DE4110491A1 - Oelbindemittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölbindemittel zur Be­ kämpfung ölverseuchten Wassers, Reinigung ölverschmutz­ ter Oberflächen wie menschlicher Haut, Strände, Tier­ körper, Pflanzen, Tanks usw.

Technische Beschreibung

Bei dem Ausgangsstoff handelt es sich um das polyme­ risierte Styrol "STYROPOR" (Polystyrol-geschäumt, ex­ pondiert).

2. Verarbeitung

Der Ausgangsstoff bedarf zum Zwecke seiner speziellen Anwendung der Weiterverarbeitung. Dieser muß zu einem maximal 1-3 mm großen Granulat verarbeitet werden. Die Verarbeitung erfolgt auf mechanischem Wege.

3. Anwendung

Das Endprodukt kommt als Mittel zur Adsorption/Absorp­ tion von Ölen aller Art (insbes. Rohöl, Heizöl/Diesel, Benzin, Altöl, Pflanzliches Öl, synthetisches Öl, Bitumen), Gemische einzelner oder mehrerer der genannten Öle zur Anwendung und dient so der Isolation des/der Öle von es/sie umgebenen bzw. mit ihm/ihnen vermischten Stoffen (insbes. Flüssigkeiten wie insbes. Wasser) und der Rei­ nigung letztgenannter Stoffe von dem/den Ölen.

Stand der Technik

Bei den auf dem Markt vorhandenen Mitteln/Verfahren zur Bekämpfung von Ölkatastrophen auf dem Wasser sind zu unterscheiden:

• 1. Dispergatoren (chemische Flüssigkeiten aus Deter­ gentien = synthetische Tenside und anderen Lösungsmit­ teln). Sie haben die Funktion, das Öl im Wasser fein zu verteilen, um Voraussetzungen für einen biologisch­ en Abbau zu schaffen. Das toxische Öl in Verbindung mit dem toxischen Lösungsmittel sinkt auf den Grund ab.
  Sind Ölschichten durch Verdunstung zähflüssig geworden, wirken die Dispergatoren nicht mehr. Diese legen sich auf den Ölfilm, ohne sich mit diesem zu verbinden. Bei Windstille und bei bewegter See zeigt sich ebenfalls kaum eine Wirkung. Sie funktionieren nur bei Windstär­ ken zwischen 3 und 4. Durch die chemischen Stoffe wer­ den die Molekularstrukturen des Öls aufgesprengt, wo­ durch dieses absinkt, was eine Anwendung in flachen Ge­ wässern fast unmöglich macht.
  Bei verwässerten Ölen erzielen die chemischen Lösungs­ mittel ebenfalls keine Wirkung. Ihre Wirksamkeit ist nur unmittelbar nach Ausdehnung des Öls auf der Wasser­ oberfläche festzustellen. Ist aufgrund günstiger Ver­ hältnisse eine Anwendung möglich, stellt die richtige Dosierung ein weiteres, großes Problem dar. Es ist ei­ ne spezielle Abstimmung auf die jeweilige Ölsorte not­ wendig.
• 2. Sedimentationsmittel (wie Gips, Sand, Schlacke, Kreide, Torf, Tonerde etc.). Sie absorbieren Öl, nehmen aber selbst soviel Wasser auf, daß sie auf den Grund absin­ ken.
  Neuere, noch in der Erprobung befindliche Mittel wie "GEES 67", können zudem erst dann effizient zum Ein­ satz kommen, wenn der aufliegende Ölfilm ausreichend dünn ist, was gegebenenfalls durch vorheriges Absaugen erreicht werden muß. Eine Verwendung an Land entfällt. Das abgesunkene Öl geht verloren.
  Ein weiteres Mittel ist mit Metallsplittern angerei­ cherter Stoff, der mittels Elektromagneten nach Bin­ dung des Öls wieder entfernt wird. Aber auch hier sinkt das Material auf den Grund.
• 3. Bakterien. Dieses Verfahren ist ökologisch ver­ tretbar aber ökonomisch uninteressant. Die Bakte­ rien benötigen optimale Mengen an Sauerstoff, Phos­ phor, Stickstoff, die unter natürlichen Verhältnis­ sen kaum gegeben sind. Durch die Ölschicht ent­ steht ein anaerober Zustand, der alle Arbeitsvor­ gänge für die Bakterien noch verschlechtert und un­ ter Luftabschluß arbeiten die Bakterien nicht. Be­ reits geringe Wärme läßt sie ebenfalls untätig sein. Damit die Bakterien überhaupt gut arbeiten können, muß das Wasser in Bewegung sein, der Säuregrad stim­ men und die Zusammensetzung des Öls soll den physio­ logischen Bedürfnissen der Bakterien exakt entsprech­ en. Substanzen, wie ringförmig gesättigte Kohlenwas­ serstoffe und Aromaten sind für Mikroorganismen sehr toxisch.
• 4. Abfackeln. Hier wird die Öllache entzündet und ver­ brannt. Auch dieses Verfahren ist ökologisch sehr be­ denklich und ökonomisch nicht interessant. Diese Me­ thode läßt sich nur in den ersten Tagen bei günstigem Wetter durchführen, wobei nur die leicht entflammbaren Substanzen verbrennen und die anderen Bestandteile des Öls das Wasser verseuchen. Die giftigen Verbindungen aus dem Verbrennungsprozeß entweichen in die Atmosphäre und verursachen eine enorme Luftverschmutzung, die Verbren­ nungsrückstände verseuchen das Meer.
• 5. Absaugen. Bei diesem Verfahren verdunstet doppelt so­ viel Öl wie abgesaugt wird und vom Wasser, wie auch vom Öl, wird die gleiche Menge aufgesaugt. Das Verfahren ist ökologisch bedenklich und ökonomisch uninteressant.
• 6. Hochdruckaggregate. Diese Methode läßt sich nur an Küsten durchführen und ist ökologisch bedenklich und ökonomisch uninteressant. Die Kleinstlebewesen werden völlig vernichtet und das weggespritzte Öl landet wieder im Wasser, wo der zerstörende Kreislauf von vorn beginnt.
• 7. Laserkanonen. In der Literatur wird das Verfahren als nutzlos, teuer und kompliziert beschrieben.
• 8. Putzwolle, Putzlappen, Papierfetzen etc..., sind an der Küste von Alaska, nach dem Unfall der Exxon-Valdez, im Einsatz.
• 9. Schwimmende Barrieren. Sie sind als Hilfsmittel zweck­ mäßig aber ihr Einsatz ist nur unmittelbar nach einem Un­ glück und bei günstigen Wind- und Wetterverhältnissen mög­ lich. Das Öl wird nur eingegrenzt und die Öllache muß wei­ terhin entsorgt werden.
• 10. Flugzeuge und Klappschiffe. Als Hilfsmittel sind sie durchaus geeignet aber nur bei guten Wetterverhältnissen einsatzfähig und wenig effizient.

Kritik des Standes der Technik

Wie der Stand der Technik zeigt, existieren zwar sehr viele Verfahren/Mittel, die der Ölbindung auf dem Wasser dienen, aber alle verschiedene Nachteile in sich vereinen, wie z.Bsp. das Absinken (Folge: das Öl geht verloren, es folgen ökologische Beeinträchtigungen, es ist ökonomisch unin­ teressant), die Verwendung von sehr großen Mengen Binde­ mittel pro Quadratmeter, die Aufnahme von Wasser durch die Bindemittel oder Absaugverfahren, die Verbindung von meist mehreren Verfahren bei einer einzigen Katastrophe und die Tatsache, daß die meisten Bindemittel nicht recyclefähig sind.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ökonomische Effizienz und Praktikabilität zu erreichen und ökolo­ gische Schäden weitgehendst zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merk­ male des Patentanspruchs gelöst.

Ergänzend zu der Kennzeichnung/Beschreibung des Patentanspruchs sei bemerkt, daß die Größe des Gra­ nulats zu Erzielung der gestellten Aufgabe wesent­ lich ist. Die ideale Flockung des Styropors als Gra­ nulat besitzt die Größe von 1-3 mm.

Die Bindungseigenschaft ist bei größerer Flockung nicht mehr vorhanden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß diese:
1. aus einem hoch saug- und dauerhaft schwimmfähigen Werkstoff besteht, der aus organischen Materialien, auf der Basis natürlicher Rohstoffe als Mehrfachkom­ ponentengemisch mit hydrophoben und oleophilen Ei­ genschaften hergestellt ist;
2. sich chemisch und biologisch neutral verhält und so­ mit weder umwelt- noch gesundheitsschädlich ist;
3. formstabil, auch nach Auspressung des Öls, verrottungs­ fest, feuchtigkeitsunempfindlich, nicht aggressiv ist und keine schädlichen Emissionen an Wasser Bo­ den oder Luft abgibt und mit Wasser oder Erde ab­ solut keine Verbindung eingeht; das Bindematerial läßt sich im Freien lagern;
4. die Bindekapazität gegenüber Ölen verschiedenster Viskositäten und Zusammensetzungen (von Rohöl bis hin zu Speiseöl) in folgendes günstiges Verhältnis setzt: 1 Teil PROTECTA 2 bindet 12 Teile Öl.
Bei diesem Vorgang werden keine material-struktur­ ellen Veränderungen in Gang gesetzt und keine zu­ sätzlichen toxischen Substanzen entwickelt oder ans Wasser, Luft oder Erdreich abgegeben; es besteh­ en keine Gefahren für Salz- oder Süßwasser, Ober­ flächen-oder Grundwasser;
5. die Verklebungseigenschaften der gebundenen Öle aufhebt, wodurch keine Gefahr mehr besteht für Fauna, Flora, Erdreich, Material, Mensch;
6. sämtliche Oberflächen, z. B. Hände, Tiere, Pflanzen ohne zusätzlichen Einsatz von Wasser oder ähnlichen Säu­ berungsmitteln reinigt;
7. bis zu 99% des Öls auf dem Wasser aufsaugt ohne nach dem Aufsaugen abzusinken und ohne dabei sein Volumen zu verändern;
8. die Öle, je nach Viskosität, innerhalb 1/2 Minute bis zu 5 Minuten aufsaugt und bindet; eine bewegte Wasseroberfläche beschleunigt den Bindevorgang;
9. sämtliche Öle bei dünnem und bei dickem Ölteppich bindet; die Adsorption ist temperaturunabhängig;
10. das Öl nach einer Bindung fast unbegrenzt hält, ebenso die Schwimmfähigkeit und die reduzierte Hafteigenschaft; dadurch wird das Bindematerial transport- und lagerfähig;
11. eine Rückgewinnung von den gebundenen Ölen durch zentrifugale, druckabhängige oder Ultraschall-Ver­ fahren etc. gewährleistet;
mindestens 90% des gebundenen Öls sind je nach Ab­ scheidungsverfahren rückgewinnbar;
12. nach der Auspressung des Öls mehrmals wieder verwend­ bar ist;
13. keinerlei Dosierungsprobleme aufwirft;
14. sämtliche Öle in Tief- und Niedrigwasserzonen auf­ saugt; bei ungünstigen Wind-, Wetter- und Wasser­ verhältnissen funktioniert;
15. keiner besonderen Abstimmung auf das zu absorbieren­ de Öl bedarf, genauso unwichtig sind die Wasserverhält­ nisse hinsichtlich des Sauerstoffgehalts, der Mineral­ stoffe und Spurenelementen etc.;
16. auf dem Meer, auf Seen, Flüssen und auf dem Land (falls das Öl an Land noch nicht versickert ist, funktioniert;
17. nach mehrfachem Gebrauch, ökologisch unbedenklich und falls es das gebundene Öl erlaubt, verbrannt werden kann (z.Bsp. in Müllverbrennungsanlagen, Kraftwerken, Ölverbrennungsanlagen);
18. nach mehrfachem Gebrauch in die Bitumenherstellung einbezogen werden kann;
19. nach der Ölbindung auf der Wasseroberfläche den geschlossenen Ölteppich aufreißt und somit durch­ lässig werden läßt; dadurch wird eine Besonnung Belüftung und Begasung des Wassers wieder gesichert und die biologischen Aktivitäten im Wasser können wieder stattfinden;
20. es verhindert, daß - falls durch unvorhergesehene Umstände eine größere Menge an Land gespült wird - kein Schaden für das Erdreich entsteht, da das Öl- Bindemittel-Gemisch keine Ölanteile mehr an das Erdreich abgibt, selbst wenn es dort mehrere Monate lagert;
21. ihre Anwendung auch im Abwasserbereich bei Kläran­ lagen u.ä. als Filtermaterial finden kann.

Ausführungsvorschlag

PROTECTA 2 ist als Granulat in loser und verpackter Form bei Ölunfällen einsetzbar. Das Bindematerial ist in losem Zustand auf die Öllache aufstreubar, unter die Ölfläche - mittels Luftdruck - aus einem Schiff zu blasen, wobei der Ölteppich angehoben und gebun­ den wird.

Weiterhin ist PROTECTA 2 in abgepacktem Zustand, wie z. B. sack-, kissen-, matten- oder schlauchähnlichen For­ men, wobei die Verpackungsform eine durchlässige Ge­ webestruktur besitzen muß, auf die Ölfläche aufzubring­ en. Die Verpackung soll aus Zellstoff oder handelsüb­ lichen Kunststoffnetzen bestehen.

Nachdem PROTECTA 2 das Öl aufgesaugt hat, kann es mittels konventionellen technischen Verfahren abge­ saugt, abgeschöpft oder eingesammelt werden.

In losem Zustand ist eine komprimierte Verpackung von 1 Kubikmeter PROTECTA 2, in Folie verschweißt, für den Transport von Handhabung und Logistik empfehlens­ wert.

Claims (1)

1. Ölbindemittel, insbesondere zur Bekämpfung ölverseuchten Wassers, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel seine ölbinden­ den Eigenschaften erst nach mechanischer Veränderung (maschinelle Zerkleinerung durch Zerreiben, Zerreißen, Zerschneiden, Vermahlen) des Ausgangsstoffes Styropor in etwa maximal 1 bis 3 mm große flockige, granulatartige Einzelstückchen des zur speziellen Anwendung bestimmten Endproduktes/Er­ findung erhält, sodann auf das ölverseuchte Wasser auf­ gebracht, mit ihm vermischt oder unter dessen Ober­ fläche verbracht wird (in losem Zustand oder in was­ serdurchlässigen Behältnissen zu größeren Einheiten gebündelt), wodurch das Öl von der Trägerflüssigkeit isoliert wird, seine Verklebungsneigung verliert, sich mit dem Mittel zusammenklumpt und bis zur Ernte oder sonstiger Entsorgung auf der Wasseroberfläche schwimmt.