DE2802673C2

DE2802673C2 - Verfahren zum Beseitigen von Erdöl oder Erdölfraktionen auf Wasseroberflächen

Info

Publication number: DE2802673C2
Application number: DE19782802673
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 4235 Schermbeck Scharf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-21
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1979-07-12
Also published as: DE2802673B1

Description

Die Gefährdung der Ufer und Küsten durch auf dem Wasser treibende ölteppiche hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen. Diese ölteppiche bestehen am häufigsten aus Erdöl, oft jedoch auch aus Fraktionen, die bei der Raffinierung von Erdöl anfallen, z. B. Treibstoffen (Benzin, Isooctan, Dieselöl), Heizölen, Aromaten (Benzol, Toluol) usw. Um die Verschmutzung der Ufer und Küsten auszuschließen oder wenigstens so gering wie möglich zu halten, wird versucht, das treibende öl 2ί unschädlich zu machen.

Es sind bereits zahlreiche Methoden zur Beseitigung derartiger ölteppiche bekannt, die jedoch alle nicht voll befriedigen können. Diese Methoden lassen sich grob in vier verschiedene Gruppen einteilen: so

a) Einfangen des Öles mit Hilfe von sogenannten ölzäunen und Abschöpfen oder Abpumpen des Öls mit Spezialgeräten. Diese Verfahren versagen jedoch bei sehr großen ölteppichen und bei stark π bewegter Wasseroberfläche.

b) Emulgieren des Öls durch Besprühen mit Emulgatoren. Bei dieser Methode bleibt das Öl in emulgierter Form im Wasser und verschmutzt es. Die Emulgatoren sind teuer und können für die im Wasser lebenden Tiere giftig sein.

c) Adsorbieren des Öls an Stoffen mit großer innerer Oberfläche, die schwerer als Wasser sind. Diese Methode hat den Nachteil, daß das mit öl beladene Adsorbens den Boden des Gewässers bedeckt und -r> das sich dort befindende Leben (z. B. Fischbrut) erstickt.

d) Adsorbieren des Öls an Stoffen, die auf der Wasseroberfläche schwimmen und Abschöpfen des mit öl beladenen Adsorbens von der Wasserober- vi fläche, z. B. mit Hilfe von Abschöpfgeräten. Diese Methode ist die günstigste, da sie das öl endgültig entfernt und auch bei sehr großer Ausdehnung des Ülflecks noch anwendbar ist. Als Adsorptionsmittel wurden bereits Stroh, Sägespäne und Torfmull ->-> verwendet. Diese Stoffe binden das öl jedoch nur locker und geben es mit der Zeit zum Teil wieder ab, so daß das verbrauchte Adsorptionsmittel so bald wie möglich wieder von der Wasseroberfläche entfernt werden muß. Wenn das wegen starken w> Wellenganges nicht möglich ist, so findet keine vollständige Beseitigung des Ölfilms statt. Torf als Adsorptionsmittel hat den zusätzlichen Nachteil, daß er sich langsam voll Wasser saugt und dann untergeht. Ein weiterer genereller Nachteil ist, daß »> die genannten Adsorptionsmittel einen sehr großen Transportraum benötigen und im Bedarfsfall nicht immer in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Es ist auch vorgeschlagen worden, synthetische Materialien wie Polyurethanschäume oder Polypropylenfasern zu verwenden. Auf Grund ihres hohen Preises und der Tatsache, daß sie nicht kurzfristig in sehr großen Mengen zur Verfügung stehen, ist die Anwendbarkeit dieser Stoffe äußerst beschränkt Andere Stoffe wie Asbest werfen Schwierigkeiten bei der Beseitigung des mit öl beladenen Adsorbens durch Verbrennen auf, da große Mengen an Rauch, Ruß und Rückständen entstehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Beseitigung von schwimmendem öl auf Wasseroberflächen zu finden, bei dem ein Adsorptionsmittel zur Anwendung kommt, das auf der Wasseroberfläche schwimmt, auch im öl beladenen Zustand nicht untergeht, das adsorbierte öl /<-Λ bindet und auf dem Wasser nicht wieder abgibt, auch im öl beladenen Zustand mechanisch gut handhabbar ist, nicht gesundheitsschädlich für das Bedienungspersonal und die Wasseriebewesen ist, in großen Mengen zur Verfügung steht und in kompakter Form leicht zum Einsatzort transportiert werden kann, in öl beladenem Zustand leicht verbrannt werden kann und das vor allem billig ist

Diese Aufgabe wird durch das in dem Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst

Obwohl Steinkohle in Form von größeren Brocken schwerer als Wasser ist schwimmt sie als Staub jedoch auf dem Wasser und geht auch bei starker Wellenbewegung nicht unter. Zwangsweise unter die Wasseroberfläche gedrückter Steinkohlestaub steigt bei Wegnahme des äußeren Zwanges sofort wieder an die Wasseroberfläche und hat nichts von seinen früheren Eigenschaften verloren.

Um die Schwimmfähigkeit des Kohlestaubes und des Kohle-Öl-Adsorptionsproduktes und eir.e genügend rasche Aufnahme des Öles durch den Kohlestaub zu gewährleisten, sollte die Steinkohle eine Korngröße kleiner 0,25 mm und bevorzugt kleiner 0,1 mm besitzen.

Die Art und Herkunft der Kohle spielt praktisch keine Rolle. Üblicherweise wird normale Kraftwerkskohle mit einem Aschegehalt von 15 bis 20 Prozent verwendet, da sie besonders preiswert und in großen Mengen schnell verfügbar ist. Es können auch Kohlesorten mit höherem Aschegehalt, z. B. 20 bis 25%, eingesetzt werden, jedoch wirkt der Ascheanteil nur als Ballast, indem er die Transportkosten erhöht, die pro Gewichtseinheit Kohle zu adsorbierende ölmenge vermi; iert und die Schwimmfähigkeit herabsetzt. Für die Bekämpfung kleiner ölflecken oder in Fällen, in denen die Transportkosten ^ine große Rolle spielen, kann auch die Verwendung der teuren aschearmen Feinkohlen mit Aschegehalten von 5 bis 6 Prozent oder darunter sinnvoll sein.

Der Wassergehalt der Kohle ist nicht kritisch, bevorzugt werden jedoch Kohlen mit geringem Wassergehalt (7 bis 10Vr' um die Transportkosten niedrig zu halten.

Die Menge an Kohle, die erforderlich ist, um das Ol vollständig zu binden, hängt von dem Mahlgrad der Steinkohle, von der Art und Weise, wie die Steinkohle mit dem öl in Berührung gebracht wird und von dem Alter und der Größe des ölfleckes auf dem Wasser ab. Die für einen dm³ öl benötigte Steinkohlenmenge kann zwischen 0,5 und 3 kg schwanken und liegt bevorzugt zwischen 1 und 2 kg. Von dem Mengenverhältnis

öl—Kohle hängt wiederum die äußere Beschaffenheit des Kohle-Öl-Adsorptionsproduktes ab. Bei Verwendung von Steinkohlemengen, die größer als ca. 1 kg pro dm³ öl sind, ist die Oberfläche des Kohle-Öl-Adsorptionsproduktes mit einer Kohleschicht überzogen, nicht ölig und auch nicht klebrig. Das Kohle-Öl-Adsorptionsprodukt, das je nach der Bewegung der Wasseroberfläche als geschlossene Schicht oder in Form von Klumpen vorliegt, kann sehr einfach mit Schiebern oder Netzen zusammengeschoben werden, ohne daß die Geräte mit öl verschmutzt werden. Auf der freiwerdenden Wasseroberfläche ist mit bloßem Auge kein Ölfilm mehr festzustellen. Bei Verwendung von weniger Steinkohle ist die Oberfläche des Kohle-Öl-Adsorptionsproduktes schmierig und klebrig. Ein Ölfilm ist aber auf der Wasseroberfläche nicht erkennbar. Erst bei Steinkohlemengen, die kleiner als ca. 0,5 kg pro dm³ öl sind, bleibt auf der Wasseroberfläche ein bläulicher Ölfilm (Dicke ca. 1 μτη) zurück.

Das Aufbringen des Steinkohlestaubes auf das öl kann bei kleinen Msngen mit Scha" 'n oder Sieben und bei größeren Mengen mit Gebläse., oder mit einem Wasserstrahl unter Zuhilfenahme eines Injektorstrahlrohres erfolgen. Um zu große Staubentwicklung zu vermeiden, kann der Steinkohlenstaub in das Wasser unterhalb der ölschicht geblasen werden.

Es ist auch möglich, den Steinkohlenstaub in Säcken, die beim Aufschlag auf die Wasseroberfläche platzen, zu verpacken und von Flugzeugen oder Hubschraubern aus abzuwerfen.

Bei sehr großen ölflecken auf dem offenen Meer würde der Antransport der feingemahlenen Kohle sehr viel Transportraum benötiger, daher xann es in solchen Fällen sinnvoll sein, ungemahlrne Steinkohle mit Hilfe von Schiffen an den Einsalzort zu trans -ortieren und die Kohle an Bord der Schiffe zu mahlen und direkt von der Mühle auf das öl zu bringen.

Beispiel I

Auf eine ruhige Wasseroberfläche wurden 8 cm³ Rohöl aufgegeben. Es bildet sich ein ölfleck mit einer Oberfläche von ca. 130 cm². Auf das öl wurden 11,2g Steinkohlenstaub (Aschegehalt 17,8%, Feuchtigkeit 9,7%) mit einer Korngröße kleiner 0,1 mm aufgestreut.

Das Rohöl wurde von der Steinkohle restlos aufgesaugt Beim Zusammenschieben des Kohle-Öl-Adsorptionsproduktes bildete sich ein dicker pastenartiger Klumpen, dessen Oberfläche weder ölig noch klebrig war. Auf der Wasseroberfläche war kein Ölfilm erkennbar.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß der ölfleck vor dem Bestreuen mit Kohle 2 Minuten lang mit einem Luftstrom (500 dm³/ Stunde) kräftig bewegt wurde, um einen Teil der Leichtsieder zu verdunsten. Hierbei zerteilte sich der Ölfilm in viele kleine Flecken. Nach dem Aufbringen der Kohle ließ sich das Kohle-Öl-Adsorptionsprodukt ohne Schwierigkeiten zu einem pastenartigen Klumpen zusammenschieben. Ein Ölfilm konnte auf der Wasseroberfläche nicht festgestellt werden.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt An Stelle des Wassers wurde eine 3,5prozentige wäßrige Kochsalzlösung verwendet Das öl wurde restlos von der Kohle aufgesaugt

Beispiel 4

4 cm³ Rohöl wurden auf einer 3^prozentigen wäßrigen Kochsalzlösung in einer dünnen Schicht (Oberfläche 168 cm²) aufgetragen, 1 Minute lang mit einem Luftstrom vorsichtig begast, damit ein Teil der Leichtsieder verdunstet, die Oberfläche des Öles aber nicht zerteilt wird, und anschließend mit Hilfe eines Siebes mit 6 g Steinkohlenstaub (Korngröße < 0,1 mm, Aschegehalt 173%. Feuchtigkeit 10,0%) gleichmäßig belegt Nach 72 Stunden hatte sich eine fest zusammenhängende Scholle aus dem Kohle-Öl-Adsorptionsprodukt gebildet, die sich sehr gut zusammenschieben ließ. Die Oberfläche des Wassers war frei von öl.

Beispiele 5 bis 16

Beispiel 1 wurde mit Kohlestaub unterschiedlicher Herkunft und unterschiedlicher Korngröße wiederholt Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt.

Kohlesorte
(Herkunft)

Niederfeld (Asche 17,4%, Wasser 10.4%) Osterfeitl (Asche 21.0%. Wasser 7,6%)

Siebfriiktion	öl : Kohle	Restl. Ölfilm	Bodensalz
(mm)	(cm¹: g)	(ca. I μπι)
ι) > 0,3	3:6	ja	teilweise
0,3-0,25	3:6	schwach	wenig
0,25-0,2	3:5,5	nein	nein
0,2-0,15	3:6	nein	nein
0,15-0,1	3:6	nein	nein
<0,1	3:6	nein	nein
>0,3	3:6	ja	teilweise
0,3-0,25	3:6	ja	teilweise
0,25-0,2	3:6	schwach	teilweise
0.2-0.15	2 :4,8	schwach	wenig
	2:6,7	nein	wenig
0,15-0,1	3:6	nein	wenig
<0,1	3:6	nein	nein

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beseitigen von Erdöl oder Erdölfraktionen auf Wasseroberflächen durch Ad- ι sorption an einem Adsorptionsmittel und Entfernen des Adsorptionsproduktes von der Wasseroberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorptionsmittel feingemahlene Steinkohle mit einer Korngröße unter 0,25 mm verwendet wird. i< >

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steinkohle mit einer Korngröße unter 0,1 mm verwendet wird.