DE2138037A1 - Verfahren zur entfernung von oel und/oder suspendierten stoffen aus wasser - Google Patents

Description

• Verfahren zur Entfernung von Öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser, sowie ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Material.
• Die durch zahlreiche Gründe bedingte Wasserverseuchung bedingt seit Jahren erheblich anrachsende Schwierigkeiten. Verfahren zur Beseitigung der Wasserverseuchung, welche durch Öl, Schlamm, gewisse Gele und dergleichen Materialien durch die Industrie, die Landwirtschaft und durch die Gemeinden verursacht werden, sind an sich bekannt, bedingen jedoch verhältnismäßig hohe Unkosten. In und in der Umgebung jedes Hafens schwinmmen O1-flecken auf der Wasseroberfläche, die von dem Öl stammen, das beispielsweise von Frachtschiffen abgelassen wird oder bei der Verladung von Tankern verloren geht. Größere Ölverluste treten durch beschädigte Tankschiffe auf dem eer oder in der Nähe der Küsten auf. Um sowohl kleinere als auch größere Ölverseuchungen zu bekämpfen, können Sägemehl, Stroh, Lehmarten und Kalk Verwendung finden, um das Öl auf der Wasseroberfläche zu absorbieren.
• Von den erwähnten Materialien wurden bisher mit Stroh die zufriedenstellendsten Ergebnisse erzielt. Die Entfernung des mit Öl vollgesaugten Strohs bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten.
• Detergentien wurden bisher zum Dispergieren von abgelassenem Öl unter gewissen Voraussetzungen in zufriedenstellender Weise verwandt, obwohl dies erhebliche Unkosten bereitet. Bis heute gibt es noch keine Verfahren zur Beseitigung von Ölverseuchungen, die wesentlich geringere Kosten verursachen.
• Schlammartige Materialien wie Pochtrübe oder Myxomycete bedingen ebenfalls Verseuchungsprobleme. Es ist fast unmöglich, diese Materialien aus Wasser durch übliche Verfahren abzutrennen, beispielsweise mit Hilfe einer Filtration. Aufschlämmungen dieser Art treten in der Kanalisation, in Ausschlammungen (insbesondere in Wasser, das Holzblöcke oder sonstige Materialien für spezielle Verfahrenszwecke enthält) sowie im Kühlwasser für Kühltürme zur Durch die Erfindung sollen Rückstände wie Slimes, Öl und gewisse andere suspendierte Stoffe in einfacher Weise und verhältnismäßig kostensparend aus Wasser entfernt werden können.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Entfernung von Öl, aufgeschlammten Rückständen (Slimes) und suspendierten Stoffen aus Wasser anzugeben, wobei ein die genannten Nachteile vermeidendes Material Verwendung findet, das eine Affinität für das zu entfernende Material hat. Ferner soll ein Verfahren dieser Art angegeben werden, mit dem Gel, Slimes und gewisse Arten von suspendierten Stoffen aus Wasser durch die Verwendung eines Materials angegeben werden, das mit einem oder mehreren in Wasser nicht löslichen organischen Materialien überzogen oder imprägniert ist, und zwar in einem so ausreichenden Ausmaße, daß das Material hydrophobe Eigenschaften hat.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Entfernen von Öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wasser, welches das Öl oder die suspendierten Stoffe enthält, mit einer Masse hydrophober Zellulosefasern in Berül1-rung gebracht wird, die eine Affinität für das zu entfernende Material aufweisen und das Material in dem Wasser absorbieren können.
• Für das Verfahren gemäß der Erfindung verwendbare Zellulosefasern sind Pulpefasern, H olzfaserstoffe oder ähnliche Materialien aus Zellulose. Das Material findet vorzugsweise in Form lockerer Fasern Verwendung, so daß die Fasern vollständig mit einem in Wasnicht organischen Material überzogen oder imprägniert werden können, um d@e Fasern völlig hydrophob zu machen.
• Als @ Materialien zum Überziehen und/oder Imprägnieren können in Wasser unlösliche organische Materialien Verwendung finden, die eine Affinität für Öl, Slimes oder suspendierte Stoffe haben. Verwendbare Materialien sind (1.) Wachse (Paraffin, Karnaubawachs, Montanwachs, Petroleumwachs, chlorinierte Wachsarten); (2.) Bitumen; 3>) Harze folzharze, hydrierte Harze, wärmebehandelte Hare polvmerisierte Harze); (4.) Elastomere (natürliche und synthetische Latixstetfe, Butadiene, Isoprene oder Neopren-Polymere, Urethan-Polymere, Mischpolymere von Butadien, Isopren und Acrylonitril); un iac; Liermoplastische Harze (Polyäthylen, Polypropylen, @ lyvi 1ohole, Polystyrol, Polyacrylate, Polymethacrylate, natürliche thermoplastische Harze, Mischpolymere von Styrol mit Vlnylc'n Acrylsäureestern und Acrylonitrilen). Die oben genan.~en Materi ien oder Mischungen davon können auf die Zellulosematerialien aufgetragen werden.
• Die organischen Materialien für einen Überzug und/oder eine Imprägnierung werden auf die Zellulosefasern oder Holzfaserstoffe in irgendein-- üblichen Weise aufgetragen. Beispielsweise können die Materialien einer wässrigen Aufschlämmung der Zellulosefasern entweder als praktisch wasserlösliches trockenes Pulver zugesetzt werden, oder als ein Niederschlag aus einer wässrigen Lösung, einer Lösungsmittellösung, einer Dispersion oder Emulsion des Materials. Die zum Überziehen und/oder Imprägnieren verwendeten Materialien können auch während der Aufbereitung der Zellulosefasern durch Maschinen zur Faserherstellung aufgesprüht werden, welche Maschinen üblicherweise Verwendung finden. Bekannte Maschinen dieser Art sind die Bauer-Maschinen.
• Die Menge des Jberzugs- oder Imprägnierungsmaterials, die den Faserr zugesetzt wird, sollte so ausreichend sein, daß die Fasern -ollständig überzogen werden, um sie vollständig hydrophob zu maoben. Die -liche Menge kann ohne weiteres bestimmt werden.
• Es ist erforderlich, daß die Fasern vollständig behandelt werden, damit die Fasern eine maximale Menge des QB, der Slimes oder anderer suspendierter Stoffe absorbieren, damit @ die Fasern sich nicht mit Wasser vollsaugen und absinken.
• Die hydrophoben Zellulosefasern können in fast jeder beliebigen Form Verwendung firldens. Die Fasern können aufgelockert Verwendung finden, zu Klumpen verformt werden, in Gefäße verpackt werden oder in Hülsen eingeformt werden enn das hydrophobe Zellulo;sematerial zur Entfernung von Ölflecken auf der Wasseroberfläche genutzt wird kann das Fasermaterial in lockerer Form über dem Ölfleck ausgebreitet werden, oder Fasermaterial kann in irgendeiner gewinschten Porm verformt werden und durch ein Boot über die Wasseroberfläche gezogen werden, wobei die Fasern das berührte Öl absorbieren Bei der Entfernung von Auf schlämmungen (Slimes) oder anderen suspendierten Materialien aus Wasser werden die Fasern vorzugsweise in einem Behälter angeordnet und das Wasser wird dort hindurchgeleitet. Der Behälter muß keine besondere Form haben.
• überraschendenise wurde festgestellt, daß hydrophobe Zellulose fasern gemäß der Erfindung bis zu dem Siebenfachen ihres Gewichtes öl absorbieren können. Diese Eigenschaft verbunden mit der Tatsache, daß derartig hergestellte Zellulosefasern verhältnismäßig billig sind, macht diese sehr nützlich als eine Einrichtung zur Verhinderung und Steuerung der Wasserverseuchung, welche durch Unglücks fälle oder durch einen sonstigen Ölverlust aus Öltransporten oder dergleichen verursacht ist.
• Beispiel 1 70,9 Gramm feuchter Holzfaserstoff, der mit einem Trockenverfahren in einer Bauer-Raffinerie hergestellt wurde, wurde mit 3 Liter Wasser vermischt. 14,0 Gramm einer Wachsemulsion (50% Paracol) wurden dann 15,0 Gramm einer 20%igen Alaunlösung (Gewichtsprozent) zugesetzt. Die Charge wurde während 10 Minuten vermischt und in eine Plattenformmaschine eingegossen. uberschüssiges Wasser in dem Material wurde im Vakuum entfernt und das restliche Wasser durch Trocknung entzogen. Eine Platte mit etwa 22mm Dicke und 127 mm Länge und Breite wurde erhalten, die etwa 60 Gramm wog. Das Brett hatte eine Dichte von etwa 10 kg/m3 (10 Pfund pro Kubikfuß).
• Eine Probe des Bretts mit 1 Gramm Gewicht und 8 Kubikzentimter Volumen wurde in Wasser eingesetztr auf dem eine Schicht aus Motoröl schwamm. Die Probe blieb 3 bis 5 Minuten in dem Wasser, um das Öl aufzunehmen. Die Probe wurde dann entfernt und hatte ein Gewicht von 8,0 Gramm. Da das ursprüngliche Volumen der Probe 8 Kubikzentimeter betrug, konnte das Produkt sein gesamtes Volumen zur Absorption von Öl ausnutzen Beispiel II In einer Bauer-Raffinerie hergestellter Holzfaserstoff von 100 Gramm Gewicht wurde mit 10 Gramm chloriniertem Wachspulver gründlich vermischt und 50 cm3 Aceton wurden zugesetzt. Diese Mischung wurde während 10 Minuten gründlich durchmischt und ausgebreitet, um das Aceton zu verdampfen. Nach einer Trocknung in Luft wurde das Produkt während einer Stunde in einen Ofen mit 100 Grad C gesetzt.
• Die losen Fasern des Produkts schwammen auf Wasser und absorbierten das Öl schnell. Die losen Fasern konnten bis zu dem Siebenfachen ihres Gewichts an Öl absorbieren.
• Beispiel III 100,0 Gramm Holzfaserstoff wurden in eine Trommel gebracht und 50 cm3 Wachsemulsion (20% Paracol) wurden in die Trommel versprüht. Das resultierende Produkt wurde dann in einen Ofen mit 1000C gebracht und während 1 Stunde getrocknet. Dieses Produkt absorbierte das Siebenfache seines Gewichts.
• Beispiel IV Eine Kolonne wurde mit losem Holzfaserstoff gefüllt, der mit einem Wachs überzogen war, der unter dem Handelsnamen Paracol von der Fa. Hercules Powder Company vertrieben wird. Eine Eisenchloridlösung wurde mit verdünnter Natronlauge ausgefällt und die resultierende gelartige Masse wurde über die losen Fasern in der Kolonne gegossen. Das durch die Kolonne durchgeleitete Wasser enthielt praktisch kein Eisenhydroxyd.
• Beispiel V Log-Teichwasser, das während 2 Wochen abgestanden und mit Seetang verdickt war, wurde durch eine Kolonne wie in Beispiel IV hindurchgeleitet, in der als Filtriermaterial hydrophobe Hoizfaserstoffe mit einer losen Faserpackung vorhanden war. Das filtrierte Wasser war sauber und enthielt keine Rückstände.
• Beispiel VI Abwasser eines Galvinisierprozesses, das Aluminium- und Chromhydroxyd enthielt, wurde durch eine Kolonne geleitet, die lose Fasern aus hydrophobem Holzfaserstoff enthielt. Das aus der Kolonne austretende Wasser war sauber. Die Oberflächen der Fasern waren mit einem schweren Gel überzogen.
• Gelartige Materialien und Aufschlämmungen (Slimes), die durch den hydrophoben Holzfaserstoff gemäß der Erfindung filtriert wurden, schienen sich um die einzelnen Fasern zu legen und Wasser ab zugeben. Um das Wasser durch die Filtriereinrichtung hindurchzuleiten, ist die Ausbildung eines Vakuums nicht erforderlich.
• Patentansprüche

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Entfernung von öl und/oder suspendierten Stoffen aus Wasser, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Entfernung der suspendierten Stoffe das Wasser mit einer Masse aus hydrophoben Zellulosefasern in Beruhrung gebracht wirdU die eine Affinität für die suspendierten Stoffe aufweisen, wobei die Fasern die suspendierten Stoffe absorbieren 2. Verfahren nach Anspruch 12 d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t a daß der zu entfernende suspendierte Stoff Öl ist, und daß die Zellulosefasern Öl entsprechend ihrer Volumenkapazität absorbieren.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der suspendierte Stoff ein Gei, eine Aufschlarnrn-ung oder ein Slime ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die hydrophoben Zellulosefasern Holzfaserstoffe sind, die mit einem in Wasser nicht löslichen Überzugsmaterial mit einer solchen Menge überzogen sind, daß die einzelnen Fasern vollständig überzogen sind und praktisch vollständig hydrophobe Fasern gebil det werden.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das überzugsmaterial Wachs, Bitumen, Harz oder Elastomere und thermoplastische Harze enthält.

   6. Verfahren nach Anspruch 1,: d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Fasern zu einem Körper geformt sind.

   7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Entfernung von öl, das auf der Wasseroberfläche schwimmt, d a d u r c h ge k e n n z e i c h -n e t , daß die Wasseroberfläche, auf der das Öl schwimmt, mit einer Masse der hydrophoben Zellulosefasern in Berührung gebracht wird, die eine Affinität für das öl haben, und daß die Zellulosefasern das auf der Wasseroberfläche schwimmende Öl aufsaugen und bis zu ihrer Volumenkapazität das öl absorbieren.

   8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t , daß die hydrophoben Zellulosefasern Holzfaserstoffe sind, die mit einem in Wasser unlöslichen Uberzugsmaterial überzogen sind, wobei eine Affinität für Öl vorhanden ist, und wobei die einzelnen Fasern vollständig überzogen sind, so daß die Fasern praktisch vollständig hydrophob sind.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Uberzugsmaterial Wachs, Bitumen, Harz, Elastomere oder thermoplastische Harze enthält.

   10. Verfahren nach Anspruch 1 zur Entfernung von Aufschlämmungen und/ oder gelartigen Massen aus Wasser, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das die suspendierte Materie enthaltende Wasser mit einer Masse aus hydrophoben Zellulosefasern in Berührung gebracht wird, und daß die Zellulosefasern die suspendierte Materie absorbieren, so daß das abfließende Wasser gereinigt ist.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die hydrophoben Zellulosefasern Holzfaserstoffe sind, die mit einem in Wasser unlöslichen Überzugsmaterial in einem solchen Ausmaß überzogen sind, daß die einzelnen Fasern vollständig überzogen sind und praktisch vollständig hydrophobe Fasern sind.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Überzugsmaterial aus Wachs, Bitumen, Harzen, Elastomeren oder thermoplastischen Harzen besteht.

   13. Absorptionsmaterial zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ch g e k e n n z e i c h -n e t , daß es aus hydrophoben Zellulosefasern besteht, die auf Wasser schwimmen und in denen Öl bis zu ihrer Volumenkapazität absorbierbar ist, ohne daß sie absinken, daß die Fasern mit einem in Wasser unlöslichen, oleophilen Überzugsmaterial überzogen sind, das aus Wachs, Bitumen, Harz, Elastomeren oder thermoplastischen Harzen besteht, die in solchen Mengen vorhanden sind, daß die Oberflächen der einzelnen Fasern vollständig überzogen sind.

   14. Absorptionsmaterial nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Zellulosefasern Holzfaserstoffe sind.

   15. Absorptionsmaterial nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Uberzugsmaterial ein Wachs aus Kohlenwasserstoff ist.

   16. Absorptionsmaterial nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Überzugsmaterial ein thermoplastisches Harz ist.