DK155041B - Fremgangsmaade til fremstilling af et middel til fremskyndelse af den biologiske nedbrydning af carbonhydrider - Google Patents

Description

i

DK 155041 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et middel til fremskyndelse af den biologiske nedbrydning af carbon-hydrider, navnlig carbonhydrider i mineralolieprodukter.

Det er kendt, at den ved oparbejdningen af træ efter sulfitmetoden 5 opståede sulfitlud som hovedbestanddel indeholder ligni nsul fonsyre som vandopløseligt omdannelsesprodukt af lignin med SO^H-grupper.

Hvad anvendeligheden af denne ligninsul fonsyre angår, findes der talrige forslag, som også i et vist omfang lader sig virkeliggøre i praksis. Man udvinder f.eks. bindemidler til briketter, klæbestoffer til 10 lim og papir, gødningsmidler ved omdannelse til humusstoffer, additiver til formstofpressemasser, emulgatorer til vejbelægningsstoffer, hjælpemidler og befugtningsmidler til tekstil forædling, brandbeskyttelsesmidler, garveekstrakter, flokkul ationsmidl er til proteinfældning og kondensationsprodukter til kautsjukindustrien. Det er endvidere kendt, at 15 1 igninsul fonsyre anvendes til geldannelse ved oxidation af chrom-(IV)-salte.

I calciumholdig sulfitlud med et tørstofindhold på 50 - 60% findes der endvidere sukker og carbohydrater. Ved sådanne stoffer er det kendt ved hjælp af mikroorganismer som f.eks. gærsvampe at overføre disse i 20 brugbare fedtstoffer og proteiner, ligesom det er kendt at anvende dem som ionbyttere (Rompp, Chemielexikon, afsnit Lignin; Fiedler, F. Nat.

Diss. Univ. Greifswald 1957; Chemiker-Zeitung 1954, side 508).

Det er endvidere kendt, at cerium ligesom saltene af praseodym og neodym i en koncentration af størrelsesordenen 1:10000 kan forøge gær-25 svampenes gæringskraft, ligesom koagulationen af mælk med løbe fremmes ved tilsætning af disse salte, og koagulationen af blod in vitro hæmmes eller forhindres (Hara S.: Arch. f. exper.Pathol. 100, 224; Drossbach: ZBL, Bakt. I, 21,57).

Bestemte kolloidsystemer af salte af sjældne jordarter er som be-30 kendt desuden i stand til med virkning som sporstoffer at aktivere planters vækstudvikling, hvilket kan iagttages gennem kortere udkimningstid, tidligere kimbiadsdanelse, bedre roddannelse og tættere bestand, såvel syns- som antalsmæssigt. Ved eksperimentelle markforsøg har det kunnet påvises, at udbyttet af kulturer ved tilsætning af sådanne sporelement-35 kolloider kunne forøges med 24,6%, hvorved planterne blev mere resistente over for sygdoms- og skadedyrsangreb (H.A. Schweigart: Pflanzenernåh-rung durch Anreicherung der Saat mit Spurenelementkontaktcolloiden, Vitalstoffe, hæfte 20, 1960). I yderligere publikationer er det påvist, 2

DK 155041 B

at bestemte katalasefrie bakterier, såsom Bac. Delbriiggi, kan gennemføre deres oxidative stofskifte ved hjælp af cerperoxid, altså at oxidative stofskifteprocesser under bestemte forudsætninger enten kan påvirkes af ceriumforbindelser eller bevirkes alene deraf. Herved spiller egenskab-5 erne af cerium med dets valensskiftemulighed og en spændingsforskel på 1,57 volt, redoxpotentialet, givetvis en rolle. Der henvises endvidere til, at ceriumlegeringer under udnyttelse af ceriums oxygenaffinitive egenskaber har fundet anvendelse i tændsten samt i gasgi ødestrømper (Evens; Peroc. Soc. exper. Biol.a. Med. 73, 1955, 18, 198; Dipl.-Chem.

10 E. Potratz, Zeitschr. fur diagnostische und therapeutische Sonder-methoden, bind IV, 1957).

Olieholdige affaldsprodukter, især mineralolier, der ikke længere kan anvendes, såsom spildolie eller lignende, aflejres f.eks. med henblik på kompostering i vandtæt anlagte oliegruber, hvorved komposten ng-15 en som normal biologisk nedbrydning kun forløber meget langsomt.

Baseret på erkendelserne med hensyn til indvirkningen på den mi krobakteriel le nedbrydning af carbonhydrider og overføringen i proteiner, og idet virkemåderne af ringe koncentrationer af salte af sjældne jordarter til forstærkning af mikroorganismers oxidative stofskifte lægges 20 til grund, er det den foreliggende opfindelses formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af et middel, der kan sættes til mineralolieprodukter, som skal oplagres, og ved hjælp af hvilket den biologiske nedbrydning af disse mineralolieprodukter fremskyndes.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde til 25 fremstilling af et middel til fremskyndelse af den biologiske nedbrydning af carbonhydrider, navnlig carbonhydrider i mineralolieprodukter, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at calcium!igninsul fonat med et standardiseret jernindhold på 0,05 - 0,15% opløses i vand i en mængde på 50 - 150 g/1 og tilsættes en forudbestemt mængde af et salt af sjæld-30 ne jordarter, fortrinsvis cerium-(IV)-sulfat i en mængde på 30 - 50 g/1, og at denne opløsning tilsættes en forudbestemt mængde af et absorptivt virkende stof omfattende enten en blandning af 25 - 100 dele stearinsyre og 4 - 12 dele tri ethanolamin eller en 10 - 30% aluminiumsulfat-opløsning.

35 Ifølge en foretrukket udførelsesform af opfindelsen anvendes der calcium!igninsul fonat med et standardiseret jernindhold på 0,1% i en mængde på 100 g/1, og opløsningen opvarmes til en temperatur mellem 50°C og 100T, fortrinsvis 75eC, og cerium-(IV)-sulfat tilsættes under stadig 3

DK 155041 B

omrøring i en mængde på 40,4 g/1. Som absorptivt stof benyttes stearinsyre og tri ethanolamin, der tilsættes i opløst form. I en alternativ udførelsesform udgøres det absorptivt virksomme stof af en 20% aluminiumsul fatopløsning, som tilsættes ved en temperatur på 25 - 45eC.

5 I en anden foretrukket udførelsesform tilføres den med cerium berigede calciumligninsulfonatopløsning i en mængde på 0,5 g, 2,0 g af det absorptivt virkende stof i form af en opløsning indeholdene stearinsyre og triethanolamin i mængder på henholdsvis 50 g/1 og 8 g/1 vand, under stadig omrøring og opvarmning til 75 - 95°C, fortrinsvis 85eC.

10 Det har vist sig, at der som udgangsmateriale fortrinsvis kan benyttes calciumhol dige ligninsulfonater af følgende sammensætning:

Uopløseligt stof 0,01%

Træsukker 46,00% 15 CaO 10,00%

Fe 0,10%

Na 0,10% K 0,10% 20 pH-værdi for den vandige opløsning = 4,6

Det blev lagt til grund, at man ifølge oxydimetriens love kan foretage bestemmelse af jern ved hjælp af cer-(IV)-sulfat i en tiendedel normal opløsning.

3 25 Herved består relationen: 1 cm forbrugt l/10n-cer-(IV)-sulfat svarer til 5,585 mg jern. Bestemmelsen gennemføres efter tilsætning af ca. 5 cm koncentreret svovlsyre ved en forventet mængde på 0,1 til 0,2 g Fe i 100 cm af væsken, som skal testes.

Denne bestemmelsesmulighed kan udnyttes til at standardisere ind-30 holdet af jern i ligninsulfonat-udgangsmaterialet for at opnå ensartede udgangsbetingelser og endvidere til ved tilsætning af bestemte mængder af ceriumsulfatet og udregning af det aktuelle ceriumindhold at opnå det ifølge opfindelsen for virkningen optimale ceriumindhold i slutproduktet. De oxidative egenskaber af cerium og dets valensskifte lægges herved 35 til grund.

Under hensyntagen til de foran anførte overvejelser tager man i henhold til opfindelsen udgangspunkt i, at de anvendte mængder lignin-sulfonat under hensyntagen til et jernindhold på 0,1% med en mængde på

DK 155041 B

4 0,5 g efter forudgående cerimetri, under hensyntagen til omregningsfaktoren, indeholder 1,4 mg cerium. Denne dosering erkendtes ved den senere anvendelse af det opnåede produkt at være optimal.

Når det fremstillede middel ifølge en udførelsesform tilsættes en 5 absorbtivt virkende opløsning af stearinsyre og triethanolamin, fås en masse, hvormed eksempelvis gruber til spildolie kan belægges, inden spildolien tilsættes. Den fyldte grube kan også dækkes med emulsionen.

Ved blanding af oliegrube-beklædningsmassen med vand i et forhold på 1 : 1 udflokkulerer fra beklædningsmassen et stof, som er olie-10 sugende, men vandafvisende. Den udflokkulerede masse sætter sig fast i randområdet, f.eks. i jordområdet, som omgiver oliegruben. Den indtrængende olie nedbrydes herved meget hurtigt biologisk, da nedbrydningen fremmes af det i den udflokkulerede masse indeholdte ceriumsalt.

Olien omsættes herved til stoffer, der er værdifulde for planter. Ned-15 brydningen, f.eks. af carbonhydrider fra olie, opnås også ved oxidation.

Det hertil nødvendige oxygen henter de ved hjælp af den omhandlede blanding stærkt formerede bakterier fra vandet, f.eks. grundvandet i jordbunden eller fra den ved olieemulsioner ved udflokkulering fra emulsionerne frigjorte vandmængde.

20 Ved markforsøg kunne det påvises, at man ved anlæggelse af grubesystemer til kompostering af olieholdigt affald og samtidig underlægning med bindemateriale eller filtermateriale under anvendelse af det forannævnte stof og i forannævnte dosering kunne opnå en påviselig aerob nedbrydning med forstærket virkning af carbonhydrider ved oxidation og sam-25 tidig kunne opnå at fremme plantebevoksningen på sådanne depoter ved forbedret oxygenudnyttelse og chelatdannelse.

Bevisligt bliver den biologiske nedbrydning ved hjælp af det ifølge opfindelsen udvundne materiale forstærket ved mineralolier, og oxidationshastigheden af carbonhydriderne omtrentlig fordoblet, hvorved den 30 stimulerende virkning udvirkes via ceriums redoxpotential.

Et sådant forløb iagttoges over en periode af 2 år, hvorved der ved forrådne!sesprocessen iagttoges en temperatur på ca. 30°C, og ved hjælp af jordprøver måltes følgende resultater: 35 5

DK 155041 B

Grubeindhold efter efter have- 2 måneder 2 år kompost 5 pH-værdi ' 5,6 4,7 5,3 j

Vandindhold vægt-% 62 27 29

Por tørstoffet:

Oxidaske vægt-% 25,8 76,6 87,0 I« Askeart hovedindh. Si, Fe, Al Si, Fe, Al Si, Fe, Al bi-indh. Ba, K, Ca Ba, K, Ca Ba, K, Ca

Zn, S, Pb Zn, S

Total nitrogen vægt-% 0,25 1,26 0,46

Total kalium - - 0,12 0,60 0,40

Ekstraherbart organisk stof - - 50,0 2,51 0,04 15----

Por det organiske stof:

Polære forbindelser g/kg 130.t0 17,2 0,26

Carbonhydrider g/kg 370,0 7,9 0,14

For carbonhydriderne: 20

Begyndelseskogepunkt/ j slutkogepunkt °C 210/570 280/800 j

Aromater % 14,8 48,7 j

Paraffiner % 85,2 51,3 1 25

Udføre!seseksempler: 1. 100 g af et calciumligninsulfonat med et standardiseret jernindhold på 0,1% opløses i 1 liter vand. Til den til 75eC opvarmede opløsning 30 sættes under stadig omrøring 40,4 g cer-(IV)-sulfat. Den således vundne opløsning tjener som udgangsmateriale for de følgende eksempler.

2. 0,5 g af den i eksempel 1 opnåede opløsning tilsættes 2,0 g af en absorptivt virkende blanding af ca. 50 g stearinsyre og 8 g triethanol- 3 amin i 1000 cm vand under stadig omrøring og opvarmning til 85eC. Det 35 således vundne produkt tjener som filtermateriale for beklædning og afdækning af ordnede depoter til grundvandssikker anbringelse af olieholdigt affald (spildolie, emulsioner).

3. Den i eksempel 1 vundne opløsning tilsættes 0,5 cm af en ligeledes

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et middel til fremskyndelse af den biologiske nedbrydning af carbonhydrider, navnlig carbonhydrider i mineralolieprodukter, KENDETEGNET ved, AT calciumligninsulfonat med et 10 standardiseret jernindhold på 0,05 - 0,15% opløses i vand i en mængde på 50 - 150 g/1 og tilsættes en forudbestemt mængde af et salt af sjældne jordarter, fortrinsvis cerium-(IV)-sulfat i en mængde på 30 - 50 g/1, og at denne opløsning tilsættes en forudbestemt mængde af et absorptivt virkende stof omfattende enten en blandning af 25 - 100 dele stearinsyre 15 og 4 - 12 dele triethanolamin eller en 10 - 30% aluminiumsulfatopløsning.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT mængden af calciumligninsulfonat udgør 100 g/1, AT dets standardiserede jernindhold er 0,1% , AT opløsningen opvarmes til en temperatur mellem 50"C og 100°C, 20 fortrinsvis 75°C, og under stadig omrøring tilsættes nævnte cerium-(IV)-sulfat i en mængde på 40,4 g/1, og AT nævnte absorptive stof, som her udgøres af nævnte mængder stearinsyre og triethanolamin, tilsættes i opløst form.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2 KENDETEGNET ved, AT den med 25 cerium berigede calciumligninsulfonatopløsning i en mængde på 0,5 g tilføres 2,0 g af det absorptivt virkende stof, som her udgøres af en opløsning indeholdende nævnte stearinsyre i en mængde på 50 g/1 vand og nævnte triethanolamin i en mængde på 8 g/1 vand under stadig omrøring og opvarmning til 75 - 95°C, fortrinsvis 85°C.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 KENDETEGNET ved, AT det absorptivt virksomme stof udgøres af en 20% aluminiumsulfatopløsning, som tilsættes ved en temperatur på 25 - 45eC. 35