废食用油吸附剂的再利用的制作方法

专利名称：废食用油吸附剂的再利用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理有机基材料的方法。该方法尤其是涉及对石油或其它碳氢化合物的泄漏所作的处理。该方法特别适用于处理浮油，用以去除有害油物、和围绕地下石油的泄漏卷流形成屏障。
背景技术：
食用油或食用油脂是属于食品等级的油类产品，它们通常来源于植物或动物体。食用油包括葵花籽油、花生油、canola油、红花油和橄榄油。还可对植物油进行处理而制得人造黄油。食用油脂-例如牛油和猪油，通常是来源于动物体。
粗制生油/油脂中通常了包含许多种使油类产品令人反感或反胃的成分。这些成分包括带来不佳味道、颜色和气味的成分。为了提高这些油类产品在市场上的认可度，通常要对食用油和食用油脂进行处理来除去那些不良成分。
通常的处理方法包括的操作是将食用油和食用油脂与粘土基的吸附性材料相接触。该吸附性材料一般为酸性激活的粘土，其可从食用油和食用油脂中吸附不良成分。可在这样的条件下对油脂进行处理将其加热到较高的温度，使油脂变成液体形态。
一旦吸附性材料所吸附的不良成分已达到其全部容量，其就带着这些量的成分而不能再进行吸附。在这种情况下，就要从吸附装置中拆掉已带有不良成分的吸附剂，并更换新的吸附剂。
从食用油和食用油脂处理过程中回收的废吸附剂带有被吸附的成分。因此，其不再具有能执行吸附的任何有效容量。另外，尽管对该废吸附剂进行处理能从中去除掉尽可能多的油或油脂，但废吸附剂中仍含有残余量的油或油脂。因此，无论是再利用废吸附剂还是将其丢弃都是有问题的。

发明内容
现在，本发明人令人惊奇地发现可利用自于食用油和食用油脂处理过程的废吸附剂来对浮油进行处理、和围拦浮油及其它碳氢化合物，或者还可用来清除有机基废料。
为了清楚地解释术语，在整个说明书中，术语“取自食用油处理过程的固体废料”是指在为了去除掉食用油或食用油脂中影响味道、颜色和气味的不良成分而执行的处理过程中，被使用后的固体废料。取自食用油处理过程的该固体废料通常包括颗粒状物质，例如酸激活的粘土，它们带有被吸附的成分，并包含有来自处理过程的残余油。
在第一方面，本发明提供了一种用于处理有机基材料的方法，其包括步骤使该有机基材料与从食用油处理过程得到的固体废料相接触。
优选的是，所述处理方法包括清除所述有机基材料的步骤。
在一个实施例中，本发明的方法涉及通过将某一水体上的浮油与从食用油处理过程得到的所述固体废料相接触而至少部分地清除所述浮油。
该固体废料可被涂撒到油的表面上。然而，从实验室规模的试验已经发现如模仿波浪动作对水进行搅动，则就会导致固体废料的下沉。为了克服这一问题，最好是将固体废料包容在一个袋体中，该袋体是由可透过油的外纤维或编网制成的。如果该袋体是由织造或缝制材料制成的，则该袋材料上的开孔要足够小，从而能基本上包容所述固体废料。袋体适于由纤维或编网制成。包容所述固体废料的袋体被置于水体上的油膜中或油膜附近。在水和油被搅动以模拟波浪运动的试验中，发现油在搅动过程中被吸入袋中。另外，还发现包容有固体废料的袋体不会沉入水中。
目前，已经发现了各种各样的干燥处理方法来协助去除某些类型的油物。然而，发明者已发现在某些情况下，如果固体废料在使用之前未进行干燥，而是按原样使用的话，除油效果还能得以提高。
在另一实施例中，所述固体废料被用作阻滞、围堵和/或挡留的屏障，用于屏挡地下碳氢化合物卷流中的碳氢化合物，其中的碳氢化合物例如为石油油料。特别是，该固体废料可被布置成围绕石油管线(包括地上管线和地下管线，在地上管线的情况中，固体废料铺设在管线之下，在地下管道的情况中，固体废料优选设置为环围着管线)的屏障；设置在储油罐等装置的下方、和环绕在其周围。
在本发明的另一个实施例中，固体废料被用作从水中吸附碳氢化合物和其它非电离有机污染物的吸附剂。
具体实施例方式
为了表示本发明，下文将参照如下示例对本发明的优选实施例进行描述示例1浮油清除-通过将油滴在皮氏培养皿中的海水(取自南澳大利亚圣文森特湾)上而得到一个完整油膜，其中的油是产自于美孚真空石油公司(Port Stanvac Oil Refinery of Mobil Oil Company)的阿拉伯特轻纯原油。在时刻0(见

图1)，将大约六分之一刮勺的小碎屑状固体废料按圆形顺时针方向滴到油膜表面上，其中的固体废料是悉尼的Meadow-Lea有限公司对牛油进行处理而产生的。此固体废料首先在105℃的烘箱中干燥一整夜。如图2所示，该照片是在固体废料被加到油膜上后七秒时拍摄的，图中，在废料落入的地方对原油产生排斥，从而能迅速清除那些点处的油膜。在固体废料被加入后，能持续稳定地清除油膜，从而，在图3(加入固体废料18秒后拍摄的)、图4(加入固体废料30秒后拍摄的)、图5(加入固体废料41秒后拍摄的)、图6(加入固体废料1分钟后拍摄的)和图7(加入固体废料1分29秒后拍摄的)中所示的照片中，表示出了清除表面的面积不断增加，而油则被限定到很小的体积内。图8是在加入固体废料2分3秒后拍摄的，与图7的照片相比，变化很小，图7比图8早拍摄了32秒。然而，应该指出的是，在超过这一时间之后，继续发生着相当大的变化，此时主要是油被从培养皿的圆周处清除掉。最终结果是形成一组由清洁后的水表面分隔开的离散“油岛”。在瓶罐中进行了其它的试验，表明了废料能够清除不同量(厚度)的油膜。
在不受理论局限的情况下，假设的过程是当固体废料与浮油接触时，一些已被吸附到固体废料上的成分脱离此废料，且似乎能排斥原油。最后，当固体废料上已吸附到的大量成分被从该材料上去除掉之后，固体废料就开始吸附油物。因此，在处理过程中表现为两个阶段即排斥效应和吸引效应，在排斥效应中，成分从固体废料脱附出来，并排斥油物，使其远离固体废料；在吸引效应中，该废料吸附原油。
还可以假设固体废料必然是带有某种的成分，这种成分会导致固体废料成为疏水性，从而它将趋于浮在水面上，而不是沉入水中。可以理解的是油膜是浮在水面上，因此必须使固体废料也浮在水面上一至少是浮在油-水分界面的水平上，以便于对浮油进行处理。可以相信从食用油中吸附出的某种或某几种成分可以作为合适的疏水材料。还可以理解的是固体废料通常为可酸性激活的粘土。这样的粘土在其常态下通常是亲水的。
本发明者在进行的试验中发现在对浮油进行处理之后，会在水表面上留有一种包容着吸入油的硬皮材料。可容易地将该材料从水表面上舀出。
另外还发现搅动会导致粉末状的材料沉入到水中。然而，如果该固体废料在被放入水中之前先置于一个袋中，则可避免材料发生下沉。该袋优选是由编网或纤维制成的。在将固体废料包容到袋中所进行的试验中，固体废料能从水表面除油，且包有固体废料的纤维或网制袋在随后的搅动中也不会下沉。因此，此涉及将材料包容入袋中的实施例是优选的。
按照一种实验的微缩规模版进行了试验，所述实验是基于ASTM(美国试验材料协会)的F726-99标准试验方法、以及在1997年期《加拿大环境》中“环境技术中心的EC1999-2000吸附试验程序”中所述的试验。用棉线将一种多孔材料的侧边缝接起来而制成一个大约1cm粗、20cm长的管状袋。将2克从悉尼Meadow-Lea有限公司获得的处理牛油后固体废料加入该袋中，并使材料较为均匀地分布，然后用线对此袋进行封口。将该袋放入一塞好的玻璃瓶中，该瓶中盛有海水(取自南澳大利亚圣文森特湾)。在一左右振动台上轻柔地摇动水中的袋15分钟。然后倒出瓶中的水，并更换新鲜的海水。20滴产自美孚真空石油公司的阿拉伯特轻原油从巴斯德管中滴到海水上，海水中带有容纳有固体废料的袋。然后以上述相同的方式再摇动瓶15分钟。可以发现由于摇动动作，油被吸入倒袋中。水表面上的油被清除掉了。图9中右侧的照片示出了带塞瓶中的内容物被倒到一干净玻璃烧杯时的试验结果。将其与图中左侧的照片相比，左侧的照片表示了在海水中滴入20滴原油时的效果，因而表示的是油开始被多孔袋中的湿润固体废料吸附时的情形。
已经发现只要袋上的开孔是足够小的，则被收集后的油就能被包容在含有固体材料的袋中。否则，油能被吸引向袋，但会发现有一些油-至少是一部分油覆盖到袋的外表面上。
目前用来处理浮油的技术采用了人造粘土，其与季铵成分接触，以便于吸油。由本发明者执行的试验表明固体废料比与季铵成分接触后的人造粘土作用效果更快。
示例2从溶液中吸附芳(族)烃，即将100mg下列废料与每千克水中含有250mg甲苯的溶液摇动混匀，可观察到固体废料相能以如下的百分比来去除甲苯a)固体废料来自于牛油的脱色处理，并在105℃条件下干燥-去除比例为73.8％。
b)固体废料来自于牛油的脱色处理，并经过水洗-去除百分比为73.6％。
c)固体废料取自对葵花籽油的脱色处理，并在105℃条件下加热-去除比例为61.2％。
d)固体废料取自对葵花籽油的脱色处理，并经过水洗-去除比例为66.0％。
与斑脱土进行了比较，其中的斑脱土通过与季铵表面活性剂、溴化二甲基双十八烷基鎓反应而获得改性，从而产生一种有机金属粘土，这种类型的粘土被认为对于芳(族)烃的吸附是非常有效的(例如参见由Lagaly，G.所著、澳大利亚墨尔本市CSIRO出版社1995年出版的Churchman GJ Fitzpatrick，RW，Eggleton，RA“EDS”控制环境的粘土中第137-144页的“表面和层间反应斑脱土作为吸附剂”一文)。这种有机金属粘土能从同样的溶液中去除76.7％的甲苯。因此，本发明中所用的固体废料作为芳(族)烃的吸附剂，与人造有机金属粘土的效果是类似的。仅通过吸附作用是无法直接实现碳氢化合物的完全去除的，由于此过程只是将部分碳氢化合物划分为固态相，而碳氢化合物在水中仍能保持一定的溶解性(即被水吸附)。然而，随着碳氢化合物流经由吸附性材料构成的反应屏障，碳氢化合物的浓度却能被大大地降低。
本发明提供了一种从环境中除油的方法，同时还利用了一种否则会被当作固体废料的材料。在固体废料被置于袋中的实施例中，通过将该袋放在油中或油的附近，就可容易地对浮油或漏油进行处理。对于大洋、海或其它水体上的浮油，可将上述袋连接起来，从而形成一个围栅来围住浮油。作为备选方案，还可将这些袋放置在油上或油中，来从水中去除掉浮油。这些袋易于存储、搬运，且易于放置到它们所针对的使用环境中。
本领域的技术人员将清楚本文所描述的发明可以有各种变体和改型，而并不仅限于那些具体的说明。应该理解的是，本发明应当涵盖所有这些落入其设计思想和范围的变体和改型。
权利要求
1.一种用于处理有机基材料的方法，包括步骤使所述有机基材料与从食用油处理过程所得到的固体废料相接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对所述有机基材料执行的所述处理包括清除该有机基材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法包括步骤通过使水体中的浮油与从食用油处理过程所得到的所述固体废料相接触而至少部分地清除所述浮油。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于固体废料被涂撒到油的表面上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于固体废料以精细粉末的形式涂撒到油表面上。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于固体废料被包容在一个由可透过油的外纤维或编网构成的袋中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于袋是由织造或缝制材料制成的，且该袋材料上的开孔足够小，从而能基本上容纳所述固体废料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于包容所述固体废料的所述袋置于所述水上的所述油上或附近，所述油被吸入该袋中并被所述固体废料吸附。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述固体废料在使用之前不进行干燥，而是按原样使用。
10.根据上述权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于；所述固体废料在使用之前先进行干燥。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述固体废料被用作阻滞、围堵和/或挡留的屏障，用于屏挡地下碳氢化合物卷流中的碳氢化合物。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述固体废料作为屏障围绕在油管线的周围，或设置在石油储罐的周围和下方。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述固体废料设置在地上管道的下方。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述固体废料设置成围绕着地下管道。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述固体废料用作从水中吸附碳氢化合物和其它非电离有机污染物的吸附剂。
16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于在搅动过程中油被吸入到袋中并被固体废料吸附。
全文摘要
一种用于处理有机基材料的方法，包括使有机基材料与从食用油处理过程中得到的固体废料相接触的步骤。该处理步骤包括对所述有机基材料的清除，特别是对水体上浮油的清除。废料可被直接涂撒到油上，也可以先被放入袋中，然后再将袋放到油上。取自食用油处理过程的固体废料是指在从食用油或食用油脂中去除掉影响味道、颜色和气味的不良成分过程中所产生的固体废料。该取自食用油处理过程的固体废料通常包括颗粒状材料，例如酸激活的粘土，它们带有已吸附的成分并包含有来自处理过程的残余油。
文档编号B01J20/12GK1444505SQ01813419
公开日2003年9月24日 申请日期2001年7月26日 优先权日2000年7月27日
发明者G·J·丘奇曼, J·S·安德森 申请人:联邦科学及工业研究组织