CH696299A5 - Verfahren zur Reinigung von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer. - Google Patents

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder aus gewerblichen Unternehmen, wobei den im Abwasser enthaltenen fettabbauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien stickstoffhaltige Verbindungen zugesetzt sind.

[0002] Ein Verfahren der oben beschriebenen Art ergibt sich aus der EP-B-236 989, die jedoch zwingend den Einsatz von Supplinen verlangt, beispielsweise in Form von stickstoffhaltigen Verbindungen. Dieser bekannte Vorschlag geht von der Erkenntnis aus, dass sich Mikroorganismen häufig so spezialisiert haben, dass sie zum Leben Suppline benötigen. Suppline sind essentielle Stoffe, die zum Grundbestand der Zelle gehören und von einzelnen Organismen nicht selbst synthetisiert werden können.

   Es handelt sich z.B. um Aminosäuren, Purine, Pyrimidine, organische Säuren, Kohlenhydrate sowie Vitamine, insbesondere um Phenylalanin, Arginin, Asparaginsäure, Oxalsäure, Äpfelsäure, Malon- und Propionsäure. Von ihrer Funktion und Konzentration her unterscheiden sich Suppline deutlich von Nährstoffen. Sie entsprechen den Vitaminen bei der tierischen und menschlichen Ernährung. Als Nährstoffe, die sich grundsätzlich von Supplinen unterscheiden, können die folgenden Verbindungen angegeben werden: Ammonium-, Nitrat- und Phosphationen, Glucose, Polysaccharide, Proteine und Kohlenhydrate.

   Zur Reinigung von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder aus gewerblichen Unternehmen wird durch die Zufuhr von Supplinen für fettabbauende bzw. fettemulgierende Bakterien die Bildung eines Pfropfens im Abflussrohr verhindert bzw., wenn sich ein derartiger Pfropfen bereits gebildet haben sollte, seine Auflösung leicht bewirkt. Im Rahmen des bekannten Vorschlags wird daher eine biologische Zersetzung des Fettes durch die im Abwasser vorhandenen Bakterien erreicht. Supplinkombinationen zur Förderung der fettabbauenden (bzw. -emulgierenden) Bakterien werden allein oder in Kombination mit einem Detergens auf den Pfropfen im Abwasserrohr gebracht. Die Supplinkombination ermöglicht ein rasches Wachstum der erwünschten Bakterien, was zu einer Auflösung des störenden Fettpfropfens im Abflussrohr führt.

   Bei den fettabbauenden bzw. -emulgierenden Bakterien handelt es sich um ein breites Spektrum von Bakterien, die normalerweise im Abwasser selbst enthalten sind. Um das Eindringen der Suppline in den Fettpfropfen zu fördern und die mikrobielle Fettlösung zu unterstützen, kann ein Detergens zugesetzt werden. Dem gleichen Zweck dient allein oder in Kombination mit dem Detergens der Zusatz eines CO2-entwickelnden Pulvers, z.B. Brausepulver, das aus etwa 50 Gewichtsprozent Natriumbicarbonat und etwa 50 Gewichtsprozent Weinsäure besteht.

[0003] Der oben bezeichnete Vorschlag hat sich in der Praxis als sehr wertvoll erwiesen, ist jedoch verbesserungsbedürftig. Ein weiteres Verfahren aus dem Stand der Technik geht aus der DE 4 417 809 A1 hervor.

   Hiernach wird ein Verfahren zur Sanitärreinigung mit einem Sanitärreiniger in flüssiger oder fester Form beschrieben, welcher einen Mindestgehalt an keimhemmenden organischen Stoffen, neben den üblichen kalklösenden wasserlöslichen Säuren, keimfördernde organische Stoffe und weitere Additive enthält, wobei als keimfördernder organischer Stoff beispielsweise Harnstoff enthalten ist.

   Diese Anmeldung offenbart ein zweistufiges Wirkungssystem, wonach in einer ersten Phase die keimhemmenden Stoffe und in einer zweiten Phase die keimfördernden Stoffe die Abwasserreinigung bewirken.

[0004] Nach der Lehre der EP 0 184 416 A2 ist ein Reinigungsblock für Toiletten bekannt, der im Spülkasten aufgelöst wird und eine Zusammensetzung aus 5 bis 85 Gew.-% eines oder mehrerer anionischer oberflächenaktiver Mittel, 2 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Mittel zur Steuerung der Löslichkeit sowie 0,5 bis 50 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen mehrwertigen Metallsalzes, wie beispielsweise kristallwasserhaltiges Magnesiumsulfat, aufweist.

[0005] Die Verfahren aus dem Stand der Technik liefern jedoch keine befriedigenden Ergebnisse.

   Es ist daher wünschenswert, die Wirkung auf abflussblockierende Pfropfen und deren Teile so zu verbessern, dass sowohl eine leichtere und raschere physikalische als auch biologisch-chemische Auflösung von Pfropfen oder deren Teilen im Abfluss und Abwasser erfolgen kann. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass der Einsatz von Supplinen, insbesondere der oben bezeichneten Art, nicht erforderlich ist, wenn 1. einem flüssigen Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats und 2.

   einem festen Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats und/oder wasserfreies Magnesiumsulfat zugesetzt werden, wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen werden und eine geringe Menge an keimhemmendem organischen Stoff vorliegen kann.

[0006] Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zum Reinigen von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder gewerblichen Unternehmen, wobei man den im Abwasser enthaltenen fettabbauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien stickstoffhaltige Verbindungen zusetzt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass 1. einem flüssigen Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats und 2.

   einem festen Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats und/oder wasserfreies Magnesiumsulfat zugesetzt werden, wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen werden, und in 1. und 2. die Menge an keimhemmendem organischem Stoff unterhalb 0,5 g/kg, bevorzugt unterhalb etwa 0,3 g/kg, insbesondere unterhalb etwa 0,1 g/kg Abflussreiniger liegt.

[0007] Der angesprochene Zusatz in Form des keimfördernden organischen Stoffs kann demzufolge eine offenkettige oder cyclische Verbindung der Formel (I) R1R2N-CO-NR3R4 enthalten, worin R1 bis R4 jeweils unabhängig voneinander offenkettig oder cyclisiert vorliegen und folgende Bedeutung haben können:

   Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe in Form eines Phenyl- oder Naphtyl-Restes, eine Aralkylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine O-, S-, oder N-haltige heterocyclische Gruppe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen wobei die Verbindung der Formel (I) ganz oder teilweise in Form eines Salzes vorliegt.

[0008] Unter die obige Formel (I) sollen daher folgende Harnstoffderivate fallen:
 <EMI ID=1.0> 

[0009] In der Formel (I) sind die jeweiligen Reste R1, R2, R3 und R4 vorzugsweise Wasserstoff, da die entsprechenden Ausgangsverbindungen handelsüblich bzw. leichter herstellbar sind. Geeignet sind im Rahmen der Erfindung insbesondere die Substituenten, die bei der vorstehenden Erfindungsdefinition angegeben sind.

   Als niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen kommen insbesondere die Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl- sowie die verschiedenen Isomeren der Butylgruppe in Frage. Unter die Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen fallen insbesondere der Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl- sowie Cyclohexylrest, unter die Aralkylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen insbesondere die Benzyl- und Phenethylgruppe, unter die Alkylarylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen insbesondere die Tolylgruppe sowie unter die heterocyclische Gruppe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen insbesondere solche, in deren heterocyclischem Ring sich mindestens ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff-Atom befindet, wobei als geeignete Beispiele die Radikale des Oxirans, Tetrahydrofurans, Dioxans sowie Pyrans angegeben werden können.

[0010] Grundsätzlich können die Verbindungen der Formel (I)

   auch in Form ihrer Salze oder sonstiger Vorstufen, was die Löslichkeit fördern kann, eingesetzt werden. In Einzelfällen kann dieses dann erst zu der gewünschten Löslichkeit führen. Es können also Verbindungen in Frage kommen, die die Verbindungen der Formel (I) erst im wässrigen Medium freisetzen bzw. ihre Wirksamkeit dort entfalten lassen. Die nachfolgenden Mengenangaben beziehen sich stets auf die Verbindungen der Formel (I) als solche bzw. ihren Anteil innerhalb der geeigneten Derivate bzw. Verbindungen.

[0011] Im Rahmen der Erfindung lassen sich von den genannten Harnstoffen bzw. Harnstoffderivaten beliebige geeignete Salze einsetzen, sofern sie den gewünschten Wirkungsmechanismus nicht beeinträchtigen. Hierfür in Frage kommen beispielsweise Chloride, Sulfate, insbesondere Hydrogensulfat, Phosphate, insbesondere die Hydrogenphosphate.

   Besonders wirksam ist das Harnstoffphosphat. Harnstoffphosphat, in reiner Form kristallisiert, ist farblos, hat einen Schmelzpunkt von 118 bis 119 deg. C, ist löslich in Wasser, Alkohol, Essigsäure, Glyzerin, Ethylenglykol und dergleichen. Die wässrige Lösung reagiert sauer (1 prozentige Lösung pH-Wert 1,8). Neben breiter Anwendung als Kunstdünger (N/P-Quelle) bietet er eine weitere vorteilhafte praktische Verwendung aufgrund seiner Säurewirkung in Lötmitteln, Schmelzflussmitteln, Beizen, Metallputz- und Rostentfernungsmitteln und als Katalysator für säurekatalysierte Kunstharze (vergl. S. 1723, Römpp Chemie-Lexikon, Thieme Verlag, Bd. 3, 9. Aufl. 1990).

   Ein Vorschlag, ihn im Rahmen eines festen oder flüssigen Abflussreinigers zur Lösung der vorstehend formulierten Aufgabe einzusetzen, findet sich im Stand der Technik nicht bzw. auch keinerlei diesbezügliche Anregung.

[0012] Dem Fachmann ist es ohne weiteres möglich, die optimale Menge an Zusatzstoff gemäss der Erfindung in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall einzustellen.

   Als bevorzugte Rahmenbedingung könnte angegeben werden, den Harnstoff in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent, das Harnstoffphosphat in einer Menge von etwa 0,2 bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere 2 bis 30 Gewichtsprozent, und das Magnesiumsulfat in einer Menge von etwa 5 bis 95 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 20 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoff bzw. den festen Reiniger, einzusetzen.

[0013] Kern der Erfindung ist es demzufolge, dem festen oder flüssigen Abflussreiniger Harnstoff und seine Derivate, zu denen auch seine Salze, wie z.B. Harnstoffphosphat zählen, insbesondere auch in Verbindung mit fett-, eiweiss- und kohlenhydratabbauenden Enzymen und Mikroorganismen, zuzusetzen.

   Im Falle des festen Abflussreinigers kann es von Vorteil sein, diesem zusätzlich noch wasserfreies Magnesiumsulfat einzuverleiben. Dieses kann aufgrund seines Eigenschaftsprofils auch isoliert Anwendung finden.

[0014] Technologisch lässt sich die vorliegende Erfindung wie folgt erläutern: Harnstoff und seine bezeichneten Derivate, sowohl als solche oder auch in Salzform, begünstigen aufgrund von wasserbindenden und quellungsfördernden sowie eiweisslösenden Eigenschaften nicht nur physikalisch die Hydrophilisierung von Pfropfen und deren Teilen, sondern auch deren physikalische Sprengung bzw. Auflösung. Ausserdem werden Penetration und Abbauleistung natürlicher oder zugesetzter Mikroorganismen und Enzyme am Pfropfen und dessen Teilen gefördert und somit der biologisch-chemische Abbau beschleunigt, z.B. auch im Abwasser.

   Gleichzeitig werden die im Stand der Technik beschriebenen Wachstumsfaktoren (s. vorstehender Vorschlag nach EP-B-236 989) in Form von Supplinen weitgehend ausgelassen bzw. durch die Zusatzstoffe gemäss Anspruch 1 ersetzt. Es muss überraschen, dass unter Auslassung der Wachstumsfaktoren dennoch der wünschenswerte technische Erfolg eintritt. Darüber hinaus ergibt sich der weitere Vorteil, dass der Anteil umweltbelastender Detergentien zur Pfropfenlösung abgesenkt werden kann. Das im Falle des festen Abflussreinigers vorteilhafterweise zusätzlich eingesetzte wasserfreie Magnesiumsulfat führt als Neutralsalz infolge starker positiver Wärmetönung beim Auflösen in Wasser zu einer deutlichen Temperatursteigerung am Pfropfen. Dies begünstigt z.B. physikalisch das Aufbrechen durch Aufschmelzen der Fettsubstanzen und erleichtert somit deren Emulgierung (z.B. durch Tensidzusatz).

   Ausserdem lassen sich über das Verhältnis von Salz- und Wassermenge optimale Temperaturvoraussetzungen für den biologischen/chemischen Abbau sowohl am Pfropfen als auch im Abwasser einstellen. Im Gegensatz zum ebenfalls positive Lösungswärme aufweisenden, aber stark alkalischätzenden Natriumhydroxid bei zahlreichen Abflussreinigern ist wasserfreies Magnesiumsulfat ein völlig gefahrloses, verbraucher- sowie umweltfreundliches Neutralsalz.

   Selbstverständlich ist es dem Fachmann ersichtlich, dass das wasserfreie Magnesiumsulfat auch durch andere wasserfreie Neutralsalze ersetzt werden kann, die dessen Eigenschaftsprofil entsprechen, und dass derartige Salze somit in festen Abflussreinigern ein neuartiges Wirkprinzip entfalten, das sich bisher nicht im Stand der Technik findet.

[0015] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne dass daran eine Beschränkung zu sehen ist.

Beispiel 1 (Zerstörung des Pfropfens im Abflussrohr)

[0016] Die im Rahmen der Erfindung ersetzbaren Rezepturen ergeben sich aus der nachfolgend wiedergegebenen Tabelle, die sowohl eine pulvrige als auch eine flüssige Variation umfasst:

Tabelle

[0017] 
<tb><sep>pulvrige Variante<sep>flüssige Variante


  <tb>Substanzen<sep>Beispiel 1<sep>Beispiel 2<sep>Beispiel 3<sep>Beispiel 4<sep>Beispiel 5


  <tb>Na-hydrogencarbonat<sep>28<sep>18<sep>9<sep><sep>


  <tb>Citronensäure, wasserfrei<sep>5<sep><sep>5<sep><sep>


  <tb>Harnstoff<sep>5<sep><sep>5<sep>5<sep>10


  <tb>Harnstoffphosphat<sep><sep>10<sep>5<sep><sep>1


  <tb>Mg-sulfat, wasserfrei<sep>50<sep>60<sep>75<sep><sep>


  <tb>Feststofftensid<sep>2<sep>2<sep><sep>2<sep>


  <tb>Enzymkomplex<sep>0,1<sep><sep>0,3<sep><sep>0,5


  <tb>Lipase<sep>0,1<sep>0,3<sep><sep>0,3<sep>


  <tb>Duftstoff, Farbstoff<sep>nach Bedarf<sep>nach Bedarf


  <tb>Füllstoff (NaCl)<sep>ad 100 g<sep>


  <tb>Füllstoff (Wasser)<sep><sep>ad 100 ml

[0018] 0,5 g der oben bezeichneten Mischung werden als Detergens 3 g Dodecylsulphat und als CO2-entwickelndes Mittel ein Brausepulver aus 5 g Natriumhydrogencarbonat und 5 g Weinsäure zugesetzt. 13,57 g des Gemisches, das dem Volumen eines Esslöffels entspricht, wird mit 900 ml Wasser und 100 ml einer Erdesuspension (als Bakterienquelle) gemischt und im Becherglas zu einem zylindrischen Prüfling (   32 ml; Länge 29 ml; Gewicht 17 g) aus folgenden Bestandteilen gegeben:
27 Gew.-% Wasser, 3 Gew.-% Haare, 10 Gew.-% Palmin (Cocosfett), 17 Gew.-% Schweinefett, 20 Gew.-% Kaffeesatz, 6 Gew.-% Teeblätter.

[0019] Bei einer Temperatur von 15 deg. C erfolgt die Zugabe der Kombination, die ein Detergens- und Brausepulver enthält, zu dem zylindrischen Prüfling (Fettpfropfen) in einem Becherglas.

   Nach einigen Minuten ist der Prüfling so stark angegriffen, dass er bei starkem Schütteln oder Spülen mit Wasser (Simulation des Spülstosses in einer Abwasserleitung) zerfallen ist.

Claims (8)

1. Verfahren zum Reinigen von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder gewerblichen Unternehmen, wobei man den im Abwasser enthaltenen fettabbauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien stickstoffhaltige Verbindungen zusetzt, dadurch gekennzeichnet, dass a) einem flüssigen Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats oder b) einem festen Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats und/oder wasserfreies Magnesiumsulfat zugesetzt werden, wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen werden, und in a) und b) die Menge an keimhemmendem organischem Stoff unterhalb 0,5 g/kg, bevorzugt unterhalb 0,3 g/kg, insbesondere unterhalb 0,1 g/kg Abflussreiniger liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Harnstoff eingesetzt wird, insbesondere in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Harnstoffphosphat eingesetzt wird, insbesondere in einer Menge von 0,2 bis 40 Gew.-% bezogen auf Feststoffgehalt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung aus Harnstoff und Harnstoffphosphat eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fett-, eiweiss- und kohlenhydratabbauende Enzyme und/oder Mikroorganismen zugesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz eines festen Reinigers wasserfreies Magnesiumsulfat zugesetzt wird, insbesondere in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-%.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Detergens und/oder ein CO2-entwickelndes Mittel zugesetzt wird.

8. Reinigungsmittel zum Reinigen von Abflussrohren, für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder aus gewerblichen Unternehmen, wobei man den im Abwasser enthaltenen fettabbauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien stickstoffhaltige Verbindungen zusetzt, zur Durchführung eines Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein flüssiger Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats oder b) ein fester Abflussreiniger zusätzlich Harnstoff, ein Harnstoffderivat, ein Salz vom Harnstoff und/oder ein Salz eines Harnstoffderivats und/oder wasserfreies Magnesiumsulfat enthält, wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen sind, und in a) und b) die Menge an keimhemmendem organischem Stoff unterhalb 0,5 g/kg, bevorzugt unterhalb 0,3 g/kg,

insbesondere unterhalb 0,1 g/kg Abflussreiniger liegt.