DE2806851C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Öl-adsorbierenden
Materials aus einem anorganischen Füllstoff und einem vernetzten Polymeren
zur Reinigung von ölhaltigem Wasser, wie Industrieabwasser oder Haushaltsabwasser.
Als Verfahren zur Behandlung von mit Öl verunreinigtem Abwässern sind Methoden,
wie die Flotation, die Filtration, die Adsorption und die Elektrolyse vorgeschlagen
worden, welche Methoden jedoch sämtlich sehr wenig wirksam sind,
wenn das in dem Abwasser vorhandene Öl dadurch stabilisiert ist, daß es emulgiert
und dispergiert ist.
Aktivkohle und faserige thermoplastische Harze sind ebenfalls gut als Materialien
zur Abwasserbehandlung bekannt, wobei Aktivkohle in starkem Maße dazu
verwendet wird, Wasser zu entfärben und von Gerüchen zu befreien. Faserige thermoplastische
Harze, wie Polyolefine, werden in großem Umfang zur Behandlung
von Abwasser verwendet, das ausgelaufenes oder schwimmendes Öl enthält.
Gewisse Abwässer enthalten jedoch nicht nur an der Oberfläche schwimmendes
Öl und suspendiertes dispergiertes Öl, sondern auch emulgiertes dispergiertes Öl.
Beispielsweise wird, wenn ein stark wirksames oberflächenaktives Mittel dazu
verwendet wird, Schiffe oder Maschinen zu reinigen, im wesentlichen der gesamte
Ölgehalt in dem Abwasser emulgiert und dispergiert. Weiterhin enthält sogar
Haushaltsabwasser wegen der vielfältigen Anwendung verschiedener oberflächenaktiver
Mittel emulgiertes dispergiertes Öl. Die oben erwähnten Materialien
wie Aktivkohle und faserige thermoplastische Harze zeigen praktisch kein
Öladsorptionsvermögen für Abwässer, die in dieser Weise emulgiertes dispergiertes
Öl enthalten und sind besonders schlecht wirksam, wenn das mit Öl verunreinigte
Abwasser ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel enthält, das das Öl
emulgiert und dispergiert.
Die US-PS 40 03 848 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Materials zur
Adsorption von Schwefeldioxid aus Gasströmen, welches darin besteht, ein organisches
oder anorganisches Trägermaterial in eine wäßrige Oligomerlösung
einzutauchen, das Trägermaterial wieder aus der Oligomerlösung herauszunehmen,
an seiner Oberfläche mit porösen Teilchen aus einem vernetzten, wasserunlöslichen
Poly-(N-Glycidyl)-piperazin zu beschichten und dann das beschichtete
Trägermaterial bis zur Polymerisation des Oligomeren zu erhitzen.
Die US-PS 39 41 718 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten
Adsorbens, das auf einem inerten, porösen Trägermaterial einen Überzug aus einem
unlöslichen, vernetzten Polymer mit selektiven Adsorptionseigenschaften
abzuscheiden vermag. Die Methode besteht darin, eine Mischung aus mindestens
einem Monomeren, einem Vernetzungsmittel und dem inerten festen Trägermaterial
zu bilden und dann die erhaltene Mischung den Polymerisationsbedingungen
zu unterwerfen.
Die US-PS 26 45 621 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen Ionenaustauscherharzes, das aus einer Vielzahl Sulfogruppen besteht,
die an einem unlöslichen Harz immobilisiert werden, das aus ungefähr 75
bis 98% polymerisierbarer aromatischer Verbindungen und aus ungefähr 2% bis
25% copolymerisierbarer linearer aliphatischer Kohlenwasserstoffe mit mehreren
Doppelbindungen besteht.
Die DE-OS 23 21 148 beschreibt ein Adsorptionsmittel für Öle in Form eines
schaumigen Materials aus einem unlöslichen Kunstharz und einem anorganischen
Füllstoff. Dabei kann das schaumige Material lagenförmig oder auch körnig
ausgebildet werden, wobei in allen Fällen zunächst durch Erhitzen einer Mischung
aus einem Polymeren, dem anorganischen Füllstoff, einem Treibmittel
und einem Vernetzungsmittel ein schichtförmiges geschäumtes Material erzeugt
wird, welches dann gegebenenfalls zerkleinert werden kann. Weiterhin ist ein wesentliches
Merkmale des Produktes dieses Standes der Technik darin zu sehen,
daß das Absorptionsmittel eine Schüttdichte von unter 1 aufweist, auf der Wasseroberfläche
schwimmen und treiben kann und in den daran zu adsorbierenden
Ölen unlöslich ist.
Die DE-AS 12 97 585 beschreibt die Verwendung eines Gemisches aus Asbest,
Kunstharz, Kautschuk und verschiedenen üblichen anorganischen Füllstoffen
zum Aufnehmen von Öl. Der besondere Vorteil, zum Beispiel bei undicht gewordenen
Ölbehältern sofort eingreifen zu können, und die bekannt schädlichen gefährlichen
Auswirkungen des sich schnell ausbreitenden Lecköls wirkungsvoll zu
verhindern, ist durch dieses Gemisch möglich. Diese herkömmliche Mischung
kann annähernd 100% ihres Eigengewichtes an Öl aufnehmen, ohne daß eine
klebrige Masse entsteht, deren Beseitigung schwierig und unangenehm wäre. Da
dieser Stand der Technik keinerlei Ausführungen dazu macht, wie dieses Gemisch
gebildet werden soll, ist anzunehmen, daß es sich tatsächlich um ein einfaches
Gemisch handelt.
Es besteht daher ein anhaltendes Bedürfnis für ein Öl-adsorbierendes Material,
das dazu geeignet ist, dispergierte und emulgierte Ölverunreinigungen aus Wasser
zu entfernen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Öl-adsorbierendes
Material zur Behandlung von mit Öl verunreinigtem Wasser zu schaffen, das
dazu geeignet ist, nicht nur das an der Oberfläche schwimmende und suspendierte
dispergierte Öl, sondern auch das stabil emulgierte dispergierte Öl im wesentlichen
vollständig zu entfernen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren zur Behandlung
von mit Öl verunreinigtem Abwasser abzugeben, bei dem das erfindungsgemäße
Öl-adsorbierende Material verwendet wird.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Öl-adsorbierenden
Materials gemäß Hautanspruch. Die Unteransprüche betreffen
bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines Öl-adsorbierenden
Materials aus einem anorganischen Füllstoff und einem vernetzten
Polymeren zur Reinigung von ölhaltigem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Mischung aus 5 bis 80 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs, der Öl zu
adsorbieren vermag, und 95 bis 20 Gew.-% eines vernetzbaren Polymeren durch
Verkneten in der Schmelze unter solchen Bedingungen durchmischt, daß das Polymere
vernetzt und das Material granuliert werden. Das Öl-adsorbierende
Material bzw. die Öl-adsorbierende Zubereitung stellt eine granulierte oder
körnige Mischung aus dem anorganischen Füllstoffmaterial und dem vernetzten
Polymeren dar.
Die Erfindung sei im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops
erhaltene Mikrophotographie des gemäß Beispiel 12 hergestellten
erfindungsgemäßen körnigen Materials in 90facher Vergrößerung.
Der in dem erfindungsgemäßen Material verwendete anorganische Füllstoff, der
in der Lage ist, Öl zu adsorbieren, ist eine Substanz, die dazu geeignet ist, das in dem
Abwasser vorhandene Öl von dem Wasser physikalisch oder chemisch zu trennen.
Materialien dieser Art umfassen Oxide, Hydroxide oder Salze von Metallen,
wie Natrium, Calcium, Magnesium, Barium, Aluminium, Eisen, Nickel, Zink,
Blei oder Mangan oder diese Materialien enthaltende Tonmaterialien.
Bevorzugte adsorbierende Materialien dieser Art sind Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid,
Magnesiumsilikat, Magnesiumphosphat, Magnesiumaluminat,
Magnesiumaluminosilikat, Calciumsilikat, Calciumsulfat, Calciumsulfit,
Calciumnitrat, Calciumhydroxid, Bariumsulfat, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid,
Eisen(II)-oxid, Eisen(III)-oxid, Eisen(II,III)-oxid, Eisen(II)-hydroxid, Eisen(III)-
hydroxid, Eisen(II)-chlorid, Eisen(III)-chlorid,
Zinkoxid, Zinkhydroxid, Bleioxid, Mennige, Bleihydroxid,
Bleisilikat, Bleiacetat oder Mangandioxid. Tonmineralien,
die die oben erwähnten Verbindungen enthalten, schließen
beispielsweise Siliciumdioxid, Kaolinton, Talkum, Dolomit,
Magnesit, Mullit, Pyroferrit, Vermiculit, Montmorillonit,
Asbest, Attapulgit, Aktivton, Sericit, Biotit und Muscovit
ein. Man kann diese Füllstoffsubstanzen allein oder in
Form von Mischungen aus zwei oder mehr Materialien dieser
Art verwenden. Besonders gut geeignete und daher besonders
bevorzugte Öladsorbentien sind Magnesiumoxid und Magnesiumhydroxid.
Die verwendeten Polymeren, die einen Bestandteil des erfindungsgemäßen
Materials darstellen, sind von Polymeren
abgeleitet, die durch die Einwirkung von Wärme oder eines
Vernetzungsmittels vernetzt werden können. Die vernetzbaren
Polymeren bilden, wenn sie der Einwirkung von Wärme oder
eines Vernetzungsmittels ausgesetzt werden, eine dreidimensional
vernetzte Struktur.
Die erfindungsgemäß besonders gut geeigneten vernetzbaren
Polymeren sind Äthylenpolymeren oder äthylenische Polymere,
wie Polyäthylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, Äthylenpropylen-
Copolymere, Äthylen-Propylen-Dien-Copolymere,
Äthylen-Acrylsäure-Copolymere, Äthylen-Acrylat-Copolymere,
Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere oder chloriertes Polyäthylen,
oder sind unvulkanisierte Naturkautschuke oder
synthetische Kautschuke, wie Isoprenkautschuk, Butadienkautschuk,
Butadien-Styrol-Kautschuk, Butadien-Acrylnitril-
Kautschuk, Chloroprenkautschuk, Butylkautschuk, Urethankautschuk
oder Acrylkautschuk.
Das erfindungsgemäße Material enthält vorzugsweise 5 bis
80 Gew.-% des anorganischen Füllstoffs und 95 bis 20 Gew.-%
des vernetzten Polymeren. Somit enthält die dem
Schmelzverkneten unterzogene Ausgangsmischung ebenfalls
vorzugsweise 5 bis 80 Gew.-% des anorganischen, öl
adsorbierenden Füllstoffs und 95 bis 20 Gew.-% des vernetzbaren
Polymeren.
Wenn der anorganische Füllstoff in einer Menge von
weniger als 5 Gew.-% vorhanden ist, besitzt das öladsorbierende
Material kein ausreichendes Adsorptionsvermögen,
insbesondere für emulgiertes dispergiertes
Öl. Wenn andererseits das vernetzbare Polymere in
Mengen von weniger als 20 Gew.-% vorhanden ist, läßt
sich die Maßnahme des Schmelzverknetens nur sehr schwer
durchführen, so daß das gebildete adsorbierende Material
keine zufriedenstellenden Anwendungs- und Handhabungseigenschaften zeigt.
Das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Materials
durchgeführte Schmelzverkneten wird vorzugsweise in
Gegenwart eines Vernetzungsmittels durchgeführt, das
dazu wirksam ist, die Vernetzungsreaktion des Polymeren
zu beschleunigen. Vernetzungsmittel dieser Art sind vorzugsweise
organische Peroxide, wie Di-tert.-butylperoxid,
Di-tert.-amylperoxid, tert.-Butylcumylperoxid, Dicumylperoxid,
2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexan,
2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexan-3, α,α′-
Bis(tert.-butylperoxy)-diisopropylbenzol, 1,1-Bis(tert.-
butylperoxy)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan, n-Butyl-4,4-
Bis(tert.-butylperoxy)-valerat, 2,2-Bis(4,4-di-tert.-
butylperoxicyclohexyl)-propan, 2,2-Bis(tert.-butylperoxy)-
butan, 1,1-Di(tert.-butylperoxy)-cyclohexan, Benzoylperoxid,
p-Chlorbenzoylperoxid,
2,4-Dichlorbenzoylperoxid, tert.-Butylperoxibenzoat, Di-
tert.-Butyldiperoxiphthalat und tert.-Butylperoxiisopropylcarbonat;
Schwefel oder Schwefelverbindungen,
wie Tetramethylthiuramdisulfid, Tetraäthylthiuramdisulfid,
Tetrabutylthiuramtetrasulfid, Morpholindisulfid
und Alkylphenoldisulfid; oder Oximverbindungen, wie
p-Chinondioxim, p,p′-Dibenzoylchinondioxim und Tetrachlor-
p-benzochinon. Die Menge, in der man diese Vernetzungsmittel
verwendet, ist nicht kritisch, kann jedoch
vom Standpunkt des Vernetzungseffekts aus gesehen,
0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das vernetzbare Polymere,
betragen.
Die zur Durchführung des Schmelzverknetens bei der Herstellung
des erfindungsgemäßen Materials zu verwendende
Vorrichtung ist eine Vorrichtung, die dazu geeignet ist,
die Mischung unter Einwirkung von Scherkräften zu
granulieren, wozu man beispielsweise eine geheizte
Misch- oder Kneteinrichtung, wie eine Strangpresse für
thermoplastische Materialien (thermoplasticizing
extruder), einen Banbury-Mischer oder einen Farrel-
Mischer, verwendet. Vorzugsweise benützt man eine Strangpresse,
da sich in dieser Weise das Öl-adsorbierende
Material kontinuierlich herstellen läßt.
Die bei der Maßnahme des Schmelzverknetens angewandte
Temperatur und die Behandlungszeit varriieren in Abhängigkeit
von der Art des vernetzbaren Polymeren und
des Vernetzungsmittels, wobei man jedoch vorzugsweise
eine Verknetungsdauer von 0,5 bis 30 Minuten bei einer
Temperatur von 50 bis 250°C anwendet.
Bei dem Verkneten in der Schmelze werden der anorganische
Füllstoff und das vernetzbare Polymere vermischt; gleichzeitig
wird das in der Mischung vorhandene vernetzbare
Polymere durch die Einwirkung von Wärme oder des Vernetzungsmittels
vernetzt; und weiterhin wird die das
vernetzende Polymere enthaltende Mischung einer Scherwirkung
unterworfen und dadurch granuliert.
Wie aus der beigefügten Zeichnung zu ersehen ist, liegt
das in dieser Weise gebildete Öl-adsorbierende Material
in Form eines feinen, zusammenhängenden Pulvers vor.
Das Material weist an seiner Oberfläche eine große Vielzahl
von Oberflächenunregelmäßigkeiten auf und besitzt
eine Oberflächenstruktur, die offensichtlich verschieden
ist von derjenigen eines in üblicherweise vermahlenen
Materials aus einem anorganischen Füllstoff und einem
Polymeren.
Das erfindungsgemäße adsorbierende Material besitzt
eine mit Hilfe der Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte
spezifische Oberfläche von 0,1 bis 50 m²/g und
ist bezüglich des Öl-Adsorptionsvermögens Aktivkohle
oder faserigen thermoplastischen Harzen überlegen und
besitzt ein starkes Adsorptionsvermögen für emulgiertes
dispergiertes Öl. Weiterhin kann durch entsprechende
Steuerung der Bedingungen des Schmelzverknetens die
Korngröße des erfindungsgemäßen Öl-adsorbierenden
Materials derart gesteuert werden, daß sie in einem
Bereich von etwa 1 cm bis 0,297 mm (50 mesh) liegt,
welche Teilchengröße in Abhängigkeit von den Anforderungen
der besonderen angewandten Abwasserbehandlungsmethode
und der Art des zu behandelnden Abwassers ausgewählt wird.
Das erfindungsgemäße Öl-adsorbierende Material unterscheidet
sich von üblichen Asorbentien und besitzt die
folgenden Vorteile. Es zeigt ein sehr günstiges Adsorptionsverhalten
nicht nur für schwimmendes und suspendiertes
dispergiertes Öl, sondern auch für emulgiertes
dispergiertes Öl. Das Material kann leicht hergestellt
werden und es ist eine kontinuierliche Massenproduktion
möglich. Das Material läßt sich leicht verbrennen, besitzt
eine große Kapazität und kann leicht in Säulen oder
Behälter eingefüllt und wieder aus diesen entnommen werden.
Bei der Behandlung von Abwasser unter Verwendung des erfindungsgemäßen,
Öl-adsorbierenden Materials kann man eine
Kontaktfiltrationsadsorptionsmethode, eine Festbettadsorptionsmethode,
eine Bewegtbettadsorptionsmethode oder
eine Wirbelschichtadsorptionsmethode anwenden. Vorzugsweise
arbeitet man unter Anwendung einer Festbettadsorptionsmethode,
da sie einfach und bequem durchzuführen
ist. Weiterhin ist es bevorzugt, bestehende Behandlungsvorrichtungen
zu verwenden, wie normalerweise für die Öladsorptionsbehandlung
eingesetzte Aktivkohle-Adsorptionssäulen
oder Sandfilter.
Eine Methode der Anwendung des erfindungsgemäßen, Öladsorbierenden
Materials wird wie folgt durchgeführt.
Man beschickt eine Säule oder einen Behälter mit dem erfindungsgemäßen,
Öl-adsorbierenden Material in üblicher
Weise, wie man es bei der Anwendung von Aktivkohle tut.
Das Abwasser kann aufwärts oder abwärts strömen. Man
kann, ebenso wie im Fall der Anwendung von Aktivkohle,
auch ein umgekehrtes Waschen durchführen. Man kann das
verwendete adsorbierende Material mit einem organischen
Lösungsmittel oder dergleichen regenerieren. Da das
Material jedoch verbrannt werden kann, ist es wirtschaftlich
vorteilhaft, das verbrauchte, Öl-adsorbierende
Material zu verbrennen.
Bei der Behandlung von Abwasser ist es möglich, das erfindungsgemäße,
Öl-adsorbierende Material direkt einzusetzen.
Es ist jedoch bevorzugt, zunächst das Öl oder
den S-S-Gehalt, das bzw. der leicht durch Zusammenballung
und Ausfällung, durch Druckflotation oder durch
Filtration, wie Sandfiltration, entfernt werden kann,
zu beseitigen und dann das in dieser Weise vorbehandelte
Abwasser mit dem erfindungsgemäßen, Öl-adsorbierenden
Material zu behandeln.
Selbst wenn eine vollständig wasserlösliche Verunreinigung
mit einem entsprechenden chemischen Sauerstoffbedarf
(COD), wie ein Phenol oder ein Alkohol, das schwierig
mit einem Öl-adsorbierenden Material entfernt werden
kann, in dem Abwasser vorhanden ist, kann, wenn man den
Ölgehalt und den S-S-Gehalt des Wassers zunächst mit
dem erfindungsgemäßen, Öl-adsorbierenden Material entfernt
und dann eine übliche Adsorptionsbehandlung mit
Aktivkohle durchführt, der chemische Sauerstoffbedarf
bzw. die vollständig wasserlösliche Verunreinigung
vollständig entfernt werden und gleichzeitig die Lebensdauer
der Aktivkohle in starkem Maße gesteigert werden.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung
der Erfindung.
Man bereitet eine Reihe von Mischungen, die jeweils ein
vernetzbares Polymeres, einen anorganischen Füllstoff
mit Öl-Adsorptionsvermögen und ein Vernetzungsmittel enthalten.
Die angewandten Zusammensetzungen sind in der
nachstehenden Tabelle I aufgeführt.
Jede Mischung wird dann während einer vorherbestimmten
Zeit unter Verwendung eines Banbury-Mischers und einer
Strangpresse mit einer Welle für thermoplastische
Materialien in der Schmelze verknetet. Wenn die Strangpresse
verwendet wird, werden die Mischungen zunächst
während 5 Minuten mit Hilfe des Banbury-Mischers vermischt.
Die Zeit des Schmelzverknetens der Mischungen
in dem Banbury-Mischer und der Strangpresse beträgt 0,5
bis 30 Minuten. Durch dieses Schmelzverkneten werden die
Materialien vermischt, wobei gleichzeitig das in der
Mischung vorhandene Polymere vernetzt und die das vernetzte
Polymere enthaltende Mischung durch die bei dem
Verkneten ausgeübten Scherkräfte granuliert werden.
Jedes der in dieser Weise hergestellten, Öl-adsorbierenden
Materialien wird dann wie folgt bewertet:
Man packt eine Säule mit einer Höhe von 1 Meter mit dem
adsorbierenden Material. Als ölhaltiges Abwasser verwendet
man zwei Arten von Modellabwässern, nämlich:
- A: Eine Suspension von Öl in Wasser, die man dadurch erhält, daß man ein Turbinenöl unter Verwendung einer homogenisierenden Mischeinrichtung in Wasser dispergiert und den Ölgehalt auf 30 ppm einstellt, und
- B: Eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die man nach Emulgieren und Dispergieren eines Turbinenöls mit einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel unter Verwendung einer homogenisierenden Mischeinrichtung in Wasser erhält, wobei man den Ölgehalt auf 30 ppm und den Gehalt an dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel auf 2 ppm einstellt.
Die Modellabwässer werden dann mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 5 m/h durch die Säule geführt. Zur
Bewertung der Wirksamkeit des Behandlungsmaterials wird
das Öl-Adsorptionsvermögen durch Bestimmen des Durchbruchpunkts
gemessen, d. h. des Zeitpunkts, bei dem entweder
- 1. der Ölgehalt des behandelten Wassers, den man durch Extraktion mit n-Hexan bestimmt, 10% des Ölgehalts des Modellabwassers erreicht, oder
- 2. der Druckabfall in der gepackten Säule 1 kg/cm² annimmt. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben.
Wenn man ölhaltiges Abwasser in der gleichen Weise wie
es bezüglich der Beispiele 1 bis 11 beschrieben wurde,
unter Verwendung der nachstehenden adsorbierenden
Materialien behandelt, wird nicht nur bei dem Emulsions-
Modellabwasser B, sondern auch bei dem Suspensions-
Modellabwasser A der Durchbruchpunkt unmittelbar nach
Beginn der Behandlung erreicht, so daß das Öladsorptionsvermögen
nicht bestimmt werden kann. Die hierfür verwendeten
Adsorbentien sind:
Adsorbens I:
Erhältlich durch Schmelzverkneten der Bestandteile des Materials gemäß Beispiel 1 mit Ausnahme des Vernetzungsmittels, wobei die Mischung zu einem Strang extrudiert, zerschnitten und bei Raumtemperatur granuliert wird, so daß man ein Adsorbens mit gleichmäßigem Korndurchmesser erhält.
Adsorbens II:
Handelsübliche Polypropylenfasern
Adsorbens III:
Handelsübliche körnige Aktivkohle zur Behandlung von Abwasser.
Erhältlich durch Schmelzverkneten der Bestandteile des Materials gemäß Beispiel 1 mit Ausnahme des Vernetzungsmittels, wobei die Mischung zu einem Strang extrudiert, zerschnitten und bei Raumtemperatur granuliert wird, so daß man ein Adsorbens mit gleichmäßigem Korndurchmesser erhält.
Adsorbens II:
Handelsübliche Polypropylenfasern
Adsorbens III:
Handelsübliche körnige Aktivkohle zur Behandlung von Abwasser.
Man vermischt die in der nachstehenden Tabelle II angegebenen
Bestandteile, verknetet sie in der Schmelze und
extrudiert sie während 2 Minuten bei 170°C unter Verwendung
einer Einwellenumlenkstrangpresse für thermoplastische
Materialien mit einem Durchmesser von 50 mm,
wodurch man ein adsorbierendes Material mit einem Korndurchmesser
von 0,297 bis 4,0 mm (5 bis 50 mesh) erhält.
Dieses Absorbensmaterial packt man in eine Säule und
verwendet es zur Behandlung von ölhaltigem Abwasser.
Man verwendet ein mit emulgiertem und dispergiertem Öl
verunreinigtes Abwasser, das man dadurch erhält, daß
man 20 ppm eines Turbinenöls unter Verwendung eines nichtionischen,
oberflächenaktiven Mittels in einer homogenisierenden
Mischeinrichtung emulgiert und dispergiert,
und ein mit suspendiertem Öl verunreinigtes Abwasser,
das man dadurch erhält, daß man 100 ppm eines Turbinenöls
mit Hilfe einer homogenisierenden Mischeinrichtung
in Wasser suspendiert und dispergiert. Die mit Hilfe
der n-Hexan-Extraktionsmethode bestimmten Ölgehalte
betragen 13 bzw. 80 ppm. Man arbeitet bei einer Höhe
der gepackten Säule von 1 Meter. Zum Zeitpunkt der Behandlung
wendet man eine Strömungsgeschwindigkeit von
8 m/h und eine Packungsdichte von 0,2 bis 0,3 g/cm³ an.
Das Öl-Adsorptionsvermögen wird in gleicher Weise wie
in den Beispielen 1 bis 11 beschrieben bestimmt und ist
in der nachstehenden Tabelle II angegeben.
Zur Bildung eines adsorbierenden Materials verknetet man
eine Mischung aus 49,8 Gewichtsteilen eines Äthylen-
Vinylacetat-Copolymeren (aus 75 Gew.-% Äthylen und 25 Gew.-%
Vinylacetat), 49,8 Gewichtsteilen Magnesiumoxid
und 0,4 Gewichtsteilen Dicumylperoxid nach der Verfahrensweise
von Beispiel 2 in der Schmelze. Dann behandelt
man das in den Beispielen 1 bis 11 verwendete
Modellabwasser mit diesem Behandlungsmaterial unter
Anwendung der Kontaktadsorptionsmethode, die darin
besteht, den Ölgehalt dadurch zu adsorbieren, daß man
das adsorbierende Material in dem Abwasser dispergiert
und verrührt. Die Menge des zu dem Abwasser zugesetzten
adsorbierenden Materials beträgt 1 Gew.-%. Man
arbeitet bei einer Rührgeschwindigkeit von 150 min-1.
Nach der Behandlung während 30 Minuten ergibt sich ein
mit Hilfe des n-Hexan-Extraktionsverfahrens bestimmter Ölgehalt
von 0 und zwar sowohl bei dem Modellabwasser A
als auch bei dem Modellabwasser B.
Wenn man das beim Walzen von Stahl anfallende Abwasser,
das einen mit Hilfe des n-Hexan-Extraktionsverfahrens
bestimmten Ölgehalt von 10 ppm und einen mit Hilfe der
Manganmethode bestimmten Wert des chemischen Sauerstoffbedarfs
von 40 ppm aufweist, mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 10 m/h durch eine bis zur einer Höhe
von 1 Meter mit dem Adsorbens von Beispiel 12 gepackte
Säule und dann durch eine mit Aktivkohle beschickte Adsorptionssäule
führt, ergibt sich ein mit Hilfe des n-
Hexan-Extraktionsverfahrens bestimmter Ölgehalt des behandelten
Wassers von 1 ppm und ein Wert für den
chemischen Sauerstoffbedarf von weniger als 10 ppm.
Wenn man das beim Waschen von Autos anfallende Abwasser,
das eine mit Hilfe des n-Hexan-Extraktionsverfahrens bestimmten
Ölgehalt von 22 ppm und einen S-S-Gehalt von
250 ppm aufweist, durch eine Sandfiltersäule und dann mit
einer Strömungsgeschwindigkeit von 8 m/h durch eine bis
zu einer Höhe von 30 cm mit dem Behandlungsmaterial gemäß
den Beispielen 20 und 23 beschickte Säule führt, so ergibt
sich bei beiden Behandlungsmaterialien ein behandeltes
Wasser mit einem Ölgehalt und einem S-S-Gehalt von jeweils
weniger als 1 ppm.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines Öl-adsorbierenden Materials aus einem
anorganischen Füllstoff und einem vernetztem Polymeren zur Reinigung von ölhaltigem
Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung aus 5 bis 80 Gew.-%
eines anorganischen Füllstoffs, der Öl zu adsorbieren vermag, und 95 bis
20 Gew.-% eines vernetzbaren Polymeren durch Verkneten in der Schmelze unter
solchen Bedingungen durchmischt, daß das Polymere vernetzt und das Material
granuliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als anorganischen
Füllstoff mindestens einen Vertreter der Magnesiumhydroxid, Magnesiumsilikat,
Magnesiumphosphat, Magnesiumaluminat, Magnesiumaluminosilikat,
Calciumsulfit, Calciumoxid, Eisen(II)-oxid, Eisen(III)-oxid, Eisen(II,III)-
oxid, Eisen(II)-hydroxid, Eisen(III)-hydroxid, Eisen(II)-chlorid, Eisen(III)-chlorid,
Zinkoxid, Zinkhydroxid, Bleioxid, Mennige, Bleihydroxid, Bleisilikat, Bleiacetat
und Mangandioxid umfassenden Gruppen verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als vernetzbares
Polymeres ein Äthylenpolymeres verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als vernetzbares
Polymeres mindestens einen Vertreter der Naturkautschuk und synthetische
Kautschuke umfassenden Gruppen einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verkneten
der Mischung in der Schmelze in Gegenwart eines Vernetzungsmittels für das
Polymere durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens
einen Vertreter der organischen Peroxide, Schwefel, Schwefelverbindungen und
Oximverbindungen umfassenden Gruppe als Vernetzungsmittel einsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Schmelzverkneten unter Verwendung einer Strangpresse für thermoplastische
Materialien, eines Banbury-Mischers oder eines Ferrel-Mischers bewirkt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkneten
der Schmelze bei einer Temperatur von 50° bis 250° durchgeführt wird.
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