Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Mit Rote-Bete-Fasern copolymerisierte β-Cyclodextrin-Polyurethane (Biopolymer) zur Reinigung von durch organische Stoffe und ausgelaufenes Öl verschmutztem Wasser.

Jamil Rima und Karine Assaker

Auf der Wasseroberfläche verschüttete polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Öle und Farbstoffe stellen ein großes Umweltrisiko dar. Die Beseitigung derartiger Schadstoffe ist aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht eine Herausforderung. Das Absorptionsmittel für Öl oder PAK muss schwimmfähig sein, ein hohes Öl-/Wasser-Aufnahmeverhältnis aufweisen und wiederverwendbar und biologisch abbaubar sein. In dieser Studie wurde mit Rote-Bete-Fasern polymerisiertes β-Cyclodextrin (Biopolymer) hergestellt und eingesetzt, um Öl, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Farbstoffe aus Wasser zu entfernen. Das Biopolymer wurde durch Copolymerisation von Rote Bete mit β-Cyclodextrin-Polyurethan bei 70 °C hergestellt. Das hergestellte neue Material wurde mittels Granulometrie, Rasterelektronenmikroskopie und FTIR charakterisiert. Die Untersuchung der Verwendung von vernetzten Cyclodextrin-Polyurethanen mit Rote-Bete-Fasern als Adsorptionsmittel für organische Schadstoffe zeigte signifikante Ergebnisse. Die Wirksamkeit bei der Beseitigung von Farbstoffen wie Methylenblau und Rhodamin B bei Konzentrationen von etwa 100 ppm bzw. 150 ppm lag bei über 99 %, während Pyren, das als Beispiel unter den PAKs ausgewählt wurde, ein Beseitigungspotenzial von über 96 % bei Lösungen von 30 ppm zeigte. Darüber hinaus wurden verschüttete Motoröle getestet und zeigten eine Wirksamkeit von über 90 g Öl pro 1 g Biopolymer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das in dieser Studie entwickelte Biopolymer ein vielversprechendes Material zur Entfernung gemischter Schadstoffe aus Industrieabwasser und ein gutes Sorptionsmittel für die Beseitigung von verschüttetem Öl ist. Nach der Anwendung des Biopolymers wurde Hefe für seinen biologischen Abbau verwendet. Der biologische Abbau führte zur vollständigen Mineralisierung der organischen Schadstoffe und deren Umwandlung in Kohlendioxid, Wasser und anorganische Verbindungen. Das Gewicht der verunreinigten Biopolymere wurde durch den biologischen Abbau auf 15 % seiner Ausgangsmasse reduziert.