CZ43398A3

CZ43398A3 - Způsob úpravy vody

Info

Publication number: CZ43398A3
Application number: CZ98433A
Authority: CZ
Inventors: Don H. Girvan
Original assignee: Don H. Girvan
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-06-17
Also published as: AU716053B2; NZ315902A; BR9610454A; WO1997007062A1; IL123283A0; EP0843649A1; NO980588L; MX9801172A; EP0843649A4; IL123283A; NO980588D0; AU6772096A; CA2229281A1

Description

Vynález se týká prostředku pro úpravu vody, který obsahuje alespoň 25 % hmotnostních tetraboritanu nebo směsi tetraboritanu a kyseliny borité s dalšími složkami, mezi které patří chlornan vápenatý Ca(OCl)₂· Prostředek je použitelný pro úpravu vod např. v plaveckých bazénech, lázních, chladících věžích apod. Prostředek dále obsahuje tetraboritan alkalického kovu popřípadě kyselinu boritou ve směsi s chlornanem vápenatým.

Dosavadní stav techniky

Tetraboritan sodný je dlouho znám jako účinný algicid a fungicid pro systémy se stojatou vodou jako jsou plavecké bazény, nádrže na pitnou vodu a chladicí věže a je předmětem amerických patentů US 4 594 091 a 5 131 938, oba Girvan, a které se tímto odkazem včleňuji celým svým obsahem do popisu. Bylo již dřivé zjištěno, že tetraboritan alkalického kovu samotný působí zlepšení při úpravě systémů stojatých vod několika mechanizmy. Roztoky tetraboritanu a rozpuštěný oxid uhličitý, který se vyvíjí ze směsi uhličitanu sodného a hydrogen uhličitanu sodného a následným snížením koncentrace CO₂ se dosahují potíže pro rozmnožování řas ve vodném prostředí. Tetraboritany také reagují s rozpuštěnými halogenidy ve vodě, čímž vzniká volný halogen. A za třetí tetraboritany zvyšují rozpustnost většiny dalších solí, které se mohou do systému se stojatou vodou přidávat.

Další přísada, která je obecně používána pro úpravu stojaté vody, je chlornan vápenatý. Chlornan vápenatý se přidává do vody a po rozpuštění působí jako zdroj chloru pro desinfekční účely a obecně pro sanitární účely. Pro výrobu tzv. „high-grade vysoce kvalitního chlornanu vápenatého ve formě směsi, obsahujících nejméně 65 % chlornanu vápenatého, ze kterých se vyvíjí chlor pro desinfekční účely. Několik takových postupů je popsáno v patentu US 3 793 216, který se tímto včleňuje do popisu formou odkazu. Tento patent, dále zkráceně označovaný '216, popisuje směs na bázi chlornanu vápenatého, obsahující alespoň 55 % chlornanu vápenatého smíšeného s vodorozpustnými, hydratovanými anorganickými solemi v množství dostačujícím k dosaženi obsahu vody, v přepočtu na celkovou směs, v rozmezí asi 3 % až asi 13 %. V informacích, uvedených v tomto patentu, je uvedena jako jedna z hydratovaných anorganických solí některá sůl obsahující tetraboritan. Jádrem tohoto '216 patentu je omezit hořlavost chlornanu vápenatého. Hlavní nevýhodou

kompozic	s obsahem chlornanu vápenatého, které jsou v
podstatě	bezvodé, je nebezpečí plynoucí z kontaktu s
vnějšími	kontaminanty, které mohou způsobit exothermní

rozklad prostředku bez zřetele na výšku teploty. Tak např. , jestliže se jakákoliv sebemenší část celkového množství pohromadě existující várky chlornanu vápenatého, ať již v malé nádobě, velkém sudu nebo na volném prostranství, zahřeje na teplotu kolem 177° C, dojde k samovolně se dále udržujícímu a k samovolně se dále rozvíjejícímu rozkladu, který se rozšíří na celou várku a probíhá tak dlouho, dokuď se tato várka nerozpadne celá. Rozklad může být iniciován případným dotykem plamene, nebo může dojít k nastartování rozkladu kontaktem s odhozenou zápalkou nebo cigaretou. Rozklad může být také iniciován kontaktem chlornanu s velmi malou kapkou organické látky, např. glycerinu, alkoholu a mnoha dalších látek včetně uhlovodíku jako je petrolej apod. Rozklad veškerého plynného chloru, který je obsažen v chlornanu, představuje riziko otravy pracovníků, kteří se nacházejí poblíž a také dochází k uvolňování kyslíku, který podporuje hořeni, které může dosáhnout k dalším uskladněným dávkám chlornanu vápenatého. Jelikož • · • · ·· · ·· · · · · · • · · · · · ··· ···· ·· ·· · · · · kyslík se dále při rozkladu uvolňuje, nejsou v takovém případě pokusy udusit oheň, který byl způsoben chlornanem, úspěšné. Tento zmíněný '216 patent proto popisuje směs, která snižuje nebezpečí podobného spontánního rozkladu směsí chlornanu vápenatého. Přesto však tento '216 patent neuvádí veškeré další vlastnosti směsí obsahujících chlornan vápenatý a tetraboritan alkalického kovu a/nebo kyselinu boritou.

Podstata vynálezu

Vynález spočívá v prostředku, který je použitelný pro úpravu systému stojatých vod jako jsou plavecké bazény, lázně, chladicí věže apod., který obsahuje chlornan vápenatý ve směsi s tetraboritanem alkalického kovu nebo chlornan vápenatý ve směsi s tetraboritanem alkalického kovu a kyselinou boritou. Způsob úpravy vody podle tohoto vynálezu spočívá v periodickém přidávání chlornanu vápenatého a tetraboritanu a/nebo kyseliny borité do vody za účelem stabilizace pH a za účelem zvýšení koncentrace aktivního chloru ve vodě. Bylo zjištěno, že směs tetraboritanu s chlornanem vápenatým a/nebo obsahující kyselinu boritou působí synergicky na snížení růstu mikroorganismů ve vodě, snižuje výskyt úsad na stěnách nádob se stojatou vodou, který normálně narůstá ve stojatých vodách, pokud je přidán pouze chlornan vápenatý a snižuje kalcifikaci filtrů, zejména pískových filtrů.

V souladu s tím je úkolem tohoto vynálezu je vyřešit způsob úpravy systému stojatých vod, jako jsou plavecké bazény, lázně a chladicí věže přidáváním směsi s obsahem chlornanu vápenatého a tetraboritanu alkalického kovu nebo chlornanu vápenatého a kombinace chlornanu alkalického kovu a kyseliny borité.

• · · · • · · · • ·

Dále je cílem vynálezu vyřešení způsobu úpravy systémů stojatých vod, při kterém je v tomto systému zvýšená koncentrace volného chloru.

Ještě dalším úkolem vynálezu je nalezení metody úpravy systémů stojatých vod, při kterém se používá kompozice s obsahem chlornanu vápenatého, přičemž je sníženo množství úsad a vznikajících kalů.

Ještě dalším úkolem vynálezu je nalezení způsobu úpravy systémů stojatých vod roztokem na bázi chlornanu vápenatého, přičemž je sníženo množství úsad na stěnách nádoby s touto vodou. Ještě dalším úkolem vynálezu je nalezení způsobu úpravy stojaté vody (při kterém jsou normální náklady na používaný chlornan vápenatý, který se přidává do systému stojaté vody, snížené).

Tyto a další cíle, znaky, a výhody předkládaného vynálezu jsou zřetelné po přečtení následujícího detailního popisu jednotlivých provedení, která předkládáme.

Podrobný popis vynálezu způsobu úpravy systémů stojatých chlornan vápenatý a boritan j e výhodně

Alkalickým který je

Vynález spočívá ve vod prostředkem obsahujícím alkalického kovu. Boritan dehydratovaný pentahydrát. libovolný alkalický kov, boritanovým iontem. Mezi takové alkalické draslík a lithium. Prostředek lze používat při způsobu pentahydrát nebo kovem může být kompatibilní s kovy patří sodík, podle vynálezu, který také zahrnuje působení chlornanem vápenatým a boritanem popřípadě s kyselinou boritou. Kombinace boritanu alkalického kovu a kyseliny borité může být taková, že poměr boritanu k kyselině borité je hmotnostně 5 % až 95 %. Ve směsi pro použití ve způsobu podle vynálezu je obsaženo přibližně 60 % až 80 % chlornanu vápenatého a přibližně 20 % až 40 % molekul boritanu. Opět je třeba upozornit, že výrazem „molekula boritanu, jak je zde používán, se mini, že může jit o jakýkoliv boritanový iont nebo o kombinaci boritanového iontu s kyselinou boritou.

Příprava prostředku na bázi směsi chlornanu vápenatého s boritanem se provádí míšením jednotlivých složek, které jsou stejně jemně práškové, přičemž se odměřují množství chlornanu vápenatého a mění se množství boritanu a/nebo kyseliny borité, které jsou v kombinaci. Je důležité poznamenat, že směs by se měla promísit homogenně, tak aby vznikl práškovitý prostředek. Směs se dá dále zpracovat lisováním do běžných tablet, které se mohou přidávat do systémů stojaté vody. Způsoby výroby těchto tablet jsou známé a nepředstavují problém pro odborníka v oboru. Chlornan vápenatý, který se výhodně používá při tomto vynálezu, je obchodně dostupný a obsahuje obvykle nejméně kolem 65 %, běžněji kolem 70 až 78 %, v některých případech až 85 % nebo více hmotnosti chlornanu vápenatého, a ostatní složky jsou chlorid sodný, chlorečnan vápenatý, hydroxid vápenatý, uhličitan vápenatý a chlorid vápenatý. Nicméně

jsou výrobky vždy označovány „chlornan vápenatý.	pro	obchodní	účely	j ako
Výrazem „systém stojaté	vody	se míní	také	takové
systémy, nikoliv však pouze	takové	systémy,	j ako	j sou

plavecké bazény, lázně, trubky s horkou vodou, systémy chladicích věží, lázně pro koupání nohou, nádrže na pitnou vodu apod. Tento vynález je použitelný pro jakýkoliv systém stojaté vody, ve kterém je žádoucí udržovat pH na stabilní hodnotě, je žádoucí inhibovat růst mikroorganismů a je třeba udržovat průzračnost systému stojaté vody.

Při prováděni způsobu úpravy vody podle tohoto vynálezu se do vody přidává prostředek obsahující chlornan • · · · · · ···· · • · · · · ··· • ·· ·· ·· · · vápenatý a boritan, přičemž finální koncentrace ve vodě systému je mezi přibližně 0,5 až 10 liber na přibližně 10 000 galonů vody. Výhodně je finální koncentrace prostředku na bázi chlornanu vápenatého a boritanu mezi asi 1 a 3 librami na 10 000 galonů vody. Ještě výhodněji je koncentrace prostředku na bázi chlornanu vápenatého a boritanu přibližně 2 libry na přibližně 10 000 galonů vody. Pro plavecké bazény se voda upravuje výhodně 1 až 7 krát týdně. Způsob úpravy stojaté vody podle tohoto vynálezu má několik výhod oproti použiti samotného chlornanu vápenatého. Jak bylo uvedeno v patentu US 3 793 216, prostředek na bázi chlornanu vápenatého a boritanu je mnohem méně reaktivní při kontaktu s organickým materiálem a je tudíž mnohem bezpečnější jej používat. Nicméně není naznačeno ani popsáno v tomto '216 patentu, že prostředek obsahující chlornan vápenatý a boritany umožňuje použít přibližně o 30 % méně chlornanu vápenatého při dosažení stejných účinků jako by byl používán samotný chlornan, takže problémy s úsadami a zanášením vodní nádrže při používání samotného chlornanu vápenatého jsou sníženy nebo odstraněny. Obvyklý problém kotelního kamene, který se usazuje na stěnách nádrže se stojatou vodou je redukován nebo úplně odstraněn. Kalcifikace vodních filtrů pro systém stojaté vody, kde se používá úpravy vody podle vynálezu, je také snížena nebo úplně odstraněna. Dále je také lepší přístupnost aktivního chloru v systému stojaté vody a pH tohoto systému je stabilizováno na více neutrálním pH, než pokud je přidáván do vody samotný chlornan vápenatý.

Je pochopitelně třeba rozumět, že předchozí údaje, kde byla uvedena pouze výhodná provedení podle vynálezu, a která mohou mít mnoho modifikaci nebo obměn, nejsou omezující pro rozsah vynálezu a zmíněné modifikace nebo obměny neznamenají odklon od jeho základní myšlenky.

Claims

1. Způsob omezováni růstu mikroorganismů v systému stojaté vody vyznačuj icise tím, že zahrnuje přidávání směsi, obsahující účinné množství chlornanu vápenatého a účinné množství soli kyseliny borité.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj icise tím, že směs se přidává do systému stojaté vody tak, že výsledná koncentrace směsi ve vodě je přibližně 6 až 119 g na 1 m³ vody.

3. Způsob podle nároku 2, vyz-načuj ící se tím, že směs se přidává do systému stojaté vody tak, že výsledná koncentrace směsi ve vodě je mezi přibližně 12 až 60 g na 1 m³ vody.

4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že sůl kyseliny borité zahrnuje pentahydrát tetraboritanu sodného, oktahydrát tetraboritanu sodného, dekahydrát tetraboritanu sodného, pentahydrát tetraboritanu lithného nebo oktahydrát tetraboritanu draselného.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačuj ící se tím, že soli kyseliny borité je oktahydrát tetraboritanu sodného.

6. Způsob podle nároku 4, vyznačuj ící se tím, že solí kyseliny borité je směs pentaboritanu sodného a kyseliny borité.

7. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že chlornan vápenatý je ve směsi obsažen v množství přibližně 60 % až 80 % hmotnostně.

8. Způsob snižováni kalcifikace vodního filtru pro systémy stojatých vod, vyznačující se ti m, že zahrnuje přidávání směsi, obsahující účinné množství chlornanu vápenatého a účinné množství soli kyseliny borité.

9. Způsob podle nároku 8, vyznačuj ícíse tím, že směs se přidává do systému stojaté vody tak, že výsledná koncentrace směsi ve vodě je přibližně 6 až 119 g na 1 m³ vody.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačuj ícíse tím, že směs se přidává do systému stojaté vody tak, že výsledná koncentrace směsi ve vodě je mezi přibližně 12 až 60 g na 1 m³ vody.

11. Způsob podle nároku 8,vyznačující se tím, že sůl kyseliny borité zahrnuje pentahydrát tetraboritanu sodného, oktahydrát tetraboritanu sodného, dekahydrát tetraboritanu sodného, pentahydrát tetraboritanu lithného nebo oktahydrát tetraboritanu draselného.

12. Způsob podle nároku 8, vyznačuj ícíse tím, že solí kyseliny borité je oktahydrát tetraboritanu sodného.

13. Způsob podle nároku 8, vyznačuj i cíše tím, že solí kyseliny borité je směs pentaboritanu sodného a kyseliny borité. 14. Způsob podle nároku 8, vyznačuj i cíše

tím, že chlornan vápenatý je ve směsi obsažen v množství přibližně 60 % až 80 % hmotnostních.

15. Způsob stabilizace pH systému stojaté vody, v y z načuj icí tím, že zahrnuje přidávání směsi, obsahující účinné množství chlornanu vápenatého a účinné množství soli kyseliny borité.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačuj ícíse tím, že směs se přidává do systému stojaté vody tak, že výsledná koncentrace směsi ve vodě je přibližně 6 až 119 g na 1 m³ vody.

17. Způsob podle nároku 16, vyznačuj ícíse tím, že směs se přidává do systému stojaté vody tak, že výsledná koncentrace směsi ve vodě je mezi přibližně 12 až 60 g na 1 m³ vody.

18. Způsob podle nároku 15, vyznačující s e t í m, že sůl kyseliny borité zahrnuje pentahydrát tetraboritanu sodného, oktahydrát tetraboritanu sodného, dekahydrát tetraboritanu sodného, pentahydrát tetraboritanu lithného nebo oktahydrát tetraboritanu draselného.

19. Způsob podle nároku 15, v y z nač u j í cíše tím, že solí kyseliny borité je oktahydrát tetraboritanu sodného. 20. Způsob podle nároku 15, v y z nač u j i cíše tím, že chlornan vápenatý je ve směsi obsažen v množství

přibližně 60 % až 80 % hmotnostních.