DE1944636A1 - OElbindemittel zur adsorptiven Beseitigung fluessiger Mineraloelerzeugnisse usw. vom Erdboden bzw. aus Gewaessern - Google Patents

Description

• Oelbindemittel zur adsorptiven Beseitigung flüssiger Mineraloelerzeugnisse etc. vom Erdboden bzw. aus Gewässern.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Oelbindemittel zur adsorptiven Beseitigung flüssiger Mineraloelerzeugnisse und anderweitiger grundwasserschädlicher bzw. oberflächenwasserschädlicher organischer Stoffe vom Erdboden bzw. von Gewässeroberflächen aus Kanalisationsanlagen etc., in Form eines Gemisches von schwimmfähigen kleinstückigen, flockigenwkörnigen oder pul-.
• verförmigen Adsorptionsmitteln, das als Gemischkomponente Flokken aus verschäumten Polystyrol enthält.
• Die zunehmende Verwendung von Mineraloelerzeugnissen, ins.
• besondere die außerordentliche Vermehrung von mit Heizoel befeuorten Heizungsanlagen und der entsprechend zunehmende Heizoelverbrauch bewirken eine immer stärker werdende Gefährdung der Trinkwasserversorgung durch Verseuchung des Grundwassers, jecr doch auch der Oberflächengewässer mit den daraus resultiereni den überaus schädlichen Folgen für den Bestand an Wassertieren und Kleinlebewesen, für die Selbstreinigung der Oberflächengewässer und allgemein für die gesamte Wasserbiologie. Eine bew sondere Gefahrenquelle für die Oberflächengewässer bilden hierbei die städtischen Abwässer, die eines besonders lebhaften biow logischen Umsatzes für die Aufbereitung und Selbstreinigung be dürfen, welcher jedoch schon durch geringe in ihnen enthaltene Mengen an Mineraloelerzeugnissen und dgl, empfindlich gehemmt wird und durch den mangelnden Abbau der Inhalt stoffe zu einer sekundären Wasserverseuchung führt0 Jedoch auch die primäre Wasw serverseuchung bildet nicht nur für die Makrobiologie der Obere flächengewässer, sondern auch. für Industriebetriebe, die auf Oberflächenwasser, beispielsweise für Kühlzwecke, angewiesen sind, eine unmittelbare Quelle von Betriebsstörungen und Gefahr dungen.
• In den meisten Ländern bestehen in der Gegenwart strenge Vorschriften für den Umgang mit Nineraloelerzeugnissen und ähnlichen Stoffen, um deren Austreten in die freie Natur durch geeignete technische Maßnahmen zu unterbinden, so daß bei der gegenwärtigen technischen Entwicklung das Austreten von Oel in freier Natur in der Hauptsache nur noch durch Unfälle oder anw derzeitige unvorhergesehene Verkettung von Umständen verursacht wird. Andere in manchen Ländern verlassene Vorschriften dienen dazu, auf diese Art und Weise ausgetretenes Mineraloel so rasch als möglich zu beseitigen.
• Zu diesem Zweck sind seit längerer Zeit verschiedenartige Oelbindemittel in Verwendung, die aus oleophilen Stoffen been stehen und deisufolge das Oel aufsaugen sollen. Je nach den BegleitumatXnd-n, unter denen das Oel Zu entfernen ist, könr nen die an das Oelbindemittel zu stellenden Anforderungen recht verschieden sein, Falls beispielsweise von einer Wasseroberfläche eine Oelpfütze entfernt werden soll, muß das Oelbindemittel in seiner Gesamtheit schwimmfähig sein und außerdem hydrophoben Charakter besitzen, Für die Reinigung von Abwässern, beispiels weise in Filteranlagen, ist der hydrophobe Charakter ebenfalls von Bedeutung, während die Schwimmfähigkeit eine untergeordnete Rolle spielt. Soll hingegen ausgelaufenes.Oel vom Erdboden aufgesaugt werden, dann ist in erster Linie die Adsorptionsfähig keit und Oleophilie von Bedeutung, während hingegen die Hydrow phobie eine untergeordnete Rolle spielt und die Schwimmfähig keit nebensächlich ist, Allerdings gilt dies-nur für trockenes Erdreich und trockene Witterung, während hingegen bei feuchter Witterung und sehr nassem Erdreich sich die Verhältnisse so stark verschieben können, daß an das Oelbindemittel die gleit chen Anforderungen zu stellen sind, wie an ein solches zur Verwendung auf Wasserflächeno In allen Fällen ist außerdem ein auso reichend hohes Schüttgewicht anzustreben, um zu verhüten, daß das zur Verwendung gelangende Oelbindemittel von Luftströmngen fortgetragen wird. Dieser Forderung werden die meisten Stoffe mit stark adsorptiven Eigenschaften wegen ihrer hochentwickel ten Oberfläche und demzufolge entsprechend niedrigem Schüttge wicht nicht ohne Weiteres gerecht0 Es sind bereits mehrere verschiedenartige Stoffe als Oel~ bindemittel vorgeschlagen worden und zur Verwendung gelangt, die je nach den Begleitumständen ihre Aufgabe mehr oder weniger gut erfüllen. Ein bekanntes Oelbindemittel besteht beispiels weise aus einem expandierten Glasgestein vulkanischen Ursprungs, dem durch eine spezielle Vorbehandlung oleophile und hydrophobe Eigenschaften verliehen werden, Zur Beseitigung von Oel aus Obere flächengewässern und Kanalisationsabwässern ist dieses Oelbinde mittel jedoch wenig geeignet, da es als silikatisches Material prinzipiell doch von seiner chemischen Beschaffenheit her hydro philen Charakter besitzt, so daß biologische Vorgänge und bzw.
• oder intensive Benetzung dazu führen können, daß das zunächst aufgenommene Oel später wieder durch Wasser verdrängt und somit frei wird0 Erfahrungen in der Praxis bei der Verwendung an Oberflächengewässern haben bewiesen, daß dieses Material infolge ge Wasseraufnahme nach einiger Zeit absinken und somit Dauert schäden,in Gewässern hervorrufen kann. Aus dem gleichen Grunde erscheint auch seine Verwendung zur Beseitigung von Oel von der Erdoberfläche bei anhaltend nasser Witterung bedenklich0 Ähnliche Nachteile haben auch andere bekannte Oelbindemittel, die auf Kautschukbasis beruhen, bei denen jedoch noch hinzukommt, daß die Oelaufnahme infolge der hierzu notwendigen Quellungsw Vorgänge relativ langsam verläuft, Ihre Verwendung scheidet desw halb sowohl auf der freien Erdoberfläche in Grundwassereinzugs gebieten, als auch auf Oberflächengewässern, bei denen beispiels~ weise infolge starker Bedeckung die Gefahr der Bildung von Oelw Emulsionen besteht, aus, Es sind schon verschiedene verschäumte Kunststoffe zur Verwendung als Oelbindemittel erprobt worden, wobei sich beioo spielsweise Schaumkunststoffe mit geschlossenen Poren auf der Basis von Polystyroygut bewährt haben0 Schaunikunststoffe auf dieser Basis besitzen ein außerordentlich hohes Adsorptionsvermöc.
• gen für Mineraloelerzeugnisse bei gleichzeitig sehr rascher Aufnahme und sie erscheinen darum für den vorgesehenen Zweck vor'.
• züglich geeignet0 Diesen Vorzügen stehen jedoch andersartige Nachteile gegenüber. Solche Schaumkunststoffe mit geschlossenen Poren sind bei völliger Ausnutzung ihrer Adsorptionskapazität nur bei schwerer flüchtigen Oelen wie Heizoel, Schmieroele, Mo'.
• torenoel oder Rohoel geeignet, während sich leichtflüchtige M1 neraloelerzeugnisse, z*Bo Benzin und dgl. nur sehr schlecht damit beseitigen lassen, Ferner bereitet die Vernichtung-des mit Oel gesättigten Bindemittels durch Verbrennen große Schwierigkeiten, da das Trägermaterial schon bei ca. 100 C schmilzt, so daß hierbei das Oel wieder freigesetzt wird. Die ursprünglich den Schaumkunststoffen als Trägermaterial zukommende Dochtwirkung geht dabei verloren, und das durch Abbrennen seiner leichtflüch'.
• tigen Anteile in seiner Grundzusammensetzung veränderte Oel ist dann ohne diese Dochtwirkung nur noch sehr schwer und mit großem apparativen Aufwand zu verbrennen. Schließlich aber ist bei diesen Schaumkunststoffen wegen ihres außerordentlich niedrigen Schütz gewichts die Gefahr der Windverwehung besonders groß0 Es ist ferner bekannt, zur Beseitigung von Oel von der Ober" fläche des Erdbodens bzw. von Gewässern, sowie aus Abwässern trockene'vermahlene Kiefernborke einzusetzen. Dieses Elaterial erscheint wegen seiner allgemeinen physikalischen und chemischen Eigenschaften - Schwimmfähigkeit, ausreichend hohes Schüttgewicht, gutes Adsorptionsvermögen, Erhaltung der Dochtwirkung bei der Verbrennung - sowie wegen der relativ geringen Gestehungskosten zunächst grundsätzlich recht gut geeignet. Entgegen diesem nach dem ersten Augenschein entstehenden Eindruck ist in Wirklichkeit seine Adsorptions..Kapazität für Oel generell recht gering. Dies ist darauf zurückzuführent daß die Kiefernborke keineswegs hydro..
• po und auch nicht ausgesprochen oleophil ist, und daß ihre zur Oelaufnahme nutzbare freie Oberfläche im Vergleich zu anderen Oel..
• biiidemitteln relativ gering ist.
• Der Erfindung ist hiervon ausgehend zunächst die Aufgabe ge stellt ein Oelbind-mlttel vorzuschlagen, das sich zur Beseiti gurig von Mineraloelen etc. verschiedener Flüchtigkeit gleicher maßen eignet, und dessen an den Gebrauch anschließende Vernich..
• tung durch Verbrennung keine Schwierigkeiten bereitet. Darüber..
• hinaus soll durch die Erfindung in weiterer Ausbildung ein Oel..
• bindemittel geschaffen werden, dem die aufgezeigten Nachteile der für diesen Zweck bekannten Materialien nicht anhaften, und das insbesondere gegebenenfalls bei geringfügigen Abwandlun.
• gen - geeignet ist, die Beseitigung von Mineraloolen etc. sowohl von der Oberfläche des Erdbodens oder von Gewässsrn, als auch aus Abwässern vorzunehmen.
• Ausgehend von einem Oelbindemittel der eingangs genannten Gattung wird die der Erfindung in erster Linie gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß das Oelbindemittel als Gemischkomponente Schaumstoffe aus Polyurethanharzen und bzw. oder härtbaren Polykondensationsharzen in angemessener Menge enthält. Es hat sich überraschenderweise erwiesen, daß Schaumstoffe aus Polyurethan..
• harzen und Polykondensationsharzen die offene Poren besitzen, zwar ein etwas geringeres Adsorptionsvermögen für schwer flüchtige Mineraloele, hingegen ein wesentlich besseres Aufnahmevermögen für solche leicht flüchtiger Art besitzen, als Schaumstoffe aus Polystyrol. Auch ist ihre Temperaturbeständigkeit wesentlich höher als bei jenen, so daß bei der-Verbrennung die erwünschte Dochtwirkung recht gut erhalten bleibt. Schließlich besitzen sie ein höheres Schüttgewicht was sich auf die Verwendbarkeit des Gemischs bei stärkeren Luftbewegungen günstig auswirkt.
• Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Oelbindemittels kann in Abhängigkeit von den zu adsorbierenden Stoffen zwischen 10 Gew. , Polystyrol, 90-Gew. , Polyurethanharze bzw. Polykondensationsharze und 90 Gew. , Polystyrol, 10 Gewo % Polyurethan~ harze bzw. Polykondensationsharze betragen, wobei die Zusammen setzung derart gewählt wird, daß bei zu beseitigenden schwer flüchtigen Stoffen, z.B. Schmieroolen, der Anteil an Polystyrol, bei leicht flüctigen Stoffen, z.B. Motorenkraftstoffen, der Anteil an Polyurethanharzen bzw. Polykondensationsharzen überwiegt.
• Insbesondere durch den Zusatz von härtbaren Kondensationsharzen, wozu Harnstoffharze oder Phenolharze vorzüglich geeignet sind, in kleinstückiger Form, vorzugsweise in Flockenform, wird eins ausreichonds Erhöhung des Schüttgewichts erzielt und die Dochtfähigkeit des Gemisches bei der Verbrsnnung-bsträchtlich verbessert.Daddie h&rtbar.n Kunstharze bekanntlich sehr schwer verbrennbar sind, bleibt deren Skelett während des Verbrennungs..
• vorgangs auch bei verhältnismäßig hoher Temperatur längere Zeit erhaltene Bs war nicht ohne weiteres zu erwarten, daß die Maßnahme der Beimischung einer Komponente höheren Raumgewichts zur Erhöhung des durchschnittlichen Schüttgewichts dazu dienlich sein könnte, di a ahr von Windverwehungeu des Oelbindemittels teilweise 0..
• der eseitigen, da ja die GemisBEkomponenten nicht aneinander gebunden sind und somit die Möglichkeit einer selektiven Windverwehung der leichtesten Partikelchen, etwa im Sinne einer Windsich..
• tung, gegeben ist, Es hat sich jedoch erwiesen, daß ein solcher Vorgang nicht eintritt, was vermutlich auf die starken elektrischen Haftkräfte zwischen den verschiedenartigen Partikelchen verschieb denen Raumgewichts zurückzuführen ieto Zusätzlich zu den Schaumkunststoffen auf der Basis von Polyurethan- oder Polykondensationsharzen können dem erfindungsgemäßen Oelbindemittel zur Erhaltung und Verbesserung der Dochtwirkung und zur Erhöhung des Schüttgewichts bei gleichzeitiger BrhalZ tung der Schwimmfähigkeit adsorptionsfähige organische Stoffe pflanzlicher Herkunft, vorzugsweise faserige Stoffe solcher Art in zerkleinerter Form, z oBo Holzmehl (Sägespäne} , Streutorf, vermahlene Baumrinde und dgl0 zugegeben werden. Bei solchen zum großen Teil aus Zellulose bestehenden Stoffen könnte angenommen werden, daß siet zur Aufnahme von Wasser neigen und deshalb nach einiger Zeit ihre Schwimmfähigkeit verlieren würden. Dies trifft jedoch nicht zu; es konnte festgestellt werden, daß bei einem solchen Oelbindemittel-Gemisch, selbst auch bei stark bewegtem Wasser, keinerlei Neigung zum Absetzen der beispielsweise darin enthaltenen vermahlenen Kiefernborke wahrzunehmen ist, was verw mutlich ebenfalls auf die elektrostatischen Verhältnisse innern halb des Gemisches zurückzuführen ist, im engeren Sinne darauf, daß die im wesentlichen aus Zellulose und anderen chemischen Icomponmten des Pflanzengerüsts bestehenden Tauchen von den ihnen durch elektrischen Haftkontakt anhaftenden Schauicunststoffw teilchen getragen werden0 Der Gewichtsanteil dieser überall leicht und mit geringen Kosten beschaffbaren Pflanzenstoffe kann daher unbedenklich recht-hoch gewählt werden, und beispielsweise bis zu einem Mehrfachen der übrigen Gemischkomponenten betragen Bei der Verwendung eines Oelbindemittels dieser Zusammensetr zung auf dem Erdboden kann es sich zur weiteren Erhöhung des Schüttgewichts und Verhinderung von Windverwehungen, sowie zur Verbesserung der Streufähigkeit empfehlen, das Bindemittel mit Wasser in angemessener, die Adsorptionsfähigkeit nicht wesen..
• lich beeinträchtigender Menge oberflächlich zu befeuchten. Von besonderem Vorteil ist bei einem Oelbindemittel dieser Zusammen~ setzung der Umstand, daß die Dochtwirkung der pflanzlichen Stoffe fe bis zu ihrer eigenen vollständigen Verbrennung erhalten bleibt.
• Zur Verwendung auf dem Erdboden können auch Oelbindemittel verwendet werden, denen als Beschwerungsmittel gegen Winden..
• wirkung anorganische Stoffe beigegeben sind, Als solche Beschwec.
• rungsmittel können beispielsweise adsorptionsfähige anorganische Stoffe in zerkleinerter Form, wie Gesteinswolle, Schlackenwatte oder andere anorganische künstliche Fasern, Asbestflocken, Tal..
• kum, Kieselgur, Kieselgel, thermisch expandierte Perlite, klein~ körniger Bimskies, Holzkohle und dgl. dienen.
• Bei der Verwendung solcher adsorptionsfähiger, anorganischer Stoffe als Gemlschkomponenten ist es zweckmäßig, diese für sich allein vor dem Zumischen zu den anderen bereits erwähnten Bompoc.
• nenten, oder gemeinsam mit diesen im fertigen Gemisch durch BeZ netzen, z.B. Besprühen oder Tauchen, mit wasserabstoßenden oelw löslichen Mitteln oder Lösungen von solchen, z0B. Silikonlösunw gen, heißes Bitumen und dgl. zu hydrophobieren und- dadurch zur Verbesserung der Oelaufnahmefähigkeit zu präparieren. Ein auf diese Art und Weise vorbehandeltes Oelbindemittel kann auch mit gutem Erfolg zur qelbeseitigung bei der Abwasserreinigung ein~ gesetzt werden.
• Für manche Zwecke, insbesondere bei der Abwasserreinigung in Filteranlagen, erscheint es zur Verminderung des Durchgangswiderstandes zweckmäßig, das Oelbindemittel in grobstückiger Form einzusetzen. Zu deren Herstellung schlägt die Erfindung vor, daß das Gemisch der adsorptionsfähigen Komponenten, gegen benenfalls einschließlich der mitverwendeten anorganischen Kome.
• ponenten, mit anorganischem hydraulischen Mörtelstoffen, wie is, hydraulischer Kalk, Zement und Wasser, gegebenenfalls unter Hinzunahme kleinkörniger Zuschlagstoffe, gemischt, der Abbindung überlassen und anschließend zu der gewünschten Korngröße zerkleinert wird.
• In Anwendung des erfindungsgemäßen Oelbindemittel zur Ber seitigung von Oel auf Wasserflächen oder Erdbodenflächen wird dieses auf die oelbenetzte Fläche aufgestreut, gegebenenfalls durch entsprechende maschinelle Mittel über diese verteilt, nach ausreichender Einwirkung auf Wasserflächen mittels Sieben oder Netzen, auf Erdbodenflächen mittels Kehreinrichtungen gesammelt und zweckmäßig anschließend verbrannt.
• Die Anwendung des erfindungsgemäßen Oelbindemittels zur Entoelung von Abwässern, insbesondere zur Entfernung von Oelemulr sionen aus Industrieabwässern erfolgt dadurch, daß das Abwasser durch mit dem Oelbindemittel beschickte Filtereinrichtungen ge..
• leitet wird. Das vorgeschlagene Oelbindemittel hat ein wesentlich besseres Aufnahmevermögen für Oele, als der bisher zu die..
• sem Zweck zumeist verwendete Koks und es gestattet daher bei Ne'.
• ringerem Verbrauch einen wesentlich besseren Entoelungsgrad zu erzielen. Sinngemäß kann das Oslbiudemittel deshalb auch in Oel absch.idera eingesetzt werden.

Claims (12)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.Oelbindemittel zur adsorptiven Beseitigung flüssiger Mineraloelerzeugnisse und anderweitiger grundwasserschädlicher bzw0 oberflächenwasserschädlicher organischer Stoffe vom Erdboden bzw. von Gewässeroberfläachen, aus Kanalisationsanlagen etc., in Form eines gemisches von schwimmfähigen kleinstückigen, flockigen, körnigen oder pulverförmigen Adsorptionsmit teln- das als Gemischkomponente Flocken aus verschäumtem Polystyrol enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Oelbindemittel als Gemischkomponente Schaumstoffe aus Polyurethanharzen und bzw.

oder härtbaren Polykondensationsharzen in angemessener Menge enthält.

2. Oelbindemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Menge der Gemischkomponenten zwischen 10 Gew. % Polystyrol, 90 Gew. % Polyurethanharze bzw. Polykondensationsharze und 90 Gew. % Polystyrol, 10 Gew. % Polyurethanharze bzw0 Polykondensationsharze beträgt, wobei die Zusammensetzung in Abhängigkeit von-den zu adsorbierende Stoffen derart gewählt wird, daß bei schwerflüchtigen Stoffen z.B. Schmieroelen, der Anteil an Polystyrol, bei leichtflüchtigen Stoffen z.B. Motorenkraftstoffen, der Anteil an Polyurethanharzen bzw. Polykondensationsharzen überwiegt.

3. Oelbindemittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als verschäumte härtbare Polykondensationsharze, Harnstoffharze oder Phenolharze, vorzugsweise als Flocken, enthält.

4.oelbindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als weitere Qemischkomponente adsorp..

tionsfähige organische Stoffe pflanzlicher Herkunft, vorzugsweise faserige Stoffe solcher Art in zerkleinerter Form z.B.

Holzmehl, Streutorf oder vermahlene Baumrinde enthält.

5. - Oelbindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Verwendung auf dem Erdboden zur Verhinderung der Windverwehung durch Luftströmungen bzw.

zur Erhöhung des Schüttgewichts mit Wasser in angemessener, die Adsorptionsfähigkeit nicht wesentlich beeinträchtigender Menge befeuchtet ist0 6. Oelbindemittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihm als Beschwerungsmittel gegen Windeinwirkung, anorganischer Stoffe beigegeben sind.

7. Oelbindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Beschwerungsmittel adsorptionsfähige anorganische Stoffe in zerkleinerter Form, wie Gesteinswolle, Schlackenwatte oder andere künstliche anorganische Fassern Asbestflocken Talkum, Kieselgur, Kieselgel, thermisch expandierte Perlite, kleinkörnigen Bimskies, Holzkohle und dgl. enthält.

8. Oelbindemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die adsorptionsfähigen anorganischen Stoffe für sich allein vor dem Einbringen in das Gemisch mit den anderen Komponenten, oder gemeinsam mit diesen im fertågen Gemisch durch Benetzen (Besprühen oder Tauchen) mit wasserabstoßenden oellöslichen Nit teln oder Lösungen von solchen, z.B.

Silikonlösungen, heißes BiZ tunon und dgl. hydrophobiert bzw, zur Verbesserung der Oelaufnahmefähigkeit präpariert sind0 9.

Oelbindemittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichw net, daß es als Beschwerungsmittel, gegebenenfallx zusätzlich abgebundene anorganische vorzugsweise hydraulische Nörtelstoffe wie Gips, hydraulischer Kalk, Zement, gegebenenfalls mit kleinkörneigen Zuschlagstoffen, enthält, IOn Verfahren zur Herstellung eines Oelbindemittels gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch der adsorpw tionsfähigen Komponenten, einschließlich anorganischer adsorptionsfähiger Komponenten, mit nicht abgebundenen anorganischen Nb.rtel stoffen und Wasser, gegebenenfalls unter Hinzunahme kleinkörniger Zuschlagstoffe, gemischt, der Abbindung überlassen und anc schließend zerkleinert wird.

11. Anwendung des Oelbindemittels nach jedem der Ansprüche 1 bis 9 zur Beseitigung Xn Oelen auf Wasserflächen oder Erd..

bodenflächen, dadurch gekennzeicnet, daß es auf die oelbenetzte Fläche aufgestreut, nach ausreichender Einwirkung mittels Sieben, Netzen, Kehrvoerrichtungen und dgr eingesammelt und anschließend verbrannt wird0

12. Anwendung des Oelbindemittels nach jedem der Ansprüche 1 bis 9 in Anlagen der Abwasserreinigung bzw. zur Beseitigung von Oelen, insbesondere Oelemulsionen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser durch mit dem Oelbindemittel beschickte Filz tereinrichtungen geleitet wird.