DE2422449B2 - Gemisch zur Überführung von Kohlenwasserstoffen und Fetten in eine biologisch abbaubare Emulsion - Google Patents
Gemisch zur Überführung von Kohlenwasserstoffen und Fetten in eine biologisch abbaubare EmulsionInfo
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Description
Die Beseitigung von Kohlenwasserstoffabfällen und von mineralischen, tierischen oder pflanzlichen
Fetten durch biologischen Abbau stellt Probleme, weil i>
der natürliche biologische Abbau sehr langsam verläuft. Es ist bekannt, daß zur Beschleunigung des biologischen
Abbaus von Kohlenwasserstoffen und Fetten durch Mikroorganismen diesen Mirkoorganismen
Stickstoff und Phosphor angeboten werden muß, die -tu zusammen mit dem Kohlenstoff der zu beseitigenden
Produkte die Entwicklung der Mikroorganismen ermöglichen. Wenn es sich um einen biologischen Abbau
in einem geschlossenen Medium, d. h. in einem Gärbottich oder einem anderen Behälter, handelt, genügt
es, ein wäßriges Kulturmedium zu verwenden, das die verschiedenen Elemente in Lösung oder in
Suspension enthält. Untersuchungen haben dagegen gezeigt, daß, sobald es sich um ein sehr verdünntes
Medium handelt, wie es beispielsweise beim Ableiten ins Meer oder in einen Fluß vorliegt, die Substanzen,
die Stickstoff und Phosphor zuführen, mit den Molekülen des Kohlenwasserstoffs verbunden sein und mit
diesen eine Emulsion bilden müssen, da andernfalls diese Substanzen so stark verdünnt vorliegen, daß ihre
Verdünnung praktisch dem natürlichen Gehalt des Wassers an diesen Substanzen gleichkommt, so daß
die Geschwindigkeit des Abbaus der Geschwindigkeit des natürlichen biologischen Abbaus entsprechen
würde. mi
Es ist also notwendig, das durch biologischen Abbau zu beseitigende Produkt in eine wäßrige Emulsion
zu überführen, in der die emulgierbaren Moleküle außei den Molekülen des abzubauenden Produkts
Moleküle von Substanzen enthalten, die imstande h5 sind, Stickstoff und Phosphor zur Verfugung zu stellen.
Außerdem muß das Gemisch, das von den Stickstoff und Phosphor liefernden Substanzen gebildet
wird, Detergentvermögen besitzen, um die Reinigung der Flächen zu gewährleisten, die durch die zu beseitigenden
Produkte verunreinigt sind. Endlich ist Voraussetzung, daß das Gemisch selbst für Flora und
Fauna nicht toxisch ist.
Das Gemisch, das geeignet ist, Kohlenwasserstoffe und Fette in eine biologisch abbaubare wäßrige Emulsion
zu überführen, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß es wie folgt zusammengesetzt ist:
20 bis 34 Gew.-% des durch Reaktion eines Überschusses an Carbonsäure mit einer Stickstoffverbindung
bei Raumtemperatur erhaltenen Produktes, wobei die Stickstoffverbindung aus der aus primären und
sekundären aliphatischen Aminen und primären und sekundären aliphatischen Aminoalkoholen bestehenden
Gruppe ausgewählt ist und wobei die freien Säurereste in dem Produkt mit Ammoniak neutralisiert
sind,
2,5 bis 6 Gew.-% des Ammoniumsalzes der Carbonsäure,
2,5 bis 5 Gew.-% Lecithin und
55 bis 75 Gew.-% eines von Benzolfraktionen freien Lösungsmittels auf Mineralölbasis.
Das Verfahren zur Herstellung des Gemisches besteht darin, daß eine überschüssige Menge Carbonsäure
mit einem primären oder sekundären aliphatischen Amin oder einem primären oder sekundären
aliphatischen Aminoalkohol umgesetzt wird, daß das Gemisch durch Zusatz von Ammoniak neutralisiert
und auf einen pH-Wert von 7 gebracht wird, und daß ein Phosphoaminolipoid und anschließend ein Mineralöl
zugesetzt wird, das frei ist von Benzolfraktionen.
Bei dem Amin kann es sich um ein oder mehrere primäre oder sekundäre aliphatische Amine aus der
Gruppe handeln, die aus Monoäthylamin, Diäthylamin. Monomethylamin, Dimethylamin, Dodecylamin,
Isopropylamin, n-Butylamin, Di-n-butylamin, Monoamylamin, Di-n-amylamin und Di-iso-amylamin
gebildet wird.
Als aliphatischer Aminoalkohol kann Monoäthanolamin,
Diäthanolamin, Aminopropanol oder Aminobutanol gewählt werden.
Als aliphatische Carbonsäure wird eine vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssige Fettsäure gewählt,
wie z. B. Essigsäure, Propionsäure, n-Buttersäure, Capronsäure, Caprylsäure, Äthyl-2-capronsäure, ölsäure,
Caprinsäure oder Linolsäure; es kann auch eine Oxysäure wie Milchsäure oder Rizinolsäure verwendet
werden.
Das Phosphoaminolipoid ist im Prinzip Lecithin.
Als Lösungmittel geeignet ist von Benzolfraktionen freies Testbenzin, η-Hexan, n-Heptan, n-Octan und
Petroläther; verwendet werden können auch nichtbenzolische schwere Lösungsmittel oder Gemische
der genannten Produkte.
In der Zusammensetzung übernimmt das Amid und vor allem der Carbonsäureester des aliphatischen
Amids die Detci gentrolle, wobei das Detergentvermögen
viel stärker ist als das der Amine, wahrscheinlich wegen der Anwesenheit der CO-Gruppe; außerdem
liefert es einen Teil des notwendigen Stickstoffs. Mittels seiner beiden lipophilen und hydrophilen Reste
gewährleistet es die Stabilität der Emulsion. Das Ammoniumsalz bildet eine Stickstoffquelle wie im
übrigen auch das Lecithin, das den notwendigen Phosphor liefert.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den An-
Sprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden werden verschiedene Beispiele zur Herstellung des Gemisches und seiner Anwendung
gegeben.
Unter Rühren wurden 7,5 Gewichtsteile Monoäthanolamin
und 36 Gewichtsteile Äthyl-2-capronsäure miteinander vermischt, dann wurde mit Ammoniak
neutralisiert und das Gemisch auf pH 7 gebracht.
Zu 46 Gewichtsteilen dieses Gemisches - entsprechend 40 Teilen Äthyl-2-capronsäureester des Äthanolamids
der Äthyl-2-capronsäure und 6 Teilen Äthyl-2-capronsaurem Ammonium — wurden unter
Rühren 5 Gewichtsteile Lecithin und 102 Gewichtsteile Testbenzin zugesetzt.
Die Zusammensetzung wurde verwendet, um eine Kohlenwasserstoffschicht zu verteilen, die auf einem
Aquarium schwamm, das Süßwasser enthielt, wobei 15 bis 20 Teile auf 100 Teile Kohlenwasserstoff verwendet
wurden. Es bildete sich eine Emulsion, die in den oberen Schichten schwamm. Flora und Fauna
des Aquariums zeigten keinerlei Schädigung durch die Anwesenheit dieser Emulsion, die nach und nach verschwand.
Gaschromatographische Analysen bewiesen, daß innerhalb von sechs Wochen ein vollständiger
biologischer Abbau stattgefunden hatte.
Testbenzin vermischt, wobei eine Zusammensetzung erhalten wurde, die 22% Diäthylamid der Caprinsäure,
4,5% caprinsaures Ammonium, 3,5% Lecithin und 70% Testbenzin enthielt.
Die Zusammensetzung wurde mit Wasser auf das 5- bis 6fache ihres Gewichts verdünnt und verwendet,
um einen Boden in einem Betrieb der Nahrungsmittelindustrie zu scheuern, der mit tierischen und
pflanzlichen Fetten verunreinigt war. Der Boden war ίο vollkommen sauber, und die aufgefangene Waschflüssigkeit
erwies sich als unschädlich gegenüber Flora und Fauna, wobei die Emulsion absolut stabil war.
Durch Mischen von 7 Gewichtsteilen Isopropylamin und 35 Gewichtsteilen ölsäure und nachfolgende
Neutralisation mit Ammoniak"wurde ein Gemisch aus Isopropylamid der Ölsäure und ölsaurem
Ammonium erhalten. In 29 Gewichtsteilen dieses Gemisches werden 3,3 Gewichtsteile Lecithin und 67,7 %
Testbenzin gegeben.
Die mit Wasser auf das 6fache verdünnte Zusammensetzung wurde zum Reinigen verschiedener Bottiche
und Zisternen verwendet, die Kohlenwasserstoffe und tierische und pflanzliche Fette enthalten
hatten. Die gebildeten Emulsionen erwiesen sich als unschädlich und waren biologisch abbaubar.
Unter Rühren wurden 7,5 Gewichtsteile Mono- m
äthanolamin und 18 Gewichtsteile Äthyl-2-capronsäure
miteinander vermischt, dann wurden 35 Gewichtsteile ölsäure zugesetzt, und das Gemisch wurde
mit Ammoniak auf pH 7 neutralisiert. Erhalten wurde ein Gemisch aus ölsäureester des Äthanolamids der
Äthylen-2-capronsäure und ölsaurem Ammonium.
Zu diesem Gemisch wurden 18% Lecithin und 250% Ligroin oder Petroläther zugesetzt, die frei von
Benzolfraktionen waren.
Die so erhaltene Zusammensetzung wurde benutzt, um einen Boden zu reinigen, der stark mit Heizöl Nr. 2
verschmutzt war, das sich seit langem dort angesammelt hatte und oxydiert war. Die Spülflüssigkeiten,
die die Emulsion enthielten, wurden aufgefangen. Es konnte nachgewiesen werden, daß sie keinerlei schadigende
Wirkung auf Flora und Fauna besaßen und biologisch abbaubar waren. Der Boden war absolut
frei von Kohlenwasserstoffspuren.
Beispiel 3 5()
Mit 9 Gewichtsteilen Diäthylamin wurden 21,5 Gewichtsteile Caprinsäure vermischt, und das Gemisch
wurde mit Ammoniak neutralisiert.
Das Gemisch aus Diäthylamid der Caprinsäure und caprinsaurem Ammonium wurde mit Lecithin und r>5
Durch Zusatz von 18 Teilen Caprylsäure und 35 Teilen ölsäure zu 13 Teilen Diethanolamin wurde ein
Gemisch aus ölsäureester des Diäthanolamids der
Caprylsäure und ölsaurem Ammonium erhalten. Zu 36 Gewichtsteilen dieses Gemisches wurden 3,5 Teile
Lecithin und 60,5 Gewichtsteile eines Mineralöls zugesetzt, wobei eine Zusammensetzung erhalten
wurde, die in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 verwendet wurde.
Zu 10 Gewichtsteilen Dodecylamin wurden 5 Gewichtsteile Milchsäure und 9 Gewichtsteile Äthyl-2-capronsäure
zugesetzt und das Gemisch wurde mit Ammoniak neutralisiert, wobei ein Gemisch aus
Äthyl-2-capronsäureester des Dodecylamids der Milchsäure und Äthyl-2-capronsaurem Ammonium
erhalten wurde.
Zu 35 Gewichtsteilen dieses Gemisches wurden 5 Gewichtsteile Lecithin und 60 Gewichtsteile n-Hexan
zugesetzt. Die Zusammensetzung wurde in der gleichen Weise wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben,
wobei das gleiche Ergebnis erzielt wurde.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können zahlreiche Abänderungen erfahren, ohne daß der
Rahmen der Erfindung verlassen wird.
Claims (2)
1. Gemisch zur Überführung von Kohlenwasserstoffen und Fetten in eine biologisch abbaubare
Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß es wie folgt zusammengesetzt ist:
20 bis 34 Gew.-% des durch Reaktion eines Überschusses an Carbonsäure mit einer Stickstoffverbindung
bei Raumtemperatur erhaltenen Produktes, wobei die Stickstoffverbindung aus der aus primären und sekundären aliphatischen Aminen
und primären und sekundären aliphatischen Aminoalkoholen bestehenden Gruppe ausgewählt
ist und wobei die freien Säurereste in dem Produkt mit Ammoniak neutralisiert sind,
2,5 bis 6 Gew.-% des Ammoniumsalzes der
Carbonsäure,
2,5 bis 5 Gew.-% Lecithin und
55 bis 75 Gew.-% eines von Benzolfraktionen freien Lösungsmittels auf Mineralölbasis.
2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Lösungsmittel von Benzolfraktionen
freies Testbenzin, n-Heptan, n-Oktan, Petroläther, ein nicht-benzolisches Schwerbenzin
oder eine Mischung derartiger Lösungsmittel enthält.
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