DD212978A1 - Verfahren zur schauminhibierung - Google Patents
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Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schauminhibierung, insbesondere zur Verhinderung der Bildung stabiler Schaeume bei industriellen Prozessen der technischen Mikrobiologie und Wasserwirtschaft. Sie kann insbesondere bei der Futterhefeproduktion auf Sulfitablaugebasis angewendet werden. Als Antischaumagens werden den schaumgefaehrdeten Prozessen lipophile mikrobielle Stoffwechselprodukte in reiner oder applizierter Form zugesetzt, wobei die Konzentration der oelloeslichen Stoffwechselprodukte im Applikationsmittel im Bereich von 1-8 Gew.-% liegt.
Description
IPK: C 12 H
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schauminhibierung, insbesondere zur Verhinderung der Bildung stabiler Schäume bei industriellen Prozessen der technischen Mikrobiologie und Wasserwirtschaft. Sie kann insbesondere bei der Futterhefeproduktion auf Melasse- oder Sulfitablaugebasis angewendet werden.
Es ist bekannt, daß in der industriellen Mikrobiologie, beispielsweise bei der Futterhefeproduktion auf Sulfitablauge- oder Melassebasis, sowie bei Verfahren der Wasserwirtschaft erhebliche Schaumprobleme auftreten können. In gewissem Maße spielen Schaumprobleme bei allen Verfahren der technischen Mikrobiologie und der Wasserwirtschaft eine Rolle. Keine oder nur geringe Probleme gibt es bei Verfahren der technischen Mikrobiologie nach denen Mikroorganismen auf der Basis η-paräffinhaltiger Kohlenwasserstoffe gezüchtet werden, wobei die freie Ölphase im Fermentationsgemisch entschäumend v*irkt. Bei der Sulfitablaugeverhefung haben die in der Sulfitablauge enthaltenen Ligninsulfate eine hohe schaumaktive "Wirkung.
Bei anderen Verfahren der technischen Mikrobiologie wird das Schäumen von biogenen Substanzen und im Rohstoff enthaltenen Hebenprodukten verursacht.
Das Auftreten von Schaum kann insbesondere bei aeroben Verfahren die Begasungsintensität limitieren und damit die Effektivität des Verfahrens mindern. Weiterhin können erhebliche Beeinträchtigungen der Pörder- und Verarbeitungstechnologie sowie Verminderung von Pumpenleistungen und mangelnde Auslastung von Rohrleitungssystemen Folgeerscheinungen sein. Unerwünscht sind auch die durch leichte Schäume verursachte Belastung der Umwelt- und Arbeitsbedingungen. Zur Bekämpfung von Schäumen können zahlreiche mechanische Vorrichtungen eingesetzt werden. Eine andere Methode der Schaumbekämpfung besteht im Einsatz von Schauminhibitoren.
Schauminhibitoren sind in der Regel hochmolekulare organische Substanzen mit_ geringer hydrophil-lipophiler Polarität.
Gemäß DD-WP 5820 werden Fette und Cäyceride pflanzlicher und tierischer Herkunft mit einem Tensid aus PoIy- ethylenoxid und Fettalkoholen als Antischaummittel; verwendet,
Uach DD-WP 67969 dienen als Antischaummittel Pflanzenöle und/oder Mineralöle in Tensiden aus Polyethylenoxid und -propylenosid.
In der DS-AS 1519967 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem 1 Mol Anlagerungsprodukt von Ethylenoxid an Polypropylenglykol (Molgewicht 1000 - 5000), 15 - 60 % Ethylenoxygruppen bezogen auf das Gesamtgewicht und 2 BiIoI einer gesättigten Fettsäure der Kettenlänge C^o - ö.o als Antischaummittel verwendet v/erden.
StL Ίο
Beide Varianten sowohl die Anwendung von mechanischen Vorrichtungen als auch die Anwendung von Schauminhibitoren sind mit einer Seihe von Nachteilen verbunden. Im Falle der apparativen Schaumbekämpfung entstehen Investitions- und Betriebskosten. Außerdem können grundsätzliche Probleme der Limitation von Begasungs-
intensität und Gas hold up bei aeroben Fernientationsprozessen auf diese Weise nicht gelöst werden. In der Regel ist die Verwendung von chemischen Schaum- . inhibitoren erforderlich. Diese Methode verursacht jedoch ebenfalls hohe Kosten und führt außerdem zur Einbringung artfremder Substanzen in das biologische Verfahren.
Ziel der Erfindung ist die Reduzierung bzw. Ausschaltung der Schaumbildung bei schaumgefährdeten industriellen Prozessen der technischen Mikrobiologie und Wasserwirtschaft.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung einer neuen technischen Lösung zur Beherrschung schaumgefährdeter industrieller Prozesse. Srfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Antischaummittel öllösliche mikrobielle Stoffwechselprodukte verwendet werden. Entsprechende Stoffwechselprodukte gelangen beispielsweise bei der Züchtung und Abtrennung von Mikroorganismen auf n-paraffinhaltigen Kohlenwasserstofffraktionen in die Kohlenwasserstoffphase und werden durch eine nichtox.ydierende mineralsaure Extraktion dieser Kohlenwasserstoffphase in die wäßrige Säurephase überführt. Es können aber auch nach anderen bekannten Verfahren hergestellte Mikroorganismentrockenprodukte mit einem lipophilen Extraktionsmittel extrahiert, die so gewonnenen öllöslichen StoffWechselprodukte in eine nichtoxydierende Mineralsäure eingebracht oder von Begleitoder störenden Fremdstoffen befreit,direkt in geeigneter solubilisierter Form dem schauragefährdeten Prozeß zugeführt werden.
Wie gefunden wurde, kann mit ca. 5 mg in Säure gelösten oder in anderer geeigneter Form applizierten öllöslichen mikrobiellen Stoffwechselproduktai die Schaumbildung von 200 mg achaumaktiven Tensiden aufgehoben werden. Die Art und Konzentration der Säure sowie die Art und Weise der Applikation wird zweckmäßiger Weise der Spezifik des schaumgefährdeten Prozesses angepaßt, in welchem eine Schauminhibierung erreicht werden soll.
Die Konzentration der öllöslichen Stoffwechselprodukte im Applikationsmittel beträgt zweckmäßigerweise 1-8 Gew.-%.
Die Applikation der lipophilen mikrobiellen Stoffwechselprodukte, ein Gemisch aus Lipiden, Phosphatiden, Fettsäuren der C-Zahl 12 - 30, Fettsäureester, Vitamine oder Vorstufen davon, wie "übichinon und Ergosterol, erfolgt durch Hydratisierung in nichtoxidierenden Mineralsäuren oder als Emulgierung, Lösung oder Solubilisation in Trägermitteln.
Die Erfindung soll am folgendem Beispiel näher erläutert werden:
In einem 2 Liter - Schüttelkolben wurde eine schaumaktive Flüssigkeit bestehend aus destilliertem Wasser und Alkylsulfonat C11- - CLg bei einem pH-Wert von und einer Temperatur von 30 0G über 60 see. intensiv geschüttelt. Anschließend wurde die Schaumhöhe gemessen, !lach Zugabe der entsprechenden stoffwechselprodukthaltigen Mittel wurde wiederum 60 see. geschüttelt und die verbliebene Schaumhöhe ebenfalls gemessen. Die Reduzierung der Schaumhöhe kann in erster Näherung für praktische Zwecke als Grad der
Beeinflussung der Schaumaktivitäten angesehen werden. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt.
In den Versuchen gemäß Tabelle 1 wurde eine 63 %ige •Phosphorsäure verwendet, die durch Extraktion von mikrobiell behandelten Erdöldestillat ,-mit 4,1 Gew.-% lipophilen Stoffwechselprodukten und 25 % nichtionogenen Tensiden angereichert worden war. Die nichüonogenen Tenside spielten bei der Schauminhibierung wie weitere Kontrollversuche ergaben, keine Rolle.-
Tensidgehalt Menge der zügea.
im Modell- Extraktsäure gemisch
Schaumhöhe Schaumhöhe vor Zusatz nach Zusatz
| 200 | mg/1 | 0,1 | ml/1 | • 32 | mm | * | mm | 3 mm |
| 600 | 0,35 | ml/1 | 70 | mm | 3?O4 P.a. .120 | 4 mm | ||
| 1500 | mg/1 | 1,2 | ml/1 | 120 | mm | 5 % nicht ion. | mm | 4 mm |
| Kontrollversuche | Tensid x | |||||||
| 1500 | mg/1 | 1,2 | ml | 120 | 110 mm | |||
| H3PO | 4 p'a | |||||||
| 1500 | mg/1 | 1,2 | ml H | 110 mm | ||||
| .+ 2, | ||||||||
Polyethylenoxid-propylenoxid MG 2000
Bei den Versuchen gemäß Tabelle 2 wurde eine 20 %ige Salzsäure mit 10 Gew.-% eines Biolipidextraktes versetzt, der nach einen Verfahren gemäß WP 139 65O anfällt.
Nach der Behandlung mit Säure konnten die in diesem Extrakt enthaltenen unerwünschten Erdöldestillatanteile durch Dekantation abgetr-ennt werden. Als Antischaumagens wurde die Salzsäureklarphase. verwendet.
| Tensidgehalt | Menge | der zuges. | Schaumhöhe | Schaumhöhe |
| im Modell- | Säure | vor Zusatz | nach Zusatz | |
| gemisch | ||||
| 200 mg/1 | 0,1 | ml/1 | 33 mm | 4 -mm |
| 600 mg/1 | 0,35 | ml/1 | 72 mm | 4 mm |
| 1200 mg/1 | 1,2 | ml/1 | 120 mm | 3 mm |
Claims (4)
1. Verfahren zur Schauiriinhibierung schaumaktiver wäßriger Medien mittels Antischaumagentien gekennzeichnet dadurch, daß als Antischaumagens den schaumgefährdeten Prozessen lipophile mikrobielle Stoffwechselprodukte in ie in er oder applizierter Form zugesetzt werden, wobei die Konzentration der öllöslichen Stoffwechselprodukte im Applikationsinittel im Bereich von 1-8 Gew.-% liegt.
2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die lipophilen mikrobiellen Stoffwechselprodukte ein Gemisch aus Lipiden, Phosphatiden, Fettsäuren der C-Zahl 12 - 30, Fettsäureester, Vitamine oder Vorstufen davon,wie TJbichinon und Ergosterol sind.
3. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Applikation der lipophilen mikrobiellen Stoffwechselprodukte durch Hydratisierung in nicht oxidierenden Mineralsäuren erfolgt.
4· Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, · daß die Applikation der lipophilen mikrobiellen StoffWechselprodukte als Emulgierung, Lösung oder Solubilisation in Trägermitteln erfolgt.
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