AT8004U1

AT8004U1 - Material mit geruchshemmenden eigenschaften

Info

Publication number: AT8004U1
Application number: AT0088204U
Authority: AT
Original assignee: Kubinger Ulrich Ing
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2005-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Material mit geruchshemmenden Eigenschaften. Das erfindungsgemäße Material ist durch ein Verfahren erhältlich, in welchem ein Gestein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kalkgesteinen, eisenhaltigen Gesteinen und aluminiumhaltigen Gesteinen sowie Mischungen daraus, mit einem Reagens, ausge¬wählt aus der Gruppe bestehend aus Chlor, Salpetersäure, Perchlorsäuren, Peroxosäuren, Wasserstoffperoxid sowie Mischungen daraus, umgesetzt wird. Als Gestein wird bevorzugt Dolomit und als Reagens Salpetersäure eingesetzt.

Description

2 AT 008 004 U1

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material mit geruchshemmenden Eigenschaften sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Um eine Ammoniakemission aus Gülle, welche insbesondere für eine Geruchsentwicklung 5 verantwortlich ist, unterdrücken zu können, ist ein Verfahren aus dem Stand der Technik bekannt (DE 43 28 372 A1), bei dem in die Gülle ein Bakterizid und ein Salz der Salpetersäure, wie beispielsweise Magnesium- oder Calciumnitrat, eingetragen wird.

Durch diese gemeinsame Zugabe entsteht in der Gülle einerseits eine Ammoniumnitratlösung, io wodurch die Menge an entweichendem Ammoniak verringert werden kann, und andererseits werden auch die Mikroorganismen, die für eine Geruchsentwicklung mitverantwortlich sind, mit Hilfe des Bakterizids abgetötet. Eine Zugabe des Bakterizids ohne das Salz der Salpetersäure bzw. vice versa ist nicht geeignet, eine Geruchsentwicklung zu hemmen. 15 Von Nachteil ist, dass mit der Zugabe des Bakterizids auch solche Mikroorganismen abgetötet werden, die für eine weitere Verarbeitung der Gülle von Vorteil sind. Besonders bei Kläranlagen kann solch eine bakterizidbehandelte Gülle in weiterer Folge zu einer Beeinträchtigung der Abwasserbehandlung führen. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Mikroorganismen gegenüber dem Bakterizid resistent werden, sodass damit gerechnet werden muss, dass eine derzeit 20 wirksame Zusammensetzung mit fortlaufender Anwendung wirkungslos im Hinblick auf eine Geruchsunterdrückung wird. Derartige Mittel aus einem Bakterizid und einem Salz der Salpetersäure sind daher für einen breiten Einsatz zur Geruchsunterdrückung nicht geeignet, zumal Bakterizide auch vergleichsweise hohe Herstellungskosten verursachen. 25 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik ein geruchshemmendes Material zur Verfügung zu stellen, mit welchem die Geruchsbelastung bei Medien mit Mikroorganismen kostengünstig unterdrückt werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mittels eines geruchshemmenden Materials, welches 30 mittels eines Verfahrens erhältlich ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Gestein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kalkgesteinen, eisenhaltigen Gesteinen und aluminiumhaltigen Gesteinen sowie Mischungen daraus, mit einem Reagens, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chlor, Salpetersäure, Perchlorsäuren, Peroxosäuren, Wasserstoffperoxid sowie Mischungen daraus, umgesetzt wird. 35

Bevorzugt wird als Gestein Dolomit und als Reagens Salpetersäure eingesetzt.

Es hat sich gezeigt, dass bei der erfindungsgemäßen Umsetzung von Gesteinen mit den angeführten Säuren, insbesondere bei Umsetzung von Dolomit mit Salpetersäure, ein Material mit 40 einem hohen Anteil an gebundenem Sauerstoff entsteht.

Das durch die erfindungsgemäße Umsetzung erhältliche Material ist insbesondere durch einen Sauerstoffgehalt von 15 bis 45 Gew.% gekennzeichnet. 45 Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Mikroorganismen nicht abgetötet werden müssen, um die Geruchsbelastung zu unterdrücken, sondern nur deren Stoffwechsel verändert werden muss.

Beim Einträgen des erfindungsgemäßen Materials in ein System, welches Mikroorganismen mit so anaerobem Stoffwechsel enthält, verändern sich die Bedingungen für die Mikroorganismen dermaßen, dass die Voraussetzungen für eine stoffwechselbedingte Entwicklung von geruchsintensiven Stoffen nicht mehr gegeben sind.

Es wurde gefunden, dass mit einem Reduzieren der anaeroben Bedingungen insbesondere 55 solche Mikroorganismen gehemmt werden, die vorwiegend für die Geruchsentwicklung verant- 3 AT 008 004 U1 wörtlich sind. Solche mikrobiell gebildete Gerüche sind beispielsweise Schwefelwasserstoff und schwefelorganische Verbindungen, leicht flüchtige Amine und stickstofforganische Verbindungen, leichtflüchtige organische Säuren, Alkohole, Ester, Ether, Ketone und Aldehyde. 5 Wird zur Säurebehandlung des Gesteins, insbesondere des Dolomits, Salpetersäure verwendet, so kann ein besonders hoher Anteil an gebundenem Sauerstoff in das fließfähige oder feste Medium eingetragen werden, wobei außerdem mit einer Verwendung von Dolomit die Voraussetzung gegeben ist, einen Geruchshemmer besonders kostengünstig herzustellen. io Hinzu kommt, dass mit einem Verschieben der anaeroben Bedingungen in Richtung anoxischer bzw. aerober Bedingungen auch eventuelle Sulfate nicht mehr in Schwefelwasserstoff umgewandelt werden bzw. zur Geruchsentwicklung und Korrosion und damit kostenintensiven Schädigungen von Anlagenteilen beitragen können. 15 Außerdem wirkt das erfindungsgemäße Material unter anderem auch mikrobiell leicht metaboli-sierend, sodass damit auch auf die Vermehrung der Mikroorganismen im Medium Einfluss genommen werden kann.

Von weiterer Bedeutung ist, dass ein mit Säure behandeltes Gestein, wie z.B. mit Salpetersäure 20 behandelter Dolomit, bedenkenlos in fließfähige oder feste Medien eingetragen werden kann, da damit weder eine Resistenzbildung der Mikroorganismen befürchtet noch eine Beeinträchtigung der Mikroorganismen entstehen kann, die bei einer Weiterverarbeitung des fließfähigen oder festen Mediums von Vorteil sind. Außerdem stellt insbesondere Dolomit einen in großen Mengen vorkommenden Rohstoff dar, sodass säurebehandelter Dolomit nicht nur bedenkenlos 25 verwendet, sondern auch kostengünstig hergestellt werden kann.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Materials erweist es sich als günstig, wenn das stöchiometrische Verhältnis zwischen Gestein und Reagens 0,4:1 bis 1,2:1, bevorzugt 1:1, beträgt. Unter stöchiometrischem Verhältnis ist hiebei das molare Verhältnis zwischen den 30 reaktionsfähigen Bestandteilen des Gesteins (z.B. im Fall von Dolomit der Gehalt an Calcium bzw. Magnesium) und der als Reagens eingesetzten Säure zu verstehen.

Das zur Umsetzung eingesetzte Gestein kann im wesentlichen in beliebiger Form, insbesondere als Stücke, Pulver bzw. gegebenenfalls in gebrannter Form, eingesetzt werden. 35

Bevorzugt werden das Gestein und das Reagens in einem Lösungsmittel miteinander vermengt. Insbesondere bevorzugt wird als Lösungsmittel Wasser eingesetzt und eine Lösung des Reaktionsproduktes mit einem pH-Wert von 6 bis 8 hergestellt. 40 Die wässerige Lösung des Reaktionsproduktes liegt bevorzugt in einer Konzentration von zumindest 5 Gew.%, bevorzugt 40 Gew.% bis 60 Gew.%, vor.

Die Umsetzung des Gesteins mit der Säure findet in verfahrenstechnisch geeigneten Reaktoren (z.B. einem Rührkessel) statt, wobei je nach Art des Reaktors unter Rühren oder sonstiger 45 Stoffbewegung/umwälzung entweder eine der beiden Stoffgruppen mit oder ohne Lösungsmittel (z.B. Wasser) vorgelegt und die andere zudosiert wird oder beide gleichzeitig zudosiert werden, bis das Reaktionsende mit den gewünschten Produkteigenschaften (Konzentration, pH-Wert) erreicht ist. Zur Einstellung des gewünschten pH-Wertes kann die Reaktionslösung wahlweise z.B. mit Natronlauge oder Soda neutralisiert werden. 50

Rohstoffbedingte Trübungen sowie nichtumgesetzte Rohstoffanteile können durch geeignete verfahrenstechnische Maßnahmen, wie z.B. Filtration oder Zentrifugation oder Sedimentation, jeweils mit oder ohne Hilfsmittel, entfernt werden. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren bei Raumtemperatur durchgeführt. 55

Claims

4 AT 008 004 U1 Dem Reaktionsprodukt bzw. der Lösung des Reaktionsproduktes können weitere Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bioziden, Wuchsstoffen, Hemmstoffen, Vitaminen und Nährstoffen, zugesetzt werden. 5 Das erfindungsgemäße Material liegt somit bevorzugt in Form einer wässerigen Lösung mit einem Feststoffgehalt von zumindest 5 Gew.%, bevorzugt 40 Gew.% bis 60 Gew.%, und mit einem pH-Wert von 6 bis 8 vor. Solche Lösungen können gefahrlos verpackt und transportiert werden. io Das erfindungsgemäße Material eignet sich hervorragend als Geruchshemmer. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Material zur Beseitigung bzw. Unterdrückung von Geruch in Medien mit anaeroben Stoffwechsel aufweisenden Mikroorganismen. Bevorzugte Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen Materials sind die Behandlung von 15 Gülle, Abwässern, Klärschlamm, Sedimentationsschlämmen oder Kompost. Ausführungsbeispiel: Geruchsbehaftetes Abwasser mit Mikroorganismen, von denen zumindest ein Organismus 20 einen anaeroben Stoffwechsel aufweist, wird zunächst unter Eintragung vergleichsweiser großer Mengen an mit Salpetersäure behandeltem Dolomit einer Schockbehandlung unterworfen. Dabei wird der säurebehandelte Dolomit über eine Dosiereinrichtung in wässriger Lösung, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 7, dem Abwasser beigemischt. 25 Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Mikroorganismen keinen anaeroben Stoffwechsel aufgrund der Aufnahme des sauerstoffhaltigen Metallsalzes, also des mit Salpetersäure behandelten Dolomits, mehr aufweisen. Die Dosierungsmenge des säurebehandelten Dolomits wird dann in Abhängigkeit der Bedingungen der Mikroorganismen im Abwasser dermaßen eingestellt, dass sich der für die Bildung von Geruchsstoffen verantwortliche Stoffwechsel für die 30 betreffenden Mikroorganismen im wesentlichen nicht mehr einstellt und damit eine Geruchsbelastung nicht mehr eintreten kann. Dies ist auf einfache Weise, z.B. mit Sensoren für die Geruchsaufnahme, die Wirkstoffkonzentration und einer daran angeschlossenen Steuereinrichtung für die Dosiereinrichtung, zu realisieren. 35 Dabei können oxidative und/oder sauerstoffabspaltende Verbindungen, wie organische oder anorganische Peroxoverbindungen, Eisen- oder Aluminiumverbindungen, beigemengt werden. Weiters ist es möglich, Schwefelwasserstoff- bzw. Sulfid- bzw. Mercaptane-bindende Stoffe beizufügen. 40 Ansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Materials mit geruchshemmenden Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gestein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kalkgestei-45 nen, eisenhaltigen Gesteinen und aluminiumhaltigen Gesteinen sowie Mischungen daraus, mit einem Reagens, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chlor, Salpetersäure, Perchlorsäuren, Peroxosäuren, Wasserstoffperoxid sowie Mischungen daraus, umgesetzt wird. so 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gestein Dolomit und als Reagens Salpetersäure eingesetzt werden.
3. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das stöchiometrische Verhältnis zwischen Gestein und Reagens 0,4:1 bis 1,2:1, bevorzugt 1:1, 55 beträgt. 5 AT 008 004 U1
4. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestein und das Reagens in einem Lösungsmittel miteinander vermengt werden.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Wasser 5 eingesetzt wird und eine Lösung des Reaktionsproduktes mit einem pH-Wert von 6 bis 8 hergestellt wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Lösung des Reaktionsproduktes mit einer Konzentration von zumindest 5 Gew.%, bevorzugt io 40 Gew.% bis 60 Gew.%, hergestellt wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reaktionsprodukt bzw. der Lösung des Reaktionsproduktes weitere Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bioziden, Wuchsstoffen, Hemmstoffen, Vitaminen 15 und Nährstoffen, zugesetzt werden.
8. Material mit geruchshemmenden Eigenschaften, erhältlich durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Material gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Sauerstoffgehalt von 15 bis 45 Gew.%.
10. Material gemäß einem der Ansprüche 8 und 9, welches in Form einer wässrigen Lösung mit einem Feststoffgehalt von zumindest 5 Gew.%, bevorzugt 40 Gew.% bis 60 Gew.%, 25 vorliegt.
11. Material gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Lösung einen pH-Wert von 6 bis 8 aufweist.
12. Verwendung eines Materials gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 als Geruchshemmer.
13. Verwendung gemäß Anspruch 12 zur Beseitigung bzw. Unterdrückung von Geruch in Medien mit anaeroben Stoffwechsel aufweisenden Mikroorganismen.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13 zur Beseitigung bzw. Unterdrückung von Geruch von Gülle, Abwässern, Klärschlamm, Sedimentationsschlämmen oder Kompost.
15. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Medium zunächst einer Schockbehandlung mit dem Material derart unter- 40 worfen wird, dass die für die Geruchsbildung verantwortlichen Bedingungen im wesentli chen nicht mehr vorliegen, und anschließend durch weitere Zugabe des Materials, gegebenenfalls gesteuert mittels Geruchs- und Wirkstoffsensoren, das Wiedereinstellen von für die Geruchsbildung verantwortlichen Bedingungen im wesentlichen verhindert wird. 45 Keine Zeichnung 50 55