DE10066097A1

DE10066097A1 - Verfahren zur Reinigung von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer

Info

Publication number: DE10066097A1
Application number: DE10066097A
Authority: DE
Inventors: Klaus Becker; Manfred Haake
Original assignee: BBT Bergedorfer Biotechnik GmbH
Current assignee: BBT Bergedorfer Biotechnik GmbH
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2002-11-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf 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: 1. in einem flüssigen Abflussreiniger eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Harnstoff, einem Harnstoffderivat, außer Harnstoffphosphat, einem Harnstoff-Salz oder einem Salz eines Harnstoffderivats und 2. in einem festen Abflussreiniger eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Harnstoff, einem Harnstoffderivat, außer Harnstoffphosphat, einem Harnstoff-Salz, einem Salz eines Harnstoffderivats oder wasserfreiem Magnesiumsulfat zusetzt, wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen werden, und in 1. und 2. die Menge an keimhemmendem organischen Stoff unterhalb 0,5 g/kg Abflussreiniger liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abflussrohren für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder aus gewerblichen Unternehmen, wobei den im Ab wasser enthaltenen fettabbauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien stickstoff haltige Verbindungen zugesetzt sind.

Ein Verfahren der oben beschriebenen Art ergibt sich aus der EP-B-236 989, die je doch zwingend den Einsatz von Supplinen verlangt, beispielsweise in Form von stick stoffhaltigen 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 un terscheiden 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 Bak terien 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 zuge setzt werden. Dem gleichen Zweck dient allein oder in Kombination mit dem Deter gens der Zusatz eines CO₂-entwickelnden Pulvers, z. B. Brausepulver, das aus etwa 50 Gewichtsprozent Natriumbicarbonat und etwa 50 Gewichtsprozent Weinsäure besteht.

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 44 17 809 A1 hervor. Hiernach wird ein Verfahren zur Sanitärreini gung 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 keim fördernden Stoffe die Abwasserreinigung bewirken.

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.-% minde stens eines wasserlöslichen mehrwertigen Metallsalzes, wie beispielsweise kristallwas serhaltiges Magnesiumsulfat, aufweist.

Die Verfahren aus dem Stand der Technik liefern jedoch keine befriedigenden Ergeb nisse. 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 Teile 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 zu gesetzt werden, wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausge schlossen werden und eine geringe Menge an keimhemmendem organischen Stoff vorliegen kann.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zum Reinigen von Abfluss rohren 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 Abfluss reiniger 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 organischen Stoff unterhalb 0,5 g/kg, bevorzugt unterhalb etwa 0,3 g/kg, insbesondere unterhalb etwa 0,1 g/kg Abflussreiniger liegt.

Der angesprochene Zusatz in Form des keimfördernden organischen Stoffs kann dem zufolge 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 Alkyl gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoff atomen, eine Arylgruppe in Form eines Phenyl- oder Naphtyl-Restes, eine Aralkyl gruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, oder eine O-, S-, oder N-haltige heterocy clische Gruppe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, wobei die Verbindung der Formel (I) ganz oder teilweise in Form eines Salzes vorliegt.

Unter die obige Formel (I) sollen daher folgende Harnstoff-Derivate fallen:

In der Formel (I) sind die jeweiligen Reste R₁, R₂, R₃ und R₄ vorzugsweise Wasser stoff, da die entsprechenden Ausgangsverbindungen handelsüblich bzw. leichter her stellbar sind. Geeignet sind im Rahmen der Erfindung insbesondere die Substituenten, die bei der vorstehenden Erfindungsdefinition angegeben sind. Als niedere Alkylgrup pe 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 Cyclo propyl-, 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 Stick stoff-Atom befindet, wobei als geeignete Beispiele die Radikale des Oxirans, Te trahydrofurans, Dioxans sowie Pyrans angegeben werden können.

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

Im Rahmen der Erfindung lassen sich von den genannten Harnstoffen bzw. Harnstoff derivaten beliebige geeignete Salze einsetzen, sofern sie den gewünschten Wirkungs mechanismus nicht beeinträchtigen. Hierfür in Frage kommen beispielsweise Chlo ride, Sulfate, insbesondere Hydrogensulfat, Phosphate, insbesondere die Hydrogen phosphate. Besonders wirksam ist das Harnstoffphosphat. Harnstoffphosphat, in reiner Form kristallisiert, ist farblos, hat einen Schmelzpunkt von 118 bis 119°C, ist löslich in Wasser, Alkohol, Essigsäure, Glyzerin, Ethylenglykol und dergleichen. Die wäss rige Lösung reagiert sauer (1 prozentige Lösung pH-Wert 1,8). Neben breiter Anwen dung als Kunstdünger (N/P-Quelle) bietet er eine weitere vorteilhafte praktische Ver wendung 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.

Dem Fachmann ist es ohne weiteres möglich, die optimale Menge an Zusatzstoff ge mäß der Erfindung in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall einzustellen. Als bevorzugte Rahmenbedingung könnte angegeben werden, den Harnstoff in einer Men ge 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, insbe sondere 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.

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 kohlenhydratabbauen den Enzymen und Mikroorganismen, zuzusetzen. Im Falle des festen Abflussreinigers kann es von Vorteil sein, diesem zusätzlich noch wasserfreies Magnesiumsulfat einzu verleiben. Dieses kann aufgrund seines Eigenschaftsprofils auch isoliert Anwendung finden.

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 Eigen schaften nicht nur physikalisch die Hydrophilisierung von Pfropfen und deren Teilen, sondern auch deren physikalische Sprengung bzw. Auflösung. Ausserdem werden Pe netration und Abbauleistung natürlicher oder zugesetzter Mikroorganismen und En zyme 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 ge mäß Anspruch 1 ersetzt. Es muss überraschen, dass unter Auslassung der Wachstums faktoren dennoch der wünschenswerte technische Erfolg eintritt. Darüber hinaus er gibt 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 Neu tralsalz 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. duch Tensidzusatz). Ausserdem lassen sich über das Verhältnis von Salz- und Wassermenge optimale Temperaturvoraussetzungen für den biologi schen/chemischen Abbau sowohl am Pfropfen als auch im Abwasser einstellen. Im Gegensatz zum ebenfalls positive Lösungswärme aufweisenden, aber stark alkalisch ätzenden Natriumhydroxid bei zahlreichen Abflussreinigern ist wasserfreies Magnesi umsulfat ein völlig gefahrloses, verbraucher- sowie umweltfreundliches Neutralsalz. Selbstverständlich ist es dem Fachmann ersichtlich, dass das wasserfreie Magnesium sulfat auch durch andere wasserfreie Neutralsalze ersetzt werden kann, die dessen Eigenschaftsprofil entsprechen, und dass derartige Salze somit in festen Abflussreini gern ein neuartiges Wirkprinzip entfalten, das sich bisher nicht im Stand der Technik findet.

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

Die im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Rezepturen ergeben sich aus der nachfol gend wiedergegebenen Tabelle, die sowohl eine pulvrige als auch eine flüssige Varia tion umfaßt:

Tabelle

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 Bakterien quelle) 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.

Bei einer Temperatur von 15°C erfolgt die Zugabe der Kombination, die ein Deter gens- 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 Abwas serleitung) zerfallen ist.

Claims

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:

1. in einem flüssigen Abflussreiniger eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Harnstoff, einem Harnstoffderivat, außer Harnstoffphosphat, einem Harnstoff- Salz oder einem Salz eines Harnstoffderivats und
2. in einem festen Abflussreiniger eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Harnstoff, einem Harnstoffderivat, außer Harnstoffphosphat, einem Harnstoff- Salz, einem Salz eines Harnstoffderivats oder wasserfreiem Magnesiumsulfat zusetzt,

wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen werden,
und in 1. und 2. die Menge an keimhemmendem organischen Stoff unterhalb 0,5 g/kg Abflussreiniger liegt.

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

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

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

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

6. Flüssiger Abflußreiniger für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder aus gewerblichen Unternehmen, wobei man den im Abwasser enthaltenen fettab bauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien zusetzt:
eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Harnstoff, einem Harnstoffderivat, außer Harnstoffphosphat, einem Harnstoff-Salz oder einem Salz eines Harnstoffderivats,
wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen sind und die Menge an keimhemmendem organischen Stoff unterhalb 0,5 g/kg Abflussreiniger liegt.

7. Fester Abflußreiniger für fetthaltige Abwässer aus dem Haushalt oder aus gewerblichen Unternehmen, wobei man den im Abwasser enthaltenen fettab bauenden und/oder fettemulgierenden Bakterien zusetzt:
eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Harnstoff, einem Harnstoffderivat, außer Harnstoffphosphat, einem Harnstoff-Salz, einem Salz eines Harnstoffderivats oder wasserfreiem Magnesiumsulfat,
wobei Wachstumsfaktoren in Form von Supplinen weitgehend ausgeschlossen sind und die Menge an keimhemmendem organischen Stoff unterhalb 0,5 g/kg Abflussreiniger liegt.