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DE2553146A1 - Verfahren zum reinigen der abfallfluessigkeiten von erdoelbohrungen durch fermentation mit mikroorganismen - Google Patents

Verfahren zum reinigen der abfallfluessigkeiten von erdoelbohrungen durch fermentation mit mikroorganismen

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DE2553146A1
DE2553146A1 DE19752553146 DE2553146A DE2553146A1 DE 2553146 A1 DE2553146 A1 DE 2553146A1 DE 19752553146 DE19752553146 DE 19752553146 DE 2553146 A DE2553146 A DE 2553146A DE 2553146 A1 DE2553146 A1 DE 2553146A1
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DE
Germany
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liquid
microorganisms
nitrogen
oxygen demand
treatment
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DE19752553146
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Jaime Gratacos
Michel Guillerme
Andre Sirvins
Bernard Tramier
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Societe Nationale des Petroles dAquitaine SA
Original Assignee
Societe Nationale des Petroles dAquitaine SA
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Publication date
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Description

Verfahren zum Reinigen der Abfallflüssigkeiten von Erdölbohrungen durch Fermentation mit Mikroorganismen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um die Abfallflüssigkelten von Erdölbohrungen für das Ableiten an die Umwelt zu reinigen.
Bei der Suche nach Kohlenwasserstoffen durch Erdbohrungen fallen grosse Mengen von flüssigem Schlamm an, die Schadstoffe für die Flora und Fauna enthalten. Diese Abfallflüssigkeiten müssen daher einer Reinigung unterzogen werden, bevor sie an die Umwelt, besonders an Flüsse, und Seen, abgeführt werden. Vor einer solchen Behandlung kann das Schlammvolumen je nach der beabsichtigten Bohrtiefe, den klimatischen Bedingungen und der Art der Bohrflüssigkeit ein Volumen in der Grössenordnung von 6000 bis 15 000 nr je Bohrung haben. Besonders die in den Bohrflüssigkeiten verwendeten chemischen Produkte stellen Verunreinigungen des Schlammes dar.
Die geltende Gesetzgebung stellt strenge Anforderungen an .die Abführung der Bohrflüssigkeiten an die Umwelt. Es wird ver-
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1896 B 204 " %"
langt, dass die Temperatur der Flüssigkeit 30 C nicht übersteigt, der pH-Wert zwischen 5,5 und 8,5 liegt, die suspendierten Stoffe höchstens eine Konzentration von 30 mg/1 und die Kohlenwasserstoffe höchstens eine Konzentration von 5 mg/1 aufweisen; ferner darf der biochemische Sauerstoffbedarf dieser Flüssigkeiten 40 mg/l und der chemische Sauerstoffbedarf 120 mg/1 nicht übersteigen. Um die geltenden Vorschriften zu erfüllen, werden die Abfallflüssigkeiten von der Erdölbohrung in Becken, wie als "Schlammgruben" bezeichnet werden, mit Flockungsmitteln, wie Eisen(III)-chlorid oder Aluminiumsulfat, mit Kalk und einem organischen Polyelektrolyten behandelt. Das früher übliche einfache Ansäuern mit anschliessendem Dekantieren reicht heute nicht mehr aus. Durch die oben genannte physikalisch-chemische Behandlung mit Flockungsmitteln werden die suspendierten Stoffe entfernt, der chemische Sauerstoffgehalt gesenkt und Farbe und Geruch verbessert. Diese Behandlung wird daher gegenwärtig in vielen Fällen erfolgreich durchgeführt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die so behandelten Abfallflüssigkeiten immer noch einen zu hohen biochemischen Sauerstoffbedarf haben, und zwar insbesondere dann, wenn die Abfallflüssigkeiten aus Bohrungen stammen, in denen Spülungen auf der Basis von Ligninsulfonaten und den heute von den Bohrtechnikern sehr geschätzten Biopolymeren verwendet werden.
Die Reinigung der Abfallflüssigkeiten von Bohrungen scheitert also daran, dass die gegenwärtig zur Verfügung stehenden physikalisch-chemischen Verfahren unzulänglich sind, wenn es sich um Schlämme mit erhöhtem biochemischem Sauerstoffbedarf und insbesondere um Schlämme handelt, die Ligninsulfonate oder Biopolymere enthalten, die zur Erleichterung-der Bohrung verwendet worden sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung in der Reinigungsbehandlung solcher Abfallflüssigkeiten von Erdölbohrungen. Sie ermöglicht es, den grössten Teil des biochemischen'
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Sauerstoffbedarfs von Abfallflüssigkeiten, die sich nach den bekannten physikalisch-chemischen Verfahren nicht genügend reinigen lassen, zum Verschwinden zu bringen. In Kombination mit einem oder mehreren der bisher bekannten Verfahren ermöglicht das Verfahren gemäss der Erfindung eine Reinigung der Abfallflüssigkeiten, die weitgehend den gesetzlichen Vorschriften gerecht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass man die Abfallflüssigkeit einer Erdölbohrung der Einwirkung von Mikroorganismen unterwirft, die durch Beimpfen eines Teiles dieser Abfallflüssigkeit mit einem Stamm gewonnen werden, der einer Kulturflüssigkeit von der mikrobiologischen Aufbereitung, von Abwasser entnommen worden ist, worauf man die Fermentation unter alleinigem Zusatz solcher Nährstoffe durchführt, die in der Abfallflüssigkeit nicht enthalten sind.
Wenn es sich um Abfallflüssigkeiten handelt, die sich aus Schlämmen gebildet haben, in denen Hilfsmittel enthalten sind, deren Moleküle Kohlenstoffatome enthalten, wie es bei Ligninsulfonaten oder den als "Biopolymere" bekannten Polysacchariden der Fall ist, setzt man der Kultur stickstoff- und phosphorhaltige Nährstoffe sowie Spurenelemente, aber keine kohlenstoffhaltigen Stoffe zu. Diese Art der Fermentation unterscheidet sich daher grundlegend von derjenigen, die gewöhnlich durchgeführt wird, da bei den bekannten Verfahren die Züchtung der gewünschten Stämme von Mikroorganismen immer unter gleichzeitigem Zusatz von Kohlehydraten und Stickstoffverbindungen erfolgt. Dadurch, dass man dem Medium keine kohlenstoffhaltigen Nährstoffe zusetzt, die normalerweise von den Mikroorganismen verbraucht werden, zwingt man die Mikroorganismen, die schwerer assimilierbaren kohlenstoffhaltigen Stoffe (insbesondere Ligninsulfonate) anzugreifen. Infolge dieser Eigenart des erfindungsgemässen Verfahrens gelingt es, den αμΓΟίι Abwasser aktivierten Schlammbakterien ein Abbauvermögen für Lignin-
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sulfonate zu verleihen, was überraschend ist, da die Bakterien dieses Vermögen normalerweise nicht aufweisen.
Obwohl die chemische Zusammensetzung der Bohrschlämme von derjenigen der Abwasser (Kanalisationsabwässer) und der Raffinerieabwässer sehr verschieden ist, gelingt es erfindungsgemäss, den biologischen Abbau der in dem Bohrschlamm enthaltenen Verunreinigungen durch die Einwirkung von Mikroorganismen zu erzielen, indem man besondere Mikroorganismen derart "züchtet", dass sie die Fähigkeit erlangen, diese Aufgabe zu erfüllen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Gewinnung von Stämmen von Mikroorganismen, die imstande sind, sich in den Abfallflüssigkeiten von der Erdölbohrung zu entwickeln und die darin enthaltenen Stoffe, die die Ursache für den hohen biochemischen Sauerstoffbedarf dieser Abfallflüssigkeiten sind, abzubauen. Gemäss einem Merkmal der Erfindung werden diese Stämme dadurch gewonnen, dass man die Abfallflüssigkeit mit Mikroorganismen beimpft, die einem herkömmlichen Abwasserbehandlungsbecken entnommen worden sind, und Generationen dieser Mikroorganismen aerob in einem Medium .züchtet, dem man die der Abfallflüssigkeit fehlenden Nährstoffe, insbesondere Stickstoff- und Phosphorverbindungen, zugesetzt hat. Nach der zur Entwicklung der geeigneten Mikroorganismen erforderlichen Zeitspanne, die mehrere Tage dauern kann, setzt man, gegebenenfalls nach mehrmaliger Wiederbeimpfung, das die so "gebildeten" Stämme enthaltende Medium der Gesamtmenge der zu behandelnden Abfallflüssigkeit zu. Nach mehreren Stunden, innerhalb deren man Luft in der Flüssigkeit verteilt, zeigt diese einen biochemischen Sauerstoffbedarf von weniger als 40 mg/1, der den gesetzlichen Vorschriften genügt. Gegebenenfalls wird die so gereinigte Abfallflüssigkeit dekantiert und/oder einer physikalisch-chemischen Behandlung unterworfen, bevor sie durch Ableiten an die Umwelt beseitigt wird. :
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Bei der Anwendung des neuen Verfahrens zum Behandeln der Abfallflüssigkeit einer gegebenen Bohrung beginnt man mit der Züchtung geeigneter Mikroorganismen, wie oben angegeben, in einem Teil der Abfallflüssigkeit, dessen pH-Wert auf 6 bis 8, vorzugsweise auf ungefähr 7, und, allgemein gesprochen, auf die für diese Mikroorganismen am besten geeignete Höhe eingestellt worden ist. Das Medium wird mit Nährstoffen versetzt. Im häufigsten Falle, nämlich dann, wenn die biologisch abzubauende Verunreinigung ein organischer Stoff ist, wie.es bei Ligninsulfonaten, Biopolymeren und ähnlichen Hilfsmitteln der Fall ist, die den Bohrspülungen zugesetzt werden, werden als einzige Nährstoffe Stickstoff- und Phosphorverbindungen sowie Spurenelemente verwendet. Diese Verbindungen können vorteilhaft in Form von Dünger zugesetzt werden, der Nitrate, Ammoniumsalze und Phosphate enthält. Vorzugsweise besteht der Stickstoff zu 40 bis 60 % aus ammoniakalischem Stickstoff und zu 60 bis 40 % aus Nitratstickstoff. Die bevorzugten Nährstoffmengen betragen ungefähr 5 mg Stickstoff und 1 mg Phosphor je Liter Kulturmedium für einen biochemischen Sauerstoffbedarf von 100 mg/1.
Die Fermentation erfolgt unter aeroben Bedingungen. Aus der so erhaltenen Kultur kann man wertvolle Stämme isolieren, indem man sie z.B. in an sich bekannter Weise der Gefriertrocknung unterwirft, um sie später für Abfallflussigkeiten der gleichen oder einer ähnlichen Natur zu verwenden, die die gleichen Bohrspülungshilfsmittel enthalten.
So kann man z.B. zuvor Stämme von Mikroorganismen herstellen, die Schlämmen entnommen worden sind/ welche Ligninsulfonate oder Biopolymere enthalten. Diese Stämme werden dann zur Behandlung der Abfallflüssigkeiten verwendet, die derartige Stoffe enthalten.
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Gleich ob die Mikroorganismenstämme zuvor in den pulverförmigen Zustand übergeführt worden sind oder sich in einem Teil der zu behandelnden Abfallflüssigkeit selbst befinden, werden sie mit der zu behandelnden Abfallflüssigkeit von der Erdölbohrung gemischt, nachdem die letztere auf den für die Entwicklung dieser Mikroorganismen günstigsten pH-Wert eingestellt worden ist.
Die Abfallflüssigkeiten von Erdölbohrungen enthalten Tone, die vorzugsweise, wenigstens grösstenteils, entfernt werden sollen, bevor die biologische Behandlung beginnt. Andererseits sind die Flüssigkeiten, besonders wenn sie Ligninsulfonate enthalten, alkalisch; sie werden daher zwecks Ausfällung der Tone angesäuert. Diese Ausfällung der Tone kann bei einem pH-Wert in der Grössenordnung von 5 erfolgen, der durch Zusatz von Schwefelsäure eingestellt wird. Nach der Abtrennung der Tone wird die Abfallflüssigkeit, wie oben beschrieben, mit der Kultur beimpft. Man lässt den Stamm sich innerhalb eines Zeitraums entwickeln, der für den biologischen Abbau der Verunreinigungen erforderlich ist, d.h. in Mittel 5 bis 10 Stunden. Bei dieser Entwicklung wird ständig, z.B. mittels einer Turbine, Luft in der Flüssigkeit verteilt, und man achtet darauf, dass das Medium jederzeit die erforderlichen Nährstoffe enthält, die aus Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat und Ammoniumphosphat usw. bestehen können. Im Bedarfsfalle werden diese Stoffe von Zeit zu Zeit dem Medium zugesetzt.
Sobald der biochemische Sauerstoffbedarf des Mediums auf die gewünschte Grenze abgesunken ist, hört man mit der Belüftung auf und dekantiert. Das überstehende gereinigte Wasser wird gegebenenfalls einem Becken zur physikalisch-chemischen Behandlung zugeführt oder an die Umwelt abgeführt. Der hinterbleibende Schlamm, der die wertvollen Mikroorganismen enthält, wird mit einer frischen Menge der zu behandelnden Abfallflüssigkeit aufgefüllt, die zuvor auf den gewünschten pH-Wert ein-
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gestellt worden ist. Dann beginnt eine neue Fermentationsperiode, und dieses Verfahren wird so lange wiederholt, wie noch zu reinigende Abfallflüssigkeit vorhanden ist. Von Zeit zu Zeit wird natürlich ein Teil des Schlammes abgezogen.
Zur Assimilation an den biologischen Abbau der in den Abfallflüssigkeiten der Erdölbohrungen enthaltenen Verunreinigungen kann man in der oben beschriebenen Weise verschiedene Bakterien und Schimmelpilze züchten, z.B. Alternaria, Aspergillus, Cephalosporium, Fusarium, Trichoderma, Pseudomonas, Corynebacterium, Flavobacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Achromobacter, Chromobacter, Bacterium; für Abfallflüssigkeiten, die Kohlenwasserstoffe enthalten, eignen sich besonders Corynebacterium, Nocardia, Candida, Pseudomonas, Actinomyces, Aspergillus, Penicillium glaucum, Monilia usw. Die für die Assimilation erforderliche Zeitdauer richtet sich nach der Art der Mikroorganismen. Die einfachste Methode ist jedoch die, die Gesamtheit der im "Aktivschlamm" einer herkömmlichen Abwasseraufbereitungsanlage enthaltenden Mikroorganismen zu verwenden.
Beispiel 1
Herstellung einer Kultur von Mikroorganismen, die imstande sind, in Bohrspülungen enthaltene Hilfsmittel abzubauen
Ein 200 m fassendes Becken wird mit 100 m reinem Wasser und 20 m Aktivschlamm einer in der Nähe befindlichen Abwasserreinigungsanlage, d.h. Schlamm, beschickt, der die Gesamtheit der für den biologischen Abbau von organischen Abfällen erforderlichen Mikroorganismen enthält. Andererseits versetzt man Abfallflüssigkeit von einer Erdölbohrung, die Biopolymere enthält, die bei der Bohrung als Schutzkolloide verwendet worden sind (Heteropolysaccharide, die als "KELZAN XC" in den Handel gebracht werden), mit Schwefelsäure bis zur Erreichung eines pH-Wertes von etwa 5. Hierbei fallen die in der Abfallflüssigkeit enthaltenen Tone aus. Die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert.
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80 m dieser Flüssigkeit werden auf einen pH-Wert von 6,8 gebracht und zu dem oben beschriebenen Becken zugesetzt. Der biochemische Sauerstoffbedarf steigt auf 300 mg O2A.
Das Gemisch wird mit Ammoniumphosphat auf einen Stickstoffgehalt von 15 mg/1 gebracht. Mit Hilfe einer Turbine verteilt man in der Flüssigkeit in dem Becken diskontinuierlich Luft. Die Temperatur beträgt 21° C.
Der biochemische Sauerstoffbedarf von Flüssigkeit, die dem Recken entnommen wird, wird zweimal täglich bestimmt. Nach 5 Tagen ist dieser Sauerstoffbedarf auf 10 mg/1 gesunken, und in der Flüssigkeit hat sich ein ziemlich reichliches Mycel gebildet. Die Reinigung 1st daher sehr weit fortgeschritten, und es haben sich Mikroorganismen entwickelt, die sich gut an die verwendete Abfallflüssigkeit assimiliert haben.
Der Inhalt des Beckens kann nun als Mikroorganismenquelle für die Behandlung weiterer Teile von Abfallflüssigkeit von Erdölbohrungen verwendet werden. Er wird in den nachstehenden Beispielen 3 bis 7 verwendet. .
Beispiel ' 2
Die Herstellung eines verwendbaren Mikroorganismenstammes erfolgt gemäss Beispiel 1, aber mit einer Abfallflüssigkeit, die Ligninsulfonate enthält. Der biochemische Sauerstoffbedarf dieser Flüssigkeit beträgt 500 mg/l. Die Assimilation der Mikroorganismen benötigt-7 Tage; nach diesem Zeitraum ist der biochemische Sauerstoffbedarf des Beckeninhalts auf 38 mg/1 gesunken. Die so erhaltene Kultur eignet sich zur Reinigung von Abfallflüssigkeiten, die Ligninsulfonate enthalten; sie wird in den Beispielen 9 bis 11 verwendet.
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Beispiele 5 bis 7
Man versetzt den nach Beispiel 1 erhaltenen Schlamm in dem Becken mit 100 m Abfallflüssigkeit von einer Erdölbohrung, die Biopolymere enthält, und deren pH-Wert nach vorherigem Ansäuern mit Schwefelsäure zwecks Abtrennung der Tone gemäss Beispiel 1 auf 7 eingestellt worden ist. Das Gemisch wird mit Ammoniumnitrat auf einen Stickstoffgehalt von 5 mg/1 für je 100 Einheiten biochemischen Sauerstoffbedarfs gebracht.
In der Flüssigkeit wird mittels einer Turbine im Verlaufe von 6 Stunden kontinuierlich Luft verteilt. Dann bestimmt man den biochemischen Sauerstoffbedarf des Mediums; sobald dieser unter 40 sinkt, bringt man die Turbine zum Stillstand und lässt absitzen, was im allgemeinen 1 Stunde dauert. 75 m überstehende Flüssigkeit werden für die physikalisch-chemische Behandlung abgezogen.
Zu dem hinterbleibenden Schlamm setzt man weitere 100 m Abfallflüssigkeit zu und führt das oben beschriebene Verfahren nochmals durch. Auf diese Weise kann man täglich dreimal 100 m einer Abfallflüssigkeit mit einem anfänglichen biochemischen Sauerstoffbedarf von 120 mg/1 behandeln, der bei der Behandlung auf einen Wert von 8 mg/1 absinkt, was einer 93prozentigen Reinigung entspricht.
Die Beispiele 4 bis 7 werden unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wobei man jedoch von Abfallflüssigkeiten mit variierenden Werten des biochemischen und des chemischen Sauerstoffbedarfs ausgeht. In allen Fällen bestimmt man gleichzeitig den chemischen Sauerstoffbedarf zu Beginn und am Ende, um ihn mit dem biochemischen Sauerstoffbedarf zu vergleichen.
In den Beispielen 6 und 7 wird ausserdem noch der Kohlenwasserstoff gehalt vor und.nach der Behandlung gemäss der Erfindung bestimmt. Auf diese Weise wird festgestellt, dass die Behand-
- 9 809823/0929
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lung es ermöglicht, auch den Kohlenwasserstoffgehalt unter die gesetzlich vorgeschriebene Grenze herabzusetzen. In der nachstehenden Tabelle finden sich die Ergebnisse der Beispiele 3 bis 7.
Beispiele
3 4 5 6 7
Anfangs-BOD* 120 174 145 300 220
End-BOD 8 13 9 10 18
Reinigung, % 93 93 94 97 92
Anfangs-COD* 218 260 220 244 348
End-COD 40 20 20 50 100
Reinigung, % 82 92 91 80 71
Kohlenwasserstoffe
zu Beginn		 ^- 20 - 6
Kohlenwasserstoffe
am Ende		 4 2
Reinigung, % mm 80 67
* BOD = biochemischer Sauerstoffbedarf. COD = chemischer Sauerstoffbedarf.
Man sieht, dass die Behandlung gemäss der Erfindung nicht nur ausgezeichnet für den biochemischen Sauerstoffbedarf, sondern auch sehr geeignet für die Senkung des chemischen Sauerstoffbedarfs und die Befreiung von Kohlenwasserstoffen ist.
Beispiel 8
Zu Vergleichszwecken wird eine Abfallflüssigkeit, die Biopolymere enthält, nur der herkömmlichen physikalisch-chemischen Behandlung unterworfen. Zu diesem Zweck wird die Abfallflüssigkeit mit 1 mg/1 FeCl31 1,5 mg/1 Kalk und 1 mg/1 PoIyacrylsäureamid ("NALCO") als organischem Polyelektrolyten be-
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. . 2553Ή6
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handelt. Die Ergebnisse sind die folgenden:
BOD COD
Vor der Behandlung 145 ' 220
nach der Behandlung 125 180
Reinigung, % 14 18
Hieraus ergibt sich, dass die blosse physikalisch-chemische Reinigung ohne vorherige biologische Reinigung völlig unzureichend ist. Wenn man diese Werte mit den Werten des Beispiels 5 vergleicht, die sich auf.die gleiche Abfallflüssigkeit beziehen, kann man feststellen, dass die erfindungsgemässe biologische Behandlung dem herkömmlichen Verfahren überlegen ist*
Beispiele 9 bis 11 ·
An drei verschiedenen Abfallflüssigkeiten, die Ligninsulfonate enthalten, werden Reinigungsversuche einerseits nach dem erfindungsgemässen Verfahren und andererseits, nach der herkömmlichen physikalisch-chemischen Methode durchgeführt. Zu diesem Zweck wird ein Teil einer Jeden Abfallflüssigkeit der biologischen Behandlung, wie in den vorhergehenden Beispielen, (BB) und ein anderer Teil der gleichen Abfallflüssigkeit der bekannten physikalisch-chemischen Behandlung (PCB) unterworfen, die darin besteht, dass man die Flüssigkeit mit FeCl^ in einer Konzentration von 1 mg/l, Kalk in einer Konzentration von 1,5 mg/1 und Polyacrylsäureamid ("NALCO") als organischem Polyelektrolyten in einer Konzentration von 1 mg/1 mischt.
Die nachstehende Tabelle nennt die Ergebnisse dieser Behandlungen.
- 11 -
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1896 B 204 BB 9. PCB BB 10 PCB BB 11 PCB
Beispiel* 100 500 200 58 230 141 29 145 83
BOD des Wassers
vor der Behandlung		 80 60 75 39 80 43
BOD nach der
Behandlung
Reinigung, %
* BOD = biochemischer Sauerstoffbedarf.
BB « biologische Behandlung. PCB = physikalisch-chemische Behandlung. ·
Diese Versuche zeigen, dass das Verfahren gemäss der Erfindung es ermöglicht, die prozentuale Reinigung in Gegenwart von Ligninsulfonaten bis 80 % zu erhöhen, während es mit der physikalisch-chemischen Behandlung allein kaum möglich ist, einen Reinigungsgrad von 60 % zu überschreiten.
Beispiele 12 bis 15
In dieser Versuchsreihe, die sich ebenfalls'auf Abfallflüssigkeiten von der Erdölbohrung bezieht, die Ligninsulfonate enthalten, wird jeder Anteil der zu behandelnden Flüssigkeit zunächst nach dem Verfahren gemäss der Erfindung (BB) und anschliessend nach dem herkömmlichen physikalisch-chemischen Verfahren (PCB) behandelt, welches darin besteht, dass man die Ausflockung mit 1 mg/1 Aluminiumsulfat, 1 mg/l Ca(OH)2 und 1 mg/1 des oben beschriebenen organischen Polyelektrolyten durchführt. ·
Vor der biologischen Behandlung ist die Flüssigkeit, ebenso wie in den vorhergehenden Beispielen, nach dem Ansäuern mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von ungefähr 7 eingestellt worden. .
Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle:
- 12 -
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co I
O _i.
V»
co
OD I
O
CD
Beispiel BB 12 BB
+PCB		 BB 13 BB
+PCB		 BB 14 BB
+PCB		 BB 15 BB
+PCB		 00
VO
cr\
Behandlung* 113
72		 405
27
93		 56
80		 280
17,5
94		 58
75		 230
8
97		 29
80		 145
9
94		 ω
O
BOD vor der Behandlung
BOD nach " " "·
Reinigung, % 		1500
28		 2080
404
81		 1000 980
280
65		 1250
0		 1250
480
62		 800
19		 980
300
69		 4-
COD vor der Behandlung
COD nach " " "
Reinigung, %
Suspendierte Stoffe
vor der Behandlung
Suspendierte Stoffe
nach der Behandlung 1140
Reinigung, %
Kohlenwasserstoffe
vor der Behandlung
Kohlenwasserstoffe
nach der Behandlung 6
Reinigung, % 50
* BOD = biochemischer Sauerstoffbedarf. COD = chemischer Sauerstoffbedarf.
BB = biologische Behandlung PCB β physikalisch-chemische Behandlung« 430
600
400
0 1110 5 730 0 450 0
100 99 100 _ 100
10
26
2 0 12 4 ro
80 100 54 85 cn
UI
1896 B 204 "^V""
Aus diesen Versuchen ergibt sich, dass die Aufeinanderfolge der beiden Behandlungsverfahren, nämlich der biologischen Behandlung und anschliessend der physikalisch-chemischen Behandlung, in 3eder Hinsicht, nämlich sowohl hinsichtlich des biochemischen und des chemischen Sauerstoffbedarfs als auch hinsichtlich der suspendierten Stoffe und der Kohlenwasserstoffe, zu sehr guten Ergebnissen führt.
Für den biochemischen Sauerstoffbedarf ist in erster Linie die Behandlung gemäss der Erfindung von Bedeutung, denn sie ist es, die, im Gegensatz zu der physikalisch-chemischen Behandlung (man vergleiche mit den Beispielen 9 bis 11), den biochemischen Sauerstoffbedarf am stärksten sinken lässt. Gegen den chemischen Sauerstoffbedarf ist die physikalisch-chemische Behandlung am wirksamsten. Das gleiche trifft auf die suspendierten Stoffe zu, was normal ist, weil die biologische Behandlung zur Bildung von Mycel führt. Der Entzug der Kohlenwasserstoffe erfolgt vorwiegend durch die Behandlung gemäss der Erfindung, wird jedoch in vorteilhafter Weise durch die physikalisch-chemische Behandlung vervollständigt.
Diese Ergebnisse zeigen, dass die Kombination der beiden Behandlungsmethoden zu einer ausgezeichneten Reinigung der Abfallflüssigkeiten über die Grenzen der vorgeschriebenen Normen hinaus führt.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Reinigen der Abfallflüssigkeiten von Erdölbohrungen durch Fermentation mit Mikroorganismen, dadurch gekennzeichnet, dass man der Reihe nach
    (a) durch Ansäuern der Abfallflüssigkeit die Tone daraus ausfällt,
    (b) die ausgefällten Tone abtrennt,
    (c) die von den Tonen getrennte Flüssigkeit neutralisiert,
    (d) zu der Flüssigkeit eine Kultur von Mikroorganismen zusetzt, die durch aerobe Fermentation in einem Ligninsulfonate und/oder Biopolymere sowie nur phosphor- und stickstoffhaltige, aber keine kohlenstoffhaltigen Nährstoffe enthaltenden wässrigen Medium gewonnen worden ist,
    (e) die mit der Mikroorganismenkultur und den stickstoff- und phosphorhaltigen Nährstoffen versetzte Flüssigkeit unter aeroben Bedingungen hält, bis sich die Mikroorganismen wesentlich vermehrt haben und der biochemische Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit unter eine gewünschte Grenze gesunken ist, und
    (f) die Flüssigkeit zwecks Beseitigung derselben und Rückgewinnung eines Teiles des verbleibenden Mikroorganismenmycels abtrennt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die in der letzten Stufe abgetrennte Flüssigkeit einer Ausflockung mit chemischen Reagenzien unterwirft, den dabei
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    entstehenden Niederschlag abtrennt und die Flüssigkeit an die Umwelt abführt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Vermehrung der Mikroorganismen in der Stufe (e) fortschreiten lässt, bis der biochemische Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit einen 40 mg/1 nicht überschreitenden Wert erreicht hat.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Vermehrung der Mikroorganismen in der Stufe (e) 5 bis 10 Stunden bei Raumtemperatur fortschreiten lässt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ansäuerung in der Stufe (a) bis zu einem pH-Wert von etwa 5 durchführt und den pH-Wert durch Neutralisation in der Stufe (c) auf etwa 6 bis 8 einstellt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Medium Nährstoffe in Mengen, entsprechend etwa 5 mg Stickstoff und 1 mg Phosphor je Liter je 100 mg/1 biochemischen Sauerstoffbedarfs, zusetzt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man stickstoffhaltige Nährstoffe zusetzt, in denen der . Stickstoff zu 40 bis 60 % als Nitratstickstoff und zu 60 bis 40 % als Ammoniakstickstoff vorliegt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die in der Endstufe (f) von dem Mycel abgetrennte Flüssigkeit mit einem Eisen(III)- oder Aluminiumsalz und mit Kalk behandelt, um den biochemischen Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit unter 20 mg/1 absinken zu lassen.
    . - 16 609823/0929
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SU (1) SU793375A3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0030803A1 (de) * 1979-12-05 1981-06-24 Serck Industries Limited Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung einer wässrigen Abfallflüssigkeit, die suspendierte Ölteilchen enthält

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234421A (en) * 1979-03-05 1980-11-18 Dover Jr Virgil L Land restoration following oil-well drilling
US4353803A (en) * 1979-03-05 1982-10-12 Dover Jr Virgil L Land restoration following oil-well drilling and products useful therefor
US4447330A (en) * 1981-06-30 1984-05-08 Babineaux Iii David Method of treating waste water
US4536293A (en) * 1981-06-30 1985-08-20 Babineaux Iii David Method of treating waste water
JPS58194799A (ja) * 1982-05-07 1983-11-12 Hitachi Ltd 単結晶シリコンの製造方法
DE3245593A1 (de) * 1982-07-03 1983-06-09 Wolfgang 7982 Baienfurt Kappler Verfahren zur entsorgung verbrauchter tiefbohrspuelungen
US4818410B1 (en) * 1988-01-14 1998-06-30 Petrolite Corp Method of removing water soluble organics from oil process water
DE69117182T2 (de) * 1990-06-08 1996-06-27 Grace Sierra Horticultural Pro Kontrollierte abgabe von nährmittel für bakterien und verfahren einer biologischen behandlung
FR2669916B1 (fr) * 1990-11-30 1993-09-10 Lyonnaise Eaux Dumez Procede de degradation biologique des graisses et dechets graisseux.
US5354477A (en) * 1992-04-07 1994-10-11 Champion Technologies Low molecular weight amines and amine quaternaries for the removal of soluble organics in oil field produced water
US5637223A (en) * 1992-09-03 1997-06-10 Petrolite Corporation Method of removing water soluble organics from oil process water
US5364532A (en) * 1992-09-03 1994-11-15 Petrolite Corporation Method of removing water soluble organics from oil process water
US5853592A (en) * 1992-09-03 1998-12-29 Baker Hughes Incorporated Method of removing water soluble organics from oil process water with an organic acid and a mineral acid having a plurality of pKa's
US5314620A (en) * 1993-04-02 1994-05-24 Harvey Universal, Inc. Cutting oil treatment
US5632886A (en) * 1993-04-02 1997-05-27 Harvey Universal, Inc. Cutting oil treatment apparatus
US6159379A (en) * 1999-05-04 2000-12-12 Baker Hughes Incorporated Organic ammonium salts for the removal of water soluble organics in produced water
GB2358015A (en) * 2000-01-07 2001-07-11 Cuthbertson Maunsell Ltd Treatment of oil-based drilling mud cuttings
AU2002210793A1 (en) * 2000-10-17 2002-04-29 Earth Alive Resources Inc. Cleaning solution to remove hydrocarbons from a substrate
US7052901B2 (en) * 2000-10-31 2006-05-30 Baker Hughes Incorporated Bacteria-based and enzyme-based mechanisms and products for viscosity reduction breaking of viscoelastic fluids
LT5057B (lt) 2001-12-05 2003-09-25 Viešoji Įstaiga "Grunto Valymo Technologijos" Biopreparatas nafta ir jos produktais užterštam gruntui ir vandeniui valyti, jo gavimo būdas ir panaudojimas
US20070029752A1 (en) * 2004-09-17 2007-02-08 Mccann Edward D Apparatus for transporting drilling fluid additives and methods of making and using same
CA2683435A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-16 Tvt Us Corp. Fixed film bioprocess for removing carbon compounds in oil and gas drilling sludge
CA2764755C (en) * 2009-06-25 2015-04-28 Ditommaso, Anthony Method of making pure salt from frac-water/wastewater
US9896355B2 (en) 2014-01-22 2018-02-20 Michael Green Method and apparatus for an expandable industrial waste water treatment system
CN112358119B (zh) * 2020-06-30 2023-01-20 北京工业大学 一种分级微絮凝-活性氧化铝慢滤-重力驱动式超滤组合系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2259419A (en) * 1937-10-23 1941-10-14 Dow Chemical Co Well drilling
US3152983A (en) * 1961-12-12 1964-10-13 Socony Mobil Oil Co Inc Microbial disposal of oily wastes
JPS5113348B1 (de) * 1968-04-27 1976-04-27
US3763038A (en) * 1970-04-10 1973-10-02 Kurita Water Ind Ltd Process for purifying water that contains organic matter
US3871956A (en) * 1970-06-03 1975-03-18 Bioteknika International Microbial degradation of petroleum
US3728253A (en) * 1971-05-05 1973-04-17 Univ California Accelerated biological-chemical wastewater treatment
US3933627A (en) * 1971-06-28 1976-01-20 Banque Pour L'expansion Industrielle "Banexi" Process for biologically eliminating organic waste matter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0030803A1 (de) * 1979-12-05 1981-06-24 Serck Industries Limited Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung einer wässrigen Abfallflüssigkeit, die suspendierte Ölteilchen enthält

Also Published As

Publication number Publication date
GB1513837A (en) 1978-06-14
NL7513436A (nl) 1976-05-31
ES442786A1 (es) 1977-04-01
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NO146462B (no) 1982-06-28
MX3086E (es) 1980-03-27
EG12077A (en) 1979-03-31
IT1049723B (it) 1981-02-10
US4035289A (en) 1977-07-12
DE2553146C2 (de) 1983-05-05
BE835739A (fr) 1976-05-19
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FR2292677A1 (fr) 1976-06-25
NO753930L (de) 1976-05-28
FR2292677B1 (de) 1979-02-23
CA1054268A (fr) 1979-05-08
CH609018A5 (de) 1979-02-15
ATA888175A (de) 1978-01-15
AU8680975A (en) 1977-06-09
AT345226B (de) 1978-09-11

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