DE2138037A1

DE2138037A1 - Removal of oil pollution - and suspended materials from water,using hydrophobic cellulose fibres

Info

Publication number: DE2138037A1
Application number: DE19712138037
Authority: DE
Inventors: Jun George Otto Orth
Original assignee: Innova Corp
Current assignee: Innova Corp
Priority date: 1971-07-29
Filing date: 1971-07-29
Publication date: 1973-02-08

Abstract

The polluted water is brought into acontact with a hydrophobic cellulose fibre material which shows an affinity for the suspended matter. The cellulose material is pref. wood fibre with the individual fibres completely coated with hydrophobic material, pref. wax, bitumen, resin, elastomer or thermoplastic resin. The coated fibres may be moulded into a suitable shape before use. The materials are able to absorb oil, suspensions slimes, gels, etc. from water up to their volume capacity without sinking.

Description

Verfahren zur Entfernung von Öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser, sowie ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Material. Process for removing oil and / or suspended matter from Water The invention relates to a method for removing oil and / or suspended oil Substances from water, as well as a material suitable for carrying out this process.

Die durch zahlreiche Gründe bedingte Wasserverseuchung bedingt seit Jahren erheblich anrachsende Schwierigkeiten. Verfahren zur Beseitigung der Wasserverseuchung, welche durch Öl, Schlamm, gewisse Gele und dergleichen Materialien durch die Industrie, die Landwirtschaft und durch die Gemeinden verursacht werden, sind an sich bekannt, bedingen jedoch verhältnismäßig hohe Unkosten. In und in der Umgebung jedes Hafens schwinmmen O1-flecken auf der Wasseroberfläche, die von dem Öl stammen, das beispielsweise von Frachtschiffen abgelassen wird oder bei der Verladung von Tankern verloren geht. Größere Ölverluste treten durch beschädigte Tankschiffe auf dem eer oder in der Nähe der Küsten auf. Um sowohl kleinere als auch größere Ölverseuchungen zu bekämpfen, können Sägemehl, Stroh, Lehmarten und Kalk Verwendung finden, um das Öl auf der Wasseroberfläche zu absorbieren. The water pollution caused by numerous reasons has been conditioned since Years of considerable difficulties. Procedures for eliminating water pollution, which by oil, mud, certain gels and similar materials by industry, agriculture and caused by the communities are known per se, however, involve relatively high costs. In and around every port O1 spots that come from the oil, for example, swim on the water surface is drained from cargo ships or lost when loading tankers. Major oil losses occur due to damaged tankers on the river or in the river Close to the coast. To combat both minor and major oil spills, can use sawdust, straw, clay and lime find around to absorb the oil on the surface of the water.

Von den erwähnten Materialien wurden bisher mit Stroh die zufriedenstellendsten Ergebnisse erzielt. Die Entfernung des mit Öl vollgesaugten Strohs bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten.Of the materials mentioned so far, straw has become the most satisfactory Results achieved. However, the removal of the straw soaked with oil prepares considerable difficulties.

Detergentien wurden bisher zum Dispergieren von abgelassenem Öl unter gewissen Voraussetzungen in zufriedenstellender Weise verwandt, obwohl dies erhebliche Unkosten bereitet. Bis heute gibt es noch keine Verfahren zur Beseitigung von Ölverseuchungen, die wesentlich geringere Kosten verursachen.Detergents have heretofore been used to disperse drained oil under certain conditions are satisfactorily related, although this is considerable Incurs costs. To date, there are still no procedures to remove oil contamination, which cause much lower costs.

Schlammartige Materialien wie Pochtrübe oder Myxomycete bedingen ebenfalls Verseuchungsprobleme. Es ist fast unmöglich, diese Materialien aus Wasser durch übliche Verfahren abzutrennen, beispielsweise mit Hilfe einer Filtration. Aufschlämmungen dieser Art treten in der Kanalisation, in Ausschlammungen (insbesondere in Wasser, das Holzblöcke oder sonstige Materialien für spezielle Verfahrenszwecke enthält) sowie im Kühlwasser für Kühltürme zur Durch die Erfindung sollen Rückstände wie Slimes, Öl und gewisse andere suspendierte Stoffe in einfacher Weise und verhältnismäßig kostensparend aus Wasser entfernt werden können. Muddy materials such as pulp or myxomycete also contamination problems. It is almost impossible to get these materials out of water to be separated off by conventional methods, for example with the aid of a filtration. Slurries of this type occur in sewers, in silts (in particular in water, the wooden blocks or other materials for special processing purposes contains) as well as in the cooling water for cooling towers for By the invention should residues like slimes, oil and certain other suspended matter in a simple and proportionate manner can be removed from water at low cost.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Entfernung von Öl, aufgeschlammten Rückständen (Slimes) und suspendierten Stoffen aus Wasser anzugeben, wobei ein die genannten Nachteile vermeidendes Material Verwendung findet, das eine Affinität für das zu entfernende Material hat. Ferner soll ein Verfahren dieser Art angegeben werden, mit dem Gel, Slimes und gewisse Arten von suspendierten Stoffen aus Wasser durch die Verwendung eines Materials angegeben werden, das mit einem oder mehreren in Wasser nicht löslichen organischen Materialien überzogen oder imprägniert ist, und zwar in einem so ausreichenden Ausmaße, daß das Material hydrophobe Eigenschaften hat. It is therefore the object of the invention to provide a method for removal of oil, sludge residues (slimes) and suspended matter from water to specify, whereby a material that avoids the disadvantages mentioned is used, that has an affinity for the material being removed. Furthermore, a procedure this type are given with the gel, slimes and certain types of suspended Substances from water can be indicated by the use of a material that is associated with coated with one or more water-insoluble organic materials or is impregnated to such an extent that the material has hydrophobic properties.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Entfernen von Öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wasser, welches das Öl oder die suspendierten Stoffe enthält, mit einer Masse hydrophober Zellulosefasern in Berül1-rung gebracht wird, die eine Affinität für das zu entfernende Material aufweisen und das Material in dem Wasser absorbieren können. This task is accomplished by a method for removing oil and / or suspended substances dissolved from water according to the invention in that the water, which contains the oil or suspended matter, with a mass of hydrophobic Cellulose fibers are brought into Berül1-rung, which has an affinity for the to be removed Have material and the material in which water can absorb.

Für das Verfahren gemäß der Erfindung verwendbare Zellulosefasern sind Pulpefasern, H olzfaserstoffe oder ähnliche Materialien aus Zellulose. Das Material findet vorzugsweise in Form lockerer Fasern Verwendung, so daß die Fasern vollständig mit einem in Wasnicht organischen Material überzogen oder imprägniert werden können, um d@e Fasern völlig hydrophob zu machen. Cellulose fibers which can be used for the method according to the invention are pulp fibers, wood fibers or similar materials made of cellulose. That Material is preferably used in the form of loose fibers, so that the fibers completely coated or impregnated with a non-organic material in water can be used to make the fibers completely hydrophobic.

Als @ Materialien zum Überziehen und/oder Imprägnieren können in Wasser unlösliche organische Materialien Verwendung finden, die eine Affinität für Öl, Slimes oder suspendierte Stoffe haben. Verwendbare Materialien sind (1.) Wachse (Paraffin, Karnaubawachs, Montanwachs, Petroleumwachs, chlorinierte Wachsarten); (2.) Bitumen; 3>) Harze folzharze, hydrierte Harze, wärmebehandelte Hare polvmerisierte Harze); (4.) Elastomere (natürliche und synthetische Latixstetfe, Butadiene, Isoprene oder Neopren-Polymere, Urethan-Polymere, Mischpolymere von Butadien, Isopren und Acrylonitril); un iac; Liermoplastische Harze (Polyäthylen, Polypropylen, @ lyvi 1ohole, Polystyrol, Polyacrylate, Polymethacrylate, natürliche thermoplastische Harze, Mischpolymere von Styrol mit Vlnylc'n Acrylsäureestern und Acrylonitrilen). Die oben genan.~en Materi ien oder Mischungen davon können auf die Zellulosematerialien aufgetragen werden. As @ materials for coating and / or impregnation can be used in Water-insoluble organic materials find use that have an affinity for Have oil, slimes, or suspended matter. Usable materials are (1.) waxes (Paraffin, carnauba wax, montan wax, petroleum wax, chlorinated waxes); (2.) bitumen; 3>) Resins Folzharze, hydrogenated resins, heat-treated hair, polymerized Resins); (4.) Elastomers (natural and synthetic Latixstetfe, butadienes, isoprene or neoprene polymers, urethane polymers, mixed polymers of butadiene, and isoprene Acrylonitrile); un iac; Liermoplastic resins (polyethylene, polypropylene, @ lyvi 1oholes, polystyrene, polyacrylates, polymethacrylates, natural thermoplastic Resins, copolymers of styrene with vinyl acrylic acid esters and acrylonitriles). The above-mentioned materials or mixtures thereof can be applied to the cellulosic materials be applied.

Die organischen Materialien für einen Überzug und/oder eine Imprägnierung werden auf die Zellulosefasern oder Holzfaserstoffe in irgendein-- üblichen Weise aufgetragen. Beispielsweise können die Materialien einer wässrigen Aufschlämmung der Zellulosefasern entweder als praktisch wasserlösliches trockenes Pulver zugesetzt werden, oder als ein Niederschlag aus einer wässrigen Lösung, einer Lösungsmittellösung, einer Dispersion oder Emulsion des Materials. Die zum Überziehen und/oder Imprägnieren verwendeten Materialien können auch während der Aufbereitung der Zellulosefasern durch Maschinen zur Faserherstellung aufgesprüht werden, welche Maschinen üblicherweise Verwendung finden. Bekannte Maschinen dieser Art sind die Bauer-Maschinen. The organic materials for a coating and / or an impregnation are applied to the cellulosic fibers or wood pulps in any usual way applied. For example, the materials can be an aqueous slurry added to the cellulose fibers either as a practically water-soluble dry powder be, or as a precipitate from an aqueous solution, a solvent solution, a dispersion or emulsion of the material. Those for covering and / or impregnating The materials used can also be used during the preparation of the cellulose fibers are sprayed on by machines for fiber production, which machines usually Find use. Well-known machines of this type are the Bauer machines.

Die Menge des Jberzugs- oder Imprägnierungsmaterials, die den Faserr zugesetzt wird, sollte so ausreichend sein, daß die Fasern -ollständig überzogen werden, um sie vollständig hydrophob zu maoben. Die -liche Menge kann ohne weiteres bestimmt werden. The amount of coating or impregnation material that will hold the fiber is added, should be sufficient that the fibers -completely coated to make them completely hydrophobic. The amount can easily to be determined.

Es ist erforderlich, daß die Fasern vollständig behandelt werden, damit die Fasern eine maximale Menge des QB, der Slimes oder anderer suspendierter Stoffe absorbieren, damit @ die Fasern sich nicht mit Wasser vollsaugen und absinken.It is necessary that the fibers be completely treated, so that the fibers get a maximum amount of the QB, the slime or other suspended Absorb fabrics so that @ the fibers do not soak up with water and sink.

Die hydrophoben Zellulosefasern können in fast jeder beliebigen Form Verwendung firldens. Die Fasern können aufgelockert Verwendung finden, zu Klumpen verformt werden, in Gefäße verpackt werden oder in Hülsen eingeformt werden enn das hydrophobe Zellulo;sematerial zur Entfernung von Ölflecken auf der Wasseroberfläche genutzt wird kann das Fasermaterial in lockerer Form über dem Ölfleck ausgebreitet werden, oder Fasermaterial kann in irgendeiner gewinschten Porm verformt werden und durch ein Boot über die Wasseroberfläche gezogen werden, wobei die Fasern das berührte Öl absorbieren Bei der Entfernung von Auf schlämmungen (Slimes) oder anderen suspendierten Materialien aus Wasser werden die Fasern vorzugsweise in einem Behälter angeordnet und das Wasser wird dort hindurchgeleitet. Der Behälter muß keine besondere Form haben. The hydrophobic cellulose fibers can be in almost any shape Use firldens. The fibers can be loosened and used to form clumps deformed, packaged in vessels or molded into sleeves the hydrophobic cellulose material for removing oil stains from the surface of the water If the fiber material is used, it can be spread loosely over the oil stain or fiber material can be deformed in any desired form and pulled across the surface of the water by a boat, the fibers being the Absorb touched oil When removing slimes or others Suspended materials from water, the fibers are preferably in a container arranged and the water is passed through there. The container does not have to be special Have shape.

überraschendenise wurde festgestellt, daß hydrophobe Zellulose fasern gemäß der Erfindung bis zu dem Siebenfachen ihres Gewichtes öl absorbieren können. Diese Eigenschaft verbunden mit der Tatsache, daß derartig hergestellte Zellulosefasern verhältnismäßig billig sind, macht diese sehr nützlich als eine Einrichtung zur Verhinderung und Steuerung der Wasserverseuchung, welche durch Unglücks fälle oder durch einen sonstigen Ölverlust aus Öltransporten oder dergleichen verursacht ist. Surprisingly, it was found that hydrophobic cellulose fibers according to the invention can absorb up to seven times their weight oil. This property combined with the fact that cellulose fibers produced in this way are relatively cheap, makes this very useful as a device for Prevention and control of water pollution caused by accidents or is caused by any other loss of oil from oil transports or the like.

Beispiel 1 70,9 Gramm feuchter Holzfaserstoff, der mit einem Trockenverfahren in einer Bauer-Raffinerie hergestellt wurde, wurde mit 3 Liter Wasser vermischt. 14,0 Gramm einer Wachsemulsion (50% Paracol) wurden dann 15,0 Gramm einer 20%igen Alaunlösung (Gewichtsprozent) zugesetzt. Die Charge wurde während 10 Minuten vermischt und in eine Plattenformmaschine eingegossen. uberschüssiges Wasser in dem Material wurde im Vakuum entfernt und das restliche Wasser durch Trocknung entzogen. Eine Platte mit etwa 22mm Dicke und 127 mm Länge und Breite wurde erhalten, die etwa 60 Gramm wog. Das Brett hatte eine Dichte von etwa 10 kg/m3 (10 Pfund pro Kubikfuß). Example 1 70.9 grams of moist wood pulp obtained with a dry process in a Bauer refinery was mixed with 3 liters of water. 14.0 grams of a wax emulsion (50% Paracol) then became 15.0 grams of a 20% Alum solution (percent by weight) added. The batch was mixed for 10 minutes and poured into a plate molding machine. Excess water in the material was removed in vacuo and the remaining water was removed by drying. One Plate with about 22mm thickness and 127mm length and width was obtained, which weighed about 60 grams. The board had a density of about 10 kg / m3 (10 pounds per Cubic feet).

Eine Probe des Bretts mit 1 Gramm Gewicht und 8 Kubikzentimter Volumen wurde in Wasser eingesetztr auf dem eine Schicht aus Motoröl schwamm. Die Probe blieb 3 bis 5 Minuten in dem Wasser, um das Öl aufzunehmen. Die Probe wurde dann entfernt und hatte ein Gewicht von 8,0 Gramm. Da das ursprüngliche Volumen der Probe 8 Kubikzentimeter betrug, konnte das Produkt sein gesamtes Volumen zur Absorption von Öl ausnutzen Beispiel II In einer Bauer-Raffinerie hergestellter Holzfaserstoff von 100 Gramm Gewicht wurde mit 10 Gramm chloriniertem Wachspulver gründlich vermischt und 50 cm3 Aceton wurden zugesetzt. Diese Mischung wurde während 10 Minuten gründlich durchmischt und ausgebreitet, um das Aceton zu verdampfen. Nach einer Trocknung in Luft wurde das Produkt während einer Stunde in einen Ofen mit 100 Grad C gesetzt. A sample of the board weighing 1 gram and 8 cubic centimeters in volume was used in water on which a layer of motor oil floated. The sample stayed in the water for 3 to 5 minutes to soak up the oil. The sample was then removed and weighed 8.0 grams, being the original volume of the sample At 8 cubic centimeters, the entire volume of the product was allowed to be absorbed Exploiting oil Example II Wood pulp produced in a Bauer refinery weighing 100 grams was mixed thoroughly with 10 grams of chlorinated wax powder and 50 cc of acetone were added. This mixture became thorough for 10 minutes mixed and spread to evaporate the acetone. After drying in air, the product was placed in an oven at 100 degrees C for one hour.

Die losen Fasern des Produkts schwammen auf Wasser und absorbierten das Öl schnell. Die losen Fasern konnten bis zu dem Siebenfachen ihres Gewichts an Öl absorbieren. The loose fibers of the product floated on water and absorbed the oil quickly. The loose fibers could weigh up to seven times their weight absorb in oil.

Beispiel III 100,0 Gramm Holzfaserstoff wurden in eine Trommel gebracht und 50 cm3 Wachsemulsion (20% Paracol) wurden in die Trommel versprüht. Das resultierende Produkt wurde dann in einen Ofen mit 1000C gebracht und während 1 Stunde getrocknet. Dieses Produkt absorbierte das Siebenfache seines Gewichts. Example III 100.0 grams of wood pulp was placed in a drum and 50 cm3 of wax emulsion (20% Paracol) were sprayed into the drum. The resulting Product was then placed in an oven at 1000C and dried for 1 hour. This product absorbed seven times its weight.

Beispiel IV Eine Kolonne wurde mit losem Holzfaserstoff gefüllt, der mit einem Wachs überzogen war, der unter dem Handelsnamen Paracol von der Fa. Hercules Powder Company vertrieben wird. Eine Eisenchloridlösung wurde mit verdünnter Natronlauge ausgefällt und die resultierende gelartige Masse wurde über die losen Fasern in der Kolonne gegossen. Das durch die Kolonne durchgeleitete Wasser enthielt praktisch kein Eisenhydroxyd. Example IV A column was filled with loose wood pulp, the one with was coated with a wax sold under the trade name Paracol sold by Hercules Powder Company. A ferric chloride solution was made precipitated with dilute sodium hydroxide solution and the resulting gel-like mass was poured over the loose fibers in the column. That passed through the column Water contained practically no iron hydroxide.

Beispiel V Log-Teichwasser, das während 2 Wochen abgestanden und mit Seetang verdickt war, wurde durch eine Kolonne wie in Beispiel IV hindurchgeleitet, in der als Filtriermaterial hydrophobe Hoizfaserstoffe mit einer losen Faserpackung vorhanden war. Das filtrierte Wasser war sauber und enthielt keine Rückstände. Example V Log pond water that has been stale for 2 weeks and was thickened with seaweed was passed through a column as in Example IV, in the hydrophobic Hoiz fibers used as filter material with a loose fiber packing was present. The filtered water was clean and did not contain any residue.

Beispiel VI Abwasser eines Galvinisierprozesses, das Aluminium- und Chromhydroxyd enthielt, wurde durch eine Kolonne geleitet, die lose Fasern aus hydrophobem Holzfaserstoff enthielt. Das aus der Kolonne austretende Wasser war sauber. Die Oberflächen der Fasern waren mit einem schweren Gel überzogen. Example VI Waste water from a galvanizing process, the aluminum and Chromium hydroxide was passed through a column made of loose fibers made of hydrophobic Contained wood pulp. The water emerging from the column was clean. the The surfaces of the fibers were coated with a heavy gel.

Gelartige Materialien und Aufschlämmungen (Slimes), die durch den hydrophoben Holzfaserstoff gemäß der Erfindung filtriert wurden, schienen sich um die einzelnen Fasern zu legen und Wasser ab zugeben. Um das Wasser durch die Filtriereinrichtung hindurchzuleiten, ist die Ausbildung eines Vakuums nicht erforderlich.Gel-like materials and slurries caused by the hydrophobic wood pulp filtered according to the invention appeared to be around to lay the individual fibers and add water. To get the water through the filtering device to pass through, the formation of a vacuum is not necessary.

Patentansprüche Claims

Claims

Claims 1. A method for removing oil and / or suspended oil Substances made of water, which do not indicate that they can be removed of the suspended substances the water with a mass of hydrophobic cellulose fibers is brought into contact that have an affinity for the suspended substances, wherein the fibers absorb the suspended matter. 2. A method according to claim 12 d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t a that the to be removed suspended Substance is oil, and that the cellulose fibers are oil according to their volume capacity absorb.

3. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the suspended substance is a Gei, a Aufschlarnrn-ung or a Slime is.

4. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the hydrophobic cellulose fibers are wood fibers that with a coating material insoluble in water are coated with such an amount, that the individual fibers are completely coated and practically completely hydrophobic Fibers are formed.

5. The method according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the coating material wax, bitumen, resin or elastomers and thermoplastic Contains resins.

6. The method according to claim 1,: d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the fibers are shaped into a body.

7. The method according to claim 1 for removing oil on the water surface floats, d a u r c h e k e n n n n z e i c h -n e t, that the water surface, on which the oil floats, in contact with a mass of hydrophobic cellulose fibers brought who have an affinity for the oil, and that the Cellulose fibers soak up the oil floating on the surface of the water and up to their volume capacity to absorb the oil.

8. The method according to claim 6 or 7, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t that the hydrophobic cellulose fibers are wood fiber materials that with are coated with a water-insoluble coating material, with an affinity for oil is present, and with the individual fibers completely covered, so that the fibers are practically completely hydrophobic.

9. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the coating material wax, bitumen, resin, elastomer or thermoplastic Contains resins.

10. The method of claim 1 for removing slurries and / or gel-like masses of water that the water containing the suspended matter with a mass of hydrophobic Cellulose fibers is brought into contact, and that the cellulose fibers are suspended Absorb matter so that the draining water is purified.

11. The method according to claim 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the hydrophobic cellulose fibers are wood fibers, which with a water-insoluble coating material are coated to such an extent that the individual fibers are completely coated and practically completely hydrophobic Fibers are.

12. The method according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the coating material made of wax, bitumen, resins, elastomers or thermoplastic resins.

13. Absorbent material for carrying out the method according to a of the preceding claims, d a d u r ch e k e n n n z e i c h -n e t that it consists of hydrophobic cellulose fibers that float on water and in which oil the fibers can be absorbed up to their volume capacity without them sinking with an in Water-insoluble, oleophilic coating material coated made of wax, bitumen, resin, elastomers or thermoplastic resins, which are present in such amounts that the surfaces of the individual fibers are completely are coated.

14. Absorbent material according to claim 13, d a d u r c h g e -k e n Note that the cellulose fibers are wood pulp.

15. Absorbent material according to claim 13, d a d u r c h g e -k e n Note that the coating material is a hydrocarbon wax.

16. Absorbent material according to claim 13, d a d u r c h g e -k e n Note that the coating material is a thermoplastic resin.