DE4029213A1 - Adsorptionsmittel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Adsorptionsmittel für Schad
stoffe insbesondere in flüssigen Medien.
Adsorptionsmittel, die aufgrund ihrer großen Oberfläche
und deren Ladungszustand befähigt sind, bestimmte Stoffe
aus gasförmigen oder flüssigen Medien an ihrer Grenzfläche
selektiv anzureichern, sind seit langem bekannt.
So beschreibt die DE-C-11 67 278 die Verwendung eines
durch Erhitzen aufgeblähten Vermiculits beziehungsweise
Perlits zum Entfernen von Öl, Benzin und ähnlichen Kohlen
wasserstoffen aus Wasser.
In der DE-A-29 51 776 wird ein poröses Adsorptionsmittel
auf Tonbasis vorgeschlagen, dessen Porosität durch Zugabe
eines Porenbildners eingestellt wird.
Die Verwendung verschiedener Tone, insbesondere Bentonite,
als Adsorptionsmittel hat breite Verwendung gefunden,
insbesondere aufgrund ihres Ionenaustauschvermögens.
Die Verwendung von Tonen/Tonmineralen als Adsorptionsmittel
erfolgt stets unter Zusatz entsprechender Flockungsmittel,
also Stoffen, die das Zeta-Potential der Teilchen in
kolloidalen Suspensionen so beeinflussen, daß sie zu Flocken
aggregieren und - nach Sedimentation - aus dem System
entfernt werden können.
Derartige Adsorptionsmittel können jedoch pro Gewichtsteil
Ton zum Beispiel nur ein Drittel Gewichtsteil Öl aufnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Adsorptions
mittel der gattungsgemäßen Art anzubieten, das eine möglichst
hohe Adsorptionswirkung aufweist, und zwar auch ohne sepa
raten Zusatz von Flockungsmitteln. Darüber hinaus soll
das Adsorptionsmittel aus möglichst leicht verfügbaren
Stoffen bestehen.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde,
daß diese Forderungen von einem Adsorptionsmittel erfüllt
werden, das aus einer wäßrigen Aufschlämmung einer Fest
stoffmischung besteht, die 20 bis 80 Gew.-% eines zumindest
teilweise hydratisierten anorganischen Bindemittels und
80 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer Tone und/oder Ton
minerale enthält.
Die Wirksamkeit eines solchen Adsorptionsmittels überrascht
deshalb, weil die Feststoffmischung neben der Ton(mineral)-
Komponente ein zumindest teilweise hydratisiertes anorga
nisches Bindemittel enthält, von dem nicht zu erwarten
war, daß es in irgendeiner Weise selbst Adsorptionseigen
schaften entfaltet beziehungsweise die Adsorptionseigen
schaften der Ton(mineral)-Komponente katalytisch beein
flußt.
Überraschend hat sich nämlich gezeigt, daß die Zeta-Potentiale
der Ton(mineral)-Komponente durch die Bindemittelzugabe
deutlich verstärkt beziehungsweise ergänzt werden. Insoweit
übernimmt die Bindemittel-Komponente quasi gleichzeitig
die Funktion bekannter Flockungsmittel.
Die Zugabe von Flockungs-Hilfsmitteln kann entfallen.
Das erfindungsgemäße Adsorptionsmittel dient insbesondere
zur Reinigung von fluiden Medien, die in Form von Flüssig
keiten, Suspensionen oder dergleichen vorliegen. So können
mit dem Adsorptionsmittel beispielsweise industrielle
oder kommunale Abwässer, industrielle Emulsionen, ölhaltige
Schlämme oder dergleichen gereinigt werden. Das Adsorptions
mittel ist in der Lage, sowohl Mikroorganismen als auch
Metalle (Salze) beziehungsweise Kohlenwasserstoffe aufzu
nehmen. Insbesondere stellt es ein universal einsetzbares
Adsorptionsmittel für Schwermetalle dar.
Obwohl das Adsorptionsmittel keine üblichen Flockungs
mittel beziehungsweise Flockungshilfsmittel enthält, ist
es beispielsweise in der Lage, pro Gewichtsteil der Fest
stoffmischung 0,5 bis 2 Gewichtsteile Öl aufzunehmen und
zu binden.
Ein besonderer Vorteil bei dieser Anwendung besteht darin,
daß sich die Feststoffmischung wie eine "Panierung" um
die einzelnen Öltröpfchen legt, so daß nach der Behandlung
die einzelnen Ölteilchen nicht gegeneinander verkleben
und leicht entsorgt werden können.
Die Komponenten der Feststoffmischung werden in möglichst
feinteiliger Form eingesetzt. Dabei sollte das anorganische
Bindemittel aus einem Ausgangsmaterial mit einer Korngröße
kleiner 200 µm und die Tone und/oder Tonminerale aus einem
Ausgangsmaterial mit einer Korngröße kleiner 10 µm bestehen.
Auf diese Weise werden besonders hohe spezifische Ober
flächen zur Verfügung gestellt.
Die Kombination Bindemittel/Ton führt dazu, daß das Adsorp
tionsmittel aus Teilchen mit komplementären Oberflächen
ladungen besteht, weil die Tonteilchen überwiegend eine
stark negative Oberflächenladung, die Bindemittelteilchen
eine überwiegend stark positive Oberflächenladung aufweisen,
insbesondere mit zunehmender Hydratisierung.
Infolge der durch die Bindemittel-Komponente geförderten
Alkalität erfolgt eine bevorzugte Fällung von Hydroxiden
oder schwer löslichen Komplexen.
Die bereits beschriebene gute Flockenbildung führt nicht
nur zu einer leichten Abtrennung der an die Feststoff
teilchen adsorbierten Schadstoffe, sondern gleichzeitig
auch zu einer guten Entwässerbarkeit, so daß sich das
Wasser, das sich im sedimentierten Schlamm befindet, leicht
durch Filtration oder Zentrifugieren entfernen läßt.
Aufgrund der Feinteiligkeit der Feststoff-Komponenten
sollte der Wassergehalt des Adsorptionsmittels mindestens
das Doppelte der Menge der Feststoffmischung betragen.
Dieser Wert kann aber auch bis zum Zehnfachen der Fest
stoffmischung reichen.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Zement als
anorganisches Bindemittel, wobei sich vor allem Portland
zement und Hochofenzement anbieten.
Die Ton- beziehungsweise Tonmineralkonponente sollte auf
jeden Fall ein Tonmineral aus der Gruppe der Bentonite
(Montmorillonit) enthalten, da diese besonders hohe Zeta-
Potentiale aufweisen, die die Adsorptionsfähigkeit des
Mittels verbessern.
Zusatzmittel, die das Ionenaustauschvermögen insbesondere
der Tonmineralkomponente erhöhen, können bei Bedarf eben
falls Verwendung finden. Kaliumhydroxid und Salzsäure
wirken in diesem Sinne.
Die Mengenanteile der einzelnen Komponenten der Feststoff
mischung werden von Fall zu Fall empirisch festgelegt.
Üblicherweise wird die Feststoffmischung jedoch aus 40
bis 60 Gew.-% zumindest teilweise hydratisiertem anorga
nischen Bindemittel und 60 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer
Tone und/oder Tonminerale bestehen.
Die Wirkungen des Adsorptionsmittels werden nicht dadurch
reduziert, daß das anorganische Bindemittel vollständig
hydratisiert ist. Im Gegenteil: die Wirksamkeit des Ad
sorptionsmittels erhöht sich mit zunehmendem Hydratations
grad.
Claims (12)
1. Adsorptionsmittel für Schadstoffe insbesondere in
flüssigen Medien, bestehend aus einer wäßrigen Auf
schlämmung einer Feststoffmischung, die 20 bis 80
Gew.-% eines zumindest teilweise hydratisierten anor
ganischen Bindemittels und 80 bis 20 Gew.-% eines oder
mehrerer Tone und/oder Tonminerale enthält.
2. Adsorptionsmittel nach Anspruch 1, bei dem der Wasser
gehalt mindestens das Doppelte der Menge der Feststoff
mischung beträgt.
3. Adsorptionsmittel nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der
Wassergehalt mindestens das Fünffache der Menge der
Feststoffmischung beträgt.
4. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem das anorganische Bindemittel aus Zement besteht.
5. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei dem die Tonmineral-Komponente Montmorillonit enthält.
6. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5
mit einem Zusatz eines, das Ionenaustauschvermögen
der Feststoffteilchen aktivierenden Zusatzmittels.
7. Adsorptionsmittel nach Anspruch 6, bei dem das Zusatz
mittel aus Kaliumhydroxid oder Salzsäure besteht.
8. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem das anorganische Bindemittel aus einem Ausgangs
material mit einer Korngröße kleiner 100 µm besteht.
9. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
bei dem die aus Ton und/oder Tonmineralen bestehende
Feststoffkomponente aus einem Ausgangsmaterial mit
einer Korngröße kleiner 10 µm besteht.
10. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem die Feststoffmischung aus 40 bis 60 Gew.-%
zumindest teilweise hydratisiertem anorganischen Binde
mittel und 60 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Tone
und/oder Tonminerale besteht.
11. Adsorptionsmittel nach Anspruch 10, bei dem das anorga
nische Bindemittel vollständig hydratisiert ist.
12. Adsorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem die Bestandteile der Feststoffmischung in fein
verteilter Form in der wäßrigen Aufschlämmung vorliegen.
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| DE (1) | DE4029213A1 (de) |
Cited By (1)
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| DE9304454U1 (de) * | 1993-03-24 | 1993-08-12 | Hessabi, Iradj, Dipl.-Ing. Dr., Las Vegas, Nev. | Vorrichtung zur Trennung flüssiger Stoffe |
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1990
- 1990-09-14 DE DE19904029213 patent/DE4029213A1/de active Granted
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