DE4413850A1 - Verfahren zur Beseitigung von öligen Substanzen durch Aufsaugen und Verdicken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von öligen Substan­ zen, die in kompakter Form vorliegen oder sich auf festen oder flüssigen Oberflächen befinden, durch Verdicken bzw. Aufsaugen.

Ölige Substanzen und Produktionsabfälle, die einer thermischen Verwertung zugeführt werden sollen, müssen oft aus Handhabungsgründen verdickt wer­ den, damit nicht bei der thermischen Behandlung dünnflüssiges Produkt unkontrolliert in die Ausmauerung des Ofens oder dgl. tritt und zu Be­ triebsstörungen führt. Hierzu können z. B. Verdickungsmittel auf orga­ nisch-natürlicher Basis wie z. B. Torf oder Rindenmulch verwendet werden.

In allen Betrieben, wo Flüssigkeiten gehandhabt werden, kann es außerdem z. B. über Pumpen oder Flansche oder bei Befüll- und Entleervorgängen zu Leckagen oder Produktaustritten kommen. Die ausgetretene Flüssigkeit kann das gehandhabte Produkt selbst und/oder auch z. B. die Schmierflüssigkeit der Pumpe sein. Die Leckagen werden üblicherweise in Pumpentassen aufge­ fangen. Falls diese Pumpen im Freien stehen, kommt es auch zur Ansammlung von Regenwasser in diesen Pumpentassen. Um dieses Regenwasser der allge­ meinen Werkskanalisation zuführen zu können, muß es frei von öligen Sub­ stanzen sein. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Leckverluste der Pumpen aus den Pumpentassen regelmäßig mit Öl-Bindemitteln aufgenommen werden, oder daß vor Ablassen des Regenwassers zur Kanalisation die Kon­ tamination von der Wasseroberfläche durch Öl-Bindemittel entfernt wird. Aus Gründen der Arbeitsqualität und Sauberkeit am Arbeitsplatz empfiehlt sich dieses Vorgehen auch bei Pumpen in Gebäuden.

Auf ähnliche Weise, wenn auch mengenmäßig in größerem Umfang, wird ver­ fahren, wenn durch einen Unglücksfall größere Mengen öliger Substanzen auf Verkehrswege - seien es Straßen, Schienen oder Wasserstraßen - gelan­ gen oder durch Undichtigkeit eines Tanks ölige Substanzen in die Tanktas­ se ausfließen.

Die dazu erforderlichen Öl-Bindemittel befinden sich in großer Zahl auf dem Markt (siehe GEFÄHRLICHE LADUNG 36, 298 (1991)). Es handelt sich da­ bei ausnahmslos um Stoffe mit großer innerer Oberfläche, die entweder schon von Natur aus vorhanden ist, oder durch gezielte Behandlung erzeugt wird. Bei den eingesetzten Stoffen lassen sich organische und anorgani­ sche Bindemittel unterscheiden. Bei den anorganischen Bindemitteln kommen Kieselsäure, Aluminium- und Calciumsilikate sowie Calciumsulfat in Be­ tracht, die durch ihre leicht erzielbare große innere Oberfläche bekannt sind. Neben der häufig recht aufwendigen Herstellung zum Erhalt eines zufriedenstellenden Ölbindevermögens können alle anorganischen Ölbinder nicht rückstandsfrei verbrannt werden und die anfallende Asche kann Entsorgungsproblem verursachen. Häufig liegt der Heizwert des mit Öl ge­ tränkten Bindemittels - vor allem in Gegenwart von Wasser - unter 10 MJ/kg, so daß beim Verbrennen keine thermische Reststoffverwertung mehr vorliegt, sondern eine genehmigungspflichtige Abfallverbrennung. Nach Inkrafttreten der TA Siedlungsabfall kommt eine Deponierung des öl­ haltigen anorganischen Bindemittels ebenfalls nicht mehr in Frage, da zu erwarten ist, daß ein brauchbares Öl-Bindemittel nach Benutzung mehr als 5% brennbare Stoffe enthalten muß.

Die organischen Öl-Bindemittel lassen sich fast rückstandsfrei verwerten. Bei ihnen handelt es sich um verschiedene, aufwendig für diesen Zweck hergestellte Kunststoffe wie beispielsweise Polypropylene, Polyurethane oder Phenolharze. Auch Naturstoffe werden als organische Ölbinder einge­ setzt. Hier seien Kiefernrinde und Hochmoortorf erwähnt. Während der Ab­ bau von Hochmoortorf aus Gründen des Landschaftsschutzes in wenigen Jah­ ren gänzlich verboten sein wird, kann man das Rindenholz als Nebenprodukt der Forstwirtschaft betrachten. Jedoch ist bei Rinden wegen der geringen Aufnahmemenge von nur 1 bis 2 kg Öl pro kg Binder die benötigte Binder­ menge im Vergleich zu gängigen organischen und anorganischen Ölbindern, die etwa 4 kg Öl pro kg Bindemittel aufnehmen, sehr groß. Rinde läßt sich darüber hinaus sehr gut kompostieren, womit ein Beitrag zur natürlichen Düngung von Waldböden und landwirtschaftlich genutzten flächen geleistet wird. Es ist also für den Rindenmulch sehr wohl die Möglichkeit zum Kreislaufeinsatz gegeben.

Auch Zellulose wird erfolgreich zum Binden von Öl eingesetzt. Um einen akzeptablen Ölbinderbedarf von etwa 4 kg Öl pro kg Binder zu erzielen, bedarf es jedoch einer aufwendigen Vorbehandlung dieser Zellulose.

Es besteht also die Aufgabe, ein Bindemittel für ölige Substanzen zu fin­ den, das preiswert ist und auf einfache Weise thermisch verwertet werden kann. Weiterhin besteht die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung und Handhabung des Bindemittels mit diesen gewünschten Eigenschaften zu fin­ den.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß in einem üblichen Büro-Reiß­ wolf auf Streifen von 1-2 mm Breite und 10-50 mm Länge zerkleinertes Altpapier, so wie es als gemischter Papierabfall im Büro anfällt, etwa die vierfache Gewichtsmenge an Öl aufnimmt, und zwar unabhängig davon, ob das Öl in kompakter Form vorliegt, sich auf einer festen Oberfläche be­ findet oder auf Wasser schwimmt.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Beseitigung von öli­ gen Substanzen, die in kompakter Form vorliegen oder sich auf festen oder flüssigen Oberflächen befinden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Aufsaugen der öligen Substanz zerkleinertes Papier in die ölige Substanz oder auf die mit der öligen Substanz belegte Oberfläche gegeben wird und das mit dem zerkleinerten Papier verdickte Öl oder das mit der öligen Substanz getränkte Papier der thermischen Verwertung zugeführt wird.

Das Abfallpapier wird auf die mit Öl verunreinigte Oberfläche gegeben, wo es das Öl nach kurzer Verweildauer aufsaugt und nach Aufnahme dieses Öls z. B. zusammengeharkt oder zusammengefegt werden kann. Wegen der TA Sied­ lungsabfall, die das Deponieren von Abfall mit einem Gehalt von mehr als 5% brennbaren Stoffen verbietet, wird die Methode der Wahl für die Un­ terbringung des so entstandenen Reststoffes die thermische Verwertung sein. Der Heizwert des so erzeugten Öl-Papier-Gemisches, das je nach vollzogener Trennaufgabe auch geringe Mengen an Wasser enthalten kann, liegt in jedem Fall weit oberhalb von 10 MJ/kg, so daß die Nutzbarmachung sowohl des Öl-, als auch des Papierheizwertes eine echte Wertgewinnung und keine Abfallbeseitigung durch Verbrennen darstellt. Gut geeignet zum Abtransport des Öl-Papier-Gemisches zu einer thermischen Verwer­ tungsanlage sind beispielsweise baumustergeprüfte verschlossene Kunst­ stoffbehälter von 30 l Inhalt, die sich problemlos einer Drehrohrofen- Anlage zuführen lassen.

Unter Ölen bzw. öligen Substanzen werden wasserunlösliche, bei der Anwen­ dungstemperatur flüssige organische Verbindungen mit relativ niedrigem Dampfdruck, deren gemeinsames Merkmal nicht die übereinstimmende chemi­ sche Konstitution, sondern die ähnliche physikalische Konsistenz ist, verstanden. Dazu zählen in erster Linie

• 1. Typische Mineralöle aus Erdöl wie z. B. die verschiedenen Heizöle und Dieselkraftstoff, Hydrauliköle und Schmieröle auf synthetischer oder natürlicher Basis sowie vollsynthetische Öle wie z. B. Siliconöle.
• 2. Pflanzliche und tierische fette Öle, bei denen es sich um Triglyceride gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren mittlerer Kettenlänge han­ delt, wie z. B. verschiedene in der Chemie als Rohstoff verwendete Öle oder Speiseöle.
• 3. Etherische Öle aus verschiedenen Pflanzenteilen mit sehr unterschied­ licher chemischer Zusammensetzung.
• 4. Ferner weiterhin alle bei Leckagen austretenden organischen Chemika­ lien, die bei der entsprechenden Temperatur flüssig sind und einen niedrigen Dampfdruck haben (nicht flüchtig sind) und problemlos ver­ brannt werden können, wobei im Falle einer entsprechenden Verbrennungseinrichtung (geeignetes Material, Rauchgaswäsche, Genehmi­ gung) auch kleine Mengen Heteroatome wie Halogen, Stickstoff, Schwefel und Phosphor zugelassen werden können.

Es handelt sich dabei im wesentlichen um wasserunlösliche Substanzen. Bei Leckagen über fester Oberfläche können die Substanzen jedoch auch wasser­ löslich sein, wie z. B. Glykole, Polyglykole und Glycerin.

Unter Papier im Sinne dieser Erfindung wird ein flächiger, im wesent­ lichen aus Fasern vorwiegend pflanzlicher Herkunft bestehender saugfähi­ ger Werkstoff verstanden, der durch Entwässerung einer Faserstoffauf­ schwemmung gebildet wird. Unter Papier im Sinne dieser Erfindung werden auch Karton und Pappe mit Flächengewichten bis 600 g/m² verstanden.

Zur Herstellung von Papier wird bereits ein hoher Rohstoffanteil als Alt­ papier eingesetzt. Aus technischen Gründen läßt sich jedoch Papier nicht unbegrenzt in einer Kreislaufwirtschaft einsetzen, da beim Wiedereinsatz von Altpapier zur Papierherstellung die Faserstruktur geschädigt wird, was zu einem Qualitätsverlust des aus Altpapier hergestellten Papiers führt. Es ist daher notwendig, bei der Papierherstellung zu einem je nach geforderter Papierqualität mehr oder weniger hohen Anteil frisch gewonne­ nen Rohstoffes einzusetzen. Dies bedeutet, daß zum Bilanzausgleich ein gewisser Anteil des anfallenden Altpapiers aus dem Kreislauf ausge­ schleust werden muß. Bei einem Heizwert von größenordnungsmäßig 15 MJ/kg wird zur Unterbringung dieser Überschußmengen an Altpapier nur die ther­ mische Verwertung in Betracht kommen.

Der Vorteil des Einsatzes von Reißwolf-Papier als Ölbinder besteht nicht nur darin, daß ein akzeptables bis hervorragendes Ölbindevermögen mit einem Material erzielt wird, das ohnehin aus technischen Gründen zur thermischen Verwertung aus dem Kreislauf ausgeschleust werden muß und mit hohem Heizwert rückstandsfrei verbrennt, sondern es liegen auch alle an­ deren positiven Eigenschaften von Ölbindern vor. Dies ist zunächst der bei vielen Ölbindern problematische Körnungsaufbau. Ölbinder sollen nicht zur Klumpenbildung neigen, sie sollen aber auch keinen zu hohen Feinkornanteil unter 0,125 mm Korngröße haben, da ein Feinkornanteil beim Einsatz immer zu Verwehungen führt und das Tragen von Staubmasken sowie Nachrei­ nigungsarbeiten erforderlich macht. Reißwolf-Papier hat überhaupt keinen feinkorn-Anteil und wird überhaupt nicht verweht, da es sich durch die Fadenstruktur gegenseitig verhakt. Eine Klumpenbildung ist ebenfalls nicht zu befürchten.

Da Lagerung von Papier über sehr lange Zeiträume eine seit langem geübte Praxis ist, besteht kein Anlaß zu Befürchtungen von Selbstentzündung und Zersetzung. Aus der jahrhundertealten Erfahrung im Umgang mit Papier folgt ferner die arbeitsmedizinische Unbedenklichkeit und die Tatsache, daß keine Stoffe darin enthalten sind, die Wasser und Boden nachhaltig schädigen können.

Der jetzt vorgeschlagene Ölbinder ist mithin nicht nur leicht und univer­ sell anwendbar sondern auch ökologisch unbedenklich und besteht aus ohne­ hin zu entsorgenden Reststoffen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen, ohne sie in irgendeiner Weise einzuschränken.

Beispiel 1

In der Tasse einer Pumpe zur Förderung von Heizöl EL hatten sich 4 kg Öl aus Leckagen angesammelt. Gleichmäßig verteilt über die Tasse wurde 1 kg Reißwolf-Papier gegeben, das durch Zerkleinern von Büro-Abfallpapier in einem Reißwolf zu Streifen von 1-2 mm Breite und 10-50 mm Länge er­ halten worden war. Ohne vorherige Pressung nimmt das 1 kg Reißwolf-Papier ein Volumen von 100 l ein, es eignet sich daher gut zum weiträumigen Be­ streuen der Auffangtasse.

Nach etwa 10 Minuten Verweildauer war das gesamte ausgelaufene Öl von den Papierstreifen aufgesogen, und das Papier wurde zusammengefegt. Der Tas­ senboden war danach frei von visuell erkennbarem Öl. Zum Transport zur thermischen Verwertung wurde das 1 kg Reißwolf-Papier, das 4 kg Öl aufge­ nommen hatte, auf ein Volumen von nur 7 l zusammengedrückt, ohne daß da­ bei wieder Öl austrat.

Beispiel 2

In einen Behälter von 30 l Fassungsvermögen wurden unter Zusammenpressen so viel Reißwolf-Papier gegeben, wie sich darin unterbringen ließ (4,4 kg). Dazu wurden 20,6 kg hochviskoses Syntheseöl, das als Nebenprodukt verschiedener organisch-chemischer Reaktionen anfällt und vor der thermi­ schen Verwertung im Drehrohrofen verdickt werden muß, bis zur vollstän­ digen Befüllung des Behälters gegeben. Der Behälterinhalt war fest, bei waagerechter Lagerung des geöffneten Behälters lief kein Syntheseöl aus.

Beispiel 3

In einer Tanktasse befanden sich 500 l Regenwasser, auf dem 100 kg Heizöl EL schwammen. Auf die Oberfläche wurden 50 kg Reißwolf-Papier mit einem ungepreßten Volumen von 5 000 l gegeben. Nach 10 Minuten Einwirkdauer wurde das größtenteils an der Oberfläche verbliebene Streifenpapier zu­ sammengeharkt und in 10 baumustergeprüfte verschließbare Kunststoffbehäl­ ter mit je 30 l Inhalt gefüllt. Das Papier hatte das gesamte Öl und zu­ sätzlich insgesamt 50 kg Wasser aufgenommen. Das verbliebene Regenwasser wurde über ein Sieb mit 1 mm Maschenweite abgelassen. Auf dem Sieb sam­ melten sich 1 kg Papierstreifen an, die zu Boden gesunken waren. Sie wur­ den ebenfalls zur Verbrennung in einen der 30-l-Kunststoffbehälter über­ führt. Insgesamt hatte der Inhalt der Kunststoffbehälter noch einen Heiz­ wert von 30 MJ/kg und war daher eindeutig als Reststoff thermisch zu ver­ werten. Das abgelassene Regenwasser hatte einen DOC (gelöster organischer Kohlenstoff)-Wert von 100 mg/l und zeigte keine erkennbare organische Phase auf der Oberfläche. Es konnte daher problemlos zur Nachbehandlung einer biologischen Kläranlage zugeführt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Beseitigung von öligen Substanzen, die in kompakter Form vorliegen oder sich auf festen oder flüssigen Oberflächen befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufsaugen der öligen Substanz zerklei­ nertes Papier in die ölige Substanz oder auf die mit der öligen Sub­ stanz belegte Oberfläche gegeben wird und das mit dem zerkleinerten Papier verdickte Öl oder das mit der öligen Substanz getränkte Papier der thermischen Verwertung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zerkleinertes Papier die Papierstreifen eingesetzt werden, die beim Behandeln von Büro-Papierabfällen mit einem Reißwolf entstehen.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der öligen Substanz getränkte Papier unter Energiegewin­ nung thermisch verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu Boden gesunkene Papier durch ein Sieb aus dem abzulassenden Wasser entfernt und zusammen mit dem stärker ölhaltigen Papier von der Oberfläche verbrannt wird.