DE19719479C2 - Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für mineralische und vegetabile Öle und Bindemittel dazu - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes Bindemittels nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein entsprechendes Bindemittel nach dem Oberbegriff der Ansprüche 7 und 8.

Die Erfindung wird überwiegend zur Vermeidung von Um­ weltschäden aus Unfällen mit Ölen und ölhaltigen Stoffen auf dem Festland eingesetzt.

Unfälle, bei denen mineralische oder vegetabile Öle in das Erdreich gelangen, treten trotzt eines technisch ho­ hen Sicherheitsstandards beim Transport von diesen Pro­ dukten immer wieder auf. Die Öle können, abhängig von der geologischen Struktur des Bodens, am Havarieort mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in das Grundwasser gelangen und damit schwere Belastungen des zu schützende Wasser hervorrufen.

Besonders problematisch wird eine Havariesituation, wenn diese in einer Trinkwasserschutzzone, also in unmittel­ barer Nähe der Trinkwasserentnahmestelle erfolgt. Neben dem zeitlichen Ablauf der Havariebekämpfung ist von ausschlaggebender Bedeutung, daß die quantitative Entfernung des insbesondere Mineralöles realisiert wer­ den muß. In der Regel gelingt das durch einen sofortigen und großzügigen Bodenaushub am Havarieort.

Das ist nicht immer oder nur in Verbindung mit einem sehr hohem Aufwand möglich. So ist der technische Mit­ telaufwand (Bodenaushub) z. B. auf Autobahnen oder son­ stigen befestigten Straßen unverhältnismäßig.

Es ist allgemein bekannt, alternativ dazu sogenannte Öl­ binder einzusetzen.

Diese werden auf den Ölschaden aufgebracht und saugen aufgrund ihrer physikalischen und/oder chemischen Struk­ tur das Öl auf.

Es ist bekannt, als Adsorbentien sowohl anorganische, synthetische Hochpolymere und auch native Ölbindemittel einzusetzen.

Als native Ölbindemittel seien Torf, Kork, Rinde u. ä. genannt.

Die nativen Ölbindemittel haben den Nachteil, daß sie sehr viel Wasser und nur verhältnismäßig wenig minerali­ sche Öle binden. Sie sind daher nicht in jedem Falle als Ölbindemittel einsetzbar, insbesondere dann nicht, wenn die Ölhavarie auf nasser Fahrbahn oder bei Regenereig­ nissen erfolgt ist.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Eigenschaften der nativen Ölbindemittel durch aufwendige Veredlungsverfah­ ren/Mischverfahren zu verbessern.

So wurden beispielsweise in der DE 32 27 749 A1 pflanz­ liche Fasern mit Hydrophobierungsmitteln behandelt, um öladsorbierende Materialien zu gewinnen.

Weitere Versuche mit organischen Fasern unter Hinzuzie­ hung von Additiven mit einer nachgelagerten Behandlung des Mischgutes und Zerkleinerung sind in der DE 33 43 965 C1 beschrieben.

In der EP 0 094363 A1 werden der Einsatz von hydropho­ bierten Zelluloseprodukten als Öladsorber beschrieben.

Den bekannten Öladsorbtionsmitteln und ihren Verfahren zur Herstellung haftet der entscheidende Nachteil an, daß sie durch komplizierte chemische und/oder physikali­ sche Verfahren veredelt werden müssen. Ihre Herstellung ist dadurch kostenaufwendig.

Auch die Entsorgung der benutzten Ölbinder gestaltet sich in der Regel schwierig, wenn chemische Umwandlungen an der Matrix erfolgt sind. Andererseits läßt ohne Modi­ fizierung der Effekt zu wünschen übrig.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Bindemittel zur Auf­ nahme von Ölen aus nachwachsenden Rohstoffen ohne Zusatz von chemischen Mitteln und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung des Bindemittels zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 7 und 8 gelöst.

Zweckdienliche Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.

Es wurde überraschend gefunden, daß das verfahrensgemäß hergestellte Bindemittel über hervorragende Ölbindeei­ genschaften verfügt und darüberhinaus kostengünstig her­ gestellt werden kann.

Vergleichsuntersuchungen haben ergeben, daß das erfin­ dungsgemäße Bindemittel gegenüber einem handelsüblichen Bindemittel sowohl in der Ölaufnahmefähigkeit als auch in der Ölaufnahmezeit wesentlich bessere Werte aufweist. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß die aufgesaugten Öle im Bindemittel über standorteigene Mi­ kroorganismen in z. B. Kompostmieten mikrobiell abgebaut werden können. Hohe Entsorgungskosten für das verbrauch­ te Bindemittel entstehen damit nicht.

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden.

Bei der Verarbeitung von Chinagras, beispielsweise zu Dachabdeckungen, fallen Verschnitte an.

Diese Verschnitte werden zunächst bei 50°C auf eine Restfeuchte von etwa 4,8 Gew.-% Wasser getrocknet. An­ schließend werden diese Abfälle auf eine Schnittlänge von 10 bis 25 mm gehäckselt und dann in einer Schneid­ mühle auf einen mittleren Teilchendurchmesser in Längs­ richtung von 1,2 mm gemahlen.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden 25 Gew.-% Rapsstroh zugegeben, das gleiche Gestaltungs­ merkmale wie das Chinagras besitzt und nach gleichen Verfahrensschritten hergestellt wurde.

Das neuartige Bindemittel wurde in beiden Ausführungs­ formen mit und ohne Rapsstroh getestet.

Dazu wurde auf eine betonierte Fahrbahn eine Ölspur (Shell HELIX Standard 15 W-40) aufgebracht und anschlie­ ßend der Ölbinder zugegeben.

Das Bindemittel ohne Rapsstroh saugte das Öl innerhalb von 5 sec. auf. Die Fahrbahn war danach optisch frei von Ölspuren. Eine Untersuchung eines aus der ölbelasteten Betonfläche entnommenen Bohrkernes von 5 cm Länge ergab eine Mineralölkonzentration, die innerhalb der nach DIN 38 409 H 18 zulässigen Grenzwerte lag.

Das Bindemittel mit Rapsstroh benötigte 7 sec. zur Auf­ nahme des Öles. Dabei besaß die belastete Betonfläche nur eine unwesentlich höhere, aber auch innerhalb der geforderten Grenzwerte liegende Mineralölkonzentration.

Das handelsübliche Bindemittel benötigte eine etwa 10- fache Ölaufnahmezeit und erbrachte eine verbleibende Mi­ neralölkonzentration über den dafür zulässigen Wert.

Die folgende Tabelle ergibt die wertmäßige Übersicht der durchgeführten Versuchsergebnisse.

Der Richtwert für zulässige belastete Böden in Trinkwas­ serschutzzonen im Land Brandenburg beträgt nach der "Brandenburg-Liste" 500 mg/kg Boden.

Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Binde­ mittel einem üblichen Ölbinder auf der Basis anorgani­ scher Zusammensetzung hinsichtlich der Effektivität und der Leistung überlegen sind.

Es ist ferner auch unproblematisch, wenn der neuartige Ölbinder im Überschuß auf die Straße gebracht wird. Die nicht mit Öl getränkte Menge baut sich leicht selbst ab.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für mineralische und vegetabile Öle unter Verwendung von C4-Gras, dadurch gekennzeichnet, daß das C4-Gras auf ei­ ne Restfeuchte von unter 5 Gew.-%. getrocknet und in einem Zweistufenverfahren auf eine Teilchengröße in der Längs­ achse von 0,02 bis 5 mm zerkleinert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bei einer Tem­ peratur von unter 50°C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzerkleinerung auf ei­ ne Teilchenlänge von 10 bis 25 mm durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Rapsstroh auf eine Rest­ feuchte von unter 5 Gew.-% getrocknet, in einem Zweistu­ fenverfahren auf eine Teilchengröße in der Längsachse von 0,02 bis 5 mm zerkleinert und dem C4-Gras mit einem Anteil von bis zu 25 Gew.-% zugemischt wird.

5. Bindemittel für mineralische und vegetabile Öle aus C4-Gras, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus 100 Gew.-% getrocknetem und zerkleinertem C4-Gras mit einer Teilchengröße in Längsachse von 0,02 bis 5 mm be­ steht.

6. Bindemittel für mineralische und vegetabile Öle aus C4-Gras, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus getrocknetem und zerkleinertem C-4-Gras und einem getrockneten und zerkleinerten Rapsstroh mit einem An­ teil von bis zu 25 Gew.-% besteht und beide Stoffe eine Teilchengröße von 0,02 bis 5 mm besitzen.