DE2306846A1

DE2306846A1 - Zusammensetzung zur beseitigung von erdoelprodukten durch biologischen abbau

Info

Publication number: DE2306846A1
Application number: DE2306846A
Authority: DE
Inventors: Pierre Fusey
Original assignee: BANQUE EXPANSION INDUSTR
Current assignee: BANQUE EXPANSION INDUSTR
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1973-02-12
Publication date: 1973-09-06
Also published as: CA993306A; PH10027A; ES411903A1; GB1416274A; BR7301245D0; DD102408A5; EG11852A; NO139320B; AT322462B; MY7600230A; CS179409B2; HU169817B; DE2306846B2; LU66992A1; FR2172795B1; NO139320C; ZA731036B; JPS529067B2; IL41558A0; JPS4898649A

Description

Dipl.-Ιπσ, S. LFiNS ^Λ

FATtXTAi-AV^TE 9. Februar 1973

3 H AN N O VE R _{ünsere Akte}. ₂2O/232

B.rckh.rdt.tr.B.I ₂₃Q6846 Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch

biologischen Abbau

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung! die geeignet ist, Erdölprodukte in eine biologisch abbaufähige Emulsion zu überführen.

Es wurden bereits Zusammensetzungen vorgeschlagen, um Erdölprodukte in eine biologisch abbaufähige Emulsion zu überführen. Dabei handelte es sich um Zusammensetzungen auf der Basis organischer Substanzen, die zur Ernährung der Mikroorganismen dienen können, wie Kohlehydrate oder hydrophile Polypeptide in Form von Melassen, verschiedenen Schlempen, Kasein usw. mit eraulgierenden Zusätzen oder verschiedenen chemischen Substanzen wie Mineralsäure», organischen Säuren oder ihren Alkali- oder Erdalkalisalzen. Diese Zusammensetzungen liefern stabile Emulsionen und sie sind vollständig biologisch abbaufähig, besonders wenn der Abbau in einem abgeschlossenen Medium durchgeführt wird₀

Um biologisch abbaufähig zu sein, darf eine Emulsion von Erdölprodukten keine Toxizität aufweisen und sie muss Stoffe enthalten, die Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in ausreichender Menge liefern, um den Mikroorganismen die für den Aufbau lebender Materie notwendigen Elemente zur verfugung zu stellen. Der biolo-

sicli.

gisehe Abbau, der Erdölprodukte ergibt^ttaraAs, dass die Mikroorganismen diese Kohlenwasserstoffe als Kohlenstoffquelle benutzen. Es ist daher notwendig, dass die zur Herstellung der Emulsion verwendete Zusammensetzung auch Stoffe enthält, die Stickstoff in erheblicher Menge und Phosphor in geringerer Menge zur Verfügung stellen können. Diese Lieferanten für Stickstoff und Phos-

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phor sind in den früher vorgeschlagenen Zusammensetzungen vorhanden, aber die Herstellung der Emulsion erfolgt mit Hilfe oleophiler Zusätze, die in Wasser löslich sind, oder die stickstoff- und phosphorhaltigen Bestandteile sind nicht innig mit den Molekülen der Kohlenwasserstoffe verknüpft. Es ergibt sich in allen Fällen eine Dispersion der stickstoff- und phosphorhaltigen Stoffe in der verdünnten Emulsion. Wenn diese Verdünnung begrenzt ist, wie bei einem biologischen Abbau in einem Bottich oder einem ähnlichen Behälter, beispielsweise bei einem Abbau zur Umwandlung der Kohlenwasserstoffe in Düngemittel oder bei Verwendung der Emulsion als Nährmedium für die Mikroorganismen, so finden die Mikroorganismen die stickstoff- und phosphorhaltigen Bestandteile in ihrer unmittelbaren Reichweite. Wenn dagegen die Verdünnung sehr stark ist, beispielsweise beim Ableiten in einen Fluss oder ins Meer, so reicht der Gehalt an Stickstoff und Phosphor in dem Medium, das die Moleküle der Kohlenwasserstoffe umgibt, nicht aus, um das Wachstum der Mikroorganismen zu ermöglichen«

Die Erfindung hat das Ziel, diese Nachteile zu überwinden, indem in bekannt ex* W_eise für die Zusammensetzung eine Komponente verwendet wird, die reich an Aminosäuren ist und Phosphor enthält, wie z.B, eine Schlempe, die eventuell mit Aminosäuren angereichert sein kann, wobei die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass zusammen mit dieser Komponente, die reich an Aminosäuren ist und Phosphor enthält, mindestens eine oleophile Komponente verwendet wird, die aus eine*- Fettsäure bezieht«,

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Zusammensetzung eine basische Komponente zugesetzt:, bei der es sich um

Pottasche, Soda, Ammoniakwasser oder ein entsprechendes basisches Salz in einer Menge handelt, durch die das pH der Zusammensetzung genau auf 7 bis 7t5 eingestellt wird»

Die in der Zusammensetzung verwendeten Schlempen sind vorzugsweise magnesium- oder kalihaltige Schlempen aus der Zuckerfabrik oder Schlempen, die bei der Herstellung von Glutaminsäure anfallen.

üei den Aminosäuren, die zur Anreicherung der Schlempen mit Stickstoff benutzt werden, kann es sich um Glutaminsäure, Glykokoll, Tyrosin, Leucin, Prolin, Lysin, Valin, Betain, Histidin, Alanin usw· oder um natürliche, an Aminosäuren reiche Stoffe wie Kasein handeln«

Die verwendeten Fettsäuren sind vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssige Fettsäuren wie Capronsäure, Octansäure, Caprylsäure, Ölsäure usw·

Zur Verbesserung der Stabilität der Emulsion können bestimmte nichttoxische und vollständig biologisch abbaufähige Emulgatoren wie Natriumoleylisäthionat, Methylaminoäthansulfonsaures Natrium, Natriumlaurylsulfat, sekundäre sulfonierte Paraffine, sulfonierte öL-Olefine, Salze des Sarkosin, 2-Amino-2-hydroxymethyl-l,3-propandiol, Aminomethylpropanol, bestimmte äthoxylierte Fettalkohole, das Oleat des Polyoxyäthylenglykol usw· zugesetzt werden·

Die Zusammensetzung besteht aus einer mit Aminosäuren angereicherten Schlempe, der 6 bis 20 Gew,# Fettsäure zugesetzt sind« Die Menge der ±Jase oder des basischen Salzes hängt von der uasizität des Zusatzes und der Acidität der mit Aminosäuren angereicherten Schlempe ab· Sie beträgt im allgemeinen 8 bis 20 tiew.% bezogen

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auf das Gemisch aus mit Aminosäuren angereicherter Schlempe und Fettsäuren* Die Menge des der obigen Zusammensetzung zugegebenen Emulgators kann bis zu 5 Gew.% betragen.

Um die Zusammensetzung genügend flüssig zu machen, damit sie zerstäubt werden kann, werden 20 bis $0 Gew.$> Wasser zugesetzt. Eine noch stärkere Verdünnung ist möglich, aber nicht wünschenswert. \

Für bestimmte Anwendungszwecke, besonders zum Schutz der Ufer vor Ablagerungen von Erdöl schicht en, muss die Zusammensetzung in die Form einer Paste gebracht werden. Um diese herzustellen, fügt man der Zusammensetzung eine geringere Menge Wasser zu oder man verwendet mineralische Füllstoffe wie z.J3. Calciümphosphat odex· Calciumcarbonat.

Wenn erforderlich kann die Zusammensetzung auch durch höheren Gehalt an mineralischen Füllstoffen in die Form eines Pulvers gebracht werden«

Die erfindungsgemässe Zusammensetzung wird in einer Menge von 30 bis 60 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Erdölprodukts zur Anwendung gebracht,

D.ie folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.

BEISPIEL 1

Die folgenden Komponenten werden in der angegebenen Reihenfolge ■vereinigt und zwischen den einzelnen Susätzen gut durchmischt:

Magnesiumhaltige Schlempe aus Zuckerfabrik 100 GewichtsteiIe

Glutaminsäure, roh (85%) 20 "

Octansäure 20 "

Ammoniakwasser (22°b4) I6 "

309836/0854 ^kk

Auf die Oberfläche eines mit 100 Liter Meerwasser gefüllten Bottichs, in dem das ökologische Mikromilieu des Meeres reproduziert wurde, wurden 100 g Rohöl aufgebracht und auf diese Schicht dann 50 g der obigen Zusammensetzung aufgesprüht· Es bildete sich eine Emulsion, die in den oberen Schichten in Suspension blieb, was von Bedeutung ist, da es sich um die sauerstoff reichst en Schichten handelt. Die Flora entwickelte sich weiter normal. Ein Seevogel, dex- in den .Bottich getaucht und dann durch Eintauchen in einen .bottich mit Meerwasser abgewaschen wurde, war frei von anhaftender Emulsion.

Der biologische Abbau wurde durch CiasChromatographie überwacht. Die Geschwindigkeit des Abbaus war unterschiedlich und hing von ■verschiedenen Faktoren wie Temperatur, Belüftung, natürlichem Reichtum des Mediums an Mikroorganismen usw. ab. Der Vergleich mit Testbottichen zeigte, dass der Abbau mindestens zwanzigmal schneller erfolgte als der natürliche biologische Abbau. Unter Bedingungen, die temperierten Meeren entsprachen, war er innerhalb von 1 bis 3 Monaten vollendet.

BEISPIEL 2

In der gleichen Weise wurde eine Zusammensetzung aus folgenden Komponenten hergestellt:

Kalihaltige Schlempe aus Zuckerfabrik	100 (Je*	rieht
Glutaminsäure, roh	15	η
Ölsäure	10	n
Kalilauge, d=l,34	16	It
Vasser	59

Diese Zusammensetzung lieferte bei entsprechender Anwendung die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1.

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BEISPIEL 3

Es wurde die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 1 hergestellt, aber die 16 vjewichtsteile Ammoniakwasser wurden durch 60 Gewichtsteile Diatnmoniumphosphat ersetzt· Die Zusammensetzung wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise zur Anwendung gebracht und es wurden die gleihen Resultate erhalten.

BEISPIEL 4

In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise, das heisst unter Vereinigung in der angegebenen Reihenfolge und Durchmischung zwischen den einzelnen Zusätzen, wurde die folgende Zusammensetzung hergestellt:

Schlempe aus Glutaminsäurehersteilung 100 Gewichtsteile

Glutaminsäure, roh 10 "

Octansäure 10 '.·

Natronlauge (36 Be) l6

Il

Wasser Gh "

Diese Zusammensetzung wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise zur Anwendung gebracht und zwar mit 4-5 Teilen auf 100 Teile des Erdölprodukts.

BEISPIEL 5

Es wurde die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 4 hergestellt, aber die 10 Teile Rohglutaminsäure wurden durch 10 Teile lösliches Kasein ersetzt. Die Zusammensetzung wurde in einex· Menge Ton 40 Gewicht st eil en auf 100 Teile des Erdölprodukts verwendet·

BEISPIEL 6 .

Der Zusammensetzung von Beispiel 4 wurden vor Zugabe des Wassers 3 Gewichtsteile Natriumoleylisäthionat zugesetzt. Bei Anwendung wie Zusammensetzung von Beispiel h wurde eine feinere Emulsion erhalten.

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10	Il
10	Il
16	Il
1	η
2	η
63	Il

BEISPIEL 7

Durch Zugabe in der angegebenen Reihenfolge und Durchmischen zwischen den einzelnen Zusätzen wurde die folgende Zusammensetzung hergestellt:

Magnesiumhaltige Schlempe aus Zuckerfabrik 100 Gewichtsteile

Kasein Octansäure Kalilauge, d=l,34

Methylaminoäthansulfonsaures .Natrium

Natriumlaurylsulfat Vasser

Diese Zusammensetzung lieferte bei Anwendung in einer Menge von k0 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Erdölprodukts eine feine Emulsion wie in Beispiel 6«

BEISPIEL 8

In der in Beispiel 7 beschriebenen Weise wurde die folgende Zusammensetzung hergestellt:

Schlempe aus Glutaminsäureherstellung 100 Gewichtsteile

Glutaminsäure, roh Octansäure Natriumoleylisäthionat Nat riumlaurylsulfat Wasser

Diese Zusammensetzung wurde in einer Menge von 30 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Erdölprodukts zur Anwendung gebracht.

In den vorhergehenden Beispielen verfolgte man das Ziel, die Zusammensetzungen durch Aufsprühen auf Ö'lschichten zur Anwendung zu bringen, die an der Oberfläche des Wassers schwimmen» Aber sie können auch dazu verwendet werden, Bodenrückstände von Behältern durch Vermischen mit diesen Rückständen und anschliessendes

Natronlauge (36⁰Be) 10 Gewichtsteile

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10	Il
10	It
2	H
k	H
58	ti

Verdünnen mit Wasser in. eine biologisch abbaufähige Emulsion zu überführen, um mit Ölprodukten verunreinigte .Behälter zu säubern oder ähnliche Arbeiten durchzuführen. Für manche dieser Anwendungszwecke kann eine weniger verdünnte Zusammensetzung benutzt werden. Zwar ist die üusaiiimensetzung in erster Linie dazu bestimmt, die biologische Abbaufähigkeit der Etaulsion bei ihrer Dispersion in einem grossen Wasservolumen aufrechtzuerhalten, aber es kann auch eine wenig verdünnte Emulsion, besonders wenn sie aus Bodenrückständen von Behältern gewonnen ist, einem biologischen Abbau in einem begrenzten Medium unterworfen werden, da die Produkte des biologischen Abbaus eine gewisse Düngewirkung besitzen»

Die Zusammensetzung kann auch in Pastenform zur Anwendung gebracht werden, beispielsweise als schmaler Streifen an der Flutgrenze von Ufern, die durch Ölanschwemmungen bedroht sind.

BEISPIEL 9

Es wurde eine pastenförmige Zusammensetzung durch vermischen der Komponenten in der angegebenen Reihenfolge hergestellt:

Schlempe aus Glutaminsäurehersteilung 100 Gewichtsteile

Octansäure Oleat des Polyoxyäthylenglykol

Natronlauge (36⁰ Be) CaIciumphosphat Calciumcarbonat Wasser

In einem Becken für hydrographische Untersuchungen wurde ein Streifen der paetenfönnigen Zusammensetzung auf ein Sandufer aufgebracht, auf das man dann eine Ölschient vorrücken Hess« Unter der Einwirkung der künstlichen Dünung wurde die am Ufer ankom-

9	H
22	H
13	Il
13	Il
kk	Il
20	Il

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mende Ölschicht mit der Zusammensetzung emulgiert, und die Emulsion wurde wie in anderen Fällen in den Oberflächenschichten dispergiert, wobei die auf den Sand aufgebrachte Emulsion natürlich durch die Wogen weggewaschen wurde.

Die Zusammensetzung erwies sich als wirksam bei Anwendung von 25 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Erdölprodukts.

Die in den obigen Beispielen beschriebenen Ausfuhrungsformen können zahlreiche Abwandlungen erfahren, ohne dass der Rahmen der Erfindung trerlassen wird. So kann beispielsweise der Zusatz des Wassers, der nötig ist, um die Zusammensetzung sprühfähig zu machen, ganz oder teilweise am Ort der Verwendung erfolgen«

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Claims

Patentansprüc h e

1« Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau, die einen an Aminosäuren reichen und Phosphor enthaltenden Bestandteil wie z.B. eine Schlempe besitzt, der eventuell mit Aminosäuren angereichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit diesem an Aminosäuren reichen und Phosphor enthaltenden Bestandteil mindestens eine oleophile Komponente zur Anwendung gebracht wird, die aus einer Fettsäure besteht.

2. Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine basische Komponente zugesetzt wird, bei der es sich um Pottasche, Soda, Ammoniakwasser oder ein entsprechendes basisches Salz in einer Menge haiidelt, durch die das pH der Zusammensetzung genau auf 7 bis 7,5 eingestellt wird.

3» Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Schlempen um magnesium- oder kalihaltige Schlempen aus der Zuckerfabrik oder tun Schlempen handelt, die bei der Glutaminsäureherstellung anfallen.

4, Zusammensetzung zu*· Jüeseitigung von Erdölprodukten durch biologischen AbbaiA nach einem der Ansprüche 1 his 3 t 4^a~ durch gekennzeichnet, dass es sich bei den Aminosäuren, die zur Anreicherung der Schlempen m±% Stickstoff verwendet werden, um Glutaminsäure, (ilykokoll, Tyrosin, Leucin, Prolin, Lysin^ Valin,

Bet aiii, Histidin, Alanin oder um natürliche, an Aminosäuren reiche Stoffe wie Kasein handelt.

5o Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach einem der Ansprüche 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Fettsäuren um bei Raumtemperatur flüssige Fettsäuren wie Capronsäure, Octansäure, Caprylsäure oder Ölsäure handelt.

6. Zusammensetzung zur .beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach Anspruch i>, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlempe 6 bis 20 üew.$ Fettsäure zugesetzt werden.

7· Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen nichttoxischen, und biologisch abbaufähigen Emulgator enthält, bei dem es sich um Natriumoleylisäthionat, MeJbhylaminoäthansulf onsaures Natrium, tfatriumlaurylsulfai, sekundäre sulfonierte Paraffine, sulfonierte ä£-Olefine, Salze des Sarkosin, a-Amino^-hydroxymethyl-l^-propandiol, Aminomethylpropanol, bestimmte äthoxylierte Fettalkohole oder das Oleat des Polyoxyäthylenglykol handelt.

8* Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt der Zusammensetzung an Emulgator zwischen O und 5 üew.^ beträgt.

9· Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammensetzung 20 bis 50 Gew.%

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Wasser zugesetzt werden.

10. Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung durch Zusatz eines Füllstoffs" und durch Verminderung der Wassermenge in einen pastenförmigen Zustand gebracht wird.

Kurze Beschreibung

Ziel der Erfindung ist eine Zusammensetzung zur Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau, die einen an Aminosäuren reichen und Phosphor enthaltenden Bestandteil wie z.B, eine Schlempe besitzt, der eventuell mit Aminosäuren angereichert ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit diesem an Aminosäuren reichen und Phosphor enthaltenden Bestandteil mindestens eine oleophile Komponente zur Anwendung gebracht wird, die aus einer Fettsäure besteht, wobei das pH durch Zusatz einer basischen Komponente zwischen 7 vcnä. 7,5 eingestellt wird. Diese Zusammensetzung kann in flüssiger Form zum Besprühen schwimmender Ölschichten und zum Reinigen von Bottichen und Tanks von Ölrückständen benutzt werden und sie kann durch. Zusatz von mineralischen Füllstoffen inidie Form einer Paste oder eines Pulvers gebracht werden.

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