DE3923118C2

DE3923118C2 -

Info

Publication number: DE3923118C2
Application number: DE3923118A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ludwig Dr. 2000 Hamburg De Mohrmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1992-03-19
Also published as: DE3923118A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche von offenen Gewässern, die mit Öl oder ölhaltigen Be standteilen verschmutzt sind, nach dem Oberbegriff des Patentan spruches 1.

Unfälle, bei denen Öl oder ölhaltige Bestandteile in Gewässer eingeleitet werden, gehören zu den besonders schwerwiegenden Un fällen. Dabei ist es gleichgültig, ob die Einleitung in geringen Mengen in Gewässer erfolgt, wie es üblicherweise bei stehenden oder fließenden Binnengewässern der Fall ist, wobei die einge leitete Menge normalerweise in der Größenordnung bis zu einigen tausend Litern liegt, oder ob es sich um Tankerunfälle handelt, bei denen die ausfließende Ölmenge Größenordnungen bis zu vielen Millionen Litern annehmen kann.

Es ist bekannt, als Adsorbienten solche Mittel zu verwenden, die eine poröse Struktur besitzen und in körnigem oder faserigem Zu stand zur Verfügung stehen (DE-OS 18 11 023). Infolge der Porosi tät werden starke Kapillarkräfte wirksam, und es können beträcht liche Mengen an Flüssigkeit adsorbiert werden. Als speziell für solche Anwendungszwecke geeignete Trägerstoffe sind Torf, Säge späne, Kork, Zellulosematerial, Papier, Rinde und dergleichen be kannt. Diese Mittel haben den Nachteil, daß sie zuviel Wasser und nur in einem verhältnismäßig geringen Ausmaß Öl adsorbieren.

Um diesen Nachteil zu überwinden ist es bekannt, die erwähnten Trägerstoffe mit einer Emulsion eines paraffinischen Kohlenwasser stoffs, Mineralöls, pflanzlichen oder tierischen Öls als hydro phobe Substanz zu behandeln. Als Emulgiermittel wird dabei ein bei erhöhter Temperatur sich zersetzendes Aminosalz einer Carbon säure verwendet. Der Trägerstoff wird anschließend an das Auf bringen der Emulsion auf eine Temperatur erhitzt, bei der sich das Emulgiermittel zersetzt und der hydrophobe Rest auf dem Träger stoff zurückbleibt. Dieses Verfahren ist sehr kostenaufwendig. Darüber hinaus müssen derart behandelte Trägerstoffe in Lagern vorgehalten und aus diesen Lagern an die nicht vorhersehbaren Einsatzorte gebracht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche von offenen Gewässern von Öl oder ölhaltigen Bestand teilen unter Verwendung von faserigen Naturstoffen aufzuzeigen, das mit einfachen, an den meisten Orten der Welt leicht verfügbaren Mitteln und darüber hinaus in hohem Maße umweltschonend durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Heu mit den Verschmutzungen in Kontakt gebracht und danach abgeräumt wird.

Vorzugsweise wird das Heu in loser Bündelung verwendet.

Das Heu wird zweckmäßig durch die Verschmutzung hindurch bis in das Wasser eingetaucht. Eine andere Ausführungsart besteht darin, eine Barriere aus gebündeltem Heu quer über ein fließendes Gewässer zu legen. Dabei nimmt das Heu eine Ölmenge auf, die mindestens dem Heugewicht entspricht. Das Öl haftet an dem Heu durch Adhäsion, und zwar so fest, daß es davon durch Wasser nicht wieder abgespült wird. Das mit dem Öl verschmutzte Heu hat darüber hinaus den Vorteil, daß es selbst bei Wasseraufnahme schwimmfähig bleibt und damit mit dem daran anhaftenden Öl auch nach längerer Verweilzeit von der Wasseroberfläche geborgen werden kann. Diese Wirkung beruht offensichtlich darauf, daß in den Halmen Luftvolu mina enthalten sind, die entweder geschlossen sind oder aber aus denen durch Eintauchen in das Wasser die Luft nicht ausgetrieben wird und die somit für den notwendigen Auftrieb sorgen.

Heu steht an den meisten Orten der Welt in ausreichenden Mengen zur Verfügung. Nach dem Bergen des Heus mit dem daran anhaftenden Öl läßt sich dieses an Land auf durch Planen abgedeckten Flächen lagern. Das Öl bleibt an dem Heu haften. Bündel des Heus lassen sich an Land auch in hoher Schichtung ablegen, so daß auch bei größeren Mengen nur eine beschränkte Lagerfläche erforderlich ist. Die Entsorgung kann durch Verbrennen erfolgen. Es ist aber auch möglich, das anhaftende Öl wenigstens zu einem großen Teil ther misch von dem Heu abzutrennen und im Falle von Rohöl in üblicher Weise zu verarbeiten.

Es wurden folgende Versuche durchgeführt, wobei Nordsee-Rohöl vom Typ "Brent" und trockenes Wiesenheu verwendet wurden.

a) In einen 130 ml fassenden zylindrischen Drahtkorb mit einer Maschenweite von etwa 1 cm² (Durchmesser = 5 cm, Höhe = 7 cm) wurden jeweils eingewogene Mengen des trockenen Heus gleich mäßig eingebracht. Der Behälter wurde voll in das Rohöl ein getaucht, nach Herausnahme an einem Drahtbügel aufgehängt und etwa fünf Minuten abtropfen lassen, bis kein Tropfen mehr fiel. Kapillar anhaftendes Öl wurde an der Unterseite abge tupft.
Die dem Material anhaftende Ölmenge wurde durch Differenz wägung ermittelt. Ergebnisse:
Materialvolumen: 110 ml

Heugewicht (g)

adhäsierende Ölmenge (g)

4,0

5,6

6,0 7,0

8,0 9,1

10,0 11,3

12,0 14,2

14,0 16,6

16,0 19,1

20,0 22,7

Das Material nimmt im Mittel rund 115% seines Eigenge wichtes an Öl der untersuchten Provenienz auf.
Die ermittelten Werte sind in dem anliegenden Diagramm auf getragen, das einen linearen Verlauf der durch Adhäsion am Heu anhaftenden Ölmenge (g) unabhängig von der Preßdichte (g/100 ml) des Heus zeigt, die sich aus dem in das jeweils gleiche Volumen eingefüllten Heugewicht ergibt.
b) Es wurden 0,3 l Wasser mit einem Oberflächen-Durchmesser des Wasserspiegels von 7 cm mit 20 g des Rohöls überschichtet. Anschließend wurde 20 g Heu in einem Drahtkorb mit den oben angegebenen Abmes sungen durch die Ölschicht in das darunter befindliche Wasser bis zur völligen Benetzung eingedrückt. Der Korb wurde nach der Herausnahme gewendet und sofort noch einmal bis zur Hälf te eingetaucht, sodann herausgenommen und abtropfen lassen. Ergebnis:
Die gemessene Gewichtszunahme betrug 37,9 g, davon 19,5 g Öl. Der Rest des Öles haftete am Versuchsbehälter. Das Wasser war praktisch ölfrei.
Die Adhäsion des Öles am Heu ist hiernach unbeeinflußt von der gleichzeitigen Aufnahme von Wasser.

Es wurden weitere Versuche zur Prüfung des Ölbindevermögens in Abhängigkeit vom Materialverdichtungsgrad durchgeführt.

Die eingewogene Heumenge wurde mittels einer Hand-Spindelpresse in einem Zylinder mit einem Durchmesser von 8 cm soweit wie möglich gepreßt. Die dabei erhaltene Preßscheibe wurde nachgewogen und untersucht.

c) 50,5 g Heu wurden auf ein Volumen von 125 ml gepreßt. Der Preßling mit einer Höhe von 2,5 cm und einem Durchmesser von 8 cm wurde voll in reines Rohöl eingetaucht. Dabei wurden von dem Preßling 68 g Öl aufgenommen, davon 60 g adhäsiv und 8 g kapillar gebunden.
d) In ein Becherglas mit einem Durchmesser von 9 cm wurden 800 ml Wasser gegeben, das mit einer Öl menge überschichtet wurde. Die Materialscheibe wurde langsam bis zum Flüssigkeitsüberstand eingetaucht, anschließend das Wasser aus dem Glas ausgegossen und der Gesamtrückstand aus gewogen. Dabei wurde eine Materialscheibe aus 31,5 g Heu ver wendet, das auf 100 ml gepreßt war. Der Preßling hatte eine Höhe von 2 cm. Die überschichtete Ölmenge von 31,5 g wurde nahezu völlig von dem Preßling gebunden. Der Preßling hatte zusätzlich eine Wasseraufnahme von rund 67 g.
e) Ein Preßling wurde mit 800 ml Wasser in einem Becherglas überschichtet, mechanisch am Aufschwimmen gehindert und ca. 15 Minuten bis zur Volumenkonstanz quellen lassen. Die Was seroberfläche wurde mit einer Ölmenge über schichtet, das durchnäßte Material durch die Ölschicht ge hebert und wieder eingetaucht. Dieser Vorgang wurde mehrmals wiederholt. Anschließend wurde das Wasser wieder abgegossen und der Gesamtrückstand ausgewogen. Der Preßling bestand aus 15,9 g Heu, das auf 75 ml gepreßt war. Der Preßling hatte trocken eine Höhe von 1,5 cm. Die Quellzeit betrug ca. 15 Minuten. Die Ölmenge betrug 18,4 g. Diese wurde nahezu völlig gebunden. Die zusätzliche Wasseraufnahme des Preßlinges betrug etwa 52 g.

Aus den vorstehenden Versuchen ergibt sich, daß das Ölbindungsver mögen des untersuchten Materials durch den jeweiligen mechanischen Verdichtungsgrad und eine Wasseraufnahme nicht beeinträchtigt wird. Bei allen Versuchen betrug die aufgenommene Ölmenge minde stens 100% des Heugewichtes und stieg bis zu etwa 120% des Heu gewichtes.

Wie aus dem Versuch unter e) hervorgeht, wird am Heu anhaftendes Öl durch Wasser und auch durch das Heu durchströmendes Wasser nicht vom Heu abgetrennt. Das bedeutet für die Praxis, daß es keine Gefahr bedeutet, wenn Heu nach der Ölaufnahme an ein Ufer getrieben wird. Das Öl bleibt an das Heu gebunden, und eine Ufer- oder Strandverschmutzung wird wirksam verhindert.

Das Haftvermögen des Rohöls am Heu wurde durch zwei weitere Ver suche verifiziert:

f) Haftvermögen bei durchfließendem Wasser
In eine zylindrische Glassäule von 5 cm Durchmesser und 50 cm Länge wurde ein Pfropfen von 16 g Heu mittig eingesetzt und unter Wasser 10 Minuten quellen lassen. 18,8 g Rohöl wurde überschichtet und durch Absenken des Wasserspiegels bis unter den Heupfropfen an das Material gebunden. Mit Wasser wurde wieder aufgefüllt und anschließend 10 l Wasser laminar durch die Säule strömen lassen. Ein Durchbruch und Ölaustritt wurde dabei nicht festgestellt.
Eine geringe Ölabgabe erfolgt nur dann, wenn durch mecha nische Einwirkung auf ein mit Öl überladenes Heubündel die Kapillar-Bindungskräfte beeinflußt und verändert werden.
g) Haftvermögen bei Ölunterschuß in stark bewegtem Wasser
In einem verschlossenen Erlenmeyerkolben wurden ca. 3 g Rohöl auf 400 ml Wasser mit ca. 6 g Heu kräftig durchgeschüttelt. Das Wasser wurde abgegossen, durch 400 ml frisches Wasser er setzt und nochmals kräftig geschüttelt.
In beiden Fraktionen waren nennenswerte Ölmengen nicht vor handen. Eine weitere Wiederholung führte zum gleichen Ergeb nis. Eine durch den Schüttelvorgang entstandene schwache opalisierende Trübung infolge Emulsionsbildung war leicht durch Watte abfiltrierbar. Das Filtrat war klar und ölfrei.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung der Oberfläche von offenen Gewässern, die mit Öl oder ölhaltigen Bestandteilen verschmutzt sind, unter Verwendung von faserigen Naturstoffen, dadurch gekenn zeichnet, daß Heu mit den Verschmutzungen in Kontakt gebracht und danach abgeräumt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heu gebündelt eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heu durch die Verschmutzung hindurch bis in das Wasser eingetaucht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß quer über ein fließendes Gewässer eine Barriere aus gebündeltem Heu gelegt wird.