DE1517514A1 - Verfahren und Filtervorrichtung zur Aufbereitung von mit ABC-Kampfstoffen verseuchten Waessern in trinkfaehiges Wasser - Google Patents
Verfahren und Filtervorrichtung zur Aufbereitung von mit ABC-Kampfstoffen verseuchten Waessern in trinkfaehiges WasserInfo
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Description
- "Verfahren und Filtervorrichtung zur Aufbereitung von mit ABC - Kampfstoffen verseuchten Wässern in trinkfähiges Wasser" Es ist bekannt, daß viele Staaten sich im Hinblick auf den der-. zeitigen Stand der Wehrtechnik mit den sogenannten ABC-Waffen beschäftigen. Dies bezieht sich sowohl auf die Herstellung, als auch auf die Lagerung und auf die mögliche Anwendung dieser Waffen. Unter der allgemein gebräuchlichen Bezeichnung ABC-Waffen versteht man atomare, bakterielle und chemische Kampfstoffe. Sowohl bei bewaffneten Auseinandersetzungen bei denen solche Mittel angewendet werden, als auch bei Katastrophenfäläen, die z.B. durch technische Mängel, durch Naturereignisse oder durch menschliches Versagen hervorgerufen werden können, werden insbesondere die Wässer verseucht. Es ist deshalb ein dringendes Anliegen, daß Mittel und Vorrichtungen geschaffen werden, den Bedarf an trinkbarem Wasser jederzeit aufrecht zu erhalten.
- Die vorliegende Erfindung beschreibt ein einfaches Verfahren und eine leicht transportable Filtervorrichtung, die es in einfacher Weise gestattet ABC verseuchte Wässer in trinkbares Wasser umzuwandeln.
- ES ist zwar bekannt ABC verseuchte Wässer aufzubereiten, jedoch sind r die bisher zu diesem Zweck geschaffenen Vorrichtungen wie im Folgenden näher beschrieben, nicht universell verwendbar.
- Diese Geräte sind ab konstruiert, daß sich ihre Reinigungswirkung meistens auf nur eine Art der Verseuchung in wenigen Fällen auf alle drei Untergruppen der atomaren, bakteriologischen und chemischen Verseuchung erstreckt.
- Bei allen bisher bekannten Einrichtungen die.-:er Art, die auch zum Teil als Trinkwasser-Notversorgungsgeräte bezeichnet werden, handelt es sich um größere Aggregate,die für die Reinigung von relativ großen Wassermengen bestimmt sind. Die Durchsatzmengen ca. 100 Liter und bis zu mehreren tausend Kubikmetern. Entsprechend ihrer hohen Leistung sind die Geräte ziemlich groß und entsprechend schwer und aufwendig konstruiert. Zu ihrem Betrieb sind in der Regel Hilfsaggregate z.B. ierbrennungsmotore, Pumpen und technisch geschultes Fachpersonal erforderlich. Entsprechend dieser Umstände, sind diese Geräte als ortsfeste Anlagen für die Versorgung größerer Ge= meinwesen oder Fabrikationseinrichtungen installiert. In einer besonderen Ausführungsform sind die genannten Anlagen auch ortsbeweglich auf Lastkraftwagen und dergleichen montiert und können dann für die Versorgung von Truppeneinheiten oder Gemeinden als Katastrophengeräte eingesetzt werden. Der Nachteil a11 dieser Geräte besteht darin, daß ihre Einsatzmöglichkeit stark von den jeweiligen Bedingungen abhängig ist. So ist es z.8. denkbar, daß in einem Anwendungsfall alle Straßen, Brücken und dergleichen so stark zerstört sind, daß die Transportf ahrzeuge für die Aufbereitungsaggregate nicht mehr an den Einsatzort gebracht werden können. Weiterhin ist es denkbar, daß die Fahrzeuge selbst, die doch ein relativ großes Ziel darstellen, durch Feindeinwirkung zerstört werden. Darüber hinaus sind noch viele andere Möglichkeiten denkbar, bei denen der Einsatz der Aufbereitungsgeräte verhindert wird. Die Folge davon *ird es sein, daß die Menschen trotz des Vorhandenseins solcher Geräte und des geplanten Einsatzes zum Genuß verseuchten Wassers gezwungen sein werden.
- Die vorliegende Erfindung beschreibt ein einfaches und technisch unproblematisches Aufbereitungsverfahren, beidem die beschriebenen Nachteile vermieden werden.
- Es wurde nun überraschenderweise ein Verfahren gefunden, daß es gestattet, sowohl Einzelindividuen als auch kleinere Gruppen in.kurzer Zeit unabhängig von technischen Voraussetzungen unter primitiven Lebensumständen,mit trinkbarem Wasser aus verseuchten Wässern zu versorgen. Das Überraschende der Erfindung ist es, daß es mit dem neuen Verfahren und der Filtervorichtung gelingt, hochradioaktiv verseuchte, (z.B. Tau C/ml), stark bakteriell, (z.B. 108 Keime/ml) und mit chemischen Kampfstoffen gesättigte Wässer in Kombination mittels einer einfachen Chemikalienzugabe und einer auf die Durchsatzmenge bezogen minimal ausgelegten Filtervorrichtung in trinkfähiges Wasser umzuwandeln. Besonders überraschend und für den Durchschnittsfachmann nicht als naheliegend erkennbar ist es, daß insbesondere in normalen Flaschen, wobei vorzugsweise z.B. eine Feldflasche verwendet werden kann, eine Aufbereitung der verseuchten Wässer in kurzer Zeit mittels einer relativ kleinen Chemikalienmenge und Filtervorrichtung, die zu dem leicht mitführbar sind, erreicht werden kann. Das Verfahren gestattet somit insbesondere Einzelpersonen im zivilen als auch im militärischen Bereich sich jederzeit auch unter erschwerten Bedingungen mit der benötigten Menge an trinkfähigem Wasser zu versorgen. Dabei ist die Abstimmung so gewählt, daß sowohl mit einer Kampfstoffart verseuchte, als auch gemischt verseuchte Wässer, gleichermaßen in trinkbares Wasser aufbereitet werden können. Dadurch ist der Benutzer von dem Erkennen einer spezifischen'Ver -seuchung und der Auswahl des richtigen Aufbereitungsverfahrens entbunden. Selbstverständlich ist die Anwendung des Verfahrens nicht auf den vorgeschriebenen Verwendungszweck beschränkt, sondern kann durch Wahl beliebiger Vorratsgefäße und der entsprechend ausgelegten Chemikalienmenge und der Filtervorrichtung auch für gewisse Gemeinschaften Verwendung finden, wobei die Einrichtung wie die bekannten Aufbereitungsanlagen ortsfest oder transportabel z.B. mittels eines Kraftwagens installiert werden könnte.
- Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei verschiedene aufeinander abgestimmte Verfahrensschritte. In der ersten Stufe wird auf vorgegebenes Volumen (Flasche 1 1 Inhalt, Kanister 20 1 Inhalt, ete.) eine berechnete und abgepackte Menge der alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien zugegehen. Die berechnete Menge ist dabei so gewählt, daß durch die Chemikalienzugabe in dem Wasser pH-Werte zwischen 7 - 13, vorzugsweise 9 - 11 erreicht werden. Hierbei können Einzelchemikalien die sowohl alkalisch reagieren als auch' chloeabspalten oder Mischungen die diese Forderungen erfüllen Verwendung finden. Eine pH-Wertregulierung kann dadurch erreicht werden, daß zusammen mit den Einzelkomponenten oder Mischungen@Hydroxyde der Alkali und / oder Erdaläalimetalle und / oder deren Salze mit schwachen Säuren zusammen in konfektionierter Form zugegeben werden. Als zweckmäßig hat sich erwiesen, daß die Chemikalien in bekannten lagerfähigen Aufreißpackungen mitgeführt werd-in, wobei die Chemikalien je nach Verträglichkeit untereinander entweder in Mischungen aus einer Packung oder getrennt aus mehreren Packungen zugegeben werden. Als besonders zweckmäßig innerhalb der großen Gruppe der alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien hat sich die Trennung von chloriertem Trinatriumphosphat erwiesen.
- In das Vorratsgefäß mit dem aufzubereitenden Wasser werden durch die Zugabe der abgemessenen kenge der alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien die atomaren Kampfstoffe und deren Folgeprodukte, soweit es sich um kationische Spaltprodukte handelt, als Hydroxyde ausgefällt. Dabei verstärken die in dem natürlich vorkommenden Wasser vorhandenen Härtebildner , wie Calcium- und Magnesiumsalze, den Ausflockungsprozeß. Insbesondere werden bei der Verwendung von chloriertem Trinatriumphosphat besonders gut flockende und filtrierbare 2hosphatniederschläge erhalten.
- Die bakteriologischen Kampfstoffe werden durch die Zugabe der alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien abgetötet und nach dem Schema einer Bakterienfällung weitgehenst in dem Niederschlag ,angereichert. Die chemischen Kampfstoffe werden ebenfalls durch die alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien zerstört.
- Dabei überlagern sich Oxydations-,Hydrolyse- und Verseifungareaktionen. Die Geschwindigkeit dieser Reaktionen ist ausschlaggebend für die benötigte Verweilzeit in dem Vorratsgefäß, bevdr ciab'r'läs= ser in der zweiten Verfahrensstufe durch die Filtervorrichtung entnommen werden kann. In dieser Stufe wird das alkalisch reagierende chlorhaltige 'Nasser über die Filtervorrichtung geleitet. Dabei wer- den zunächst die Trübstoffe und der Niederschlag mit Hilfe einer Filtermasse zurückgehulten. In der folgenden Filterschicht wird das freie Alkali mittels eines Ionen-ustauscherharzes gebunden. Die nächste Ionenaustauschermasee entfernt aus dem Ilasser die noch vorhandenen Salze sowie die restlichen radioaktiven Spaltprodukte und die Abbauprodukte von den chemischen Kampfstoffen. Als letzte Filterschicht wird eine Aktivkohlefüllung verwendet. Sie absorbiert noch das freie Chlor und die noch eventuell vorhandenen Reste der chemischen Kampfstoffe.
- In djr Filtervorrichtung können die Austauschermassen hintereinandergeschaltet als Kombinationen aus bekannten sauren und :;asischen Austauschern und / oder :,:ischbettaustauscher Verwendung finden. Die äußeren Abmessungen und die Form der Filtervorl-ichtung kJnnen in weitem Maße der jeweiligen Gesamteinrichtung angepa3t werden. Es ist lediglich darauf zu achten, di#J die Kombination der verschiedenen Filterschichten in einer der beschriebenen Reihenfolgen und in ausreichender menge und auf die Durchflußgeschwindigkeit abgestimmten Schichthöhe angewendet wird. .
- In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Filtervorrichtung erfolgt die Behandlung des verseuchten Wassers mit den alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien in einer Feldflasche. Die Filtervorrichtung besteht aus einer röhrenförmigen Hülse, die in die Feldflasche eingeführt und mittels eines Schraubenverechlusses mit derselben fest verbunden wird. Nach einer gewissen Verweilzeit wird das aufbereitete Wasser durch Saugen mit dem Mund über die Filtervorrichtung der Feldflasche entnommen. Der Saugwiderstand der Filt2-rvorrichtung wird so bemessen, daß beim Dureheaugen pro !Minute ca. 70 - 150 ml trinkfähiges Wasser entnommen werden können. In der besonderen Ausführungsform gestatten die äußeren Abmessungen der patronenförmigen Piltervorriehtung dem Benutzer ein stetiges Mitführen der Filtervorrichtung ohne Beeinträchtigung seiner Bewegungsfreiheit.
- Beispiele: Die nachfolgend aufgeführten Beispiele wurden alle mit Kampfstoffmodellen durchgef"_ihrt.
- Bei der Herstel.ung des Modelles für einen atomaren Kampfstoff wurde wie folgt varfahren: Natürlich vorkommendes Uran wurde in einem Reaktor mit einem NeutronenfluB von 3,3 x 1011 Neutronen/cm3/sea bestrahlt, 24 Stunden abgekühlt und anschlies3end in Königswasser gelöst. Abgemessene Mengen der aktiven Lösung wurde den Versuchswässern zugesetzt. Gemessen wurde die - Aktivität von je 1 ml des Wassers mit einem Bohrlochazintillationszähler. Bei der Verwendung von bestrahltem Uran für die Versuche wird ein sehr breites Spektrum der radioaktiven Spaltprodukte erfaßt und ist dadurch mit den zu erwartenden Verhältnissen im Anwendungsfalle vergleichbar.
- Als Modell für einen bakteriologischen Kampfstoff wurden Erdsporen mit einer Dampfresistenz von 6 Stunden gewählt. Die Keimzahlbestimmung wurde nach entsprechender Verdünnung auf Agar-Platten vorgenommen. Aus den Versuchsergebnissen mit den äußerst resistenten Erdsporen können mit großer Jahrscheinlichkeit Rückschlüsse auf das Verhalten der pathogenen bakteriologischen Kampfstoffe unter den gleichen Versuchsbedingungen gezogen werden.
- Als Modellsubstanz für die chemischen Kampfstoffe wurde der p- Nitrophenyldiäthylthiophosphorsäureester verwendet. Die analytischen Bestimmungen wurden mit Hilfe von spektroskopischen Messungen durchgeführt. Beispiel 1: 1000 inl eines Oberflächenwassers wurden mit einer Aktivität von 0,9 C kontaminiert, in eine 1 Liter-Flasche einL@ef:-4l1_t und mit 2,8 gr. Trinatriumphosphat versetzt. Die Lösung hatte eine pH-Wert von 11. Nach einer Verweilzeit von 15 Minuten und nach dem Absitzen des Niederschlages wird das Wasser über ein stabförmiges Filtergerät geleitet, das folgende Zusammensetzung hat: . 1) 5 mm Filterschicht / Filz 2) 11 ml schwach saurer Ionenaustauscher, H-Form ;) 100 m1 &lischbettaustauscher aus stark sauren und stark basischen Ionenaustauschern 4) 10 ml Aktivkohle 5) 5 mm Polyurethanschaum Die Filtergeschwindigkeit betrug 70 ml pro Minute. In dem ablaufenden und :.ufbereiteten Wasser konnte noch eine Restaktivität von 1,5 x 10-4 C/ml gefunden werden. Beispiel 2: 1000 ml eines Ob@-rflächenwassers wurden in ein 1 Litergefäß eingefüllt und mit einer so großen Dosis an Erdsporen versetzt, daß zu Beginn des Versuches ca. 7 x 108 Keime/'ml vorhanden waren. In die Suspension wurden 2,5br. chloriertes Trinatriumphospllat und 0,5 er. Natriumhydroxyd gegeben. Die Lösung hatte einen pil-'vVert von 12. Nach einer Verweilzeit von 15 Minuten wurde die Lösung über eine stabförmige Filtervorrichtung geleitet. Sie hatte folgenden Filteraufbau: 1) 5 mm Filterschicht / Filz 2) 20 ml schwach saurer Ionenaustauscher, H-Form 3) 20 ml Aktivkohle 4) 5 mm Filterschicht, Polyurethanschaum Die Filtergeschwindigkeit betrug 70 ml pro Minute. In dem ablaufen-den und aufbereiteten Wasser konnte noch eine Konzentration von 7,5 x 105 Keime/ml gefunden werden., Beispiel 3: 1000 ml eines Oberflächenwassers wurdan-in einer 1 Liter Plaoche
mit 20 mg des p-Nitrophenyldiäthylthi-aphosphor:säureesters versetzt und kräftig geschüttelt. Danach wurden 2,5 gr: chlori=ertes Trinatriun- phosphat und 0,.5 gr. 21,triumhyd-roxyä' in dis Lösung-, gegeben:, Sie. hatte einen pH-Wert von 12. Nach einer Ver"d1zeit `voe 40 Minuten wurde das Wasser über ein stabförmige.s@ ?ilterger-ät. geleitet. Es hatte den folgenden Aufbaut 1) 5 mm Filtersicht / Fil;9 2) 15 ml schwach - saue,.@.:lartetuhß-,> H-F:: 3) 35 ml " basischen, :I:e"ausche@r,. Hoc 3"Fora 20 ml schwach sauren: Lönnustaus@o'her,. H-Form 5) 15 m1 Aktivkohle 6) 5 mm Filterschicht,,. Polyure-thets:chaum- Die Filtergeschwindigkeit betrug SO ml/Minute.- In dem ablaufenden und aufbereiteten Wasser konnte kein Kampfstoff mehr nachgewiesen
Claims (3)
- Fwtentensprüche: 1. Verfahren uns leicht transportable Filtervorrichtung zur Aufbereitung von mit ABC - Kompfstoffen verseuchten Wäs gern in trink -fUhiges Waoser, dadurch gekennzeichnet, daß zur ausfällung der radioaktiven Spaltprodukte, zur Vernichtung der Barterien und Kleinlebewesen und zur Oxydation, Verseifung und Hldrolj se der chemiChen Kampfstoffe alialisch reagierende und chlzrabspaltende Chemikalien zugesetzt werden und nach einer gewiszen Verweilüeit das nasser zur Nachbehandlung über eine filtervorrichtung,.die aus einem Schwebstofffitere einer lonenautauschermasse und einer nktivko:Iefüllung besteht-, entnommen wird.
- 2. Verfahren und Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß ein radioaktiv verunreinigtes Was2er in einem Vorratsgefäß von brUnntem Inhalt mit einer abgemessenen :,:enge von alkalisch reagierenden Chemikalien# deren nnionen mit den radicah tiven ipaltpr oduhten filt= ierbere- Ausflockungsprodukte bilden, behandelt wird und nach einer gewissen Verweilzeit das nasser durch eine Metervorrichtung, bestehend aus einem Schweoestoffilter zur MUMM des Niederschlages, einer Ionenaustausche.r.: asse zur wnt: olzung und Restdekontaminierung und eine Aktiv#ohlefüllung zur Irtchl orung geleitet wird.
- 3. Verfahren und Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daf ein durch Bakterien und / oder Kleinlebewesen verseuchtes und / oder verunreinigtes dasser in einem Vorraisgefäß von benanntem Inhalt mit einer abgemessenen .:enge von alkalisch reaE i erenden und chlorabsga?tenden Chemikalien behandelt wird und nach einer gewissen Verweiljeit, das Wasser über eine FiltervorriStung, bestehend aus einen, Schwebstoffilter zur Filtration der Trübstoffe, einer ionenaustauschmasse zur Entalkalisierung und / oder Entsalzung und einer Aktivhohltfüllung Nur F,ntchlorung geleitet wird. e. Verfahren und Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch &ekennzeiohnet, daß ein chemisch und oder kanpfstoftterurireinigtss Was- ser in einem Vorratsgefäß mit einer abgemessenen Menge Von alkalisch reagierenden und chlorabspaltenden Chemikalien zur Osydation, zur
Verseifung und zur HydAyos behandelt wir und auch einer gewissen , 't. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dai als alka- lisch reagierende und ohlorabepaltende Elnselkoatponentk ohloriertea 2rinatriumphosphat verwendet und daß der pE+Vtr! aeidt 1'osderuna nach Anspruch 5 mit den Eydroxydsn der Alaklt und / oder Udalhaliae- talle und / oder deren Salsen mit soh»oh*n Säuren eingestellt wird. B. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dak zur pH- Werteinetellung Hatriumoarbonat verwendet wird.
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DE19661517514 Pending DE1517514A1 (de) | 1966-07-01 | 1966-07-01 | Verfahren und Filtervorrichtung zur Aufbereitung von mit ABC-Kampfstoffen verseuchten Waessern in trinkfaehiges Wasser |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1517514A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2403980A1 (fr) * | 1977-09-26 | 1979-04-20 | Belgonucleaire Sa | Procede de decontamination de l'eau |
FR2624758A1 (fr) * | 1987-12-21 | 1989-06-23 | Rousseau Herve | Appareil destine a rendre potable les eaux polluees par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bacteriologiques |
-
1966
- 1966-07-01 DE DE19661517514 patent/DE1517514A1/de active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2403980A1 (fr) * | 1977-09-26 | 1979-04-20 | Belgonucleaire Sa | Procede de decontamination de l'eau |
FR2624758A1 (fr) * | 1987-12-21 | 1989-06-23 | Rousseau Herve | Appareil destine a rendre potable les eaux polluees par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bacteriologiques |
WO1989005779A1 (fr) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Rousseau Herve | Appareil destine a rendre potable les eaux polluees par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bacteriologiques |
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