DE10009426A1 - Verfahren zum Abbau eines biologische Verunreinigungen reduzierenden Biozides in einem wasserführenden System und wasserführendes System - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau eines biologische Verunreinigungen reduzierenden Biozides (11) in einem wasserführenden System (3). Hierzu wird dem Wasser (5) im wasserführenden System (3) ein Oxidationsmittel, insbesondere Wasserstoffperoxid als Abbaustoff (21) zugesetzt. Es wird eine schnelle und gut kontrollierbare Möglichkeit zum Abbau des Biozides (11) bereitgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau eines biologische Verunreinigungen reduzierenden Biozides in einem wasserführenden System durch Zugabe eines Abbaustoffes vor der Zuleitung des Wassers zu einem Verbraucher. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes wasserführendes System.

Zur Kontrolle und Verringerung von mikrobiologischen Verun­ reinigungen und zur Verhinderung von biologischem Bewuchs werden wasserführende Systeme häufig mit Bioziden behandelt. Solche wasserführenden Systeme sind z. B. Kühlwassersysteme, die z. B. mit Fluss-, Brack- oder Meerwasser betrieben werden, oder auch Trinkwassersysteme.

Während in Trinkwässern die Behandlung mit Bioziden im Allge­ meinen die Bildung von gesundheitsschädlichen bzw. geruchsbe­ einflussenden Bestandteilen (Kolliforme, Viren) verhindern soll, liegt der Schwerpunkt der Behandlung von Kühlwässern zusätzlich in der Vermeidung von Ablagerungen, die in den Wärmetauschern des Kühlwassersystems den Wärmeübergang ver­ schlechtern. Die Ablagerungen können aus schleimbildenden Bakterien, aus Algen, aus Muscheln oder aus anderen organi­ schen Bestandteilen bestehen.

In beiden Fällen werden zur Bekämpfung der Wasserverunreini­ gung und des biologischen Bewuchses bisher vor allem Chlor (Cl₂) Natriumhypobromid (NaOBr) und Natriumhypochlorid (NaOCl) verwandt. Die biozide Wirkung wird in erster Linie durch die mit Wasser entstehende undissoziierte hypochlorige Säure (HOCl) nach

Cl₂ + H₂O ↔ HclO + HCl

verursacht. In neuerer Zeit wird auch vermehrt Chlordioxid (ClO₂) als Biozid verwendet, da es hervorragende algizide und bakterizide Wirkung besitzt und im Gegensatz zu NaOCl und Cl₂ nicht zur Bildung von Haloformen, die in manchen Ländern als gesundheitsgefährdend eingestuft werden, neigt. Näheres zu diesen Aspekten ist den Büchern "Kühlwasser", Hans-Dietrich Held, Vulkanverlag Dr. W. Klasen, Essen, 1984, 3. Aufl., S. 193 ff; "Handbook of Chlorination and Alternative Desinfect­ ants", G. Clifford White, Wiley Interscience, 4^th edition, S. 1154; "Wasser", Karl Höll, Walter de Gruyter und Co., Berlin 1970, 5. Aufl., S. 411 und 75 entnehmbar.

In Trinkwasser, das während der Lagerung bzw. des Transports aus Reinheitsgründen mit Bioziden in hohen Konzentrationen behandelt wurde, erfordert der Gebrauch durch einen Verbrau­ cher eine Senkung der Biozidkonzentration. Wenn hierzu die Geschwindigkeit des Eigenabbaus im Wasser nicht ausreicht, wie dies bei der Stoßdosierung von Bioziden (wie z. B. Chlor) häufig der Fall ist, erfolgt die Eliminierung des überschüs­ sigen Chlors durch die Zugabe von Natriumhydrogensulfit oder Aktivkohlefilterung vor der Abgabe an den Verbraucher.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abbau eines biologisch Verunreinigungen reduzierenden Biozides anzugeben, das eine schnelle Regulierung des Biozidgehaltes bei einer gleichzeitig hohen physiologischen Unbedenklichkeit für den Verbraucher ermöglicht.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines ent­ sprechenden wasserführenden Systems.

Erfindungsgemäß wird die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abbau eines Biologische Verun­ reinigungen reduzierenden Biozides in einem wasserführenden System durch Zugabe eines Abbaustoffes vor der Zuleitung des Wassers zu einem Verbraucher, wobei als Abbaustoff ein Oxida­ tionsmittel verwendet wird.

Die Erfindung schlägt den ungewöhnlichen Weg vor, das in der Regel als Oxidationsmittel vorliegende Biozid gleichfalls durch ein Oxidationsmittel abzubauen. Im Gegensatz zu der bisherigen Neutralisierung durch Reduktionsmittel stellt die Zugabe eines Oxidationsmittels also einen völlig neuen Ansatz dar. Überraschende Erkenntnis der Erfindung ist es, dass durch Verwendung eines Oxidationsmittels als Abbaustoff ein sehr schneller Abbau des Biozides erfolgt. Gleichzeitig kann ein Abbaustoff zum Einsatz kommen, der physiologisch unbe­ denklich ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Abbaustoff selbst durch seine oxidierende Wirkung ein Biozid darstellt.

Vorzugsweise wird als Abbaustoff ein Oxidationsmittel verwendet, welches eine stärker oxidierende Wirkung als das Biozid aufweist.

Bevorzugtermaßen wird als Abbaustoff Wasserstoffperoxid verwendet. Wasserstoffperoxid ist als Abbaustoff besonders geeignet, da überraschenderweise bereits geringste Dosie­ rungen ausreichen, ein Biozid wie etwa Chlordioxid abzubauen. Versuche haben gezeigt, dass z. B. die Zugabe von 10 ppm Wasserstoffperoxid das Redoxpotential von wässrigen, chlor­ dioxidhaltigen Natriumchloridlösungen innerhalb weniger Sekunden um 200 bis 400 mV sinkt. Mit der Zugabe von Wasser­ stoffperoxid ist somit eine sehr schnelle Regulierung des Biozidgehaltes möglich. Darüber hinaus ist Wasserstoffperoxid in den notwendigen Konzentrationen physiologisch völlig unbedenklich und stellt gleichzeitig dabei ebenfalls ein starkes Biozid dar.

Vorzugsweise ist das wasserführende System ein Trinkwasser­ system. Gerade bei Trinkwasser ist einerseits eine hohe Biozidzugabe zum Abbau jeglicher biologischer Verunrei­ nigungen nötig, andererseits aber auch ein effektiver Abbau dieses Biozides zur Weitergabe an den Verbraucher erforder­ lich.

Erfindungsgemäß wird die auf ein wasserführendes System gerichtete Aufgabe gelöst durch ein wasserführendes System mit einer Biozidzuführung zum Wasser für ein biologische Verunreinigungen reduzierendes Biozid und mit einer zu einem Verbraucher führenden Wasserleitung, wobei eine Abbaustoff­ zuführung zur Zuführung eines das Biozid abbauenden Abbau­ stoffes mit der Wasserleitung verbunden ist und wobei die Abbaustoffzuführung mit einem Oxidationsmittelreservoir verbunden ist.

Die Vorteile eine solchen wasserführenden Systems ergeben sich entsprechend den obigen Ausführungen zu den Vorteilen des Verfahrens.

Vorzugsweise enthält das Oxidationsmittelreservoir Wasser­ stoffperoxid.

Bevorzugtermaßen ist das wasserführende System als Trink­ wassersystem ausgeführt.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch ein wasser­ führendes System 3, das als Trinkwassersystem ausgeführt ist. Über eine Wasserzuleitung 4 wird Wasser 5 einem Speicherbe­ hälter 7 zugeführt. Dem im Speicherbehälter 7 gespeicherten Wasser 5 wird über eine Biozidzuleitung 9 ein Biozid 11, insbesondere Chlordioxid zugegeben. Über eine Wasserleitung 15 wird Wasser 5 aus dem Speicherbehälter 7 kontrolliert durch ein Zugabeventil 13 einem Verbraucher 27 zugeleitet. Hinter dem Ventil 13 ist an die Wasserleitung 15 eine Abbaustoffzuführung 25 angeschlossen, die ihrerseits mit einem Oxidationsmittelreservoir 23 verbunden ist. Im Oxidationsmittelreservoir 23 ist ein Abbaustoff 21 gespei­ chert. Dieser ist vorzugsweise Wasserstoffperoxid. Mittels einer zwischen dem Ventil 13 und der Abbaustoffzuführung 25 angeordneten Messstelle 19 wird der Biozidgehalt im Wasser 5 gemessen. Dies geschieht vorzugsweise durch Bestimmung des Redoxpotentiales. Abhängig von der Biozidkonzentration wird nun der Abbaustoff 21 dem Wasser 5 in der Wasserleitung 15 so zugemischt, dass ein weitgehender Abbau des Biozides 11 er­ folgt. Dieser Abbau erfolgt in der Wasserleitung 15 innerhalb einer Abbaustrecke 17. Gerade bei Verwendung von Wasserstoff­ peroxid als Abbaustoff 21 kommt es zu einem sehr schnellen und effektiven Abbau des Biozides 11. Dazu werden nur sehr geringe Mengen von Wasserstoffperoxid benötigt. In diesen Mengen ist Wasserstoffperoxid physiologisch völlig unbe­ denklich und wirkt gleichzeitig ebenfalls als Biozid. Durch die Zugabe eines Oxidationsmittels als Abbaustoff 21 wird somit ein schnelles und gut kontrollierbares Verfahren zum Abbau des Biozides 11 bereitgestellt, dass gleichzeitig auch physiologisch völlig unbedenklich für den Verbraucher 27 ist.

Claims (7)

1. Verfahren zum Abbau eines biologische Verunreinigungen reduzierenden Biozides (11) in einem wasserführenden System (3) durch Zugabe eines Abbaustoffes (21) vor der Zuleitung des Wassers (5) zu einem Verbraucher (27), dadurch gekennzeichnet, dass als Abbaustoff (21) ein Oxidationsmittel verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abbaustoff (21) ein Oxidationsmittel verwendet wird, welches eine stärker oxidierende Wirkung als das Biozid (11) aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Abbaustoff (21) Wasserstoffperoxid verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserführende System (3) ein Trinkwassersystem ist.

5. Wasserführendes System (3) mit einer Biozidzuführung zum Wasser (5) für ein biologische Verunreinigungen reduzierendes Biozid (11) und mit einer zu einem Verbraucher (27) führenden Wasserleitung (15), wobei eine Abbaustoffzuführung (25) zur Zuführung eines das Biozid (11) abbauenden Abbaustoffes (21) mit der Wasserleitung (15) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbau­ stoffzuführung (25) mit einem Oxidationsmittelreservoir (23) verbunden ist.

6. Wasserführendes System (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittelreservoir (23) Wasserstoffperoxid enthält.

7. Wasserführendes System (3) nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Ausführung als Trinkwassersystem.