż. Tadeusz Porębski i dr inż. Włodzimierz Ratajczak wraz z zespołem naukowców. We wdrożeniu technologii udział wzięli pracownicy Wydziału Tlenku Etylenu i Glikolu w PKN ORLEN SA w Płocku.

Celem metody jest odzyskiwanie glikolu etylenowego ze ścieków poprodukcyjnych z wytwórni tlenku etylenu i glikolu. Glikol jest ważnym surowcem do szeregu syntez chemicznych, w szczególności do produkcji poliestrów (np. elena), a także podstawowym składnikiem płynów chłodniczych (borygo, petrygo). Używany jest też do spryskiwaczy do szyb w samochodach.

Tlenek etylenu to również surowiec do syntez chemicznych, stosowany m.in. do wytwarzania detergentów (np. płynów do zmywania naczyń). W Polsce działa jedna wytwórnia tych substancji, której produkcja pokrywa zapotrzebowanie całego kraju.

Ścieki powstające w trakcie produkcji tlenku etylenu i glikolu etylenowego to woda zanieczyszczona glikolem etylenowym i solami sodowymi, głównie węglanami.

W centralnej biologicznej oczyszczalni ścieków, do której te ścieki spływają, łatwo daje się usunąć z nich glikol, który chętnie \"zjadają\" wykorzystywane w oczyszczalni bakterie.

Niestety, \"nasycone\" glikolem drobnoustroje niechętnie rozkładają inne związki (np. fenole, węglowodory). Aby zwiększyć skuteczność neutralizowania innych związków, naukowcy opracowali metodę usuwania ze ścieków glikolu etylenowego za pomocą specjalnej membrany nanofiltracyjnej.

W tej technologii ściek rozdzielany jest w membranie na przechodzący przez membranę roztwór glikolu w wodzie i zatrzymywany na membranie stężony roztwór węglanu sodu.

\"W ten sposób można dziesięciokrotnie zmniejszyć obciążenie oczyszczalni glikolem\" - mówi dr Włodzimierz Ratajczak.

Węglan sodu kierowany jest do oczyszczalni ścieków, natomiast roztwór wody i glikolu przepuszcza się pod dużym ciśnieniem przez kolejną membranę - tzw. membranę do odwrotnej osmozy.

Oddziela ona część wody, sprawiając, że otrzymany roztwór glikolu jest o wiele bardziej stężony i łatwiej w procesie destylacji otrzymać z niego glikol, który może zostać normalnie użyty w procesie produkcji.

Otrzymaną w ten sposób wodę także można ponownie wykorzystywać jako wodę procesową w wytwórni tlenku etylenu i glikolu.

\"Procesy membranowe są stosunkowo mało energochłonne, ponieważ trzeba użyć tylko pewnej ilości energii elektrycznej do wytworzenia ciśnienia tej wody, którą tłoczy się przez membranę\" - wyjaśnia Ratajczak.

Trzeba w ten sposób pokonać tzw. ciśnienie osmotyczne, które powoduje zjawisko osmozy - czyli przechodzenia związku z roztworu bardziej stężonego do mniej stężonego.

\"My zmuszamy glikol do odwrotnego zachowania, czyli przechodzenia do roztworu bardziej stężonego. W sumie energia zużyta na sprężanie wody jest dużo mniejsza niż energia, która byłaby potrzebna do destylacji początkowego, silnie rozcieńczonego roztworu\" - podkreśla badacz.

* Nauka w Polsce - Urszula Jabłońska *

Data publikacji: 20 czerwca 2004