DE102020002812A1

DE102020002812A1 - Verfahren zum Abbau von organischen Anteilen in Kühlkreisläufen von industriellen Anlagen und Kühlkreislauf für eine industrielle Anlage

Info

Publication number: DE102020002812A1
Application number: DE102020002812.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-11-19
Also published as: JP2022533352A; EP3969423A1; WO2020229704A1; JP7340039B2; US20220234928A1; DE102020002812A8; CN113825728A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau von organischen Anteilen in Kühlkreisläufen von industriellen Anlagen, insbesondere von Anlagen der Hüttenindustrie, umfassend die Schritte:Zugabe von Bakterien in den Kühlkreislauf, wobei die Bakterien geeignet sind die in dem Kühlkreislauf befindlichen organischen Anteile abzubauen, undDesinfizieren des in einem Kühlturm des Kühlkreislaufs erzeugten Aerosols.Die Erfindung betrifft ferner einen Kühlkreislauf für eine industrielle Anlage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau von organischen Anteilen in Kühlkreisläufen von industriellen Anlagen, insbesondere von Anlagen der Hüttenindustrie. Die Erfindung betrifft ferner einen Kühlkreislauf für eine industrielle Anlage, insbesondere für eine Anlage der Hüttenindustrie.
Die organischen Anteile in dem Kühlkreislauf der industriellen Anlage verursachen Ablagerungen, beispielsweise durch eine erhöhte Schlammproduktion, wobei die Ablagerungen in regelmäßigen Abständen aus dem Kühlkreislauf entfernt und gesondert entsorgt werden müssen. Dadurch erhöhen sich die laufenden Betriebskosten des Kühlkreislaufs erheblich.
Ferner wurde festgestellt, dass die in Kühltürmen von Kühlkreisläufen von industriellen Anlagen erzeugten Aerosole Legionellen-Verseuchungen begünstigen können. Daher wird in der 42. Verordnung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes der Bundesrepublik Deutschland explizit die Einleitung von Maßnahmen bei Auftreten von Legionellen über einem vorgeschriebenen Grenzwert vorgeschrieben. Aus dem Stand der Technik ist es beispielsweise bekannt dem Kühlkreislauf im Falle einer erhöhten Legionellenkonzentration ein Biozid beizufügen, welches die Legionellenkonzentration unter den vorgeschriebenen Grenzwert reduziert.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich die Legionellen in den Belägen, Ablagerungen und Biofilmen in dem Kühlkreislauf vermehren und erneut in den Kühlkreislauf austreten können. Es ist somit eine regelmäßige Biozidzugabe erforderlich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Ablagerungen in dem Kühlkreislauf zu minimieren und gleichzeitig eine Legionellenkonzentration unterhalb der vorgeschriebenen Grenzwerte zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Abbau von organischen Anteilen in Kühlkreisläufen von industriellen Anlagen, insbesondere von Anlagen der Hüttenindustrie, umfassend die Schritte:

Zugabe von Bakterien in den Kühlkreislauf, wobei die Bakterien geeignet sind die in dem Kühlkreislauf befindlichen organischen Anteile abzubauen, und
Desinfizieren des in einem Kühlturm des Kühlkreislaufs erzeugten Aerosols.

Der erste Verfahrensschritt meint die Zugabe der Bakterien konkret in ein Kühlmittel, welches in dem Kreislauf umläuft. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Ablagerungen in dem Kühlkreislauf dadurch minimiert werden können, dass die in dem Kühlkreislauf enthaltenen organischen Anteile abgebaut werden. Die organischen Anteile, insbesondere Öle und Fette, verbinden sich in dem Kühlkreislauf mit festen Partikeln und erzeugen somit die Ablagerungen. Werden die organischen Anteile abgebaut, werden die in dem Kühlkreislauf enthaltenen festen Partikel nicht gebunden, so dass erheblich weniger Ablagerungen entstehen.
Bakterien zum Abbau von organischen Anteilen in Flüssigkeiten sind beispielsweise aus Kläranlagen bekannt. Jedoch benötigen die Bakterien bestimmte Rahmenbedingungen zur Ausbildung einer Biozönose. Eine Biozönose im Sinne der Erfindung ist eine Gemeinschaft von Organismen in einem abgegrenzten Lebensraum (Biotop), wobei die Biozönose und das Biotop zusammen ein Ökosystem bilden. Dieses Ökosystem begünstigt jedoch gleichzeitig die Bildung von Legionellen, da die Legionellen vergleichbare Rahmenbedingungen wie die vorgenannten Bakterien bevorzugen. Die Ausbildung einer Biozönose durch die zugegebenen Bakterien dauert ungefähr 2 bis 6 Wochen.
Die aus dem Stand der Technik bekannt Zugabe von Bioziden in den Kühlkreislauf zur Reduzierung der Legionellen würde jedoch auch gleichzeitig das Ökosystem der Bakterien zerstören.
Erfindungsgemäß werden die eventuell auftretenden Legionellen, insbesondere legionella pneumophila, daher nicht durch Zugabe eines Biozids bekämpft, sondern durch ein lokal begrenztes Desinfizieren des in dem Kühlturm des Kühlkreislaufs erzeugten Aerosols. Die vorliegende Erfindung basiert darauf, dass Legionellen nur infektiös sind, wenn sie in die Lunge gelangen und bei einer oralen Aufnahme pathogen sind. Eine erhöhte Legionellenkonzentration im Kühlkreislauf ist somit unkritisch. Lediglich im Bereich von Kühltürmen, wo das Kühlmittel des Kühlkreislaufs versprüht wird und ein Aerosol ausbildet, ist die Legionellenkonzentration kritisch.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die organischen Bestandteile in dem Kühlkreislauf durch die zugefügten Bakterien abgebaut und eventuell auftretende Legionellen werden in dem Kühlturm des Kühlkreislaufs abgetötet. Durch das Abtöten der Legionellen in dem Kühlturm wird gleichzeitig die Legionellenkonzentration in dem gesamten Kühlkreislauf reduziert, da das Kühlmittel des Kühlkreislaufs und somit auch die Legionellen, zwangsläufig durch den Kühlturm geleitet werden.
Das in dem Kühlkreislauf verwendete Kühlmittel ist vorzugsweise Wasser. Es können jedoch auch andere Kühlmittel verwendet werden, so lange diese die Ausbildung einer Biozönose durch die zugefügten Bakterien nicht verhindern.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch auf bereits bestehende Kühlkreisläufe angewendet werden. Durch die Bakterien werden in der Startphase die in den Kühlkreisläufen befindlichen organischen Anteile und insbesondere vorhandene Ablagerungen und Beläge, abgebaut. Dies erfolgt durch eine Verstoffwechselung der in den Ablagerungen und Belägen enthaltenen organischen Anteilen.
Da die Zugabe der Bakterien keine besondere Vorrichtung erfordert, muss lediglich die Desinfektion des in dem Kühlturm erzeugten Aerosols realisiert werden muss, um das erfindungsgemäße Verfahren in einem bestehenden Kühlkreislauf anzuwenden.
Nach einer Variante der Erfindung umfasst das Desinfizieren des in dem Kühlturm des Kühlkreislaufs erzeugten Aerosols die Zugabe eines lokal wirkenden chemischen Desinfektionsmittels. Das chemische Desinfektionsmittel wird beispielsweise beim Eintritt in den Kühlturm dem Kühlkreislauf zugefügt. Dies kann vor, während oder unmittelbar nach der Erzeugung des Aerosols erfolgen. Beispiele für lokal wirkende Desinfektionsmittel sind Ozon, Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure.
Gemäß einer Variante der Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt des Entfernens von überschüssigem chemischem Desinfektionsmittel aus dem Kühlmittelkreislauf nach der Kühlturmpassage. Es wird somit nach dem Durchlauf des Kühlmittels durch den Kühlturm eventuell noch in dem Kühlmittel enthaltenes Desinfektionsmittel entfernt, damit dieses keinen negativen Einfluss auf die zugegebenen Bakterien ausüben kann.
In einer Variante der Erfindung wird zur Abtötung der Legionellen in dem im Kühlturm erzeugten Aerosol Dampf mit einer Temperatur größer, gleich 70°C durch einen Kühlturm des Kühlkreislaufs geleitet. Dies hat keinen negativen Einfluss auf das von den zugegebenen Bakterien ausgebildeten Ökosystem.
Die Abtötung der Legionellen basiert auf einer Erhitzung der Legionellen auf größer, gleich 70°C. Eine Erhitzung des Kühlmittels des Kühlkreislaufs auf derartig hohe Temperaturen widerspräche der Funktion des Kühlkreislaufs. Die Verwendung von trockener Hitze in Verbindung mit einem flüssigen Kühlmittel scheidet ebenfalls aus. Theoretisch wäre es jedoch möglich die Legionellen durch andere Maßnahmen, wie beispielsweise durch Bestrahlung mit UV-Licht mit mindestens 400 J/m² abzutöten, jedoch müsste gewährleistet sein, dass sämtliche Fläche ausreichend bestrahlt werden und die Eindringtiefe der UV-Strahlen in die Tropfen des Aerosols ausreichend ist. Nach aktuellem Stand der Technik scheint daher die Verwendung von Dampf die einzig sinnvolle Lösung zu sein. Andere Maßnahmen zur Erhitzung des in dem Kühlturm erzeugten Aerosols auf wenigstens 70°C sind erfindungsgemäß jedoch nicht ausgeschlossen.
Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung werden dem Kühlkreislauf Bakterien mit unterschiedlichen Milieuansprüchen zugegeben, insbesondere anaerobe, anoxische und/oder aerobe Bakterien. Dadurch können sich in den unterschiedlichen Bereichen des Kühlkreislaufs, wie beispielsweise Absetzbecken, Klärbecken, Filter und dergleichen, dem jeweiligen Milieu entsprechende Bakterien verbreiten und eine Biozönose ausbilden-
In einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dem Kühlkreislauf weiterhin Nährstoffe zugegeben, insbesondere Nährstoffe für die zugegebenen Bakterien. Die zugegebenen Nährstoffe fördern die Bildung der Biozönose durch die Bakterien und begünstigen ferner deren langzeitiges Bestehen.
Eine erfindungsgemäße Mischung aus zugefügten Bakterien und zugefügten Nährstoffen enthält beispielsweise 1 % an Bakterien und 99 % Nährstoffe.
Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt des Anpassens des Verhältnisses von zugefügten Bakterien und zugefügten Nährstoffen über die Zeit, insbesondere das Reduzieren der zugeführten Bakterien und das Erhöhen der zugefügten Nährstoffe über die Anwendungszeit des Verfahrens. Zur erstmaligen Ausbildung einer Biozönose in dem Kühlkreislauf ist eine höhere Bakterienkonzentration vorteilhaft, während eine bereits ausgebildete Biozönose durch eine erhöhte Nährstoffkonzentration aufrechterhalten werden kann, ohne das größere Mengen von Bakterien zugegeben werden müssten. Die Konzentration an zugefügten Bakterien sinkt somit mit zunehmender Anwendungszeit unter 1 %, wobei gleichzeitig über 99 % an Nährstoffen zugeführt werden.
Nach einer zweckmäßigen Variante der Erfindung werden die Schritte des Zugebens von Bakterien und/oder des Desinfizierens in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen wiederholt. Dabei müssen die Schritte nicht zwangsweise gemeinsam oder unmittelbar aufeinanderfolgend ausgeführt werden, sondern können auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten und insbesondere in unterschiedlichen Abständen ausgeführt werden. Das Zugeben der Bakterien und ggf. Nährstoffe richtet sich nach dem Zustand der von den Bakterien ausgebildeten Biozönose und wird entsprechend dem Zustand der Biozönose ausgeführt, während das Desinfizieren von der Legionellenkonzentration in dem Kühlmittel abhängt und nur ausgeführt werden muss, wenn die Legionellenkonzentration einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
In einer erfindungsgemäßen Variante werden die Abstände der Wiederholungen mit zunehmende Anwendungszeit des Verfahrens größer. Die Abstände zwischen der Zugabe von Bakterien und/oder Nährstoffen können mit zunehmender Verfahrensdauer vergrößert werden, wenn sich eine stabile Biozönose ausgebildet hat. Da durch die ausgebildete Biozönose kontinuierlich die organischen Anteile in dem Kühlkreislauf abgebaut werden, reduzieren sich gleichzeitig die Ablagerungen und Beläge in dem Kühlkreislauf, welche Brutstätten für Legionellen darstellen. Es ist somit von einer deutlich geringeren Legionellenkonzentration mit zunehmender Verfahrensdauer auszugehen, so dass die Abstände zwischen dem wiederholten Desinfizieren vergrößert werden können.
Gemäß einer Variante der Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt einer Probenentnahme aus dem Kühlkreislauf und Bestimmung der Konzentration von Legionellen. Zweckmäßigerweise werden die Probenentnahmen regelmäßig oder unregelmäßig wiederholt, wobei die Abstände zwischen den Probenentnahmen mit zunehmender Anwendungszeit des Verfahrens vorzugsweise größer werden. Wird eine Legionellenkonzentration über einem vorgegebenen Grenzwert festgestellt, kann der Schritt des Desinfizierens ausgeführt werden, um die Legionellenkonzentration derart zu reduzieren, dass der vorgegebene Grenzwert nicht mehr überschritten wird.
Nach einer vorteilhaften Variante wird das erfindungsgemäße Verfahren in den Wintermonaten gestartet. Insbesondere in der Startphase des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Abstände zwischen einem wiederholten Desinfizieren geringer. Da beispielsweise durch das Durchleiten von Dampf mit einer Temperatur größer, gleich 70°C durch den Kühlturm des Kühlkreislaufs die Kühlleistung des Kühlkreislaufs beeinträchtigt, ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren in den Wintermonaten mit üblicherweise geringeren Umgebungstemperaturen gestartet wird, da in dieser Periode nicht die vollständige Kühlleistung des Kühlkreislaufs benötigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung wird der Kühlturm vor der Zugabe von Bakterien gereinigt und/oder desinfiziert, wodurch eventuell vorhandene Brutstätten für Legionellen entfernt bzw. eventuell vorhandene Legionellen abgetötet werden. Somit sind nachfolgend nur die im Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs enthaltenen Legionellen zu bekämpfen.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung werden die Bakterien und/oder Nährstoffe in Form eines Granulats bereitgestellt, wobei das Granulat vor der Zugabe in den Kühlkreislauf in Wasser aufgelöst wird. Da das Granulat die Bakterien und/oder Nährstoffe in konzentrierter Form enthält, reduziert sich der Lagerbedarf. Zweckmäßigerweise wird das Granulat in Wasser mit einer vergleichbaren Temperatur wie das Kühlmittel in dem Kühlkreislauf aufgelöst, wodurch sich die Verbreitung der Bakterien und/oder Nährstoffe in dem Kühlkreislauf verbessert.
Gemäß einer zweckmäßigen Variante enthält das Granulat lyophilisierte Bakterien. Lyophilisierte Bakterien (gefriergetrocknete Bakterien) weisen eine deutlich höhere Haltbarkeit auf, so dass das Granulat auch über längere Zeiträume gelagert werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner gelöst durch einen Kühlkreislauf für eine industrielle Anlage, insbesondere für Anlagen der Hüttenindustrie, umfassend:

eine wärmetechnische Kopplung zu der industriellen Anlage, und
einen Kühlturm zur Kühlung des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf,

Durch die Bakterien in dem Kühlkreislauf, insbesondere im Kühlmittel des Kühlkreislaufs, kann sich in einem oder mehreren Bereichen des Kühlkreislaufs eine Biozönose ausbilden, wodurch organische Anteile in dem Kühlkreislauf abgebaut werden. Dadurch wird die Entstehung von Ablagerungen und Belägen deutliche reduziert. Um gleichzeitig eine Legionellenkonzentration über einem vorgeschriebenen Grenzwert zu verhindern, weist der Kühlturm die Desinfektionsvorrichtung auf. Sollte die Legionellenkonzentration über den Grenzwert steigen, so kann das in dem Kühlturm erzeugte Aerosol desinfiziert werden, wodurch sich die Legionellenkonzentration in dem gesamten Kühlkreislauf reduzieren lässt, ohne dass die eine oder die mehreren von den Bakterien ausgebildeten Biozönosen beeinflusst werden.
In einer Variante der Erfindung ist die Vorrichtung zur Desinfektion des in dem Kühlturm erzeugten Aerosols als Abgabevorrichtung für ein chemisches Desinfektionsmittel ausgebildet. Insbesondere wird ein lokal wirkendes chemisches Desinfektionsmittel abgegeben, wie Ozon, Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure.
Nach einer Variante der Erfindung ist im Kühlkreislauf nach der Kühlturmpassage eine Vorrichtung zur Entfernung von überschüssigem chemischem Desinfektionsmittel angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, dass das zugefügte chemische Desinfektionsmittel keinen negativen Einfluss auf die Bakterien im restlichen Kühlmittelkreislauf ausübt.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Vorrichtung zur Desinfektion des in dem Kühlturm erzeugten Aerosols als Dampferzeugungseinheit zur Erzeugung eines Dampfs mit einer Temperatur größer, gleich 70°C ausgebildet.
In einer Variante der Erfindung umfasst der Kühlkreislauf wenigstens eine Dosiereinrichtung zur Abgabe von Bakterien und/oder Nährstoffen in den Kühlkreislauf. Mittels der Dosiereinrichtung kann die Abgabe der Bakterien und/oder Nährstoffe automatisiert werden. Insbesondere kann die Abgabe der Bakterien und/oder Nährstoffe über die Betriebsdauer des Kühlkreislaufs mittels der Dosiereinrichtung angepasst und insbesondere automatisiert werden.
Nach einer zweckmäßigen Variante umfasst der Kühlkreislauf ferner ein Absetzbecken, ein Klärbecken und/oder ein Filter.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Variante ist der Kühlkreislauf ausgebildet das erfindungsgemäße Verfahren zu implementieren.
Die Erfindung kann sowohl für direkte wie auch indirekte Kühlkreisläufe eingesetzt werden. Bei einem direkten Kühlkreislauf steht der Kühlkreislauf in direktem Kontakt mit der industriellen Anlage, während bei einem indirekten Kühlkreislauf zwischen der industriellen Anlage und dem Kühlkreislauf ein Wärmetauscher angeordnet ist.
Generell betrifft die Erfindung offene Kühlkreisläufe mit einem Kühlturm. Prinzipiell kann der Kühlturm jedoch auch durch eine Verdunstungskühlanlage oder einen Nassabscheider ersetzt werden, wobei diese erfindungsgemäß ebenfalls mit der Desinfektionsvorrichtung ausgestattet sind.
Die Erfindung ist auch nicht auf Anlagen der Hüttenindustrie begrenzt, sondern kann prinzipiell auch in anderen Industriezweigen zur Anwendung kommen, wie beispielsweise bei der Energieerzeugung in Kraftwerken.
Eine Biozidzugabe zu dem Kühlkreislauf ist erfindungsgemäß ausgeschlossen, da das Biozid die von den Bakterien ausgebildete Biozönose zerstören würde.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten beispielhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs.

Der erfindungsgemäße Kühlkreislauf 1 für eine industrielle Anlage 2 aus 1 umfasst eine wärmetechnische Kopplung 3 zu der industriellen Anlage 2, einen Kühlturm 4, ein Absetzbecken 5, ein Klärbecken 6 und zwei Filter 7. Durch den Kühlkreislauf 1 fließt ein Kühlmittel 8, vorzugsweise Wasser.
Gemäß der Erfindung umfasst der Kühlturm 4 des Kühlkreislaufs 1 eine Vorrichtung zur Desinfektion des in dem Kühlturm 4 erzeugten Aerosols. Die Desinfektionsvorrichtung ist gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 als Dampferzeugungseinheit 9 ausgebildet, zur Erzeugung eines Dampfs mit einer Temperatur größer, gleich 70°C. Ferner umfasst der Kühlkreislauf 1 noch zwei Dosiereinrichtungen 10 zur Abgabe von Bakterien und/oder Nährstoffen in den Kühlkreislauf 1.
Die in der industriellen Anlage 2 entstehende Wärme soll über den erfindungsgemäßen Kühlkreislauf 1 abgeführt werden. Dazu wird die Wärme über die Wärmekopplung 3 von der industriellen Anlage 2 auf den Kühlkreislauf 1, insbesondere das in dem Kühlkreislauf 1 befindliche Kühlmittel 8, übertragen. Die Wärmeübertragung kann dabei direkt oder indirekt erfolgen.
Nachfolgend wird das Kühlmittel 8 in dem Absetzbecken 5, dem Klärbecken 6 und den beiden Filtern 7 gereinigt, bevor es in dem Kühlturm 4 abgekühlt wird. Das abgekühlte Kühlmittel 8 kann danach wieder der Wärmekopplung 3 zugeführt werden oder im Falle von Wasser beispielsweise in die Umwelt abgegeben werden.
Durch die organischen Anteile in dem Kühlkreislauf 1 bilden sich insbesondere in dem Absetzbecken 5 und Klärbecken 6 Ablagerungen 11, beispielsweise in Form von Schlamm. Diese Ablagerungen müssen aufwendig aus dem Absetzbecken 5 und Klärbecken 6 entfernt und anschließend gesondert entsorgt werden, was mit entsprechend hohen Kosten verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass dem Kühlkreislauf 1, insbesondere dem Kühlmittel 8, Bakterien beigefügt werden, wobei die Bakterien geeignet sind die in dem Kühlkreislauf 1 befindlichen organischen Anteile abzubauen. Organische Anteile sind insbesondere Öle und Fette, welche sich mit festen Partikeln in dem Kühlkreislauf 1 verbinden und dadurch die Ablagerungen 11 erzeugen. Die beigefügten Bakterien haben vorzugsweise unterschiedliche Milieuansprüche, wie anaerob, anoxisch und/oder aerob, damit diese sich in unterschiedlichen Bereichen des Kühlkreislaufs 1 ansiedeln und eine Biozönose ausbilden können. Beispielsweise ist die Absetzgrube 5 anaerob, das Klärbecken 6 aerob, die Filter 7 anoxisch aerob und der Kühlturm 4 aerob.
Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung können dem Kühlkreislauf 1, insbesondere dem Kühlmittel 8, ferner Nährstoffe für die zugeführten Bakterien beigefügt werden. Diese Nährstoffe fördern das Wachstum der Bakterien und somit die Ausbildung einer entsprechenden Biozönose.
Das Verhältnis von zugefügten Bakterien und zugefügten Nährstoffen kann über die Zeit angepasst werden, insbesondere werden die zugefügten Bakterien reduziert und die zugefügten Nährstoffe erhöht.
Das Zufügen von Bakterien und/oder Nährstoffen kann in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen wiederholt werden, wobei die Abstände der Wiederholungen vorzugsweise mit laufender Anwendungsdauer größer werden.
Durch die zugefügten Bakterien werden die organischen Anteile in dem Kühlkreislauf 1 deutlich reduziert, was zu einer wesentlich geringeren Bildung von Ablagerungen 11 führt.
Damit die Legionellenkonzentration in dem Kühlkreislauf 1 unterhalb eines vorgeschriebenen Grenzwerts gehalten werden kann, umfasst der Kühlturm 4 des Kühlkreislaufs 1 die als Dampferzeugungseinheit 9 ausgebildete Desinfektionsvorrichtung. Mittels der Dampferzeugungseinheit 9 kann ein Dampf, vorzugsweise Wasserdampf, mit einer Temperatur größer, gleich 70°C durch den Kühlturm geleitet werden. Dadurch werden die in dem vom Kühlturm 4 gebildeten Aerosol enthaltenen Legionellen wirkungsvoll abgetötet, so dass die Legionellenkonzentration in dem Kühlkreislauf 1 gesenkt werden kann.
Zweckmäßigerweise werden in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen Proben aus dem Kühlkreislauf 1, insbesondere vom Kühlmittel 8, genommen und die Legionellenkonzentration bestimmt. Übersteigt die Legionellenkonzentration den vorgegebenen Grenzwert, wird mittels der Dampferzeugungseinheit 9 der 70°C oder heißere Dampf durch den Kühlturm 4 geleitet, um die Legionellen in dem erzeugten Aerosol abzutöten.
Mit zunehmender Betriebsdauer des Kühlkreises 1 können die Abstände zwischen den Probeentnahmen vergrößert werden, da aufgrund der geringeren Ablagerungen die Brutstellen für Legionellen reduziert sind.
Zweckmäßigerweise ist die Dampferzeugungseinrichtung 1 im unteren Bereich des Kühlturms 4 angeordnet, so dass der erzeugte Dampf aufsteigen kann, während das im Kühlturm 4 erzeugte Aerosol absinkt. Durch diese gegensätzlichen Strömungen findet ein guter Wärmeaustausch statt.
Die Bakterien und/oder Nährstoffe werden vorzugsweise in Form eines Granulats bereitgestellt, wobei das Granulat vor der Zugabe in den Kühlkreislauf 1 in Wasser aufgelöst wird. Da das Granulat die Bakterien und/oder Nährstoffe in konzentrierter Form enthält, reduziert sich der Lagerbedarf. Zweckmäßigerweise wird das Granulat in Wasser mit einer vergleichbaren Temperatur wie das Kühlmittel 8 in dem Kühlkreislauf 1 aufgelöst, wodurch sich die Verbreitung der Bakterien und/oder Nährstoffe in dem Kühlkreislauf 1 verbessert. Das Granulat enthält vorteilhafterweise lyophilisierte Bakterien. Lyophilisierte Bakterien (gefriergetrocknete Bakterien) weisen eine deutlich höhere Haltbarkeit auf, so dass das Granulat auch über längere Zeiträume gelagert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Kühlkreislauf
2: Industrielle Anlage
3: Wärmekopplung
4: Kühlturm
5: Absetzbecken
6: Klärbecken
7: Filter
8: Kühlmittel
9: Dampferzeugungseinrichtung
10: Dosiereinrichtung
11: Ablagerung

Claims

Verfahren zum Abbau von organischen Anteilen in Kühlkreisläufen (1) von industriellen Anlagen (2), insbesondere von Anlagen der Hüttenindustrie, umfassend die Schritte: Zugabe von Bakterien in den Kühlkreislauf (1), wobei die Bakterien geeignet sind die in dem Kühlkreislauf (1) befindlichen organischen Anteile abzubauen, und Desinfizieren des in einem Kühlturm (4) des Kühlkreislaufs (1) erzeugten Aerosols.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Desinfizieren die Zugabe eines lokal wirkenden chemischen Desinfektionsmittels umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, umfassend das Entfernen von überschüssigem chemischem Desinfektionsmittel aus dem Kühlmittelkreislauf (1) nach der Kühlturmpassage .
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Durchleiten von Dampf mit einer Temperatur größer, gleich 70°C durch den Kühlturm (4) des Kühlkreislaufs (1) zur Erhitzung und Desinfektion des in dem Kühlturm (4) erzeugten Aerosols.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei dem Kühlkreislauf (1) Bakterien mit unterschiedlichen Milieuansprüchen, insbesondere anaerob, anoxisch und/oder aerob, zugegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend die Zugabe von Nährstoffen zu dem Kühlkreislauf (1), insbesondere von Nährstoffen für die zugegebenen Bakterien.
Verfahren nach Anspruch 6, umfassend den Schritt des Anpassens des Verhältnisses von zugefügten Bakterien und zugefügten Nährstoffen über die Zeit, insbesondere das Reduzieren der zugefügten Bakterien und Erhöhen der zugefügten Nährstoffe über die Anwendungszeit des Verfahrens.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schritte des Zugebens von Bakterien und/oder des Desinfizierens in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen wiederholt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Abstände der Wiederholungen mit zunehmender Anwendungszeit des Verfahrens größer werden.
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend den Schritt einer Probenentnahme aus dem Kühlkreislauf (1) und Bestimmung der Konzentration von Legionellen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Probenentnahmen regelmäßig oder unregelmäßig wiederholt werden, wobei die Abstände zwischen den Probenentnahmen mit zunehmender Anwendungszeit des Verfahrens vorzugsweise größer werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren in den Wintermonaten gestartet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Bakterien und/oder Nährstoffe in Form eines Granulats bereitgestellt werden, wobei das Granulat vor der Zugabe in den Kühlkreislauf (1) in Wasser aufgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Granulat lyophilisierte Bakterien enthält.
Kühlkreislauf (1) für eine industrielle Anlage (2), insbesondere für Anlagen der Hüttenindustrie, umfassend: eine wärmetechnische Kopplung (3) zu der industriellen Anlage (2), und einen Kühlturm (4) zur Kühlung des Kühlmittels (8) in dem Kühlkreislauf (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (1) Bakterien zum Abbau von organischen Anteilen enthält und der Kühlturm (4) eine Vorrichtung zur Desinfektion des in dem Kühlturm (4) erzeugten Aerosols aufweist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung zur Desinfektion des in dem Kühlturm (4) erzeugten Aerosols als Abgabevorrichtung für ein chemisches Desinfektionsmittel ausgebildet ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 16, wobei im Kühlkreislauf (1) nach der Kühlturmpassage eine Vorrichtung zur Entfernung von überschüssigem chemischem Desinfektionsmittel angeordnet ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung zur Desinfektion des in dem Kühlturm (4) erzeugten Aerosols als Dampferzeugungseinheit (9) zur Erzeugung eines Dampfs mit einer Temperatur größer, gleich 70°C ausgebildet ist.
Kühlkreislauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner umfassend wenigstens eine Dosiereinrichtung (10) zur Abgabe von Bakterien und/oder Nährstoffen in den Kühlkreislauf (1).
Kühlkreislauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, ferner umfassend ein Absetzbecken (5), ein Klärbecken (6) und/oder ein Filter (7).
Kühlkreislauf (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der Kühlkreislauf (1) ausgebildet ist das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 zu implementieren.