DE1517531A1

DE1517531A1 - Verfahren zur Behandlung von Wasser

Info

Publication number: DE1517531A1
Application number: DE19661517531
Authority: DE
Inventors: Stern Robert Malcolm
Original assignee: Great Lakes Biochemical Co Inc
Current assignee: Great Lakes Biochemical Co Inc
Priority date: 1964-02-28
Filing date: 1966-06-29
Publication date: 1970-03-12
Also published as: GB1092151A; FR1485363A; CH454528A; US3279980A

Description

Die Erfladung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von ./asser, insbesondere aber auf ein Algen-VertilgungsmitteL

Algen sind kleine oder mikroskopisch kleine Organismen, Vielehe ein grünes Pigment besitzen, das allgemein als "Chlorophyll¹ bezeichnet wird. Diese Gruppe von Organismen bevölkert normalerweise die Oberflächen der Gewässer; sie treten in einer jeden Wasservers orgungsanlage auf, sofern das vVasser dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Wenn in einer //asserversorgungsanlage für das Wachstum dieser Algen ideale Bedingungen gegeben sind, .ist es innerhalb von vierundzwanzig Stunden möglich, eine umfangreiche Algen-

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BAD ORfGiNAL ² ~

kultur zu haben. Darüber hinaus dienen in dem Wasser befindliche lösbare Mineralien oder aber andere Sehwebstoffe als Nährstoffe für das ifachstum dieser Algen oder anderer mikroskopisch kleiner Lebewesen im v/asser.

Das !Problem der Kontrolle des Algenwuchses ist schwerwiegend und tritt insbesondere in Schwimmbecken oder anderen Wasserversorgungsanlagen auf, welche dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Auch nur eine geringe Anzahl dieser Algen ist in der Lage, in Schwimmbecken oder anderen ./asserversorgungsanlagen an den Filtern festzuhaften und dem Wasser einen unangenehmen Geschmack und Geruch zu verleihen. Darüber hinaus sind diese Algen bestrebt, den Einfluss von Chlor, Jod oder Brom unu anueren, für Schwimmbecken gebräuchlichen Desinfektionsmitteln zu 3 boren. Das als Desinfektionsmittel am meisten verbreitete Chlor ist wegen der Bildung von Ohloraminen nicht nur ein Gift für Proteinsysteme ,· es stellt auch ein wirksames Oxydationsmittel dar. Wenn in dem Schwimmbecken irgendwelche Organismen vorhanden sind, ist so lange kein freies Chlor vorhanden, als nicht sämtliche organischen Stoffe zerstört oder von dem Chlor oxydiert sind, ,ienn also in dem Schwimmbecken freies Chlor vorhanden ist, dann kann ohne weiteres unterstellt werden, dass keine lebenden Algen mehr existieren. Experimente im Laboratorium ebenso wie praktische Versuche haben gezeigt, dass die Anwesenheit von 1/2 bis Ϊ miliionstel Teile freier Chlorreste selbst nach zwei Stunden Kontaktzeit viele Algen im Schwimmbecken nicht abtöten.

Auch ist zu berücksichtigen, dass, wenn sich einmal in einem Schwimmbecken Algen festgesetzt haben, insbesondere die je- ·

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nigen Typen, welche an den wänden festhaften, z.B. die Typen "Phormidium" und "Üscillatoria", selbst eine Überchlorierung des .Vassers (Io millionstel Teile freier Chlorreste) die Algenmatten, welche sich namentlich an den Seiten und auf dem Boden des Schwimmbeckens festsetzen, nicht zerstören kann. Chlor kann daher nur als Algistat, also algenheminender Stoff, verwendet werden, welcher das Wachstum und die Ausbreitung von grossen Algenkulturen zwar verhindert, jedoch nicht in der Lage ist, die Algen wirksam zu kontrollieren und die sogenannten "Scliwarsalgen" abzutöten, welche das grösste Problem in Schwimmbecken darstellen. Mit anderen Worten: Chlor kann nicht als geeignetes Algenvertilgungsmittel angesehen werden.

Zahlreiche Gruppen von b'xoffen sina bislang verwendet

worden, um die Entstehung und das ".vachstum von Algen im ochwimmbecken zu verhindern. Hit allen diesen i-iitteln sind aber llacht...-Ie verbunden, ^o Können diese ilittel einen übermässigen üehauin iiervorrufen oder aber zu. ".volkenbildungen" im ./asser führen. Diese i-iittel können sich aber auch schnell und auch vollständig Lu Sand oder aber in i'iltern aus Kieselalgen einlagern.

_,ri indan_t'3.e:niiss wird eine Verbindung zur EeliMidlun-'. von .7asser vorgeschlagen, weiche f.«us einer 'lischunrr eines ^uecksilbersalzes ::ii einen weixeren ;Jal:: bes^ent, wobei dieaes weitere ual:3 al.;i::iao -i :eii3chsften besitzt, also als Algenvertilungsmit-tel wir.iCs·-:.: ist. äJieses ^uecksilbersalz enthält zumindest o,l Gev/icixt3_:>ro:;ei:t der liscnunj.

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Me Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Be-

. Mischung

hahdlung von Wasser, wonach dem Wasser eine/aus einem Quecksilbersalz und einem anderen Salz mit algizider Eigenschaft beigege-, ben wird, und zwar in einer Konzentration von zumindest o,ol millionstel Gewichtsteilen, wobei dieses Quecksilbersalz zumindest o,öl Gewichtsprozent der dem wasser beigegebenen Mischung beträgt.

Durch die Mittel gemäss der Erfindung ist es möglich, die Algen wirksam abzutöten (algizider Effekt) und darüber hinaus auch deren Wachstum in Schwimmbecken, Bächen, v/ärraeaustauschern, Klimaanlagen und änderen Gewässern zu verhindern (algistatischer Effekt).

Me Erfindung bezieht sich - ganz allgemein gesprochen auf die Behandlung von in Schwimmbecken und dgl. befindlichem Wasser mit einer Verbindung, welche aus einer Mischung auB einem C^uecksilbersalz und einem zusätzlichen GaIz besteht, welch letzteres algizide Eigenschaften besitzt, was beispielsweise bei einem Salz von Petteäureaminen der Fall ist. Mese Salze, sofern sie geraeinsam verwendet werden, führen als Algenvertilgungsmittel zu einem synergeti3chen Effekt, wie er im folgenden noch beschrieben werden wird. Einige der besonderen ^uecksilbersalze, welche für diesen Zweck verwendet werden können, sind Muecksilberphenylazetat,' ^uecksilberphenylpropionat und i^uecksilberphenyloleat. Einige der Salze mit algiziden Eigenschaften, welche eine ausgesprochene synergetische .Virkung in Verbindung mit Quecksilbersalzen zu verzeichnen haben, sind Salze von Fettsäureaminen,

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z.B. N-Kokosnussaminoazetat, quaternäres Ammoniumhallogenid-Salze, ■ Di-IT, F-Dimet Jay 1 alley lami ns al ze der 3-6-Endoxohexaphydrophthalsäure, Zinksalze und Silbersalze. ,fahrend die Eigenschaften dieser beiden Mischungselemente in bestimmter G-rösse variieren können, sollte die Verbindung zumindest o,ol Gewichtsprozente Quecksilbersalze besitzen, wobei der bevorzugte Gewichtsbereich zwischen Io bis 6o'/j liegen sollte. In ähnlicher V/eise kann die Menge der Verbindung, welche zur wirksamen Behandlung von Algen enthaltendem l/asser verwendet wird, gleichfalls schwanken. Es ist jedoch gefunden worden, dass die Behandlung mit Konzentrationen von o,Io millionstel Cfewichtsteilen für Schwarzalgen toxisch sind, wobei der bevorzugte Bereich zwischen o,15 bis o,5 millionstel Gewichtsteilen liegt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einiger Beispiele näher erläutert. Hierdurch soll aber der Schutzumfang keineswegs beschränkt werden, und zwar weder hinsichtlich der Art des verwendeten Mittels noch im Hinblick auf deren Menge.

Beispiel I

Zweck: Es soll der synergetische Effekt von Quecksilberphenylazetat und IT-Kokosnussaminoazetat geprüft werden, sofern diese Stoffe als. Algenvertilgungsmittel eingesetzt werden.

Verfahren; Es wird eine Nährlösung hergestellt, bei welcher dem Leitungswasser 21 millionstel Gewichtsteile Natriumnitrat, o,9 millionstel Kaliumphosphat (K₂HPO.) und 1 millionstel Gewichts-

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werden

teile Msenchlorat (l'eOl,) beigegeben/ so dass ein pH-Wert von 7,o entsteht. Dieses Gemisch, wird in 25 Milliliter lirlenmeyer-Flaschen abgefüllt. Diese !"laschen mit ihrem Inhalt werden 15 Hinuten lang bei 12o°C sterilisiert. Wach der Sterilisation werden diese Flaschen oder Kolben mit Chlorella sp. (Wis. 2oo5) geimpft, so dass ein jeder Milliliter der Nährlösung etwa 3oo ooo Zellen enthält. Unterschiedliche Konzentrationen einer 4>75/^igen siuecksilberphenylazetatlösung und unterschiedliche Konzentrationen einer 4,75/^igen '^uecksilberphenylazetatlösung und einer 3,75/°igen lT-Kokosnussaminoazetatlösung werden dem geimpften Medium beigegeben, !lach 6 Tagen wurden die Zellen gezählt, um die algizide Wirksamkeit des Mittels zu testen.

Die gewonnenen Ergebnisse sind die folgenden:

getestete Mischung getestete Konzentration Anzahl von

(millionstel G-ewichtsteile) Chlorella-Zellen ,je ml

4,75^ quecksilber- 1/2 140.000

phenylazetat

4j75?' Quecksilber-

phenylazetat und _Ί /_{o o}

3,75? IT-Kokosnuss- ^{l/2 9}°·⁰⁰⁰

aminoazetat

Die Zahlen zeigen, dass das Gemisch aus Quecksilberphenylazetat und IT-Kokosnussaminoazetat als Algenvertilgungsmittel um 55^C/ wirksamer ist als yuecksilberphenylazetat für sich allein.

Beispiel II

Eine Nährlösung, welche derjenigen nach Beispiel I sehr ähnlich ist, wurde mit Chlorella sp. (Wis. 2oo5), und zwar in ei-

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ner Konzentration von 3oo.ooo Zellen pro Milliliter geimpft. Dieser Lösung wurden verschiedene Konzentrationen einer 4,55'oigen Quecksilberphenylazetatlösung, verschiedene Konzentrationen von Zinksulfat und verschiedene Konzentrationen beider chemischer Stoffe beigegeben. Die gewonnenen Ergebnisse sind die folgenden:

getestete Chemikalien Konzentration der getesteten

Chemikalien zur Erhaltung •eines loo'/Sigen Vertilgungseffektes der Chlorella-Zellen

_______________________________ (millionstel Gewichtsteile)

4,5$ Quecksirberphenylazetat 2

Zinksulfat 16 (keine loo^ige Ver

tilgung)

Quecksilberphenylazetat und * 1-1 1/2 Zinksulfat * o.6

Beispiel III

iline nährlösung, welche derjenigen nach Beispiel I sehr ähnlich ist, wurde mit Chlorella sp. (Viis. 2oo5)" geimpft, und zwax' in einer Konsentration von >oo.ooo Zellen pro Milliliter. Dieser Lösung; wurden verschiedene Konzentrationen einer 4,5/^igen Quecksilberphenylazetatlösung, verschiedene Konzentrationen Di-Li,J'i-dimethylalkylaminsalze der 3-ö-endoxohexaphydrophtalsäure und verschiedenen Konzentrationen beider dieser Chemikalien zugesetzt. Die gewonnenen Ergebnisse sind die folgenden:

getestete Chemikalien Konsentration der getesteten

Chemikalien zur Erhaltung eines loojoigen Vertilgungsei felcues der Chlorella-Zellen (millionstel Gewichtsteile)

4»5>3 Quecksilberphenylazetat 2

Ιοο',ό Di-N,Iί-dime^hylallcylaminsal3

einer 3-o-endoxoiiexaphydroj)htalsäure ο. 5 BAD

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Ähnliche Ergebnisse dieses synergetischen Effektes wurden mit anderen organischen Quecksilberverbindungen und ver-

schiedenen anderen Verbindungen, z.B. Zinknaphthenat, Silbermethaarsenat, Kaliumchromat, quaterrxäres Ammoniumhallogenid und zahlreichen anderen Stoffen erreicht.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass eines der

Merkmale der Erfindung ist, ein Gemisch von chemischen Stoffen

t
aufzuzeigen, welches bezüglich der allgemeinen Algentypen sowohl algistatische als auch algizide Wirkungen hervorruft. Es ist nicht nur erforderlich, den Wuchs der in einem Schwimmbassin und dgl. befindlichen Algen zu verhindern, sondern auch das nachfolgende Wachstum der Algen zu unterbinden, welche aus verschiedenen quellen in das Wasser eingeführt werden. Es wurde gefunden, dass eine Kombination von organischen Quecksilberverbindungen und anderen organischen oder anorganischen Verbindungen, wie sie in den einzelnen Beispielen angegeben sind, nicht nur eine algistatische Wirkung entfalten, d.h. das weitere Wachstum der Algen unterbrechen, sondern darüber hinaus auch algizid wirken und auch in der lage sind, in die Algentypen "Oscillatorla" und "Phormidium" einzudringen, und diese abzutöten, wobei diese Algentypen ganz allgemein als "Schwarzalgen" bezeichnet werden. Dieses Merkmal der Erfindung ist erläutert, wird aber durch das vorgenannte Beispiel keineswegs beschrämet.

Beispiel IV

Zweck; Peststellung, ob eine Ilischung aus Quecksilberphenylazetat und ΙΓ-Kokosnussaminoazetat algistatische oder algizide Wirkungen entfaltet.

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Verfahren: Schwarzalgen (Phormidium inundatum) werden in eine Nährlösung geimpft, wie sie derjenigen nach Beispiel I entspricht. Der mit Schwarzalgen geimpften Lösung wurden verschie-. dene Konzentrationen einer Lösung beigegeben, welche 4,75$ Quecksilberphenylazetat und 3,75/J M-Kokosnussaminoazetat enthält, um die toxische Wirkung auf die Algen feststellen zu können. Nach sieben Tagen wurden Milliliter-Proben der Algen des Giftigkeitstestes in eine frische Nährlösung eingebracht, um die Lebensfähigkeit der Algen zu testen.

Ergebnisse:

1. Konzentrationen von 2,3 und 4 millionstel Gewichtsteilen einer aus Quecksilberphenylazetat und N-Kokosnussaminoazetat bestehenden Mischung sind für Schwarzalgen giftig.

2. Verdünnungsversuche der oben erwähnten Kulturen haben gezeigt, dass eine Mischung aus Quecksilberphenylazetat und N-Kokosnussaminoazetat algizide Wirkungen entfaltet, d.h. die Algen tötet und nicht nur den Algenwuchs hemmt.

Schlussfolgerungen; Mischungen aus Quecksilberphenylazetat und IT-Kokosnussaminoazetat sind algizid, d.h. sie dringen in Schwarzalgen ein und töten sie ab.

Beispiel V

Zweck: Nachweis des synergetischen Effektes eines Algenvertilgungsmittels, bestehend aus einer Mischung aus N-Kokosnussaminoazetat und Quecksilberphenylazetat.

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- Io -

Verfahren: Aktiv wachsende Kulturen von Chlorella pyrenoidosa (Wis. 2oo5) werden in eine Nährlösung geimpft, wie sie im Beispiel I beschrieben ist. Verschiedene Konzentrationen einer 3/üigen Quecksilberphenylazetatlösung und einer 25%igen N-Kokosnussaminoazetatlösung werden der geimpften Lösung getrennt und in Kombination beigegeben, um den toxischen Effekt dieser Mischung auf die Algen festzustellen.

Ergebnisse:
Getestete Mischungen

Kontrolle

3/'j ^uecksilberphenylazetat

Konzentration der i/achstumsgetesteten Mischungen hemmung in 7O (in millionstel Gewichtsteil en)

25$ N-Kokosnussaminoazetat

Quecksilberphenylazetat und H-Kokosnussaminoazetat

	0	0
	3/8	5o
	3/4	75
1	- 1/8	loo
1	- 1/2	loo
1	- 1/2	5o
2		loo
3		loo
1 1	1/2 3/4	5o loo loo

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse aller dieser Versuche zeigen, dass eine Mischung aus einer 3?'igen Quecksilberphenylazetatiösung und einer 25$igen IT-Kokosnussaminoazetatlösung für die getesteten Algen giftiger ist als die Bestandteile dieser Ilischung für sich allein. Die 3/Üge Quecksilberphenylazetatlösung für sich allein

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machte 1 - 1/8 millionstel Gewichtsteile erforderlich, um eine loo^ige Wachstumshemmung zu erreichen. Die N-Kokosnussamino-azetatlösung für sich allein machte 2 millionstel Gewichtsteile erforderlich, um eine loo^ige Wachstumshemmung siclierzusteilen. Die Mischung aus einer 3$igen Queeksilberphenylazetatlösung und einer 25/6igen N-Kokosnussaminoazetatlö'sung stellt eine loofSige Wachstumshemmung bei 3/4 millionstel Gewichtsteilen sicher. Dies ist erheblich weniger als eine jede Komponente erreichen konnte, wenn mit derselben Konzentration getestet wird.

- Patentansprüche 00981 1/1110

Claims

Patentansprüche'

1. Verfahren zur Behandlung von V/asser, insbesondere zur !Control Ie von Algen, dad.urch gekennzeichnet, dass tfasser eine Mischung eines Quecksilbersalzes und eines zweiten Salzes mit algiziden Eigenschaften in einer Konzentration von mindestens o,ol millionstel Gewichtsteilen beigegeben wird, wobei das Quecksilbersalz zumindest o,ol/' des Gewichtes der dem Wasser beigegebenen Mischung beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Bereich der Konzentration der in dem Wasser befindlichen Mischung etwa o,ol25 bis Io millionste] Gewichtateilen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das zweite Salz ein IPettsäureamin ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass als Fettsäureamin ein N-Kokosnussaminoazetat gewählt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass als Quecksilbersalz ein Quecksilberphenylazetat gewählt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass als ..ueclcsilbersalz ein Quecksilberphenylpropionat gewählt wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass dem "Wasser in einer Konzentration von mindestens o,o25 millionstel G-ewichtsteilen eine Lösung beigegeben wird, welche etwa 4,75/> Quecksilberphenylazetat und etwa 3,75/ϋ ΐί-Kokosnussaminoazetat enthält.

8. Stoffgemisch zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch aus einein Quecksilber salz und einem zweiten Salz mit algiziden Eigenschaften besteht, und dass dieses Quecksilbersalz zumindest o,ol Gewichtsprozent der Mischung enthält.

9. Stoffgemisch nach Anspruch S, dadurch gekennzeichne t , dass als zweites Salz ein Salz eines lettsäureamines gewählt wird.

10. Stoffgemisch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass das Salz des Pettsäureamines ein M-Kokosnussaminoazetat ist.

11. Stoffgemisch nach Anspruch 8 bis Io, dadurch gekennzeichnet, dass als Quecksilbersalz ein Quecksilberphenylazetat gewählt wird.

12. Stoff gemisch nach Anspruch 8 bis lo,. dadurch gekennzeichnet , dass als Quecksilbersalz ein Quecksilberphenylpropionat gewählt wird.

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13. Stoff gemisch, nach Anspruch. 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Mischung aus einer 4,75/Sigen muecksilberphenylazetatlösung und einer 3,75$igen IT-Kokosnussaminoazetatlösung "besteht.

14. Stoffgemisch nach Anspruch Io und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung eine Lösung enthält, welche aus einer 3%igen '«juecksirberphenylazetatlösung und einer 25?-igen N-Kokosnussaminoazetatlösung besteht.

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