DE102019005395A1

DE102019005395A1 - Verfahren zur Aufbereitung von durch Mineralöl, natives Öl oder/und Teeröl verunreinigten festen Partikeln

Info

Publication number: DE102019005395A1
Application number: DE102019005395.8A
Authority: DE
Inventors: Max Witte; Ellen Witte; Jens Fridolin Olschewski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-01-28

Abstract

Verfahren zur Aufbereitung von durch Mineralöl verunreinigten festen Partikeln feiner und feinster Korngröße durch Verstoffwechselung der organischen Bestandteile in Gegenwart von Tensiden mittels zugesetzten Bakterien, so dass die Prozedur aerob, in technischen Volumina, in wässrigem Medium, bei mäßiger Temperatur, in Reaktionszeiten kleiner 24 Stunden erfolgt, wobei Ölanteile und Tenside synchron verstoffwechselt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von durch Mineralöl, natives Öl oder/und Teeröl verunreinigten festen Partikeln von feiner bis sehr feiner Korngröße durch Verstoffwechselung der organisch-chemischen Bestandteile mittels Mikroben, und zwar in wässrigem Medium und in Gegenwart von Tensiden, welche einerseits eine gute Emulgierung der Öle bewirken, andererseits aber keine Toxizität gegenüber den Mikroben aufweisen, so dass die Gesamtprozedur aerob erfindungsgemäß in technischen bzw. großtechnischen Volumina, bei mäßigen Temperaturen in Reaktionszeiten von kleiner 24 Stunden erfolgen kann, wobei überraschenderweise die Ölanteile mit den Tensiden synchron verstoffwechselt werden.
Stand der Technik:
Die Erfindung gemäß EP 92250125 vom 25.11.1992 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von mit Öl versetzten Schleifschlämmen. Dazu wird in einem ersten Schritt das Öl mechanisch abgepresst und anschließend in einem zweiten Schritt der zu behandelnde Schleifschlamm mit wässriger Tensidlösung bei 50°C mehrfach gewaschen und anschließend vor einer Weiterverwendung getrocknet. Die verbrauchte Reinigungslösung kann nach chemischer Spaltung aufbereitet sowie erneut in den Prozess eingebracht werden.
Diese Erfindung soll beispielhaft für zahlreiche übliche Verfahren stehen, die das zu behandelnde Gut lediglich waschen, wobei eine nachzubehandelnde Abfalllösung entsteht.
In der Schrift EP 07786720 vom 24.05.2007 wird eine mechanische Vorrichtung beschrieben, mit Hilfe welcher mit Öl verunreinigte Maschinenteile durch Einsprühen mit einer mit Mikroorganismen versetzten Reinigungslösung umwälzend gereinigt werden, d.h. dass das Reinigungsmedium im Umlaufverfahren solange geführt wird, bis die Teile ölfrei sind.
In der US-Schrift national libary of medicin d.h. in Schrift „science direct“ beschreiben Chiara Alisi et. al. die Verstoffwechselung von Dieselöl im Erdreich, wie sie bei Leckagen auftreten kann, durch Einsatz unterschiedlicher Bakterienstämme. Außer Mineralölkohlenwasserstoffe wie z.B. Dieselöl werden auch polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) zersetzt, und zwar in Reaktionszeiten von 42 Tagen.
Die Patentschrift RU 2691660(C1) offenbart ein Verfahren zum Extrahieren von Metallkonzentraten aus Öl, bei welchem das Konzentrat mit Wasser und Schwefelsäure (pH=3) versetzt und das Gemisch durch Lufteintrag oxydiert wird, wobei sich eine Emulsion der organischen Bestandteile mit Wasser abtrennt.
Weitere Veröffentlichungen wie im Recycling Magazin 17 vom 17.08.2011 mit dem Titel „ATM-Pressen für Schleifschlamm“ bzw. in der Firmenschrift „fertigung.de“ der Fa. Ruf vom 13.03.2014 beschreiben die Aufarbeitung von durch Mineralöl verschmutzten Schleifschlämmen bzw. -spänen durch Verpressen. Dabei wird das abgepresste Öl dem Produktionsprozess erneut zugeführt.
Die Presslinge besitzen einen Restölgehalt um 8 %, weswegen sie nicht verhüttet werden können. Der Nutzen liegt hier, außer in der Ölrückgewinnung, in der Deponieentsorgung (Sondermüll), jedoch mit erheblich geringerem Volumen als zuvor.
Die Erfindung gemäß AU 2017371357 (A1) vom 20.06.2019 stellt Produkte auf Basis von Mikroben zur Verfügung, die zur Abreinigung von Biofilm, Zunder, Paraffin und höheren Mineralölkohlenwasserstoffen geeignet sind. Diese Asphaltniederschläge werden dispergiert und damit die Viskosität von schwerem Rohöl verringert. Sie verbleiben also im Produkt.
Diese Verfahren weisen den Mangel auf,

- dass das zu behandelnde Gut lediglich mit Tensidlösungen, die entweder noch Mikroben enthalten oder auch nicht, gewaschen wird, wonach sich zwar ein wiederverwendbares Produkt ergibt, aber ebenfalls eine zu entsorgende oder im Anschluss an das Procedere weiter zu behandelnde Öle enthaltende Waschflotten, welche ihrerseits zu entsorgen sind.
- Andere Verfahren beschreiben zwar die gleichzeitige Behandlung mit Mikroben und Tensiden, allerdings in lediglich dünnen Schichten, d.h. lediglich zur Abreinigung von Oberflächen. Zudem wird die Zeitdauer einer ggf. stattfindenden Verstoffwechselung mit mehreren Wochen angegeben.

Die vorliegende Erfindung behebt diese Mängel, indem außer Mikroben im Verfahren noch Tenside eingesetzt werden, welche besonders bakterienverträglich und außerdem von hervorragender Emulgierungskraft sind. Infolge dessen wird der molekulare Aufbau der abzureinigenden Öle in feine Emulsionströpfchen zerlegt, sie werden von den Tensidmolekülen eingehüllt. In dieser Kombination sind sie überraschenderweise so fein verteilt, dass die Mikroben / Bakterien in die Lage versetzt sind, beide Bestandteile synchron zu verstoffwechseln.
Ein Beispiel soll die Erfindung erläutern, ohne sie einzuschränken:

Ein 100-Liter-Kessel mit Doppelmantel (30°C), ausgestattet mit einem Rührer, wird befüllt mit 50 Liter Wasser, 20 kg Eisenoxid (Mineralölgehalt ca. 14 %) sowie mit ca. 1 kg eines Tensides gemäß EP 0671973B1 , hergestellt aus Hefe und hauptsächlich Sonnenblumenöl. Dazu werden schließlich etwa 3 Liter Belebtschlamm aus der Kläranlage gegeben. Unter kräftigem Rühren wird von unten Luft eingeführt. Die Oberflächenspannung der Mischung liegt zwischen 21 und 25 mN/m, der pH-Wert liegt zwischen 5,5 und 8. Nach 24 Stunden ist der Vorgang der Verstoffwechselung beendet (ggf. muss etwas Tensid nachgegeben werden, messbar an der Höhe der Oberflächenspannung sowie am pH-Wert). Das Reaktionsgut enthält jetzt praktisch kein Mineralöl mehr. Es wird dekantiert, mehrfach nachgewaschen und getrocknet. Somit ist es wieder verhüttungsfähig.
Vorteile: Es werden erheblich weniger neue Rohstoffe benötigt, es entstehen keinerlei aufwendig zu entsorgende Abprodukte, Die Reaktionslösung kann ohne weiteres in die Kanalisation entlassen werden, ohne dass das Klärwerk belastet wird. Und es entstehen keine Kosten für alternativ teuer zu entsorgende Verhüttungsprodukte.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 92250125 [0002]
EP 07786720 [0003]
AU 2017371357 [0007]
EP 0671973 B1 [0010]

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von durch Mineralöl, nativem Öl oder/und Teeröl verunreinigten festen Partikeln von feiner bis sehr feiner Korngröße in wässrigem Medium mit Hilfe von sowohl Mikroben als auch in Gegenwart von Tensiden, welche einerseits eine gute Emulgierung der Öle bewirken, andererseits aber keine Toxizität gegenüber den Mikroben aufweisen, gekennzeichnet dadurch, dass die Prozedur in technischen bzw. großtechnischen Rührkesseln mit Lufteintrag in Gegenwart der zugesetzten Mikroben in Reaktionszeiten von kleiner als 24 Stunden erfolgt, wobei überraschenderweise die Ölanteile mit den Tensiden synchron verstoffwechselt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der aufzubereitende Stoff aus Metalloxiden oder/und Metallhydroxiden besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der aufzubereitende Stoff aus Metallpartikeln besteht, beispielsweise Schleifstaub.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der aufzubereitende Stoff aus Kunststoffschredder besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die aufzubereitenden Stoffe feinkörnige Mineralien sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die eingesetzten Mikroben Klärschlammbakterien sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die eingesetzten Mikroben Kompostbakterien sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die eingesetzten Tenside aus nativen Rohstoffen hergestellt sind, vorzugsweise solche aus Hefe und nativen Ölen gemäß EP 0671973B1 vom 23.10.1996.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Reaktionsvolumen der Rührkessel zwischen 10 Litern und 100 Kubikmetern, bevorzugt 1-10 Kubikmeter, beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die mikrobielle Verstoffwechselung bei einer Reaktionstemperatur zwischen 10-65°C, vorzugsweise 20-40°C, erfolgt.