DE2404133A1

DE2404133A1 - Verfahren zur entfernung von wasserunloeslichen stoffen, insbesondere oel, von wasseroberflaechen und hierfuer verwendetes absorptionsmittel

Info

Publication number: DE2404133A1
Application number: DE2404133A
Authority: DE
Inventors: Pentti Rinne
Original assignee: GA Serlachius Oy
Current assignee: GA Serlachius Oy
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1974-08-01
Also published as: GB1456891A; FI49287C; FI49287B; JPS49110589A; JPS5716873B2

Description

Verfahren zur Entfernung von wasserunlöslichen Stoffen, insbesondere Öl, von Wasseroberflächen und hierfür verwendetes Absorptionsmittel.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von wasserunlöslichen Stoffen, insbesondere Öl, von Wasseroberflächen und ein hierfür verwendetes Absorptionsmittel,

Zur Verhinderung großer Ölschäden sind bereits verschiedenartige Verfahren entwickelt worden. Ein allgemein verwendetes Verfahren besteht darin, das Öl zu verbrennen. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei großen Ölverschmutzungen auf offener See angewendet. Auch das Sammeln des Öls von der Wasseroberfläche mit Hilfe von Schaufeln und Schöpfgefäßen ist relativ verbreitet, obgleich hierbei der Wirkungsgrad nicht allzu groß ist«, Trotzdem wird eine

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ziemliche teuere Ausrüstung benötigt, und der Arbeitsaufwand ist verhältnismäßig groß. Desweiteren sind Verfahren zur Verhinderung von Ölschäden bekannt und auch angewendet worden, bei denen der Ölfilm auf der Wasseroberfläche augenscheinlich zerstört wird. Dazu gehören die Emulgierungsverfahren und die Ölversenkverfahren. Bei den Emulgierungsverfahren wird der Ölfilm in kleine Teilchen zerteilt, die sich teilweise auf dem Meeresboden absetzen, von dem aus sie später jedoch wieder zur Wasseroberfläche aufschwimmen_e Das Ölversenkverfahren verwendet speziell behandelten Sand, der schwerer als Wasser ist und an dem sich das Öl durch Adhäsionswirkung bindet. Durch dieses Verfahren wird das Öl von der Wasseroberfläche entfernt, jedoch kann das auf den Grund abgesunkene Öl schädliche Auswirkungen auf die dort lebenden Organismen haben. Desweiteren werden verschiedenartige Absorptionsmittel für die Ölabsorption benutzt, so beispielsweise Sägemehl, Torf, Gesteinswolle und Glaswolle und bestimmte Plastikschäume„ Sägemehl, Torf und Gesteinswolle sowie Glaswolle dienen als Absorptionsmittel für Öl, absorbieren jedoch genau so gut Wasser. Sägemehl und Torf lassen sich nur ein einziges mal verwenden, während Mineralwolle in gewissen Fällen wieder verwendet werden kann, nachdem bestimmte kostenaufwendige Preßvorgänge durchgeführt worden sind; Die bekannten Kunststoffschäume für Ölabsorption sind nur einmal verwendbare Produkte und dem Sägemehl etwas überlegen.

Aus der DT-PS 1 020 933 ist es bekannt, organische Kunststoffschäume zur Entfernung von Öl und wasserunlöslichen, organischen Lösungen von Wasseroberflächen zu benutzen. Die organischen Kunststoffschäume werden dabei in drehbaren Trommeln verwendet, die mit geringer Geschwindigkeit

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über die Wasseroberfläche bewegt werden, und aus denen sich das Öl durch Vergrößerung der Drehzahl oder durch Zusammenpressen der kompressiblen Kunststoffschaummatte entfernen lässt. In diesem Zusammenhang werden elastische Kunststoffschaumkörper vorgeschlagene Die Anwendung dieses Verfahrens erfordert jedoch eine teuere Apparatur und eine komplizierte Ausrüstung für die Behandlung der Kunststoffschaummatten und zur Rückgewinnung des in ihnen enthaltenen Öls. Das Verfahren lässt sich daher nicht an Plätzen anwenden, an die sich die Ausrüstung nur schwer transportieren lässt, oder wo die Menge des auf einmal zu verwendenden Absorptionsmittels klein ist.

Aus der CH-PS 456 473 sind Kunststoffschaumschnitzel bekannt, die zur Verhinderung von Ölschäden benutzt werden, wobei für das zur Anwendung gelangende Verfahren kennzeichnend ist, daß das Öl aus den Kunststoffteilchen dadurch entfernt wird, daß die Teilchen zusammengepresst werden. Die Kunststoffschaumteilchen werden vorher mit wenigstens einem oberflächenaktiven Mittel benetzt, das die Ölabsorption auf und in den Teilchen fördert. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf Polystyrolschaumteilchen verwiesen.

Nach dem finnischen Patent 43 164 ist es bekannt, Öl besonders vorteilhaft von der Wasseroberfläche mit Hilfe von Kunststoff (Polyäthylen) beschichteten Pappkartonstreifen zu absorbieren. Dabei lassen sich die flüchtigen Ölfraktionen unmittelbar auf der_tWasseroberfläche verbrennen, während die schwereren Ölfraktionen an Land verbrannt werden müssen bzw. auf über der Erdbodenfläche befindlichen Rosten.

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Es sind auch noch andere handelsübliche Ölabsorptionsmittel bekannt, zu denen eine Substanz gehört, die Ekoperl genannt wird und die das Öl verhältnismäßig wirkungsvoll von der Wasseroberfläche absorbiert und auf der Wasseroberfläche verbrannt werden kann, die jedoch von selbst die Verbrennung nicht so lange unterhalt, bis das zu verbrennende Öl in etwa vollständig verbrannt ist. Das im Handel erhältliche Produkt "Öljy-imu" (Rosenloew Oy) hinterlässt nach der Verbrennung einen Rückstand, der nur schwer zu handhaben ist und noch nicht einmal teilweise verbrannt werden kann.

Die Erfindung, die sich zur A ufgabe gesetzt hat, die bei den bekannten Verfahren aufgetretenen Nachteile zu beseitigen oder wenigstens erheblich zu mindern, erreicht dies durch ein Verfahren, bei dem phenolharzgetränkte Kunststoffschaumstoffe als Absorptionsmittel verweüet werden, wobei das Material in zerkleinerter oder Teilchenform oder in bestimmten Spezialfällen in Pulverform oder als Gemisch aus Teilchen und Pulver zur Anwendung gelangt. Die Handhabung, die Absorptionseigenschaften und die Verfahrensweise für ein solches Material sind im Vergleich zu den entsprechenden bekannten Materialien erheblich vorteilhafter. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich das Öl oder eine andere organische Substanz durch Verbrennen auf eine Weise zerstören, die mehr Vorteile bietet, als die herkömmliche Weise. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dann, wenn die absorbierten Ölrückstände verbrannt werden, der Verbrennungsrückstand der phenolharzgetränkten Kunststoffschaummaterialien, der beim Verbrennen von zerkleinerten phenol-

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harzgetränkten Kunststoffschäumen entsteht, noch bessere Absorptionseigenschaften aufweist als das ursprüngliche Absorptionsmittel, In einem typischen Fall lassen sich daher die ursprünglichen phenolharzgetränkten Kunststoff schaumteilchen zweimal verwenden, nämlich das erste mal in ihrer ursprünglichen Form und das zweite mal nach der Verbrennung des Öls.

Desweiteren wird beim erfindungsgemäßen Abbrennen von beispielsweise Rohöl unmittelbar auf der Wasseroberfläche das ganze Öl so abgebrannt, daß die Wasseroberfläche vollständig sauber wird, d.h. also keinerlei Ölfilm zurückbleibt, nachdem die Flammen auf den phenolharzgetränkten Kunststoff schaumteilchen erloschen sind«,

Erfindungsgemäß wird ein zerkleinertes Produkt, bestehend aus phenolischen bzw_o phenolharzgetränktem Kunststoffschaum, das einen Teilchendurchmesser von 0,5 bis 4 cm und eine Dichte von 20 bis 150 kg/m aufweist, auf der Öloberflache verstreut. Die als Absorptionsmittel verwendeten phenolischen Kunststoffschaumteilchen lassen sich während ihrer Herstellung mit einem an sich bekannten Feuerhemmittel behandeln. Ihnen kann aber auch ein saurer Härter zugesetzt werden, der dem Produkt eine offenzelligere Struktur sowie ein besseres Absorptionsvermögen verleiht. Die phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen können ferner an sich bekannte oberflächenaktive Mittel enthalten.

Ein derartiges teilchenförmiges Produkt nimmt Öl sowohl durch Absorption als auch durch Adsorption auf, jedoch

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kein Wasser, Die Kunststoffschäumteilchen behalten ihre Schwimmfähigkeit und treiben mit dem größeren Teil jedes Teilchenvolumens über der Wasseroberfläche. Die Absorption findet rasch statt, und zwar in Abhängigkeit von der Ölviskosität und beispielsweise im Falle von Rohöl bei Raumtemperatur. Die Absorption ist normalerweise in etwa einer Minute abgeschlossen, ohne daß irgendwelche Rührbewegungen stattfinden. Rührbewegungen beschleunigen natürlich die Absorption,, Das Absorptionsmittel absorbiert genau so gut schweres Heizöl. Versuche haben desweiteren gezeigt, daß das aus phenolharzgetränkten Schaumstoffteilchen bestehende Absorptionsmittel Rohöl besser absorbiert als beispielsweise Benzin,,

Wenn die Kunststoffschaumteilchen unmittelbar auf der ölverschmutzten Wasseroberfläche in Brand gesetzt werden, findet eine intensive und schnelle Verbrennung statt, wobei die erheblich geringere Brennbarkeit der phenolharzgetränkten Schaumstoffteilchen zur Folge hat, daß diese Schaumstoffteilchen dann, wenn sie das Öl auf der Wasseroberfläche zu vermindern beginnt, wie Lampendochte wirken, indem sie von der zwischen ihnen befindlichen Wasseroberfläche Öl absaugen, während das Öl abbrennt, und somit die vollständige Verbrennung des Öls fördern. Wenn das Feuer auf der Oberfläche der phenolharzgetränkten Kunststoff schaumteilchen von selbst erlöscht, ist das Wasser im wesentlichen vollständig ölfrei, so daß nur ein dünner, bläulicher Ölfilm, der nur bei seitlichem Lichteinfall wahrnehmbar ist, zurückbleibt. Darauf ergibt sich also, daß dann, wenn die Verbrennung und die Absorption gleichzeitig stattfinden, eine im wesentlichen vollständige Ölbeseitigung erreicht wird, beispielsweise im Falle von

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persischem Rohöl,, Das Absorptionsmittel selbst hinterlässt im Wasser keinerlei Rückstand. Da das verwendete Absorptionsmittel im wesentlichen unbrennbar ist, bleiben 60 bis 80% der ursprünglichen Menge an phenolharzgetränkten Kunststoff scliaumteilchen nach der Verbrennung zurück, die für die Ölabsorption und Ölverbrennung wieder verwendbar sind. Wenn die ölgetränkten Schaumstoffteilchen an Land verbrannt werden, und zwar bei einer hohen Temperatur, wird die spezifische Absorptionsfähigkeit des sich ergebenden verkokten Schaums um annähernd 20 bis 2kfo verbessert, und zwar in bezug auf die Absorptionsfähigkeit der ursprünglichen phenolharzgetränkten Schaumstoffteilchen, woraus zu folgern ist, daß dann, wenn die Verbrennung unmittelbar auf der Wasseroberfläche stattfindet, und zwar bei niedriger Temperatur, die spezifische Absorptionsfähigkeit um annähernd 30 bis h0% in bezug auf diejenige der ursprünglichen phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen verbessert wird.

Es wurde festgestellt, daß ein Liter lose gepackter, phenolharzgetränkter Kunststoffschaumteilchen mit einer Teilchengröße von 0,4 bis h cm etwa 0,43 kg Rohöl absorbiert, was etwa 8,5 1 Rohöl pro Kilogramm Kunststoffschaumteilchen entspricht,, Entsprechende Versuche mit dem Produkt "Öljy-imu" der Rosenlew Company und mit Polyuräthanteilchen führten zu Werten von 9,2 1 pro Kilogramm bzw. 10,0 1 pro Kilogramm.

• Die phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen sind die einzigen der oben erwähnten bekannten und anderer bekannter sich für diesen Zweck eignende Produkte, die zusätzlich ein zweites mal und unter gewissen Umständen so-

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gar mehr als zweimal verwendet werden können. Sobald die Schaumstoffteilchen verbrannt sind, absorbiert das verbrannte Material 6,0 1 Öl pro Kilogramm, und da etwa 70% der ursprünglichen Menge nach der Verbrennung zurückbleiben, absorbieren die phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen bei einem typischen Anwendungsfall somit 12,7 1 pro Kilogramm, was bedeutet, daß dieses Produkt weitaus wirksamer ist als alle bekannten Ölabsorptionsmittel, wenn es in der oben beschriebenen Weise verwendet wird. Bei einem in anderer Weise durchgeführten Versuch absorbierten die phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen 4,5 1 Öl pro Kilogramm. Bei demselben Versuch absorbierte das "Öljy-imu"-Material der Rosenlew Company ebenfalls 4,5 1 Öl pro Kilogramm, während ein im Handel erhältliches Polyurathanteilchenmaterial 3,5 1 Öl pro Kilogramm und ein ebenfalls auf dem Markt unter dem Namen Ekoperl vertriebenes Produkt auch 3,5 1 P^ro Kilogramm absorbierten. Als die ölimprägnierten Absorptionsmittel aus dem Wasser entfernt und in Brand gesteckt worden waren, bleiben nach der Ölverbrennung 72% der ursprünglichen Menge an phenolharzgetränkOen Kunststoff schaumteilchen zurück, und diese Menge absorbierte, und zwar gemessen in derselben Weise, 4 1 Öl pro Kilogramm, so daß die Absorptionsfähigkeit oder -kapazität der phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen unter Versuchsbedingungen 8,5 1 Öl pro Kilogramm betrug, oder, mit anderen Worten, beinahe die doppelte Ölmenge von den phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen absorbiert wurde als von dem zweitbesten Ölabsorptionsmittel.

Wenn die Verbrennung unmittelbar an der Stelle stattfindet, wo das Öl in Gewässer ausgelaufen ist, ist die Menge an

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phenolharzgetränkten Kunststoffteilchen, die pro Mengeneinheit Öl benötigt wird, erheblich kleiner. Dazu kommt, daß das Öl mit Hilfe von Balken in Richtung auf die Feuerfront über die Wasseroberfläche getrieben werden kann, wenn das Öl verbrannt wird, wobei die phenolharzgetränkten oder phenolischen Kunststoffschaumstoffteilchen die Verbrennung unterhalten. Diese Verfahrensweise kann gerade in den Fällen zur Anwendung gelangen, in denen freischwimmendes Öl allein nicht verbrennbar ist, oder denen alle hochsiedenden bzw. leichtflüchtigen Bestandteile bereits verbrannt sind. Die zu diesem Zweck verwendeten Balken können aus phenolharzgetränkten Kunststoffschaumbohlen bestehen, die mit nichtbrennbaren Mitteln, beispielsweise einem Metallnetz, zusammengebunden sind. Bei durchgeführten Versuchen wurden sowohl Rohöl als auch schweres Heizöl auf der Wasseroberfläche verbrannt, wobei phenoharzgetränkte Kunststoffschaumteilchen auf der Wasseroberfläche verwendet wurden, um die Verbrennung zu unterhalten. Ein Kilogramm phenolharzgetränkter Kunststoff schaumstoff teilchen reicht aus, um mehr als 20 1 Öl durch Verbrennen zu beseitigen. Die phenolharzgetränkten Kunststoffschäume können in Rilverform und in Teilchenform auch zur Ölabsorbierung auf dem Erdboden oder innerhalb geschlossener Räume Verwendung finden. Der im obigen verwendete Begriff "phenolharzgetränkter Kunststoffschaum" ist gleichbedeutend mit "Phenolharzschaum"_β

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

¹I. Verfahren zur Entfernung von wasserunlöslichen Flüssigkeiten, insbesondere Öl, von Wasseroberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß phenolharzgetränkter Kunststoffschaum in Teilchenform oder Pulverform oder ein Gemisch aus Teilchen und Pulver als Absorptionsmittel verwendet wird, und daß der sich aus der Verbrennung dieses Kunststoffschaums mit Öl ergebende verkokte Rückstand als Absorptionsmittel wMer verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Verbrennen am Ort der Absorption durchgeführt wird, der auf See liegen kann, und daß der noch schwimmende, erhaltene Rückstand geborgen oder für Absorptionszwecke wieder verwendet wird,
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß eine große Ölmenge mit Balken umringt wird und phenolharzgetränkte Kunststoffschäumteilchen über einen Teil der umringten Fläche verstreut und entzündet werden, woraufhin das Öl mit Hilfe der Balken ständig in Richtung auf den entzündeten Flächenteil getrieben wird, bis das ganze Öl abgebrannt ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-31 dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Balken ebenfalls aus einem phenolharzgetränkten KunststoffmaterJA bestehen und durch nicht verbrennbare Mittel, insbesondere ein Metallnetz oder dergleichen, zusammengebunden werden«,

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5. Absorptionsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der phenolharzgetränkten Kunststoffschaumteilchen 0,5 his h cm, vorzugsweise etwa 3 cm beträgt«,
6. Absorptionsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der verwendeten phenolharzgetränkten Kunststoffschaumtexlchen zwischen 20 und 150 kg/m variiert.
7. Absorptionsmittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der phenolharzgetränkte Kunststoifschaumstoff während seiner Herstellung mit einem gewöhnlich für diese Zwecke· verwendeten Feuerhemmittel behandelt worden ist«,
8. Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Herstellung des phenolharzgetränkten Kunststoffschaumstoffs, auch Phenolharzschaum genannt, ein sauerer Härter verwendet wird, bestehend aus einer organischen Säure, insbesondere der phenolischen, schwefligen Säure, so daß eine offenzelligere Struktur des Schaums und eine höhere Absorptionskapazität entstehen.

9ο Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Herstellung des phenolharzgetränkten Kunststoffmaterials, auch Phenolharzschaum genannt, ein oder mehrere an sich bekannte Oberflächen aktive Mittel zur Verbesserung der Schaumbildung verwendet worden sind.

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