DE2803814C3 - Verwendung von biologisch aktiv eingestellten Bakterien als Mittel zum Aufsaugen und zum biologischen Abbau von mineralischem öl und ähnlichen Schadflüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Mittels zum Aufsaugen von öl und von ähnlichen Schadflüssigkeiter. Ähnliche Schadflüssigkeitcn meint insbesondere auch Schneidöle, wie sie bei der spanabhebenden Bearbeitung von Metallen eingesetzt werden.

Die aus der Praxis bekannten Mittel zum Aufsaugen von Öl und von ähnlichen Schadflüssigkeiten sind Granulate aus expandiertem Perlite, expandiertem Vermiculite, aus Schaumkunststoff od. dgl. Sie sind zumeist durch Beigabe chemischer Substanzen für die Aufsaugung aufbereitet oder auf differenzierende Aufsaugung eingestellt, arbeiten aber stets rein physikalisch, nämlich über Oberflächen- und Kapillarkräfte aufsaugend. Sie wurden ursprünglich hauptsächlich als Mittel zum Aufsaugen von ausgelaufenen mineralischen Ölen verwandt, werden inzwischen aber immer mehr auch zum Aufsaugen anderer organischer Flüssigkeiten eingesetzt. Der Erfolg dieser Mittel zum Aufsaugen von mineralischem Öl und von ähnlichen Schadflüssigkeiten ist jedoch begrenzt, weil das öl bzw. die Schadflüssigkeiten nur zu einem Teil gebunden werden. Das ermöglicht zwar eine Beseitigung von ausgelaufenem mineralischem Öl oder ähnlichen Schadflüssigkeiten an der Artfallstelle, aber keine Sicherung nach Ablagerung. Es kann nicht ausgeschlossen werden, daß zumindest ein Teil des aufgenommenen mineralischen Öls oder der sonstigen Schadflüssigkeiten im Laufe der Zeit wieder frei wird, z. B. abgewaschen wird. Das gilt irisbesondere auch dann, wenn die Granulate in der Ablagerung im Laufe der Zeit Zerstörungen erfahren.

Allerdings sind auch biologisch aktiv eingestellte Bakterien als Mittel zum Aufsaugen und zum biologischen Abbau /on mineralischem öl und ähnlichen Schadflüssigkeiten bekannt (US-PS 38 43 517). Dabei wird eine besonders gezüchtete gefriergetrocknete Bakterienmasse verwendet und gegebenenfalls einschließlich Nährstoffen in poröse Trägermaterialien der schon genannten Art (expandiertes Perlite, expandiertes Vermiculite und dergleichen) eingebracht. Sie dringen in die Kapillaren ein. Ein derartiges Granulat wird auf das

ίο aufzusaugende Öl oder die sonstige Schadflüssigkeit aufgestreut Es wurde erwartet, daß damit die Voraussetzungen für eine bakterielle Zersetzung der Schadflüssigkeiten in den Trägerkapillaren gewährleistet sei. Die Erwartungen haben sich jedoch nicht erfüllt Das ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß in den engen Kapillaren der Trägermaterialien den Bakterien nicht hinreichend Sauerstoff für t. ine biologische Abbautätigkeit zugeführt werden kann. Ferner ist die Herstellung, insbesondere die Züchtung der Bakterienstämme und deren Lagerhaltung aufwendig.

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biologischen Aufbereitung von industriellen und/oder häuslichen Abwässern. Sie produzieren weitgehend aus eben Bakterien bestehenden Schlamm oder Überflußschlamm, der im Gegensatz zu Schlamm aus Vorkläranlagen mit abgeführten Feststoffen und dergleichen als Abwasser-Bakterienschlarpm bezeichnet wird. Es ist bekannt, diesen Abwasser-Bakterienschlamm zu Trokkengranulat aufzubereiten. Die Trocknung erfolgt bis zur Hygenisierung. Das bedeutet, daß die Bakterien bei der Trocknung abgetötet werden und nicht mehr biologisch aktiv sind. Sie stellen nur noch tote organische Materie dar. Trockengranulat dieser Art wird zumeist als Dünger eingesetzt. Jedenfalls hat Trockengranulat dieser Art die Probleme um das Aufsaugen una den biologischen Abbau von mineralischem Öl und anderen Schadflüssigkeiten bisher nicht beeinflußt. Andererseits bereitet die Beseitigung des als Oberschußschlamm anfallenden Abwasser-Bakterien-Schlammes beim Betrieb von Kläranlagen insbesondere bei der Stadtentwässerung besondere Probleme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein auf bakterieller Basis arbeitendes Mittel zum biologischen Abbau von mineralischen Ölen und ähnlichen Schadflüssigkeiten zu verwenden, welches ohne aufwendige Bakterienstamm-Züchtung hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung von durch schonende Trocknung von Abwasser-Bakterieⁿschlamm hergestellten Granulatkörnern, die eine Korngröße von bis zu 10 mm und einen Wassergehalt von 5 bis 15% aufweisen. Soll das Granulat für lange Lagerungszeiträume eingerichtet werden, bei Aufnahme von Wasser aber schnell ak:iv werden, so ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatkörner Beimischungen und/oder Anlagerungen von Bakteriennährstoffen, vorzugsweise auf der Basis von Stickstoff- und Phosphorverbindungen, enthalten. 7ur Beeinflussung der Aktivierbarkait einerseits, der Lagerjngsbeständigkeit andererseits lehrt die Erfindung weiterhin, den Granulatkörnern Beimischungen und/oder Anlagerungen von saüerstoffabgebenden Salzen beizumischen, insbesondere Beimischungen von Natriurriperborat und/oder Natriumper' carbonat und/oder Natriunlpersulfat. Durchdie Beigabe dieser Substanzen läßt sich fernerhin erreichen, daß das Granulat bei der Lagerung und beim Einsatz keine störende Geruchsbelästigung entwickelt. Im Rahmen

der Erfindung liegt es, den Granulatkömern Beimischungen von biologisch leicht abbaubaren organischen Stoffen, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis ι kg BSB5/kg Granulat beizugeben. Das kann vor der Trocknung und/oder vor der Granulierung geschehen.

Beim Einsatz empfiehlt sich eine Klassierung derart, daß nach Maßgabe zunehmender Viskosität des aufzusaugenden Öls bzw. der aufzusaugenden Schadflüssigkeilen mit gröberem Korn gearbeitet wird. Um zu verhindern, daß beim Einsatz oder bei der Manipulation des Granulates Staubbelästigung auftritt, empfiehlt die Erfindung, daß die Granulatkörner, insbesondere die feinkörnigen Granulatkörner, mit durch Besprühen aufgebrachten paraffinischen Kohlenwasserstoffen versetzt sind. Beim Einsatz kann eine Mischung des vorbeschriebenen Granulates aus Abwasser-Bakterienschlamm einerseits, körnigen Ölaufsaugmitteln auf Basis von expandiertem Perlite, Vermiculite od. dgl. andererseits für den angegebenen Zweck verwendet werden.

Die Erfindung geht von der überraschenden Tatsache aus, daß Abwasser-Bakterienschiamm so vorsichtig getrocknet werden kann, daß die Bakterien weitgehend biologisch aktiv bleiben, — jedoch in dem Granulat über lange Zeit warten können, bis mit dem Aufsaugen von mineralischem öl und/oder andere Schadstoffen ihre Aktivität geweckt wird und ein Abbiu dieser Substanzen erfolgt Überraschend sind aber auch die hohe Aufsaugkraft und die durch Aufsaugen adsorbierbare Menge an Öl und ähnlichen Schadflüssigkeiten. Dabei ist das Granulat lange lagerfähig, ohne das eine störende Umweltbeeinflussi ig durch Geruchsbelästigung od. dgl. in Kauf genommen werden müßte. Im einzelnen ist zur Erläuterung der Erfindung folgendes vorzutragen:

Der Abwasser-Bakterienschlamm, mit dem erfindungsgemäß gearbeitet wird, enthält Aerobier, aber auch Anaerobier bzw. thermophile Bakterier.stämme. Die hergestellten Granulate kann man als sedimentierte Anhäufungen von Körpern definieren, die aus gleichsam zusammengekittetep jedoch in Wasser dispergierbaren Konglomeraten aus getrockneten Bakterien bestehen. Das Granulat kann, wie bereits erwähnt, ohne nachteilige Veränderungen transportiert und gelagert werden. Die Körnung ist durch Verkleinerungsmaßnahmen dem speziellen Verwendungszweck unter Berücksichtigung der Viskosität des aufzunehmenden mineralischen Öls bzw. der aufzunehmenden ähnlichen Schadflüssigkeit einzurichten. Das Schüttgewicht des Granulates beträgt je nach Korngröße ca. 300 bis 700 g pro Liter. Die Wasseraufnahmekapazität beträgt ca. 180Gew.-%. Die Aufnahmekapazität für organische Flüssigkeiten wie mineralische Öle und sonstige Schadflüssigkeiten beträgt, in Abhängigkeit von der Korngröße, bis zu 50 Gew.-%. Von der Provenienz her oder durch Beigabe enthält das Granulat auch die für die Bakteiien lebensnotwendigen Nährstoffe auf der Basis von insbesondere Stickstoff- und Phosphorverbindungen. Das Kohlenstoff/Stickstoff/Phosphor-Verhältnis hegt etwa im Rahmen 100 :5 :1. Eine Behandlung der Bakterien mit Kalk wird wegen der hohen Alkalität praktisch vermieden. Zur Ausfällung bzw. Agglomerat tion der Bakterien zwecks Erreichung einer besseren Filtrierfähigkeit können als Hilfsmittel statt Kalk auch bekannte organische Flockungsmittel (z. B. auf der Basis Von Polyacrylaten) verwendet werden. Derartige Hilfsstoffe werden z. B. bei der Kohleaufbereitung zur Ausfällung von Feinstschlämmen verwandt. Besonders geeignet ist im übrigen das Sprühtrocknungsverfahren, welches auch zur Schlammtrocknung bei Anlagen für die biologische Abwasserreinigung an sich bekannt ist. Der Trocknungsvorgang muß nämlich einerseits sehr schnell und andererseits hinreichend schonend geführt werden. Zweckmäßig wird, wenn es der Einsatz des Granulates verlangt, mit Abwasser-Bakterienschlämmen gearbeitet, die Coli-Bakterien nicht oder lebende Coli-Bakterien nicht mehr enthalten. — Durch Versuche läßt sich unschwer ermitteln, ob und in welchem Maße

ίο nach einem solchen Trocknungsvorgang an Abwasser-Bakterienschlamm die Bakterien noch biologisch aktiv sind. Jedenfalls sind die erfindungsgemäß zu verwendenden Bakteriengranulate über Jahre hinaus lagerbar, wenn der Wassergehalt in den angegebenen Grenzen unJ unter 15 Gew.-°/o gehalten wird. Die ursprüngliche Aktivität der Bakterien stellt sich innerhalb kurzer Zeit wieder ein, wenn Wasser und biologisch abbaubares Material zugesetzt und entsprechend dem Bedarf Luftsauerstoff eingebracht wird, — was durch Diffusion regelmäßig von selbst erfolgt Zur Erfindung gehörende Versuche haben festgestellt, daß diejenige Zeitspanne bei der Trocknung, während der eine erhöhte Temperatur auf Bakterien einwirkt, kritisch ist um das Absterben der Bakterien zu verhindern. Es läßt sich im übrigen regelmäßig dadurch umgehen, daß den Bakterien in der beschriebenen Weis? vor dem Trocknungsprozeß bio.ogisch abbaubares Material in Mengen von ca. 0,1 bis 1 kg BSBs/kg Bakterien zugesetzt wird. Hierzu geeignete Substanzen sind z. B.

kurzkettige Alkohole. Die Einwirkungszeit bis zu Beginn des Trocknungsprozesses sollte zwischen 0,5 und 10 Stunden liegen.

Üblicherweise entstehen durch Bakterien in Verbindung mit Wasser und organischen Stoffen übelriechende, gasförmige Verbindungen. Als besonders unangenehme Geruchsbildner sind Thioalkohole, Mercaptane sowie deren Oxydationsprodukte Dialkylsulfide als auch Dialkylderivate des Schwefelwasserstoffes bekannt. Die besonders widerwärtig riechenden Dij'kylsulfide entstehen bekanntlich meistens aus Thioalkoholen, wenn diese durch mild wirkende Oxydationsmittel wie Luft allmählich oxydiert werden.

Es sind eine Reihe von Vorschlägen zur Desodorierung chemischer Verbindungen, insbesondere im Zusammenhang mit Sc ,lammen aus biologischen Kläranlagen, die zur Ablagerung anstanden, bekannt geworden. So wurden z. B. thermische Behandlungen bei höheren Temperaturen vorgenommen und weiterhin auch in Verbindung mit Wasser bzw. Feuchtigkeit chlorentwickelnde Chlorsauerstoffverbindungen wie Natriumchlorit. Natriumhypochlorid, Calciumhypochlorid, Chlordioxyd, Toluolsulfonchloramidnatrium u. a. zugesetzt. Mit diesen und ähnlich wirkenden Mitteln ließ sich zwar eine Desodorierung erreichen, es mußte aber in Kauf genommen werden, daß dabei die Bakterien abgetötet wurden. Schließlich fand dieser Nebeneffekt sogar eine ausgesprochen positive Bewertung. Im Gegensatz dazu sollen gemäß der Konzeption der erfinderischen Verwendung zwar auch unangenehme Gerüche beseitigt, aber dabei nicht die Bakterien getötet sein, da diese in granulierter Verwendungsform dazu dienen sollen, organische Verbindungen bzw. ölige Stoffe biologisch abzubauen. Überraschenderweise lassen sich durch die angegebenen Beimischungen von sauerstoffabgebenden Salzen zu dem Bakteriengranulat alle unangenehmen Gerüche ohne Minderung der Bakterienaktivität beseitigen. — Diesem Vorschlag der Erfindung kommt daher besondere Bedeutung zu.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Granulate sind vielseitig einsetzbar. Es ergibt sich ein breites Anwendungsspektrum zur Unschädlichmachung anfallender organischer Abfallstoffe, wie sie im Rahmen der Erfindung kurz als mineralische öle und ähnliche Schadflüssigkeiten bezdchnet werden. Hierunter fallen z. B. Produkte, die bereits von herkömmlichen ölaufsaugmitteln aufgenommen werden, als auch solche, die mit üblichen ölaufsaugmitteln nicht unschädlich gemacht werden können. Auch Werkstattböden in der metallverarbeitenden Industrie,· die mit sogenannten Spritzböden beaufschlagt werden, können mit dem erfindungsgemäßen Granulat behandelt werden, und zwar insbesondere dann, wenn in der beschriebenen Weise übliche ölaufsaugmittel in Form von expandiertem Perlite oder expandiertem Vermiculite beigegeben sind. Während sich grobkörniges Granulat hauptsächlich zur Aufnahme konzentrierter ölmengen eignet, ist bei dünnen Ölschichten zwecks besserer Verteilung die Anwendung eines feinkörnigen Granulates empfehlenswert. Bei Einsatz des schon erwähnten Sprühtrocken-

■; Verfahrens ist der Anfall von feinkörnigem Granulat ohnehin gewährleistet Andererseits kann es durch Nachmahlung hergestellt werden. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß ein erfindungsgemäßes verwendetes Granulat, hat es mineralisches Öl oder

ίο andere Schadstoffe aufgenommen, ohne weiteres einer Deponie zugeführt werden kann, wo der biologische Abbau abläuft. Insbesondere bedarf es nach der Erfindung keiner besonderen Züchtung von Bakterienstämmen einerseits und es wird auf einfache Weise zur Beseitigung des bei Kläranlagen anfallenden Oberschußschlammes andererseits beigetragen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verwendung von biologisch aktiv eingestellten Bakterien als Mittel zum Aufsaugen und zum biologischen Abbau von mineralischem öl und ähnliehen Schadflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß hier durch schonende Trocknung von Abwasser-Bakterienschlamm hergestellte Granulatkörner, die eine Korngröße von bis zu 10 mm und einen Wassergehalt von 5 bis 15% aufweisen, eingesetzt werden.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatkörner Beimischungen und/oder Anlagerungen von Bakteriennährstoffen, vorzugsweise auf der Basis von Stickstoff- and Phosphorverbindungen, enthalten.

3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatkörner Beimischungen und/oder Anlagerungen von sauerstoffabgebenden Salzen, insbesondere Beimischungen von Näifiurfipcfuöräi üfiu/öucr inäinürTipcrCärbonat und/oder Natriumpersulfat, enthalten.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatkörner Beimischungen von biologisch leicht abbaubaren organischen Stoffen, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 1 kg BSBs/kg Granulat, aufweisen.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatkörner, insbesondere die feinkörnigen Granulatkörner, mit durch Besprühen aufgebrachten paraffinischen Kohlenwasserstoffen versetzt sind.