DE2218127C3

DE2218127C3 - Verwendung von Kationen- und Anionenaustauschern in neutraler Salzform zur Beseitung von Eis- und Schneebelägen

Info

Publication number: DE2218127C3
Application number: DE19722218127
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Chem. Dr.Rer.Nat. Erhard 1000 Berlin Schmidt
Original assignee: Permutit 1000 Berlin De GmbH; Permutit 1000 Berlin GmbH
Current assignee: Duolite International Sa Vitry-Sur-Seine Fr
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1981-07-16
Also published as: DE2218127A1; DE2218127B2

Description

Seit vielen Jahren wird von allen beteiligten Kreisen eine zufriedenstellende Lösung für die Probleme gesucht, welche besonders in der kalten Jahreszeit durch das Auftreten bzw. die Bildung von Eis, Schnee, Reif und Hagelkörnern und der damit verbundenen Glätte und Rutschgefahr auf den Fahrbahnen und sonstigen Verkehrswegen entstehen.

Diese Phänomene verursachen durch Verkehrsbehinderungen und Transportverzögerungen, Sachschäden, aber auch infoige von zahlreichen Unfailverletzungen zum Teil mit tödlichem Ausgang erhebliche volkswirtschaftliche Schaden.

Neben der Verwendung von Sand und Split zur Verringerung der Rutschgefahr wird seit geraumer Zeit mit Hilfe von Streusalz der Gefrierpunkt des gefallenen Niederschlages erniedrigt und damit die Ausbildung eines gefährlichen Eisbelages verhindert, bzw. wieder röckgängig gemacht. Es werden hierfür in Abhängigkeit von der Menge des gefallenen Niederschlags, den herrschenden Temperaturen und dem Verkehrsfluß unterschiedliche Mengen an Streusalz verbraucht.

Durchschnittlich benötigt man zur Zeit auf Autobahnen, Bundes- und Kreisstraßen beispielsweise von Schleswig-Holstein rund 7.7 t Salz pro Straßenkilometer bei einer durchschnittlichen Straßenbreite von 8 m. In Hamburg, einer Stadt mit 2 Millionen Einwohnern wurden 1969/70 etwa 45 000t des Auftaumittels, d.h. 20 t je km Straße benötigt. Schätzungsweise werden in der Bundesrepublik im Winterdienst für schnee- und eisbedeckte Straßen mehr als I Million t Streusalz verbraucht.

Ein beträchtlicher Nachteil bei der Verwendung von Streusalz besteht darin, daß seine Wirkung auf einen einmaligen Abtauvorgang beschränkt ist, bei welchem die aufgestreuten Salze im Tauwasser gelöst und anschließend abgeführt werden. Es ist deshalb bei strengen Witterungsbedingungen und häufigen Niederschlägen ein mehrmaliges Aufstreuen von Streusalz erforderlich, was einen entsprechenden Einsatz an Arbeitskräften und Material verlangt. Durch die Verwendung des herkömmlichen Streusalzes werden weiterhin erhebliche Korrosionsschäden an Kraftfahrzeugen verursacht, deren Minderung zu erheblichen volkswirtschaftlichen Einsparungen führen würde. Durch die Löslichkeit des Streusab.es in dem entstehenden Tauwasser kommt es ferner zu einer teilweise sehr starken Erhöhung der Salzfracht von Abwässern und einer eventuellen grundwassergefährdenden .Salzausschwemmung während der Wintermonate. Eine Minderung der bislang verwendeten Sal/mengen ware deshalb auch aus ökologischen Gründen geboten.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Verwendung eines Mitlels zur licsciiigung euer Verhinderung von Schnee- und Hishelagen aul Verkehrswegen vorzuschlagen, das eine veri ingerie Menge an Streusalz enthält.

Diese Aufgabe wurde nun crfindiingsgemaU durch

ία

Verwendung von Kationen- und/oder Anionenaustauschern in neutraler Salzform, insbesondere in Granulatform, in Kombination mit Streusalz als Mittel zur Beseitigung oder Verhinderung von Eis- und Schneebelägen auf Verkehrswegen, insbesondere auf Straßen, gelöst.

Obwohl sich Ionenaustauscher weitgehend analog wie anorganische Salze verhalten, unterscheiden sie sich von diesen dadurch, daß sie unlösliche Festkörper sind. Aufgrund dieser Eigenschaft lassen sie sich unter bestimmten Bedingungen zurückgewinnen und erneut für den gleichen Zweck verwenden. Beispielsweise lassen sich derart verwendete Ionenaustauscher wegen ihrer Unlöslichkeit im Schmelzwasser aus den Abwässern der Kanalisation, wie z. B. Sand, Asche oder andere herkömmliche feste Streumittel, durch Absetzen leicht abtrennen.

Ein Vorteil des hier vorgeschlagenen Einsatzes von Ionenaustauschern besteht darin, daß sie bei ihrer Verwendung mit Gegenionen, d. h. im allgemeinen mit Natriumionen (Na⁺) und Chlorionen (C'.-) beladen sind. Aufgrund der Selektivitätsreihen werden gegenüber diesen Ionen andere bevorzugt, d.h. bei Kationen mehrwertige Metalle wie Ca⁺+, Mg⁺⁺, Fe⁺⁺, Cu⁺+, Ni *■+, oder auch kationische Komplexe, und bei Anionen NO3- und PO«³-. Diese Selektivität hat zur Folge, daß die als Streumittel verwendeten Inonenaustauscher in den Klärwerken mit anderer Beladung erscheinen.

Erfindungsgemäß können sowohl Kationen- als auch Anionenaustauscher Verwendung finden. Vorzugsweise werden stark saure Kationenaustauscher vom Polystyrolsulfonsäuretyp und/oder stark basische Anionenaustauscher mit quartären Ammoniumgruppen eingesetzt. Beide Arten von Ionenaustauschern kommen in neutraler Salzform zur Anwendung.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die Ionenaustauscher vorzugsweise in Form von gebrochenen Kugeln oder als Granulat verwendet. Diese werden dadurch erhalten, daß man natürliche Ionenaustauscher oder »im Block« bzw. in Perlform hergestellte künstliche Ionenaustauscher anschließend mechanisch zerkleinert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die ausgestreuten Ionenaustauscher in Kombination mit einer geringen Menge Salz den Gefrierpunkt der natürlichen Niederschläge herabsetzen und durch den erzielten Auftaueffekl nicht aufgelöst und somit durch das Tauwasser nicht abgeführt werden. Erfolgt eine Abführung durch starke Wasserbewegung, so zeigt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung von Ionenaustauschern darin, daß die Salzfracht der Abwässer nicht erhöht wird. Die verwendeten Ionenaustauscher werden vielmehr als mit zwei- und mehrwertigen Ionen völlig beladene. neutrale Festkörper durch Sedimentation in den natürlichen Wasserwegen abgelagert und lassen sich auch vor Einleitung der Abwässer in die natürlichen Gewässer durch Filtration leicht entfernen.

Bei den Versuchen zeigte sich, daß der gleiche Effekt, den K') g NaCl/m² (vgl. Zfk II, 1971, Seile 21) auf einer ni'.ht befahrenen Fläche erzielen, auch mit einer Mischung aus 12.2 g stark saurem Kationenaustaiischcr in Na "-Form auf Basis Polystyrolsulfonsäure (Permulit KS 40) und 2 i .5 g NaCI erreicht wird, oder mit einer Mischung aus 40 g stark basischem Anionenaustauscher in der Cllorm auf Basis vernetzten Polystyrols (Purmutit l-:S-2b)iincl 20 g NaCi.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Kationen- und/oder Anionenaustauschern in neutraler Salzform, insbesondere in Granulatform, im Kombination mit Streusalz als Mittel zur Beseitigung oder Verhinderung von Eis- und Schneebelägen auf Verkehrswegen, insbesondere auf Straßen.