DE102005059135A1 - Verfahren und Mittel zum Desinfizieren von Wasser - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Desinfektionsmittel und auf ein Verfahren zur Reinigung und Desinfektion von Wasser, insbesondere von Schwimmbeckenwasser, in Form einer Substanzreihe, die getrennte Einheiten umfasst, die jeweils chemische Substanzen und/oder Substanzmischungen enthalten, wobei die Einheiten dem zu behandelnden Wasser vorzugsweise zeitversetzt zugegeben werden. Dabei handelt es sich um einen kontinuierlichen Prozess. Die Zugabe der Einheiten der Substanzreihe führt zu einer chemischen Desinfektion des Wassers sowie zur Verhinderung von Algenbefall.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel und ein Verfahren zur Desinfektion von Wasser, insbesondere von Schwimmbeckenwasser, wobei das Desinfektionsmittel in Form einer Substanzenreihe vorliegt, die getrennte Einheiten umfasst, die mindestens eine chemische Substanz enthalten.
- Bekanntlich ist es schwierig, Wasser wie Trink- oder Badewasser keim- und algenfrei zu halten. Um die Qualität von Wasser, das mit Lebewesen in Berührung tritt, beispielsweise Schwimmbadwasser, aufrechtzuerhalten, wird das Wasser meist in einer kontinuierlichen Aufbereitungsanlage gereinigt, um die hygienischen Anforderungen zu erfüllen.
- Unter anderem werden Verfahren zur Wasseraufbereitung verwendet, die die Filtration des Wassers über einen Festbettfilter umfassen, der als offener oder geschlossener Filter ausgebildet sein kann. Kolloidal vorliegende Stoffe und ein Teil der echt gelösten Stoffe werden mit Hilfe ei nes Flockungsmittels, das in den Zulauf zum Filter dem Wasser zugesetzt wird, in einen im Filter rückhaltbaren Zustand überführt. Ein Teil der echt gelösten Stoffe kann durch Chemisorption geflockt werden. In dem sich abscheidenden Niederschlag und in den Poren des Filtermaterials werden auch Mikroorganismen zurückgehalten. Optional werden zusätzlich noch Algizide verwendet. Gängig sind dabei quarternäre Ammoniumverbindungen bzw. polymere quarternäre Ammoniumverbindungen sowie Kupfersalze.
- Um das Risiko einer Kontamination des Wassers mit kritischen Mikroorganismen wie Legionella pneumophila oder Pseudomonas aeroginosa oder fäkalcoliforme Keime weiter zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, ist eine zusätzliche Desinfektion des Wassers erforderlich. Beispielsweise werden von Badenden ständig ins Schwimmbadwasser Keime eingetragen. Zur Vermeidung von Keimbildung, zur Entalgung und zum oxidativen Abbau von im Wasser enthaltenden oxidierbaren Verunreinigungen wird daher seit langem und in großem Umfang Chlor in Form von Chlorgas, Chlorbleichlauge, Calciumhypochlorit, Natriumdichlorisocyanurat oder Trichlorisocyanursäure verwendet. Möglich ist dabei auch eine Chlorung in Kombination mit einer Ozonierung. Gängige Chlorungsverfahren sind das Unterchlorigsäure-Verfahren, das Chlor-Bleichlauge-Verfahren sowie das Chlor-Chlordioxid-Verfahren.
- Diese Chlorung weist bei der Aufbereitung des Wassers und Wassersystemen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, beispielsweise einen stechenden Geruch und die Tendenz zur Schleimhautreizung. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Chlorung von Wasser zur Bildung von Organohalogenverbin dungen führen kann und damit der Gehalt an unerwünschten AOX-Substanzen zunimmt. Ferner werden Organohalogenverbindungen als krebserregende Stoffe angesehen. Entsprechendes gilt auch für die Verwendung von Brom anstelle von Chlor.
- Es ist ferner bekannt, anstelle von Halogenverbindungen andere, halogenfreie Desinfektionsmittel für die Wasseraufbereitung, insbesondere für die Aufbereitung von Schwimmbadwasser, zu verwenden. Beispielsweise wird anstelle von Chlor Ozon als Desinfektionsmittel eingesetzt. Ozon weist zwar wie Chlor eine sehr gute mikrobiozide Wirkung auf, jedoch sind zur Installation einer Ozonierungsanlage sowie für den zusätzlichen Korrosionsschutz und Sicherheiteinrichtungen erhebliche Investitionskosten erforderlich.
- Die Verwendung von Peroxoverbindungen, zum Beispiel von Wasserstoffperoxid, Natrium- oder Kaliumpersulfat stellt ebenfalls eine Methode zur chlorfreien Wasserentkeimung dar. Wasserstoffperoxid wie auch quaternäre Ammoniumverbindungen erreichen jedoch nicht die durchgreifende Keim- und Algenabtötung wie Chlorverbindungen.
- Bekannt ist ferner die Bekämpfung des Algen- und Mikrobenwuchses mit Kupferionen sowie die Entkeimung des Wassers mit Silbersalzen. Die Substanzen führen zu einer oligodynamischen Sterilisierung des Wassers. Es hat sich gezeigt, dass sich die entkeimende Wirkung auf Bakterien, Algen, Bazillen, Viren und dergleichen erstreckt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die gewünschte Entkeimung dadurch beeinträchtigt wird, dass die erforderliche Konzentration der erzeugten Kupfer- und Silberionen erst nach ei nem längeren Zeitraum von einigen Tagen einsetzt. Eine starke Keimbildung kann in der Zwischenzeit nicht verhindert werden.
- Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren und ein Desinfektionsmittel bereitzustellen, das eine verbesserte Desinfektion von Wasser ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird durch ein Desinfektionsmittel mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 13 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Ansprüche.
- Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass ein Reinigungs- bzw. Desinfektionsmittel für Wasser, insbesondere von Schwimmbeckenwasser, in Form einer Substanzenreihe dem Wasser zugegeben wird. Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel umfasst eine Substanzenreihe mit getrennten Einheiten, die jeweils chemische Substanzen und/oder Substanzmischungen enthalten, wobei die Einheiten dem zu behandelnden Wasser vorzugsweise zeitversetzt zugegeben werden. Dabei handelt es sich um einen kontinuierlichen Prozess. Die Zugabe der Einheiten der Substanzenreihe führt zu einer chemischen Desinfektion des Wassers sowie zur Verhinderung von Algenbefall.
- Im Sinne der Erfindung ist eine Substanz eine reine Verbindung oder ein definiertes Gemisch von Verbindungen.
- Durch den Einsatz der Substanzenreihe lässt sich die Einsatzmenge an Chlor erheblich reduzieren, ohne dass die sterilisierende Wirkung im Wasser beeinträchtigt wird. Ferner kann durch die Substanzenreihe und durch das erfindungsgemäße Verfahren eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt werden. Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass eine kontinuierliche Desinfektion des Wassers gewährleistet werden kann. In überraschend einfacher Weise kann das Wasser somit kontinuierlich mit dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel desinfiziert und gereinigt werden.
- Vorteile des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels sind eine sehr einfache Dosierung (beispielsweise eine Einheit pro Woche, wodurch kein mühsames Abwiegen/Abmessen von Chlorgranulaten oder Algiziden erforderlich ist). Ferner ist der Kontakt zwischen Chemikalien und Haut/Schleimhäuten gegenüber herkömmlichen Produkten stark reduziert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die geringere Belastung des Anwenders durch Chemikalien und eine geringere Gefährdung bei der ersten und zweiten Einheit des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels (beispielsweise in den Beuteln 1–4 und 6–8 verpackt) gegenüber herkömmlichen Desinfektionsmitteln, da diese Einheiten chlorfrei sind. Es ist keine separate Dosierung von Desinfektionsmittel und Algizid mehr erforderlich, da beide Funktionen durch die separate Unterbringung der einzelnen Einheiten (beispielsweise in einem Beutelsystem) erfüllt werden. Dies führt auch dazu, dass keine weiteren Desinfektionsmittel und Algizide während der gesamten Saison zur Wasseraufreinigung nötig sind.
- Da das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel fast frei von Chlor ist, entstehen nur in geringem Maße chlororganische Verbindungen – der AOX-Gehalt nimmt damit nicht erheblich zu. Durch die mit dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel eingebrachten Aktivsauerstoffverbindungen werden ferner vielmehr organische Bestanteile weiter oxidiert, so dass der CSB-Gehalt (Chemischer Sauerstoffbedarf) des Wassers reduziert wird. Ferner sind für den Einsatz des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels und des erfindungsgemäßen Verfahrens keine aufwändigen Installationen oder Vorrichtungen nötig.
- Gegenüber der Verwendung von reinem Chlor haben das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel und das Verfahren den Vorteil, dass die Wirksamkeit trotz der Bindung durch organische Substanzen teilweise erhalten bleibt. Der bei der Chlorung nach der Bakterienabtötung verbleibende Chlorüberschuss geht dahingegen normalerweise kontinuierlich langsam verloren.
- Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel kann die Einheiten Schwermetalle und Schwermetallsalze umfassen. Beispielsweise können dies Silber- oder Kupfersalze sein, vorzugsweise in Wasser lösliche Kupfer(II)-salze, beispielsweise Kupfersulfat, Kupfernitrat oder Kupfer(II)-chlorid.
- Bevorzugt wird eine Kupferverbindung in einer Einheit zusammen mit einem Oxidationsmittel eingesetzt. Als Oxidationsmittel eignen sich beispielsweise sauerstoffabspaltende Verbindungen wie Percarbonate, Perborate, Persulfate und Peroxide, jeweils in allen denkbaren Verbindungen, etwa Kalium- oder Natriumsalze. Besonders bevorzugt werden Nat rium- und/oder Kaliumpersulfat und/oder -peroxidisulfat, sowie wässrige Lösungen von Wasserstoffperoxid (Aktivsauerstoff-Verbindungen). Es können auch andere Peroxiverbindungen eingesetzt werden. Andere geeignete Oxidationsmittel sind beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Natriumdichlorisocyanursäure und unterchlorige Säure. Besonders bevorzugt sind Kalium- und Natriummonopersulfat (Na2SO5, K2SO5 und K2S2O8) unter anderem deswegen, da sie bei ihrem Einsatz kein elementares Chlor enthalten.
- Vorzugsweise sind Silber- oder Kupferverbindungen in Kombination mit dem Oxidationsmittel als erste Einheit in dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel enthalten.
- Ferner kann das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel in einer weiteren Einheit ein weiteres Oxidationsmittel enthalten. Vorzugsweise ist das Oxidationsmittel ein Persulfat, insbesondere kann es sich um Kaliummonopersulfat handeln. Die zweite Einheit umfasst vorzugsweise nur ein Oxidationsmittel.
- Erfindungsgemäß kann das Desinfektionsmittel Natriumpersulfat und/oder Kaliummonopersulfat und eine Chlorverbindung in einer weiteren Einheit enthalten. Generell können alle chlorhaltigen Feststoffe einsetzt werden, die bei Kontakt mit Wasser Hypochlorit-Ionen freisetzen. Beispielsweise können im Schwimmbadbereich Calciumhypochlorit, Trichlorisocyanursäure (=Symclosen), Natriumdichlorisocyanurat (=Troclosennatrium), Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat (=Troclosennatrium-Dihydrat) eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die Chlorverbindung ein Natriumdichlorisocyanurat, insbesondere Natriumdichlorisocyanurat- Dihydrat. Besonders bevorzugt liegt die Chlorverbindung in Granulatform in dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel vor.
- Vorzugsweise umfasst die dritte Einheit ein Sauerstoffabspaltendes Oxidationsmittel und ein Chlor-freisetzendes Oxidationsmittel. Besonders bevorzugt Natriumpersulfat Natriumpersulfat und/oder Kaliummonopersulfat und eine Chlorverbindung.
- Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel eine Substanzenreihe, die getrennte Einheiten umfasst, die mindestens eine chemische Substanz enthalten, wobei die
- – die erste Einheit ein Schwermetall und/oder ein Schwermetallsalz und ein Oxidationsmittel,
- – die zweite Einheit ein Sauerstoff-abspaltendes Oxidationsmittel,
- – die dritte Einheit ein Sauerstoff-abspaltendes Oxidationsmittel und ein Chlorfreisetzendes Oxidationsmittel,
- Die bevorzugte Darreichungsform der einzelnen Einheiten sind geschlossene, vorzugsweise voneinander getrennte Beutel oder Säckchen. Es sind jedoch alle denkbaren Formen zum Verpacken von Feststoffen oder Flüssigkeiten vorstellbar. Die Beutel können entweder aus sich in Wasser auflösendem oder rissig werdenden Material wie beispielsweise Zellulose sein, oder die Beutel bestehen aus einem Material, das durch Öffnungen oder diffusionfähigen Membranen einen Austausch des Beutelinhalts mit dem zu desinfizierenden Wasser zulässt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel so ausgelegt, dass die Reihe drei unterschiedliche Einheiten umfasst, nämlich, dass
- – die erste Einheit Kupfersulfat und Kaliummonopersulfat,
- – die zweite Einheit nur Kaliummonopersulfat,
- – die dritte Einheit Natriumpersulfat und/oder Kaliummonopersulfat und Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat,
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Einheiten des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels vorzugsweise zu unterschiedlichen Zeitpunkten dem zu desinfizierenden Wasser zugegeben.
- Die erste Einheit kann vorzugsweise in der ersten Woche dem zu behandelnden Wasser zugegeben. In der zweiten bis zur vierten Woche wird dem Wasser jeweils pro Woche eine zweite Einheit verabreicht. Die dritte Einheit wird dem Wasser in der fünften Woche zugegeben. In der sechsten bis zur achten Woche wird dem Wasser wieder jeweils pro Woche die zweite Einheit verabreicht, in der neunten Woche wieder eine dritte Einheit.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Einheiten des Desinfektionsmittels in einer bevorzugten Ausführungsform nach folgendem Schema dem zu behandelnden Wasser zugegeben werden:
Eine erste Einheit in der 1. Woche
Eine zweite Einheit jeweils in der 2, 3. und 4. Woche,
Eine dritte Einheit in der 5. Woche
Eine zweite Einheit jeweils in der 6., 7. und 8. Woche
Eine dritte Einheit in der 9. Woche
Eine zweite Einheit jeweils in der 10., 11. und 12. Woche - Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel kann daher aus einer Substanzenreihe umfassend drei Einheiten, die vorzugsweise jeweils in 8 Darreichungsformen, vorzugsweise Beutel oder Tütchen, vorliegen, verabreicht werden.
- Beispielsweise kann die dritte Einheit unter anderem in der 5., 9., 13., 17. Woche... und die zweite Einheit unter anderem in der 2.– 4., 6.–8., 10.–12., 14.–16. Woche... beliebig oft wiederholt werden. Die erste Einheit wird vorzugsweise nur in der ersten Woche dem Wasser zugegeben.
- Ferner können die Einheiten des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels noch weitere Substanzen enthalten, wie inerte Stoffe, insbesondere Natriumsulfat. Es sind alle Verbindungen denkbar, die beispielsweise nützlich sind die Desinfektionswirkstoffe zu verdünnen, um unter anderem das Gefahrenpotential und auch die Gefahrstoffeinstufung zu verändern. Dies können beispielsweise Kalium- oder Natriumsulfat sein.
Claims (13)
- Desinfektionsmittel für Wasser, insbesondere für Schwimmbeckenwasser, in Form einer Substanzenreihe, die getrennte Einheiten umfasst, die mindestens eine chemische Substanz enthalten, wobei die – die erste Einheit ein Schwermetall und/oder ein Schwermetallsalz und ein Sauerstoff-abspaltende Oxidationsmittel, – die zweite Einheit ein Sauerstoff-abspaltendes Oxidationsmittel, – die dritte Einheit ein Sauerstoff-abspaltendes Oxidationsmittel und ein Chlor-freisetzendes Oxidationsmittel, enthält.
- Desinfektionsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwermetallsalz ein Silber oder Kupfersalz ist.
- Desinfektionsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfersalz in Wasser lösliches Kupfer(II)-salz ist.
- Desinfektionsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfer(II)-salz ausgewählt ist aus der Gruppe Kupfersulfat, Kupfernitrat und/oder Kupfer(II)-chlorid.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoffabspaltende Oxidationsmittel in Einheit 1 und 2 Kaliummonopersulfat ist.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoffabspaltende Oxidationsmittel in Einheit 3 Natriumpersulfat und/oder Kaliummonopersulfat ist.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor-freisetzende Oxidationsmittel als Granulat vorliegt.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor-freisetzende Oxidationsmittel Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat ist.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten in Beuteln vorliegen.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionsmittel noch weitere Einheiten enthält.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten zusätzlich inerte Stoffe, insbesondere Natriumsulfat enthalten.
- Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die – die erste Einheit Kupfersulfat und Kaliummonopersulfat, – die zweite Einheit die zweite Einheit Kaliummonopersulfat, – die dritte Einheit Natriumpersulfat und/oder Kaliummonopersulfat und Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat, enthält
- Verfahren zur Reinigung und Desinfektion von Wasser, insbesondere von Schwimmbeckenwasser, wobei dem zu behandelnden Wasser ein Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12 nach folgendem Schema zeitversetzt zugegeben wird: – Eine erste Einheit in der 1. Woche – Eine zweite Einheit jeweils in der 2, 3. und 4. Woche, – Eine dritte Einheit in der 5. Woche – Eine zweite Einheit jeweils in der 6., 7. und 8. Woche – Eine dritte Einheit in der 9. Woche – Eine zweite Einheit jeweils in der 10., 11. und 12. Woche
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| CN103951102A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-30 | 浙江大学 | 一种饮用水中病毒的灭杀方法 |
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