DE102005046090A1 - Verfahren zum Abtöten und Zerstören der lebenden Biologie (Algen, Bakterien, Viren) in Ballastwasser (BW) mittels Stoss- oder Schockwellen, ausgelöst durch Hochfrequenz z.B. Ultraschall und die dabei parallel im Wasser erzeugten Radikalprodukte - Google Patents

Verfahren zum Abtöten und Zerstören der lebenden Biologie (Algen, Bakterien, Viren) in Ballastwasser (BW) mittels Stoss- oder Schockwellen, ausgelöst durch Hochfrequenz z.B. Ultraschall und die dabei parallel im Wasser erzeugten Radikalprodukte Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Abtöten und Zerstören der lebenden Biologie (Algen, Bakterien, Viren) in Ballastwasser (BW) mittels Stoss- oder Schockwellen, ausgelöst durch Hochfrequenz zB. Ultraschall und die dabei parallel im Wasser erzeugten Radikalprodukte. dadurch gekennzeichnet das durch die Einwirkung des „Wasserhammerdruck." die Zellwände platzen und die Reste der organischen Materie von den Radikalen chemisch abgebaut werden.

Description

  • In der Seefahrt wird Meerwasser als Ballastwasser verwendet (1000 – 20000 Tonnen pro Schiff). Das Aufnehmen und Abgeben dieser Volumen erfolgt mit ca. 30 m3/min Beim Ablassen in der Nähe vom Zielhafen oder direkt im Hafen wird die darin enthaltene Biologie wieder frei gegeben. Die Biologie des Meerwasser wird somit global verteilt. Dies kann und hat grosse negative Auswirkungen auf die jeweilige regionale Biologie.
  • Um dies zu verhindern muss innerhalb kurzer Zeit (max. 2 Tage) das BW von aller Biologie befreit werden. Mit den herkömmlichen Methoden können nur die groben Partikel (grösser 50 μm) durch Hydrocyclone und Filtern aus dem BW entfernt werden.
  • Die Partikelfraktion kleiner als 50 μm kann durch Hydrocyclone nicht entfernt werden da sie zu leicht ist. Daher wird hierfür eine Verwendung von Chemikalien zum Abtöten der Biologie (zB. Natriumacid oder Peracetic acid) angedacht. Die zu erwartenden Umweltbelastungen sind unbekannt.
  • Dies Problem des Abtöten der Partikelfraktion kleiner als 50 μm wird durch das Nutzen von Schockwellen die von Hochfrequenz zB. Ultraschall erzeugt werden und der parallel ablaufenden Radicalchemie gelöst.
  • Auf jedem Schiff, unabhängig von der Grösse, kann das BW beim Aufnehmen, während der Fahrt zum Bestimmungshafen und beim Abpumpen mit Ultraschall behandelt werden.
    •
  • Kurzfassung
  • Technisches Problem der Erfindung = technische Aufgabe und Zielsetzung
  • Die Biologie (Algen, Bakterien, Viren) in BW-volumen von (1000–20000 t) innerhalb kurzer Zeit (1–2 Tagen) abtöten und oder zerstören.
    •
  • Lösung des Problems
  • Durch Hochfrequenz zB. Ultraschall (850 kHz) im Wasser werden über die Abfolge Schwingung >> Kavitation >> Gasblasen >> Kollabieren der Gasblasen >> Schockwellen >> mechanische Kräfte (Druck) ausgelöst. Dieser Druck (bis zu 10000 bar) zerstört die Zellmembranen von lebenden Organismen durch den sogenannten „Wasserhammerdruck."
  • Im Wasser entstehen beim Einwirken von Ultraschall nur die Radikale OH– und H+. Die OH-Radikale bilden H2O2 der dann mit einer Halbwertszeit von ca. 2 Tagen wieder zu H2O und O+ zerfällt. Der freie Sauerstoff wirkt als starkes Oxidationsmittel und tötet die restliche lebende Biologie ab.
  • Anwendungsgebiet
  • Somit wird es möglich in der Seefahrt die grossen Volumen des BW von der lebenden Biologie zu befreien. Dies Verfahren kann während der Aufnahme, beim Transport und während der Abgabe des Ballastwasser ohne zugabe von Chemikalien erfolgen.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Abtöten und Zerstören der lebenden Biologie (Algen, Bakterien, Viren) in Ballastwasser (BW) mittels Stoss- oder Schockwellen, ausgelöst durch Hochfrequenz zB. Ultraschall und die dabei parallel im Wasser erzeugten Radikalprodukte. dadurch gekennzeichnet das durch die Einwirkung des „Wasserhammerdruck." die Zellwände platzen und die Reste der organischen Materie von den Radikalen chemisch abgebaut werden.
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