DE1804419B2 - Verwendung von hydraulischen Bindemitteln zum Beseitigen von auf Gewässern schwimmenden Ölen - Google Patents

Description

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und 106G, den ASTM-Normen C 150-60, C 175-60, schere übernimmt. Die Zementteilchen kommen mit

C 340-55 T, C 205-56 T, C 10-54 und C 91-55 T, dem Rohöl in innige Berührung, das Öl emulgiert,

den britischen Nonnen BS 12:1958, 1370:1958, das den öltropfen umhüllende hydraulische Binde-

146:1958, 915:1947 näher definiert. mittei kann mit dem Wasser reagieren und macht

Das hydrophobierte hydraulische Bindemittel 5 außerdem den Öltropfen so schwer, daß er versinkt

kann Gesteinsmehle oder gemahlene technische In dem am Meeresboden liegenden ölfladen bildet

Schlacken, wie z. B. Flugaschegranulat, geschäumte sich dann ein Zementsteingtrüst, das ihn am Boden

silikatische Schlacken, Quarzsand, Mergel oder Zie- festhält Die Grundströmung, das Fließen des Sandes

gelmehl in Mengen bis zu 50 Gewichtsprozent, insbe- und der Pflanzenwuchs werden einen Großteil des

sondere bis zu 20 Gewichtsprozent enthalten. io Öles übersanden, und das öl wird dann biologisch in

Um für die Zwecke der Erfindung brauchbar zu relativ kurzer Zeit abgebaut

sein, müssen die hydraulisch erhärtenden Bindemittel Das Aufbringen des hydrophobierten, hydraulisch

und die gegebenenfalls vorhandenen genannten Zu- erhärtenden Bindemittels in feiner Verteilung auf die

sätze hydrophobiert sein. Hydrophobierte Zemente ölverseuchte Wasserfläche geschieht in der Praxis am

wurden als Spezialzemente für die Bodenverfestigung 15 zweckmäßigsten durch Verstäuben mit Hilfe von

entwickelt und dort erfolgreich eingesetzt. Die einzel- Druckluft. Entsprechende Geräte zum Verblasen von

nen Teilchen dieser hydrophobierten hydraulischen staubförmigen Feststoffen aller Axt sind bekannt. Sie

Bindemittel sind von zugesetzten, insbesondere züge- saugen beispielsweise das Staubgut an und drücken

mahlenen wasserabweisenden Stoffen umhüllt und es durch einen Druckschlauch zum Verteiler, aus

daher schlecht benetzbar. ao dem es mit hoher Geschwindigkeit fein verteilt aus-

Zur Hydrophobierung von Zement bei der Her- gestoßen wird.

stellung sind schon eine ganze Reihe von Stoffen der Es hat sich gezeigt, daß die hydrophobierten, hyverschiedensten Verbindungsklassen verwendet wor- draulischen Bindemittel schon in Mengen von 10 Geden, wie z. B. höhere aliphatische Carbonsäuren, ins- wichtsprozent, bezogen auf das schwimmende öl, die besondere natürliche oder synthetische Fettsäuren 25 gewünschte Wirkung des Emulgierens und Versen- und deren Salze, öle und Fette, chlorierte Kresole, kens des Öles haben. Bei Verwendung größerer Men-Wachse, höhere Alkohole, wie Cetylalkohol, oxydier- gen wird dieser Vorgang beschleunigt. Die zum Vertes Erdöl oder oxydierte Paraffine, Naphthensäuren senken erforderliche Zeit hängt jedoch von der Natur und ihre Salze, langkettige Alkylsulfate oder Alkyl- des Mineralöls und von der Wellenbewegung ab. In arylsulfonate, langkettige primäre, sekundäre oder 30 der Praxis ist es völlig ausreichend, wenn der Ölfilm tertiäre Amine und langkettige Alkylolamide oder innerhalb von einigen Stunden nach dem Aufbringen Gemische dieser Substanzen. Auf die Art und chemi- des feinst verteilten trockenen, hydrophobierten, hysche Natur des Hydrophobierungsmittels kommt es draulischen Bindemittels versenkt ist. Dafür reichen für die Zwecke der Erfindung nicht entscheidend an, je nach den Bedingungen der Praxis 10 bis 50 Gesondern allein darauf, daß es in der Lage ist, das hy- 35 wichtsprozent des Bindemittels, bezogen auf das auf draulische Bindemittel wirksam zu umhüllen und mit der Wasseroberfläche schwimmende öl, aus. Die Wasser nicht benetzbar zu machen, damit es für die obere Grenze für die Anwendung des hydrophobier-Zwecke der Erfindung brauchbar ist und außerdem ten, hydraulischen Bindemittels zum Entfernen der möglichst lange lagerfähig bleibt und auch beim Lie- Ölpest wird allein durch die Kosten bestimmt. Es hat gen an feuchter Luft nicht erhärtet. 40 aber kaum Zweck, über 200 Gewichtsprozent, be-

Die zum hydrophobieren verwendeten wasserab- zogen auf das öl, hinauszugehen, da schon über

weisenden Stoffe werden zwar nur in verhältnismäßig 100 °/o keine Verbesserung der Wirkung mehr erzielt

geringen Mengen von nur 0,05 bis 10 Gewichtspro- wird.

zent, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, des Beisoiel

hydraulischen Bindemittels benötigt, dennoch sollten 45

sie zweckmäßig biologisch abbaubar und ungiftig Für die Durchführung von Versuchen diente ein

sein, damit sie nicht ihrerseits den Meerestieren scha- mit Meerwasser gefülltes Becken, dessen Boden zur

den und den biologischen Abbau des Öles beein- Simulierung natürlicher Verhältnisse mit Sand und

trächtigen können, wie das beispielsweise bei vielen, Steinen abgedeckt war und in dem eine künstliche

für die Beseitigung der Ölpest vorgeschlagenen 50 Wellenbewegung erzeugt wurde. Hierin wurden

Emulgatoren der Fall ist. Die Hydrophobierungsmit- Rohöl, schweres Heizöl und Abfallöle auf ihre Ent-

tel werden vorzugsweise beim Mahlen des hydrauli- fernbarkeit erfindungsgemäß getestet. Auf die Was-

schen Bindemittels zugesetzt, um eine quantitative serfläche von 40 m² wurden jeweils 25 kg des Öles

und mehrmolekulare Umhüllung jedes einzelnen Bin- aufgebracht und 5 kg Portlandzement (PZ 275) auf-

demittelteilchens zu gewährleisten. 55 gestreut, der mit 1 Gewichtsprozent Stearinsäure hy-

Die Umhüllung und damit der hydrophobe Cha- drophobiert war. Bei allen Ölarten war die Wasserrakter des hydraulischen Bindemittels ist so stark, fläche nach etwa einer Viertelstunde frei von Öl und daß sie erst durch inniges Aufbereiten mit scharfkan- dem aufgestreuten hydrophobierten Zement. Bei tigern Material, wie Sand oder Kies, aufgerissen wird, Verdoppelung der aufgestreuten Menge des hydro- und dann erst kann das hydraulische Bindemittel die 60 phobierten Zements auf 10 kg wurde das gleiche Erübliche Reaktion mit dem Wasser eingehen. Es hat gebnis schon in einigen Minuten erzielt. Die Haftung sich überraschenderweise gezeigt, daß beim Auf- des eingefangenen Öles auf dem Boden ist sehr gut. streuen eines solchen hydrophoben, hydraulischen Die Ölfladen sind von einem Zementsteingerüst Bindemittels auf eine mit Rohöl bedeckte Wasser- durchzogen, das eine gewisse Porosität aufweist und fläche, die Wellenbewegung des Wassers — in ge- 65 dadurch den biologischen Abbau des Öles durch Midanklicher Übertragung — die Arbeit des Betonmi- croorganismen erleichtert.

Claims (3)

ölverschmutzter Gewässer sind bei ölkatastrophen Patentansprüche: auf dem offenen Meer bei starker Strömung und ho hem Wellengang, wenn unter Umständen mehrere

1. Verwendung von hydrophobierten, hydrauli- hunderttausend Tonnen Rohöl ausgelaufen sind, sehen Bindemitteln zum Beseitigen von auf Mee- 5 nicht anwendbar.

ren oder Gewässern schwimmenden, schwer- Die französiche Patentschrift 1494 464 versucht

flüchtigen Mineralölen. der Ölpest mit Hilfe von porösen Adsorbenzien Herr

2. Verwendung von Gesteinsmehlen oder ge- zu werden. Sofern diese schwimmen, wie z.B. bei mahlenen technischen Schlacken in Mengen von Verwendung hydrophobierter Sägespäne oder andebis zu 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht io rem organischem Material, müssen diese Stoffe nach mehr als 20 Gewichtsprozent, der hydrophobier- dem Aufsaugen des Öls abgeschöpft werden, weil sie ten Bindemittel als Zusatz zu diesen für die selbst und auch ihre Gemische mit dem Öl leichter Zwecke des Anspruches 1. sind als Wasser.

3. Verwendung von biologisch abbaubaren, für Bei Verwendung ausreichender Mengen hydropho-Meerestiere und Fische unschädlichen Hydro- 15 Werter anorganischer Adsorbenzien gelingt es zwar phobierungsmitteln zur Hydrophobierung der hy- das öl zu versenken, die Praxis hat aber gezeigt, daß draulischen Bindemittel für die Zwecke des An- aus nicht geklärter Ursache das Öl später wieder freispruches 1. gegeben wird, bevor es biologisch abgebaut wurde.

In der französischen Patentschrift 1 518 285 werao den zum Absenken des Öls Zement, fetter Kalk oder

Gips vorgeschlagen. Durch Aufstäuben gängiger Portlandzemente konnten jedoch keinerlei Ergebnisse cizielt werden, weil der Zement von dem Wasser unter dem Einfluß der Wellenbewegung gleich wieder ab-

Bei Havarien von öltankern besteht infolge des 25 gespült wird, auf Grund seiner hohen Dichte von ausgelaufenen Öles fast immer die Gefahr der Ölpest, 2,85 bis 3,2 g/ccm sofort absinkt, und somit unwivkd. h. die unmittelbare Gefahr der Verseuchung weiter sam bleibt. Angesichts dieser Erfahrung hat es sicher Meeresteile und großer Küstenstreifen. Das Ausmaß nicht mehr nahegelegen, zur Beseitigung der Ölpest, und die Folgen solcher Katastrophen sind nicht zu insbesondere auf hoher See, überhaupt noch irgendermessen und die Kosten für die Beseitigung der 30 ein nichtporöses, hydraulisches Bindemittel zu verSchäden unübersehbar. Seeunfälle von Großtankern wenden.

sind daher immer Katastrophenfälle von internatio- Überraschenderweise haben sich aber hydropho-

naler Bedetung. bierte, hydraulische Bindemittel in der Praxis als her-

Es fehlt nicht an technischen Vorschlägen, einmal vorragend geeignet zur Lösung des Problems erwieausgelaufenes Rohöl unschädlich zu machen. Die 35 sen. Gegenstand der Erfindung ist demzufolge die aussichtsreichsten sind aber nur für Binnengewässer Verwendung von hydrophobierten, hydraulischen — Flüsse, Kanäle, Seen — und für Binnsnölhäfen Bindemitteln zum Beseitigen von auf Meeren oder anwendbar. Bekannt sind folgende Maßnahmen: Gewässern schwimmenden, schwerflüchtigen Mine-

1. ölsperren aus Hölzern, Strohballen, schwim- ralölen. Unter schwerflüchtigen Mineralölen, die ermenden Rohren und/oder aufgeblasenen 40 findungsgemäß vernichtet werden können, werden in Schläuchen hindern die öllache am weiteren erster Linie Rohöl und schwere Heiz- und Abfallöle Ausbreiten. Druckluftölsperren in Ölhäfen zäh- verstanden.

len zu den notwendigen Sicherheitsvorkehrun- Hydrophobierter Zement zeichnet sich gerade da-

gen. Durch perforierte und am Grund veran- durch aus, daß die einzelnen Teilchen wegen ihres kerte Luftleitungen treten Luftblasen nach oben 45 Überzugs mit wasserabweisenden Stoffen schlecht und sperren das verseuchte Wassergebiet ab. benetzbar sind. Derartige Spezialzemente sind für die

2. Detergentien und Emulgatoren können einge- Bodenverfestigung entwickelt, auch in feuchter Witsetzt werden, um das öl zu emulgieren und zum terung lagerungsbeständig, und sie binden erst im Teil absinken zu lassen. Die beste Wirkung wird Boden nach längerer Zeit ab, weil durch die mechabei einem Verhältnis Emulgator: öl wie 1 : 1 er- 50 nische Einwirkung des Sandes die schützende hydroreicht. Die bei einem Tankerunfall erforderli- phobe Haut aufgerissen wird und damit das für das chen riesigen Mengen Emulgator sind nicht zu Abbinden notwendige Wasser Zutritt erhält. Gerade beschaffen. Dazu kommt noch, daß viele Emul- auf Grund dieser Eigenschaften war nicht zu erwargatoren schon in geringen Konzentrationen giftig ten, daß sich hydrophobierter Portlandzement oder und bakterizid sind. Ihr Einsatz wird von der 55 hydrophobierte hydraulische Bindemittel im allge-Bundesanstalt für Gewässerschutz abgelehnt. meinen, zur Beseitigung der Ölpest eignen, denn für

3. Auf den Ölflachen ausgestreute pulverförmige diesen Zweck müssen sie rasch abbinden, und es Stoffe, wie Holzmehl, Kautschuk, Petrochemi- fehlt an Einflüssen, die ein Aufreißen der hydrophokalien, Torf, Borkenmehl, Stroh, geschäumte bierenden Schicht und damit ein Wirksainwerden des Schlacken, Gesteinsmehle oder Kreide saugen 60 hydraulischen Bindemittels ermöglichen.

das Öl auf oder adsorbieren es. Diese Stoffe Hydraulisch erhärtende Bindemittel, wie beispiels-

müssen längere Zeit schwimmen und nach dem weise Portlandzement, Eisenportlandzement, Hoch-Aufsaugen des Öles abgeschöpft werden. Sie ofenzement, Traßzement, Sulfathüttenzement oder lassen sich danach verbrennen. Wenn die pul- Tonerdeschmelzzement zeichnen sich dadurch aus, verförmigen Stoffe wesentlich schwerer sind als 65 daß sie durch die Reaktion mit Wasser sowohl an Wasser, gelingt es mit ihrer Hilfe, auch das öl der Luft als auch unter Wasser steinartig erhärten zu versenken. und hart bleiben. Hydraulische Bindemittel sind in

Die meisten bekannten Methoden zur Reinigung den deutschen DIN-Normen 1164, 1167, 4210, 4207