DD149056A1

DD149056A1 - Verfahren zur beseitigung von rohoelen und erdoelprodukten durch emulgierung und biologischen abbau

Info

Publication number: DD149056A1
Application number: DD21894280A
Authority: DD
Inventors: Kristin Jatzkowski; Dieter Lindner; Heinz Seidel; Dieter Beck; Beate Voigt
Original assignee: Kristin Jatzkowski; Dieter Lindner; Heinz Seidel; Dieter Beck; Beate Voigt
Priority date: 1980-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1981-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Rohoelen und Erdoelprodukten auf Gewaessern durch Emulgierung und biologischen Abbau. Ziel der Erfindung ist die Beseitigung von Rohoelen und Erdoelprodukten unter Verwendung geeigneter und in ausreichender Menge zur Verfuegung stehender Rohstoffe. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Beseitigung der genannten Produkte durch Emulgierung und biologischen Abbau zu entwickeln, das sich auszerdem durch langanhaltende Wirksamkeit auszeichnet.Erfindungsgemaesz wird Biolipidextrakt,ein Nebenprodukt aus der mikrobiologischen Fermentation von Kohlenwasserstoffen mit Hefen oder Bakterien, verwendet. Biolipidextrakt ist durch einen Gehalt von 10 bis 80 % Phosphatiden, 10 bis 80 % Fettsaeuren, die in freier und gebundener Form vorliegen, sowie biologisch aktiven Inhaltsstoffen, beispielsweise Sterolen, fettloeslichen Vitaminen und Coenzymen, und weiteren phosphor- und stickstoffhaltigen Verbindungen charakterisiert, die in einer Kohlenwasserstofffraktion geloest sein koennen. Dem Biolipidextrakt koennen noch weitere Stoffe, beispielsweise stickstoffhaltige Naehrstoffe, Emulgatoren oder Hilfsstoffe zugesetzt werden.

Description

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Titel

Verfahren zur Beseitigung von Rohölen und Erdölprodukten durch Emulgierung und biologischen Abbau

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, welches geeignet ist, Rohöle und Erdölprodukte in eine biologisch abbaufähige Emulsion zu überführen,

Die Erfindung kann zur Beseitigung von Verunreinigungen durch Rohöle und Erdölprodukte auf Gewässern verwendet werden, 10

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Verunreinigung von Gewässern durch Rohöle und Erdölprodukte stellt bekanntlich ein Problem von zunehmender Bedeutung dar. Zur Beseitigung dieser Verunreinigungen wurden Verfahren vorgeschlagen, die die Rohöle und Erdölprodukte in eine wäßrige Emulsion überführen und das V/achstum von Mikroorganismen fördern, die Kohlenwasserstoffe abzubauen vermögen. Dabei handelt es sich überwiegend um Verfahren auf Basis von Zusammensetzungen, die emulgierend wirken, in Wasser schwer löslich sind und Phosphor und Stickstoff in für die Mikroorganismen assimilierbarer Form als Nährstoffe enthalten.

Beispielsweise wird in dem DD-AP 111 297 eine Zusammensetzung beschrieben, die aus einem aliphatischen Amid oder einem Carbonsäureester eines aliphatischen Amids, dem Ammoniumsalz einer Fettsäure, einem Phosphatid, vorzugsweise Lecithin, und einem Mineralöl als Lösungsmittel besteht,

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Im DD-AP 132 121 wird ein Verfahren unter Verwendung von Verbindungen vorgeschlagen, die als Phosphorquelle Phosphatide, beispielsweise Lecithin, und als Stickstoffquelle Verbindungen enthalten, die den chemischen Klassen der Hydantoine, Amide, Allophanate, Polyamine, Acylharnstoffe und Ester von Hydantoin- und Allantoinsäuren angehören und die mit Ureido-Derivaten von Aldehyden gemischt sein können»

Die im DD-AP 103 014 vorgeschlagene Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau ist dadurch

[0 gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem Phosphatid, vorzugsweise Lecithin, im Gemisch mit einem nicht toxischen und vollständig biologisch abbaufähigen Emulgator besteht. Die Zusammensetzung kann eventuell noch weitere organische biologisch abbaufähige Stoffe enthalten, insbesondere organische Säuren wie Milchsäure und Fettsäuren, Aminosäuren sowie Kohlenwasserstoffe als Lösungsmittel,

Die Wirksamkeit der bekannten Verfahren ist begrenzt. Die Emulgierung des Rohöls und der Erdölprodukte führt zur Dispergierung der phosphor- und stickstoffhaltigen Nährstoffe. Bei sehr starker Verdünnung der Emulsion, z, B, in offenen Gewässern, kann die Konzentration der Nährstoffe in dem Nährmedium für die Mikroorganismen so stark absinken, daß das Wachstum der Mikroorganismen und damit der Abbau der Kohlenwasserstoffe nach relativ kurzer Zeit stagniert. Die bekannten Zusammensetzungen enthalten außerdem nur eine beschränkte Auswahl von wachstumsstimulierenden Substanzen, in der Regel nur phosphor- und stickstoffhaltige Nährstoffe für die Mikroorganismen, r'c

Die Zubereitung der bekannten Zusammensetzungen ist aufwendig und mit erheblichen Kosten verbunden» Es werden wertvolle Lipide, Emulgatoren und Trägersubstanzen benötigt, die nicht in ausreichender Menge zur Verfügung stehen.

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Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Beseitigung von Rohölen und Erdölprodukten unter Verwendung geeigneter und in ausreichender Menge zur Verfugung stehender Rohstoffe zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beseitigung von Rohölen und Erdölprodukten durch Emulgierung und biologischen Abbau und mit langanhaltender Wirksamkeit zu entwickeln.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Biolipidextrakt ein Produkt darstellt, welches Phosphor und Stickstoff als Nährstoffe für Kohlenwasserstoffe abbauende Mikroorganismen enthält, eine emulgierende Wirkung auf Rohöle und Erdölprodukte t5 und wachstumsstimulierende Wirkungen auf Kohlenwasserstoffe abbauende Mikroorganismen in sich vereinigt.

Biolipidextrakt fällt bei der mikrobiologischen Fermentation von' Kohlenwasserstoffen mit Hefen oder Bakterien nach Extraktion der Biomasse mit niedrigsiedenden Lösungsmitteln als Nebenprodukt an und ist durch einen Gehalt von 10 bis 80 % Phosphatiden, 10 bis 80 % Fettsäuren, die in freier und gebundener Form vorliegen, sowie biologisch aktiven Inhaltsstoffen, beispielsweise Sterinen, fettlöslichen Vitaminen und Coenzymen, und weiteren phosphor- und stickstoffhaltigen Verbindungen charakterisiert, die in einer Kohlenwasserstofffraktion gelöst sein können, Wenn der Biolipidextrakt aus Biomasse isoliert wird, die aus der mikrobiologischen Fermentation unter Verwendung eines Erdöldestillates als Kohlenstoffquelle gewonnen worden ist, beträgt der Anteil der Kohlenwasserstofffraktion 20 bis 60 %, vorzugsweise 30 bis 50 %,

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Die Phosphatide des Biolipidextraktes bestehen im wesentlichen aus Lecithin und Kephalin,

Die Fettsäuren des Biolipidextraktes haben eine Länge der Kohlenstoffkette im Bereich von 12 bis 20 mit einem Maximum im Bereich von 16 bis 18, wobei in Biolipidextrakten, die aus Hefebiomasse isoliert werden, der größere Teil der Fettsäuren ungesättigt ist.

Biologisch aktive Inhaltsstoffe des Biolipidextraktes sind Sterole, insbesondere Ergosterol, Ubichinone und fettlösliche Vitamine, beispielsweise Vitamin K,

Die im Biolipidextrakt enthaltenen zelleigenen Inhaltsstoffe von Hefen oder Bakterien dienen den Kohlenwasserstoffe abbauenden Mikroorganismen als Nährstoffe..Gleichzeitig entfalten die biologisch aktiven Inhaltsstoffe des Biolipidextraktes eine zusätzliche wachstumsstimulierende Wirkung, Die Phosphatide ersetzen, da sie ausgezeichnete Emulgiereigenschaften aufweisen, gänzlich oder teilweise synthetische Emulgatoren, Durch die Kohlenwasserstoff-Fraktion des Biolipidextraktes wird eine homogene Verteilung der Nährstoffe und wachstumsstimulierenden Substanzen in der ölhaltigen Phase der Emulsion erreicht,

Biolipidextrakt ist auf Grund seiner komplexen Zusammensetzung und seiner oberflächenaktiven Eigenschaften ein wirksames Mittel zur Beseitigung von Verunreinigungen durch Rohöle und Erdölprodukte auf Gewässern, Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die langanhaltende Wirksamkeit des Biolipidextraktes,

Da Biolipidextrakt als Nebenprodukt der mikrobiologischen Eiweißsynthese bereits in einsatzfähiger Form anfällt, können erhebliche Kosten, die für die Herstellung von Nährstoffen, Emulgatoren und Trägersubstanzen und die Zubereitung der bekannten Zusammensetzungen erforderlich sind, eingespart werden.

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Der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Biolipidextrakt kann direkt oder gegebenenfalls nach Zusatz weiterer Nährstoffe, Emulgatoren oder anderer Hilfsstoffe auf die mit Rohölen und Erdölprodukten verunreinigten Gewässer aufgebracht werden,

Anhand der nachfolgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt in Pig, 1 die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 3 sowie des Vergleichsbeispielsi

Beispiel 1

250 ml-Erlenmeyer-Kolben mit Schliff, die 100 ml nichtsterilisiertes Seewasser und 100 mg Roherdöl enthielten, wurden mit

35 mg Biolipidextrakt

beschickt,

Der verwendete Biolipidextrakt, der als Nebenprodukt bei der Extraktion von Hefebiomasse auf Basis von Erdöldestillat anfiel, besaß folgende Zusammensetzung;

Phosphatide	45,3
Glyceride	7,5
freie Fettsäuren	4,8
sonstige Lipide	1,4
wasserlösliche
Verbindungen	5,0

Kohlenwasserstoffe 36,0 % Der Phosphorgehalt betrug 1,93 % und der Stickstoffgehalt 0,8 %,

Die Kolben wurden gleichmäßig geschüttelt. Bei Versuchsbeginn und jeweils im Abstand von etwa 7 Tagen wurde das noch vorhandene Öl nach Extraktion des Seewassers mit Hexan gaschromatographisch bestimmt,

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Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Pig. 1, Kurve a, dargestellt, worin die Ordinate das restliche Öl in Prozent und die Abszisse die Zeit in Tagen angibt.

Beispiel 2

250 ml-Erlenmeyer-Kolben mit Schliff, die 100 ml nichtsterili· siertes Seewasser und 100 mg Roherdöl enthielten, wurden mit

35 mg Biolipidextrakt und 10 mg Harnstoff

beschickt.

Die Proben wurden wie im Beispiel 1 behandelt, worauf das [O noch vorhandene Öl extrahiert und bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in Pig, 1* Kurve b, dargestellt,

Beispiel^

25O ml-Erlenmeyer-Kolben, die wie im Beispiel 1, 100 ml Seewasser und 100 mg Roherdöl enthielten, wurden mit

\5 35 mg Biolipidextrakt und 70 mg Keratinhydrolysat

beschickt, ... . ·

Der Stickstoffgehalt des Keratinhydrolysates betrug 5,9 %* Analog Beispiel 1 wurde nach Behandlung der Proben das noch vorhandene Öl bestimmt, · IQ I)ie Ergebnisse sind in Pig, 1, Kurve c, dargestellt,

Vergleichsbeispiel

Als Kontrolle wurden 250 ml-Erlenmeyer-Kolben, die 100 ml nichtsterilisxertes Seewasser und 100 mg Roherdöl aber keine weiteren Zusätze enthielten, den gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben unterworfen. Die Ergebnisse sind in Pig, 1, Kurve d, dargestellt..

Claims

Erfindungsanspruch

1, Verfahren zur Beseitigung von Rohölen und Erdölprodukten durch Emulgierung und biologischen Abbau, gekennzeichnet dadurch, daß Biolipidextrakt, ein Nebenprodukt aus der mikrobiologischen Fermentation von Kohlenwasserstoffen mit Hefen oder Bakterien verwendet wird, wobei dem Biolipidextrakt noch weitere Stoffe, wie beispielsweise stickstoffhaltige Nährstoffe, Emulgatoren oder andere Hilfsstoffe zugesetzt werden können,

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Biolipidextrakt verwendet wird, der 10 bis 80 % Phosphatide, insbesondere lecithin und Kephalin, 10 bis 80 % Fettsäuren, die in freier und gebundener Form vorliegen und deren Kohlenstoffkette eine Länge im Bereich von 12 bis 20 mit einem Maximum im Bereich von 16 bis 18 hat, wobei in Biolipidextrakten, die aus Hefebiomassen isoliert wurden, der größere Teil der Fettsäuren ungesättigt ist,

3# Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß im verwendeten Biolipidextrakt, wenn er aus der mikrobiologischen Fermentation unter Verwendung eines Erdöldestillats als Kohlenstoffquelle gewonnen wurde, der Anteil der Kohlenwasserstoff-Fraktion 20 bis 60 %, vorzugsweise 30 bis 50 %, beträgt,

4, Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß im verwendeten Biolipidextrakt Sterole, insbesondere Ergosterol, Ubichinone und fettlösliche Vitamine, beispielsweise Vitamin K, enthalten sind.