DE2227840B2

DE2227840B2 - Mischung und verfahren zur beseitigung von erdoelrueckstaenden durch biologischen abbau

Info

Publication number: DE2227840B2
Application number: DE19722227840
Authority: DE
Inventors: Pierre Paris Fusey
Original assignee: Banque Pour L'expansion Industrielle Banexi, Paris
Priority date: 1971-06-28
Filing date: 1972-06-08
Publication date: 1976-03-25
Also published as: CH556910A; NO132902C; FR2144003A5; AU472543B2; BR7203965D0; IL39637A0; ES403815A1; JPS5230782B1; AU4381572A; DD97641A5; SU604464A3; HU166804B; OA04113A; SE390291B; NL7208177A; IT956772B; EG10503A; GB1400256A; NO132902B; PH9496A

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischung zur Beseitigung von Erdölrückständen durch biologischen Abbau und ferner ein Verfahren zur Beseitigung von Erdölrückständen unter Verwendung dieser Mischung.

Bekanntlich unterliegen organische Abfallprodukte in Suspension in Wasser unter der Einwirkung aerober Mikroorganismen einem natürlichen Bioabbau, wenn die Sauerstoffversorgung des Wassers ausreichend ist. Aber dieser natürliche Abbau verläuft langsam, weil das wäßrige Milieu, in dem die organischen Stoffe suspendiert sind, für die Entwicklung dieser Mikroorganismen oft ungeeignet oder zumindest nicht optimal ist.

Die Mikroorganismen benötigen zu ihrer Entwicklung Luft, die ihnen im allgemeinen auf bekannte Weise durch Aufwirbelung und Belüftung des Wassers zugeführt wird. Aber sie benötigen auch Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Spurenelemente in ziemlich genauen Konzentraiionsverhältnissen. Endlich zeigen die Mikroorganismen, die für den Abbau bestimmter Substanzen spezifisch sind, eine maximale Entwicklung, wenn sie sich in einem Milieu von bestimmtem pH befinden. Die Technik der biologischen Reinigung mit Hilfe von aktiviertem Schlamm ist also nur bei künstlicher Belüftung der wäßrigen Suspension durchführbar, durch die der biochemische Sauerstoffbedarf der Mikroorganismen befriedigt wird, der aber unzureichend ist hinsichtlich der Nahrungsbedürfnisse dieser Organismen, die die organischen Stoffe durch Oxydation und Mineralisierung zerstören. Um die Unzulänglichkeiten dieses bekannten Verfahrens zu überwinden, greift man zu dem Hilfsmittel, den mit Mikroorganismen angereicherten aktivierten Schlamm umzuwälzen, doch führt dies zu einer Vergrößerung des behandelten Volumens.

Wenn man Abfallstoffe beseitigen will, die selbst eine Quelle bestimmter, für Mikroorganismen notwendiger Nahrungselemente bilden, so darf man außerdem in das Milieu keine wesentlichen Mengen von Stoffen einbringen, die die gleichen Nahrungselemente liefern, aber von den Mikroorganismen leichter verarbeitet werden.

Ferner müssen die Abfallprodukte als stabiie Suspension dispergiert vorliegen, und bestimmte Produkte wie Erdölrückstände können nur dann biologisch abgebaut werden, wenn sie in eine Emulsion übergeführt sind.

Durch die US-PS 3152 983 ist ein Verfahren zur Beseitigung öliger Rückstände bekannt. Dieses Verfahren besteht darin, die zu behandelnden Rückstände innig mit einer Mikrobenkultur oder einem Schlamm zu vermischen, der mit gegenüber Kohlenwasserstoffen aktiven Mikroben angereichert ist, und die Mischung ständig mit Luft oder Sauerstoff zu belüften. Da keine Emulgatoren zugesetzt werden, muß bei diesem Verfahren die Mischung ständig kräftig bewegt werden, um die Kohlenwasserstoffpartikeln oder (»tröpfchen in den Zustand kleinstmöglicher Größe zu bringen oder in diesem Zustand zu halten. Das bekannte Verfahren ist befriedigend nur durchführbar, wenn die Menge an Kohlenwasserstoffen sehr gering ist, weil nur dann die durch mechanische Zerkleinerung gewonnene Dispersion in Form extrem kleiner Partikeln oder Kügelchen stabil gehalten werden kann. Diese mechanische Dispergierung ist nur durch Einsatz entsprechender mechanischer Vorrichtungen möglich. Das bekannte Verfahren gemäß der amerikanischen Patentschrift kann daher nur begrenzt verwendet werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Mischung und ein Verfahren anzugeben, durch die die oben angegebenen Ziele erreicht werden können, durch die die Nachteile der bekannten Mischungen und Verfahren vermieden werden und bei denen sich insbesondere eine stabile Suspension ohne mechanische Dispergierung einstellt.

Diese Aufgabe wird durch eine Mischung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus 40 bis 60% Schlempe, 0 bis 12% Ammoniumnitrat, 3 bis 8% Dicalciumphosphat, 25 bis 40% Calciumcarbonat und 1 bis 3% Leim besteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß 100 Gewichtsteile der Rückstände mit 70 bis 200 Gewichtsteilen der vorstehend genannten Mischung vermischt werden, daß das Gemisch mit dem 10- bis 30fachen seines Gewichtes an Wasser verrrührt und die erhaltene Emulsion belüftet wird.

Gegenstand der Erfindung ist also eine Mischung und ein Verfahren zur Beseitigung von Erdölrückständen, die sich in Suspension in Wasser befinden, auf biologischem Wege durch aerobe Mikroorganismen, bei dem die Suspension verdünnt und belüftet wird, um den biochemischen Sauerstoffbedarf der Mikroorganismen zu befriedigen. Durch die Erfindung ist eine mechanische Dispersion von Kohlenwasserstoffen oder öligen Rückständen nicht mehr notwendig, weil ein biologisch abbaubarer Emulgator in Form eines Leimes zur Stabilisierung der Emulsion verwendet wird.

Die Erfindung macht von der Tatsache Gebrauch, daß die Zusammensetzung auf Grund der Bestandteile der Schlempe Leim und hinzugefügte Salze, lipophile und hydrophile Radikale enthält, wobei die lipophilen Radikale auf den Molekülen der Kohlenwasserstoffe die hydrophilen Radikale festhalten, wodurch erreicht wird, daß sich eine stabile Emulsion so lange einstellt, bis Kohlenwasserstoffe vollständig biologisch abgebaut

Die Erfindung kann universell verwendet werden, weil zur Aufrechterhaltung der Suspension bzw. Emulsion eine mechanische Einwirkung nicht notwendig ist. Die gemäß der Erfindung hergestellte Emulsion kann beispielsweise wieder in den Fluß oder das Meer zurückgegeben werden, weil es sich um eine Emulsion mit Bindung von emulgierenden, biologisch abbaubaren Substanzen auf den Tröpfchen der Kohlenwasserstoffe bzw. öligen Rückstände und nicht um eine mechanische Dispersion handelt. Der biologische Abbau findet statt durch natürliche Mikroorganismen und nicht durch kohlenwasserstoffspezifische Mikroorganismen, weil Nährstoffelemente an die Moleküle der Kohlenwasserstoffe gebunden sind.

In die Suspension können auch für die Mikroorganismen spezifische Wachstumsfaktoren wie Hefeextrakte eingebracht werden.

Spurenelemente finden sich in zahlreichen Abfällen, beispielsweise in Schlempen.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Leime, die als Dispersionsmittel zum Emulgieren von Erdölrückständen, wie Rohöle, Bodensätze, Schmieröle, Türkischrotöle gebraucht werden, sind aus Knochen, Häuten, Fischen oder pflanzlichen Gummis (Tragant, Gummi arabicum) hergestellt.

Die Schlempen sind in der Tat billige Quellen für Stickstoff und Spurenelemente, denn sie sind selbst Destillationsrückstände. Außerdem sind sie im Unterschied zu Melassen arm an Zucker und Alkohol, also den Kohlenstoffverbindungen, die von den Mikroorganismen am leichtesten verarbeitet werden. Ihre Anwesenheit ist also keine Konkurrenz für den biologischen Abbau des Kohlenstoffteils der Abfallprodukte.

Ammoniumnitrat kann oft weggelassen werden, wenn die Schlempen reich an Stickstoff sind.

Die Mischung kann natürlich auch Wasser oder Mineralien oder weitere organische Substanzen enthalten.

Nachfolgend werden einige Beispiele zur näheren Erläuterung der Erfindung angegeben.

Beispiel 1

Zur Beseitigung von Erdölrückständen, die aus Bodensätzen bestanden, wurde eine Masse dei folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Schlempe 39%

Ammoniumnitrat 7%

Dicalciumphosphat 4%

Calciumcarbonat 29%

Leim 1 %

Wasser 20%

Diese Masse wurde zu gleichen Teilen mit den Erdölrückständen vermischt und das Gemisch mit dem 20fachen seines Gewichtes an Wasser durchgerührt, die erhaltene Emulsion wurde dann unter lebhafter Belüftung in einem geeigneten Bottich gelagert. Nach 25 Tagen konnte durch Chromatographie ein vollständiger Abbau der Kohlenwasserstoffverbindungen bewiesen werden.

Beispiel 2

Zur Beseitigung von Erdölrückständen in Form von Schmieiölen wurde eine Masse der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Kalihaltige Schlempe 15%

Magnesiumhaltige Schlempe 30%

Dicalciumphosphat 6%

Calciumcarbonat 30%

Leim i %

Wasser 18%

Diese Mischung wurde zu gleichen Gewichtsteilen zu den Schmierölen zugesetzt und das Gemisch mit dem 30fachen seines Gewichts an Wasser versetzt. Die Emulsion wurde auf einen Boden gegossen, der aus einem Gemisch von Sand und Kies bestand. Nach 60 Tagen konnte in dem Boden keine Spur von Kohlenwasserstoffverbindungen entdeckt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Mischung zur Beseitigung von Erdölrückständen durch biologischen Abbau, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus 40 bis 60% Schlempe, 0 bis 12% Ammoniumnitrat, 3 bis 8% Dicalciumphosphat, 25 bis 40% Calciumcarbonat und 1 bis 3% Leim besteht.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leim Knochenleim, Leim aus Häuten, Fischleim oder Pflanzengummi ist.

3. Mischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pflanzengummi Tragant oder Gummi arabicum ist.

4. Verfahren zur Beseitigung von Erdölrückständen durch biologischen Abbau unter Verwendung einer Mischung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß 100 Gewichtsteile der Rückstände mit 70 bis 200 Gewichtsteilen der Mischung nach Anspruch 1,2 oder 3 vermischt werden, daß das Gemisch mit dem 10 bis 30fachen seines Gewichts an Wasser verrührt und die erhaltene Emulsion belüftet wird.

25