DE2365170A1

DE2365170A1 - Verfahren zum herstellen einer den biologischen abbau von mineraloelprodukten beschleunigenden mischung

Info

Publication number: DE2365170A1
Application number: DE2365170A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Chem Potratz
Original assignee: JODEHL POUL A TAGARP LANDSKRONA (SCHWEDEN)
Current assignee: JODEHL POUL A TAGARP LANDSKRONA (SCHWEDEN)
Priority date: 1973-12-29
Filing date: 1973-12-29
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE2365170C3; NO141443C; DE2365170B2; CH617962A5; DK155041C; NO744677L; FI53588B; SE395471B; NO141443B; FI376374A; FI53588C; DK155041B; DK692774A; SE7416261L

Description

Dipl.-Ing. W. JaLbusefi Patentanwalt 9 O C C 1 7 Λ

>9 Oldenburg ^OOO I /U

Rlisabethstraße 6

Patentanmeldung

Herr Poul A. Jodehl, Tagarp über Landskrona, Schweden

Verfahren zum Herstellen einer den biologischen Abbau von Mineralölprodukten beschleunigenden Mischung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer den biologischen Abbau von Kohlenwasserstoffen, insbesondere der Kohlenwasserstoffe von Mineralölprodukten, beschleunigenden Mischung.

Es ist bekannt, daß die bei der Verarbeitung von Holz nach dem Sulfitverfahren entstehenden Sulfitablaugen im Hauptbestandteil Ligninsulfosäure als wasserlösliches Umwandlungsprodukt des Lignins mit S(XH - Gruppen enthält.

Über die Verwertbarkeit dieser Ligninsulfosäure gibt es eine große Zahl von Vorschlägen, die auch zum Teil praktisch verwirklicht werden konnten. Man gewinnt z.B. aus ihnen Bindemittel für Briketts, Klebstoffe für Leim und Papier, Düngemittel durch Umwandlung in Humusstoffe, Zusätze zu Kunststoffpressmassen, Emulgatoren für Straßenbaustoffe, Hilfsmittel und Netzmittel für Textilveredelungen, Feuerschutzmittel, Gerbextrakte, Flokulationsmittel zur Eiweißfällung und Kondensationsprodukte für die Kautschukindustrie. Ferner ist bekannt, daß Ligninsulfosäure zur Gelbildung bei der Oxidation von Ohrom-IV-Salzen benutzt werden.

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In kalziumhaltigen SuIf it ablaugen mit einem Gehalt von 50 - 60 % Trockensubstanz sind gleichfalls Zucker und Kohlenhydrate enthalten. Bei derartigen Substanzen ist es bekannt, sie mit Hilfe von Mikroorganismen, wie z.B. Hefepilzen, in verwertbare Fette und Eiweiße zu überführen und auch als Ionenaustauscher zu verwenden (Römpp, Chemielexikon, Abschnitt Lignin; Fiedler, F. Nat. Diss. Univ. Greifswald 1957; Chemiker-Zeitung 1954, Seite 508).

Über Cerium ist bekannt, daß dieses sowie auch die Salze von Preseodym und Neodym in einer Größenordnung der Konzentration 1 : 1Q000 die Gärungskraft der Hefe vermehren können, sowie die Kogualotion der Milch durch Lab durch Zusatz dieser Salze beschleunigt wird, die Gerinnung von Blut in Vitro gehemmt oder verhindert wird (Hara s.: Arch. f. exper.pathol. 100, 224 ; Drossbach: ZBL, Bakt. I, 21, 57).

Bestimmte Colloidsysteme aus Salzen seltener Erden sind bekanntlich darüber hinaus in der Lagern Wirkung als Spurenelemente die Wachs turns entwicklung der Pflanzen zu aktivieren, was durch kürzere Auskeimungszeit, frühere Keimblattbildung, bessere Bewurzelung und dichteren Bestand augenfällig und zahlenmäßig zu beobachten ist. In experimentellen Feldversuchen konnte nachgewiesen werden, daß bei Kulturen der Ertrag beim Einsatz solcher Spurenelementcolloide um 24,6 % gesteigert werden konnte, wobei die Pflanzen gegjuber Krankheitsund Schädlingsbefall resistenter" wurden (H.A. Schweigirt: Pflanzenernährung durch Anreicherung der Saat mit Spuren-

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elementkontaktcolloiden, Vitalstoffe Heft 20, 1960). In weiteren Veröffentlichungen wird nachgewiesen, daß bestimmte katalasefreje Bakterien, wie BAC. Deltrüggi, ihren oxidativen Stoffwechsel mit Hilfe von Cerperoxyd durchführen können, also unter bestimmten Voraussetzungen oxidative Stoffwechselvorgänge entweder durch Cerverbindungen beeinflußt oder allein dargestellt werden können. Hierbei spielen die Eigenschaften des Ceriums mit seiner Valenzwechselmöglichkeit und dem Spannungsunterschied von 1,57 Volt, das Redoxpotential, sicherlich eine Holle. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß Cerlegierungen unter Ausnutzung der sauerstoffaffinen Eigenschaften des Ceriums im Feuerstein, sowie in Gasglühstrümpfen Verwendung fanden (Evens: Peroc. Soc. exper. Biol. a. Med. 73, 1955, 18, 198; Dipl.-Cliem. E. Potratz, Zeitschr. für diagnostische und therapeutische Sondermethoden Bd. IV, 1957).

Ölhaltige Abfälle, insbesondere nicht mehr verwertbare Mineralöle, wie Altöl oder dergleichen, werden z.B. zwecks Kompostierung in wasserdicht angelegten Ölgruben abgelagert, wobei die Kompostierung als normaler, biologischer Abbau nur sehr langsam abläuft.

Basierend auf den Erkentnissen der Beeinflussung des mikrobakteriellen Abbaus von Kohlenwasserstoffen und der Überführung in Eiweiße und unter Zugrundelegung der Wirkungsweisen von geringen Konzentrationen von Salzen seltener Erden "zur Potenzierung des oxidativen Stoffwechsels der Mikroorganismen

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liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer abzulagernden Mineralölprodukten zuzusetzenden Mischung zu finden, durch die der biologische Abbau dieser Mineralölprodukte beschleunigt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß eine vorbestimmte Menge eines durch Mikroorganismen in verwertbare Fette bzw. Eiweiße umwandelbaren Stoffes in Wasser gelöst wird, daß eine vorbestimmte Menge eines Salzes der seltenen Erden zugesetzt wird und daß dieser Lösung eine vorbestimmte Menge einer Mischung und Emulsion aus Wasser und absorbtivem Wirkstoff in bestimmter Konzentration zugesetzt wird.

Es wurde gefunden, daß kalziumhaltige Ligninsulfonate mit folgender Zusammensetzung als Ausgangsprodukt vorzugsweise zu benutzen sind:

Unlösliches 0,01 %

Holzzucker 46,00 %

OaO 10,00%

Fe . 0,10 %

Na 0,10 %

K 0,10 %

pH der wässrigen Lösung » 4,6.

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Es wurde zugrundegelegt, daß nach den Gesetzen der Oxydimetrie die Bestimmung des Eisens durch Cer (IT) - Sulfat in ein Zehntel normaler Lösung durchführbar ist.

Hierbei besteht die Relation: 1 ecm verbrauchtes 1/10n-Ger-(IT)-SuIfat entspricht 5,585 iag Eisen. Die Bestimmung wird durchgeführt nach Zusatz von ca. 5 ecm Schwefelsäure konz. bei einer erwarteten Menge von 0,1 bis 0,2 g 3?e in 100 ecm zu testender Flüssigkeit.

Diese Bestimmungsmöglichkeit wird zum Anlaß genommen, den Gehalt an Eisen im Ausgangsprodukt des Ligninsulfonates zu standarisieren, um gleiche Ausgangsbedingungen zu erhalten und andererseits durch Einbringung bestimmter Quantitäten des Cersulfates mit Errechnung des jeweiligen Oergehaltes die den Erfindung sgegenst and eigenen, in der Wirkung optimalen Cergehalte des Endproduktes zu erzielen. Die oxidativen Eigenschaften des Ceriums bzw. dessen Wertigkeitswechsel wird hierbei zugrunde gelegt.

Anhand der vorstehend ausgeführten "Überlegungen wurde erfindungsgemäß davon ausgegangen, daß die angewandten Mengen an Ligninsulfonat unter Berücksichtigung des Eisengehaltes von 0,1 % mit einer Menge von 0,5 g nach vorheriger Cerimetrie, unter. Berücksichtigung des ümrechnungsfaktors, 1,4- mg Cerium enthalten. Diese Dosierung wurde in der späteren Anwendung des gewonnenen Produktes als optimal erkannt.

Wird gemäß einer Weiterbildung die erfindungsgemäße Mischung mit einer absorbtiv wirkenden Lösung aus Stearinsäure und Triäthanolamin versetzt, entsteht eine Masse, mit der z.B.

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Altölgruben ausgekleidet werden können, bevor das Altöl eingegeben wird. Die gefüllte Grube kann auch mit der Emulsion abgedeckt werden.

Bei Mischung .der Ölgrubenauskleidungsmasse mit Wasser im Terhältnis Λ % Λ flockt aus der Auskleidungsmasse eine Substanz aus, die ölaufsaugend, jedoch wasserabweisend ist. Diese ausgeflockte Masse setzt sich im Randbereich, z.B. im Erdreich der Ölgruben fest. Das eindringende Öl zersetzt sich dann biologisch sehr schnell, da dieser Abbau durch das in der ausgeflockten Masse enthaltene Salz des Ceriums potenziert wird. Das Öl wird dabei in τοη Pflanzen .verwertbare Stoffe umgesetzt. Der Abbau, z.B. der Kohlenwasserstoffe von öl, wird auch durch Oxidation erreicht. Den dafür notwendigen Sauerstoff holen sich die durch die erfindungsgemäße Mischung stark vermehrten Bakterien aus dem Wasser, z.B. dem Grundwasser des Bodens bzw. aus dem bei ölemulsionen durch die Ausflockung frei werdenden Wasseranteil der Emulsionen.

In Feldversuchen konnte nachgewiesen werden, daß bei Anlegung von Grubensystemen zur Kompostierung ölhaltiger Abfälle und gleichzeitiger Unterlegung mit Bindematerial bzw. Filtermaterial unter Benutzung der vorgenannten Substanz und in vorgenannter Dosierung, ein nachweisbarer Aeroberabbau in potenzierter Wirkung von Kohlenwasserstoffen durch Oxidation erreicht werden konnte und gleichzeitig eine Förderung des Pflanzenbewuchses auf solchen Deponien durch verbesserte Sauerstoffausnutzung und Ohelatbildung.

!Nachweislich wird der biologische Abbau durch die so erfindungsgemäß gewonnene Substanz bei Mineralölen potenziert, " "' ' 509828/0346

die Geschwindigkeit der Oxidation der Kohlenwasserstoffe etwa verdoppelt, wobei die stimulierende Wirkung über das Redoxpotential des Ceriums bewirkt wird.

Ein derartiger Torgang wurde über die Dauer von 2 Jahren beobachtet, wobei eine Temperatur beim Verrottungsvorgang von ca. 30 0 beobachtet wurde und anhand von Bodenproben folgende Kenndaten ermittelt" wurden:

Grubeninhalt

nach

2 Monaten

nach 2 Jahren

Gartenkompost

pH-Wert

Was sergehalt

Gew.

4.7 27

5.3 29

Von der Trockensubstanz

Oxydasche	Gew.	% 25.8	Zn, S, Pb	76.6	87.0
Art der Asche	Haupt Si, Fe, Al	% 0,25	Si,Fe,Al	Si, Fe, Al
	Neben Ba, K, Oa	% 0.12	Ba,K,Oa	Ba, K, Oa
			Zn, S
Gesamt-Stickstoff	Gew.	% 50.0	1.26	0,46
Gesamt-Kalium	Gew.		0.60	0.40
extrahierb. organische
Substanz	Gew.	130.0	2.51	0.04
Von der organischen .		370.0	■
Substanz:
polare Verbindungen	sAg		17.2	0.26
Kohlenwasserstoffe	g/kg	210/570	7.9	0.14
Von den Kohlenwasser		14.8
stoffen :		85.2.
Siedebeginn/Siedeende	⁰C	280/800
Aromaten	%	48.7
Paraffine	%	51.3

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Äusführungsbeispiele:

1) 100 g eines Kalziumligninsulfonates mit einem standarisiertem Eisengehalt von 0,1 % werden in 1 Ltr. Wasser gelöst. Der auf 75° O' erwärmten Lösung werden. 40,4 g Oer-IY-Sulfat unter ständigem Rühren zugesetzt. Die so gewonnene Lösung dient als Ausgangsmaterial für die weiteren Beispiele.

2) Die aus Beispiel 1 auskristallisierte Substanz wird in einer Menge von 0,5 g einer absorbtiv wirkenden Mischung und Emulsion von ca. 50 g Stearinsäure und 8 g Triäthanolamin in 1.000 ecm Wasser in einer Menge von 2,0 g unter ständigem Rühren und Erwärmen auf 85 C zugesetzt. Das so gewonnene Produkt gilt als Filtermaterial für die Auskleidung und Abdeckung von geordneten Deponien zur grundwassersicheren Einbringung ölhaltiger Abfälle (Altöle, Emulsionen).

3) Die unter Beispiel 1 gewonnene Lösung wird mit einer Menge von 0,5 ecm einer ebenfalls absorbtiv wirkenden 20 %igen Aluminiumsulfatlösung bei einer max. Temperatur von 35° C zugesetzt. Das so gewonnene Produkt dient zur Demulgierung von ölhaltigen Emulsionen mit annionem, kationem oder nichtionogenem Charakter.

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Claims

Ansprüche:

1j_ Verfahren zum Herstellen einer den biologischen von Kohlenwasserstoffen, insbesondere der Kohlenwasserstoffe von Mieralölprodukten,beschleunigenden Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Menge eines durch Mikroorganismen in verwertbare !Fette bzw. Eiweiße umwandelbaren Stoffes in Wasser gelöst wird, daß eine vorbestimmte Menge eines Salzes seltener Erden zugesetzt wird und daß dieser Lösung eine vorbestimmte Menge einer Mischung und Emulsion aus Wasser und absorbtivem Wirkstoff in bestimmter- Konzentration zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 100 g eines Kalzium-Ligninsulfonates mit einem standarisiertem Eisengehalt von 0,1: % in einem (1) Ltr. Wasser gelöst vs?den, daß diese Lösung auf 75° ö erwärmt wird und unter ständigem Rühren 40,4 g Ger-IV-Sulfat zugesetzt werden und daß eine vorbestimmte Menge absorbtiver Wirkstoff in gelöster Form und in bestimmter Konzentration zugesetzt wird.

^ Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß einer Menge von 0,5 g der Cer-angereicherten Ligninsulfonate sung 2 g einer absorbtiven WirkstoffIosung aus 50 g Stearinsäure und 8 g Triäthanolamin auf 1 000 ecm Wasser unter ständigem Eühren und unter Erwärmung auf 85° 0

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zugesetzt wird.

4^ Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oer-angereicherten Ligninsulfonatlösung eine 20 %ige AUuminiumsulfatlösung bei einer Temperatur von 35 O zugesetzt wird.

Jt₁ "Verwendung der Mischung^nach einem der Anspöiche 1-3 zum Auskleiden von ölbecken und zur Abdeckung im Becken eingebrachten Öles.

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