PL90149B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do emulgowania pozostalosci naftowych do postaci biologicznie przetwarzalnej.Znane sa srodki do przeprowadzania produktów naftowych w emulsje zdolna do rozkladu biologicznego.Srodki te sa oparte na bazie substancji organicznych stanowiacych pozywke dla mikroorganizmów. Substancje te, jak weglowodany lub polipeptydy hydrofilowe stosuje sie pod postacia melas, róznorodnych odpadów, kazeiny itd. ze srodkami tworzacymi emulsje albo róznorodnymi substancjami chemicznymi takimi, jak kwasy mineralne lub organiczne, ich sole zasadowe lub metali ziem alkalicznych. Mieszanki te tworza emulsje stale i sa doskonale biologicznie rozkladane, zwlaszcza gdy rozklad biologiczny przeprowadzany jest w miejscu zamknietym.Oczywiscie emulsja produktów naftowych, aby stala sie zdolna do biologicznego rozkladu, nie moze byc toksyczna i musi zawierac zródla wegla, azotu i fosforu w ilosci wystarczajacej dla zapewnienia mikroorganizm ' mom niezbednych elementów dla tworzenia sie materii zywej. Biologiczny rozklad produktów naftowych wynika z zuzycia przez mikroorganizmy weglowodorów jako zródel wegla. Konieczne jest, aby mieszanka zastosowana dla tworzenia emulsji zawierala znaczne zródla azotu, a w mniejszej ilosci zródla fosforu. Zródla azotu i fosforu istnieja w mieszankach poprzednio proponowanych, ale emulsja tworzy sie za posrednictwem czynników oleochlonnych, które sa rozpuszczalne w wodzie i w których elementy azotowe lub fosforanowe nie sa scisle polaczone z molekulami weglowodorów. W kazdym przypadku wynika z tego rozproszenie elementów azotowych i fosforanowych w rozcienczonej emulsji. Jesli to rozcienczenie jest ograniczone jak w przypadku rozkladu biologicznego, przeprowadzonego w zbiorniku, lub podobnym pojemniku na przyklad: dla rozkladu biologicznego majacego na celu przemiane weglowodorów w materie uzyzniajaca lub w przypadku zastosowania emulsji jako pozywki dla mikroorganizmów, mikroorganizmy wychwytuja elementy azotowe i fosforanowe z ich najblizszego otoczenia. Natomiast w przypadku duzego rozcienczenia na przyklad w przypadku odprowadzenia do rzeki-* lub morza zawartosc azotu i fosforu w srodowisku otaczajacym molekuly weglowodorów jest niewystarczajaca dla wzrostu mikroorganizmów.Celem wynalazku jest zapobieganie tym ujemnym zjawiskom przez opracowanie skladu srodka stanowiace¬ go zródlo kwasów aminowych i fosforu.2 90 149 Srodek wedlug wynalazku, zawierajacy jako zródlo bogate w aminokwasy i fosfor odpady, charakteryzuje sie tym, ze zawiera 6—20% wagowych kwasu tluszczowego, cieklego w temperaturze otoczenia, jak kwas kapronowy, oktanowy, kaprylowy i kwas oleinowy, ewentualnie aminokwasy dla wzbogacenia odpadów w azot, ponadto dodaje sie element zasadowy wybrany sposród potasu, sody, amoniaku lub ich soli zasadowych w takiej ilosci, by pH mieszanki wynosilo od 7 do 7,5, oraz 0—5% emulgatora nietoksycznego i zdolnego do biodegradacji.Odpady stosowane w mieszance sa wybrane sposród odpadów magnezowych lub potasowych z cukrowni lub odpadów z produkcji kwasu glutaminowego. Aminokwasy stosowane dla wzbogacenia odpadów w azot moga byc wybrane sposród kwasu glutaminowego, glikokolu, tyrozyny, leucyny, proliny, lizyny, waliny, betainy, histydyny, itd. lub zródel naturalnych bogatych w aminokwasy jak kazeina. Stosowanymi kwasami tluszczowy¬ mi sa przede wszystkim kwasy tluszczowe ciekle w temperaturze otoczenia jak kwas kapronowy, kwas oktanowy, kwas kaprylowy, kwas oleinowy itd.Dla polepszenia stabilnosci emulsji, mozna dodac pewne emulgatory nietoksyczne i calkowicie rozkladaja¬ ce sie biologicznie takie, jak oleilizytionian sodu, metyloaminoetanosulfonian sodu, laurylosiarczan sodu, sulfonowane parafiny drugorzedowe, sulfonowane alfa—olefiny, sarkozyniany, 2—amino—2—hydroksymetyI 1-<3^-propadiol, aminometylopropanol, etoksylowane alkohole tluszczowe, oleinian polioksyetylenoglikolu itd.Srodek utworzony jest z odpadu wzbogaconego w aminokwasy, do którego dodaje sie 6 do 20% wagowo kwasu tluszczowego. Mosc zasady lub soli zasadowej zalezy od zasadowosci srodka dodanego i kwasowosci odpadu wzbogaconego w aminokwasy i kwasy tluszczowe. Wynosi ona 8 do 20% wagi mieszanki odpadu wzbogaconego w aminokwasy i kwasy tluszczowe.Ilosc emulgatora dodana do srodka moze osiagnac do 5% wagowych.Srodek wedlug wynalazku zawiera odpady otrzymane przy produkcji cukru lub kwasu glutaminowego, które stanowia bogate zródlo azotu i fosforu, oraz zawiera kwasy tluszczowe, które maja wlasciwosci lipofilowe i hydrofilowe i dlatego stanowia czynniki wiazace weglowodory z pozostalymi skladnikami. Utworzone kom¬ pleksowe czasteczki sa latwe do przeprowadzenia w emulsje dzieki ich hydrofilowym wlasciwosciom.By uczynic srodek wystarczajaco plynny do spryskiwania, dodaje sie 20 do 50% wagowych wody. Mozliwe jest, ale nie wskazane, dalsze rozcienczenie.Do pewnych zastosowan, mianowicie dla ochrony plaz przed osadem warstw nafty, konieczne jest wykonanie srodka w postaci pasty. Aby to osiagnac dodajemy do mieszanki ograniczona ilosc wody i dodajemy wypelniacze mineralne na przyklad fosforan wapnia lub weglan wapnia.Mozna równiez, jesli to konieczne, zrealizowac ja w postaci proszku, zwiekszajac zawartosc wypelniaczy mineralnych. Mieszanka wedlug wynalazku stosowana jest w ilosci od 30 do 60 czesci wagowych na 100 czesci wagowych produktów wagowych.Ponizsze przyklady ilustruja wynalazek.Przyklad I. Dokladnie mieszajac dodano kolejno nastepujace skladniki: odpad magnezowy z cukrowni 100 czesci wagowych kwas glutaminowy surowy(85%) 20 czesci wagowych kwasoktanowy 20 czesci wagowych amoniak o 22°Be' 16 czesci wagowych woda 44 czesci wagowe Na powierzchni zbiornika ze 100 litrami wody morskiej odtwarzajacego mikrosrodowisko ekologiczne morskie, rozlano 100g ropy i rozpryskano na warstwe ropy 50 g srodka wedlug wynalazku. Wytworzyla sie emulsja, która pozostala w zawieszeniu w górnych warstwach, co jest szczególnie wazne dlatego, ze dotyczy to warstw najbardziej utlenionych. Flora rozwijala sie normalnie. Ptak morski zanurzony w powyzszym zbiorniku, a nastepnie splukany przez zanurzenie w zbiorniku wody morskiej nie wykazywal oznak przylegania emulsji.Rozklad biologiczny obserwowano metoda chromatografii w fazie gazowej.Szybkosc rozkladu róznila sie w zaleznosci od róznych czynników takich jak temperatura, napowietrzanie, bogactwo naturalne srodowiska w mikroorganizmy itd.Porównanie ze zbiornikami kontrolnymi wykazalo, ze rozklad byl przynajmniej 20—krotnie szybszy niz rozklad biologiczny naturalny. W warunkach odpowiadajacych morzom umiarkowanym byl on zakonczony w okresie 1 —3 miesiecy.Przyklad II. Przygotowano w podobny sposób mieszanke z nastepujacych skladników: odpad potasowy z cukrowni 100 czesci wagowych kwas glutaminowysurowy 15 czesci wagowych kwasoleinowy 10 czesci wagowych lug potasowy d =1,34 16 czesci wagowych woda 59 czesci wagowych90149 3 Mieszanka ta zastosowana w sposób podobny jak w przykladzie I dala podobny wynik.Przyklad III. Przygotowano podobna mieszanke jak w przykladzie I ale zastepujac 16 czesci wagowych amoniaku 60 czesciami wagowymi fosforanu dwuamonowego. Mieszanka zostala zastosowana w sposób podobny jak w przykladzie I z tym samym wynikiem.Przyklad IV. Mieszanke przygotowano w podobny sposób jak w przykladzie I, to znaczy przez dodanie kolejno skladników, mieszajac je miedzy sukcesywnymi domieszkami: odpady z produkcji kwasu glutaminowego 100 czesci wagowych kwas glutaminowysurowy 10 czesci wagowych kwasoktanowy 10 czesci wagowych lug sodowy o 36°Be' 16 czesci wagowych woda .64 czesci wagowych Mieszanka ta zostala zastosowana w sposób podobny jak w przykladzie I w ilosci 45 czesci na 100 czesci produktów naftowych.Przyklad V. Przygotowano podobna mieszanke jak w przykladzie IV, lecz zastepujac 10 czesci kwasu glutaminowego surowego 10 czesciami kazeiny rozpuszczalnej. Mieszanka zostala zastosowana w ilosci 40 czesci wagowych na 100 czesci produktów naftowych.Przyklad VI. Do mieszanki jak w przykladzie IV dodano 3 czesci wagowe oleililotionianu sodu przed dolaniem wody. Zastosowana w sposób podobny jak w przykladzie IV mieszanka dala emulsje drobniejsza.Przyklad VII. Przygotowano, przez sukcesywne dodawanie, mieszajac miedzy poszczególnymi do* mieszkami nastepujaca mieszanke: odpad magnezowy z cukrowni 100 czesci wagowych kazeina 10 czesci wagowych kwasoktanowy 10 czesci wagowych lug potasowy d =1,34 16 czesci wagowych metyloaminoetanosulfoniansodu 1 czesc wagowa laurylosiarczansodu 2 czesci wagowe woda 63 czesci wagowe Mieszanka ta zastosowana w ilosci 40 czesci wagowych na 100 czesci wagowych produktów naftowych dala emulsje drobna jak w przykladzie VI.Przyklad VIII. Przygotowano w sposób podobny jak w przykladzie VII nastepujaca mieszanke: odpad kwasu glutaminowego 100 czesci wagowych kwas glutaminowysurowy 10 czesci wagowych kwasoktanowy 10 czesci wagowych lugsodowy 16 czesci wagowych oleililotioniansodu 2 czesci wagowe laurylosiarczansodu 4 czesci wagowe woda 58 czesci wagowych Mieszanke te zastosowano w ilosci 30 czesci wagowych na 100 czesci produktów naftowych.W powyzszych przypadkach przewidziano zastosowanie mieszanek do spryskiwania warstw nafty plywaja¬ cej na powierzchni wody, ale mieszanki te moga byc równiez zastosowane do tworzenia emulsji rozkladajacej biologicznie odpady ze zbiorników przez wymieszanie z tymi odpadami a nastepnie rozcienczenie woda, do oczyszczania powierzchni zanieczyszczonych produktami naftowymi lub do innych podobnych celów. Chociaz mieszanka ma przede wszystkim na celu utrzymanie rozkladu biologicznego emulsji podczas jej rozproszenia na duzej powierzchni wody, emulsja slabo rozcienczona, mianowicie emulsja otrzymana na bazie odpadów ze zbiorników, moze byc poddana rozkladowi biologicznemu w miejscu ograniczonym. Produkty rozkladu biologicznego posiadaja pewna wartosc uzyzniajaca. Mieszanka moze byc równiez zastosowana pod postacia pasty, na przyklad mozna ja zastosowac w postaci pasm na skraju fal na plazach zagrozonych warstwami ropy.Przyklad IX. Przygotowana mieszanke o konsystencji pasty mieszajac kolejno i w nastepujacym porzadku: odpady z produkcji kwasu glutaminowego 100 czesci wagowych kwasoktanowy 9 czesci wagowych oleinian po I ioksyetylenogiikoIu 22 czesci wagowe lug sodowy o 36°Be' 13 czesci wagowych fosforanwapnia 13 czesci wagowych weglanwapnia 44 czesci wagowe woda 20 czesci wagowych4 90149 W basenie studiów hydrograficznych ulozono na plazy piaskowej pasmo z mieszanki o konsystencji pasty, nastepnie zepchnieto w jego kierunku warstwe ropy. Pod wplywem sztucznej fali, warstwa ropy osiagajaca plaze zostala zemuJgowana z mieszanka, a emulsja podobna do emulsji otrzymanych z innych mieszanek, zostala rozproszona w warstwach powierzchniowych. Emulsja osiadla na piasku i zostala naturalnie zmyta fala.Mieszanka okazala sie skuteczna przy ilosci 25 czesci wagowych na 100 czesci produktów naftowych.Sposoby wykonania podane w przykladach moga byc w znacznym stopniu modyfikowane w ramach niniejszego wynalazku, i tak, dodanie wody celem otrzymania mieszanki zdolnej do rozryskiwania moze byc wykonane calkowicie lub czesciowo w miejscu jej zastosowania. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Srodek do emulgowania pozostalosci naftowych do postaci biologicznie przetwarzalnej zawierajacy jako zródlo bogate w aminokwasy i fosfor odpady, znamienny tym, ze zawiera 6—20% wagowych kwasu tluszczowego cieklego w temperaturze otoczenia, jak kwas kapronowy, kwas oktanowy, kwas kaprylowy i kwas oleinowy, ewentualnie aminokwasy dla wzbogacenia odpadów w azot oraz zawiera dodatkowo skladnik „ zasadowy, wybrany sposród wodorotlenku potasu, sodu, amonu lub innych soli zasadowych w ilosci takiej, aby | ^^^mtfi^zajflg^wynosilo od 7—7,5 i 0—5% wagowych emulgatora nietoksycznego i zdolnego do biodegradacji, \ ^aJTewerrttrslnie 20—50% wagowych wody i 20—60% wagowych wypelniacza takiego jak fosforan wapnia lub weglan wapnia.

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera odpady, które sa melasami, zawierajacymi sole magnezowe lub potasowe z cukrowni lub odpadami z produkcji kwasu glutaminowego, zawierajacymi aminokwasy i sole mineralne.

3. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako aminokwasy zastosowane do wzbogacenia odpadów w azot zawiera zwiazki wybrane sposród kwasu glutaminowego, glikokolu, tyrozyny, leucyny, proliny, lizyny, waliny, betainy, histydyny, alaniny, lub ze zródel naturalnych bogatych w aminokwasy jak kazeina.

4. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako emulgator nietoksyczny i zdolny do rozkladu biologicznego zawiera zwiazek wybrany sposród oleilotionianu sodu, sulfonowanych parafin drugorzedowych, sulfonowanych alfa—olefin, sarkozynianów, 2—amino—2—hydroksymetylo—1,3—propandiolu, aminometylopro- panolu, etoksylowanych alkoholi tluszczowych i oleinianu polioksyetylenoglikolu. Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL