DE3931749A1 - Verfahren zur herstellung eines bindemittels in form von partikeln aufgeschaeumter kunststoffe, wie zum beispiel polystyrol, zur entfernung von insbesondere kohlenwasserstoffen aus gasen, pasten und pumpfaehigen medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels in Form von Partikeln aufgeschäumter Kunststoffe wie zum Beispiel Polystyrol zur Entfernung von insbesondere Kohlenwasserstoffen aus Gasen, Pasten und pumpfähigen Medien.

Insbesondere ist die Erfindung auf die Beseitigung und Abtrennung von Öl und ähnlichen Substanzgemischen aus diesen Medien gerichtet.

Im Laufe der letzten Jahre ist die Gefahr, insbesondere durch auslaufendes Öl, Benzin oder ähnliche Stoffe immer brisanter geworden. Infolge der stetig wachsenden Lade­ kapazität von Tankschiffen ist die Gefahr ständig ge­ wachsen, daß bei Havarien nicht nur das betroffene See­ gebiet sondern auch die angrenzenden Küstenstreifen bei­ nahe irreversibel geschädigt werden.

Weltweite Bemühungen, dieses Problem in den Griff zu be­ kommen haben bisher nicht die erwünschten Erfolge ge­ zeitigt. Bekannte Verfahren dieser Art betreffen zum Beispiel die Zugabe von Emulgatoren, von hydrophobem Kiesaggregat oder auch die Verwendung von porösen, kör­ nigen oder faserigen Materialien als Absorbtionsmittel. Beispiele derartiger Materialien sind Holzspäne, Kork­ späne, Schaumkunststoffe und Zellulosematerialien. Die Verwendung dieser Materialien hat den Nachteil, daß sie vorzugsweise Wasser und nur in kleinem Umfang Öl ab­ sorbieren, wenn sich die Ölphase in unmittelbarer Nähe der Wasserphase befindet, was bei Havarien von Schiffen der Fall ist.

Aus der DE-OS 29 03 056 ist ein Verfahren zur Bindung derartiger Kohlenwasserstoffe bekannt, bei dem als Bin­ demittel ein Kunststoff-Hartschaum auf Basis Polystyrol verwendet wird, der durch Zerreißen und Zerkleinern zu Partikeln einer Größe von 0,5 bis 15 mm zerteilt ist.

Beim Aufschäumen eines derartigen Kunststoff-Hartschau­ mes werden trotz erheblicher ökologischer Bedenken immer noch Stoffe wie Pentan oder Frigen verwendet, die in Verdacht stehen, sowohl die Ozonschicht in der Erdatmos­ phäre zu zerstören (Ozonloch) als auch den Treibhaus­ effekt zu verstärken.

Bei der Extrusion bzw. Aufschäumung dieser Kunststoffe entstehen kugelförmige Partikel mit einer festen, prak­ tisch undurchdringlichen Außenhaut. Das ist erwünscht, wenn die aufgeschäumten Kunststoffe zur Herstellung von zum Beispiel Verpackungsmaterial verwendet werden. Der­ artige Partikel sind jedoch infolge ihrer festen Außen­ haut zum Binden der oben angeführten Stoffe ungeeignet. Daher müssen sie in einem weiteren Verfahrensschritt insbesondere auf mechanische Weise nachbehandelt werden, so daß die feste Außenhülle aufgebrochen wird. Das ge­ schieht gemäß dem vorbekannten Verfahren durch Zer­ reißen, Reiben oder Zerkleinern der Partikel.

Obwohl derartig präparierte Partikel einen gewissen Auf­ saug- bzw. Absorbtionseffekt aufweisen, reicht dieser im praktischen Einsatz jedoch in der Regel nicht aus.

Ein weiterer Nachteil derartig aufbereiteter Partikel besteht darin, daß beim Zerreißen bzw. Reiben elektro­ statische Aufladungen der Partikel nicht auszuschließen sind, so daß Gefährdungen durch Funkenbildung an der Un­ fallstelle zu erwarten sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren der eingangs genannten Art so zu führen, daß das Bindemittel technisch unaufwendiger hergestellt werden kann und ökologische und andere Gefährdungen auf ein Minimum begrenzt sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Aufschäumen des Kunststoffes lediglich ein Sauerstoff/ Stickstoffgemisch als Treibmittel eingesetzt wird.

Das hat zum einem den Vorteil, daß bei der Herstellung keine umweltgefährdenden Stoffe verwendet werden. Der Hauptvorteil ist jedoch, daß sich beim Aufschäumen erst gar keine isolierende Haut um die Partikel bildet. Unter dem Einfluß des Sauerstoff/Stickstoffgemisches zer­ platzen die Partikel bereits und bilden somit ein porö­ ses Element mit sehr großer Oberfläche.

Dadurch daß diese Partikel keiner mechanischen Nachbe­ arbeitung bedürfen, sind auch elektrostatische Aufla­ dungen ausgeschlossen.

Die so hergestellten Partikel werden auf geeignete Weise in dem zu behandelnden Gebiet ausgebracht. Sie werden beispielsweise durch einen Wirbeleffekt in das zu be­ handelnde Medium eingemischt und so lange in Kontakt ge­ halten, bis das Bindemittel die zu entfernende Substanz absorbiert hat. Dann wird das mit Substanz beladene Bin­ demittel aus dem Medium abgezogen und Substanz und Binde­ mittel voneinander zur Wiederverwendung getrennt. Das Einmischen kann aber auch ohne Wirbeleffekt erfolgen, zum Beispiel durch Aufstreuen auf die Oberfläche oder durch Zuführen von unten, zum Beispiel mittels eines Rohres. Dann treibt das Bindemittel hoch, bricht mit dieser Kraft die Oberfläche und bindet die Substanz.

Es hat sich herausgestellt, daß mit Hilfe des erfin­ dungsgemäßen Bindemittels die bei ausgelaufenem Kraft­ stoff freiwerdenden gefährlichen Dämpfe und Gerüche ge­ bunden werden. Dadurch wird die Brandgefahr an der Un­ fallstelle erheblich gemindert. Hierzu wird auf den aus­ gelaufenen Kraftstoff das erfindungsgemäße Bindemittel gestreut, welches dann mit normalem Löschschaum abge­ deckt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß es infolge seiner unaufwendigen Durchführung direkt am Unfallort angewendet werden kann. Zum Beispiel an Bord eines Öltankschiffes kann eine Vorrichtung zum Ex­ trudieren des erfindungsgemäßen Bindemittels installiert sein. Bei einem Unfall wird dann die Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt, und das so hergestellte Bindemittel kann direkt über die Unfallstelle verteilt werden.

Neben dem zeitlichen ergibt sich als weiterer Vorteil, daß das zur Herstellung des Bindemittels vorgesehene Ausgangsmaterial wesentlich weniger Platz beansprucht als die gemäß dem vorbekannten Verfahren hergestellten einsatzbereiten Partikel, so daß die für den Rohstoff zur Verfügung zu stellende Ladekapazität relativ klein sein kann.

Es kann vorgesehen sein, daß bei einem Unfall die Ex­ trusionsvorrichtung automatisch eingeschaltet wird und praktisch ohne Zeitverlust mit der Bindung des ausge­ laufenen Schadstoffes begonnen werden kann.

Infolge der wesentlich höheren Porösität des erfindungs­ gemäßen Bindemittels ist zum einem die Bindungsgeschwin­ digkeit größer als bei den vorbekannten Bindemitteln. Andererseits ist aber auch die Absorbtionskapazität in­ folge des höheren Aufschlußfaktors der Partikel gestei­ gert, etwa um den Faktor 2.

Gemäß dem Merkmal des Anspruches 2 beträgt das Verhält­ nis von Stickstoff zu Sauerstoff 80 zu 20%, was der Zu­ sammensetzung von Luft entspricht. Zur Durchführung des Verfahrens brauchen daher keine weiteren platzintensiven Mittel mitgeführt zu werden, da das Treibmittel Luft direkt aus der Atmosphäre entnommen wird.

Versuche haben ergeben, daß die Aufnahmefähigkeit des vorbekannten Bindemittels das 50-fache des Bindemittel­ eigengewichtes beträgt, während der Faktor beim erfin­ dungsgemäßen Bindemittel erstens höher liegt und zweitens die Absorbtion erheblich schneller vor sich geht.

Obwohl die Absorbtionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Bindemittels in allen Anwendungsfällen äußerst zufrie­ denstellende Werte aufweist, können im Bedarfsfalle speziell behandelte Kunststoffe eingesetzt werden, wie sie zum Beispiel aus der DE-OS 29 03 056 bekannt sind.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels in Form von Partikeln aufgeschäumten Kunst­ stoffes wie zum Beispiel Polystyrol zur Ent­ fernung von insbesondere Kohlenwasserstoffen aus Gasen, Pasten und pumpfähigen Medien, da­ durch gekennzeichnet, daß zum Aufschäumen des Kunststoffes lediglich ein Sauerstoff/Stick­ stoffgemisch als Treibmittel eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis von Stickstoff zu Sauerstoff 80% zu 20% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polystyrol-Hartschaum ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat-Hart­ schaum ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein kernsulfonierter Polystyrol-Hartschaum ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein sekundärer aluminiumtragender Poly­ styrol-Hartschaum ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein mit einer Carbonsäure, einem Amin, einem Alkohol oder einem Ester behandelter Poly­ styrol-Hartschaum ist.