DE19518464C2 - Formling zur Herstellung einer stabilisierten Chlordioxidlösung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von stabilisierten Chlordioxidlösungen aus festen, trockenen Ausgangsstoffen direkt am Verbrauchsort.

Verwendung und Herstellung von Chlordioxidlösungen sind bekannt. Einige Anwendungsgebiete für Chlordioxidlösungen sind die Trink- und Schwimmwasseraufbereitung, Schleimbekämpfung in offenen Wasserkreisläufen, Bekämpfung von Algen in Kühlwasserkreisläufen, Geruchsbe­ seitigung im Waschwasser verschiedener Lebensmittel­ betriebe.

Chlordioxidlösungen unterbinden besonders in Anwesenheit von Chlor die Bildung von unerwünschten Trihalogen­ methanen, Chloraminen und geruchsintensiven Chlorphenolen und reduzieren die AOX-Werte (adsorbierbare organische Halogenverbindungen). Die hohe Chlorzehrung wird dadurch verringert. Besonders weist Chlordioxid die Vorteile auf, daß es in einem weiten pH-Bereich, speziell bei hohen Werten, eine noch leicht zunehmende keimtötende Wirkung besitzt und das Redoxpotential bei hohen pH-Werten konstant bleibt.

Chlordioxid wird in gasförmiger oder flüssiger Form eingesetzt. Gasförmiges Chlordioxid muß in einem Generator direkt am Verbrauchsort hergestellt werden, da es entsprechend seinem endothermen Charakter nicht stabil ist. Dies erfordert einen hohen apparativen Aufwand mit entsprechenden Sicherheitsvorrichtungen. Der größte Nachteil von Chlordioxid in Lösungen liegt darin, daß es disproportioniert und somit nicht stabil ist. Eine Stabilisierung von Chlordioxid in wässrigen Lösungen über lange Dauer ist nicht wirksam.

Die AT 255339 beschreibt ein Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser, Badewasser oder sonstigen Gebrauchswässern mit Chlordioxid, worin zunächst getrennte Lösungen von Chloriten und Persalzen hergestellt werden, die dann mittels Dosiervorrichtungen in einem speziellen Reaktor umgesetzt werden.

Aus der DE 34 03 631 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer stabilisierten wässrigen Chloritlösung bekannt, worin eine Peroxyverbindung als Stabilisierungsmittel verwendet wird. Die DE 41 32 867 A1 beschreibt ein Wasseraufbereitungs- und/oder Wasserdesinfektionsmittel, das ein Caroat und/oder Peroxodisulfat enthält. Aus der DE-PS 8 26 437 ist ferner bekannt, daß die Ausbeute von Chlordioxid aus sauren Chloritlösungen durch Zugabe von Aluminiumsulfat gesteigert werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Desinfektionsverfahren bereitzustellen, welches die obigen Nachteile nicht besitzt und auch geeignet ist zur Bereitstellung kleiner Mengen Chlordioxid direkt am Verbrauchsort aus einfach handhabbaren trockenen Ausgangsstoffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Formling zur Herstellung einer stabilisierten Chlordioxidlösung, dessen chemisch inkompatible Bestandteile räumlich voneinander getrennt verpreßt sind, enthaltend ein Caroat, ein Alkalichlorid und ein Alkali- oder Erdalkalichlorit.

Das chemische Prinzip zur Herstellung stabilisierter Chlordioxidlösungen beruht auf zwei parallelen Redoxreaktionen, wobei zunächst Chloride mittels Peroxomonosulfat des Caroats zu Chlor und weiter Chlorite durch das entstandene Chlor zu Chlordioxid oxidiert werden. Da Chlor mit seinem höheren Normalpotential als Chlordioxid auf letzteres oxidierend wirkt, soll in der so hergestellten Chlordioxidlösung vorzugsweise ein Konzentrationsverhältnis von Chlor zu Chlordioxid eingestellt sein, bei dem die Einzelpotentiale der korrespondierenden Redoxpaare gleich sind. Unter diesen Bedingungen stehen Chlordioxid und Chlor, möglicherweise über aktivierte Chloroxide, im Gleichgewicht, was zu konstanten Konzentrationen von Chlordioxid führt.

Erstmalig ist es nun möglich, ausschließlich trockene Ausgangsstoffe zur Herstellung von Chlordioxidlösungen für Wasseraufbereitungsverfahren bereitzustellen.

Caroat ist ein Dreifachsalz aus Metallperoxomonosulfat, Metallhydrogensulfat und Metallsulfat.

Alle bisher genannten Stoffe und Stoffverbindungen, die in den erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Wasser eingesetzt werden sollen, sind laut Trinkwasserverordnung für diesen Zweck zulässig.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Stoffe können in Form von Formlingen, auch in Kartuschen verpackt, oder auf Trägermaterial adsorbiert, eingesetzt werden.

Zur Erhöhung der Sicherheit beim Verpressen von Metallchlorit können 12 Gew.-Teile Natriumchlorid, 5 Gew.-Teile Natriumhydrogencarbonat, 15 Gew.-Teile Natriumcarbonatdekahydrat und 18 Gew.-Teile Dinatriumhyärogenphosphatdodekahydrat zugesetzt werden. Aus diesem Grund können dem Alkalimetallperoxodisulfat mit etwa 15% Metallhydrogensulfat und etwa 20% Kaliumsulfat zugemischt werden.

Bei den Mehrkomponentenformlingen werden chemisch inkompatible Bestandteile räumlich voneinander getrennt verpreßt. Zur Trennung können beispielsweise Alkali­ metallchloridschichten eingesetzt werden. Je nach Zustandsform der Einzelbestandteile können Pulver oder aber, falls diese sich nicht gut verpressen lassen, auch Granulate verpreßt werden. Diese Formen erleichtern die Handhabung und führen zu Chlordioxidlösungen mit definierten Konzentrationen.

Zur Anwendung werden die zuvor erläuterten Anwendungsformen in Wasser gegeben, worauf die Umsetzung zu Chlordioxid erfolgt. Es ist weder eine Temperatur­ erhöhung noch eine Gasentweichung zu erwarten. Vorzugsweise erfolgt der Lösevorgang in den, wie oben beschrieben, vorbehandelten Polyethylenbehältnissen. Der Einsatz von Formlingen bietet die Möglichkeit einer verzögerten ClO₂-Bildung, wohingegen sich beim Einsatz von Pulvern ClO₂ am Anfang in großen Mengen bildet.

Die erfindungsgemäßen ClO₂-Lösungen und die einfache Handhabung der Ausführungsformen ermöglichen auch die Unterbindung der Schwefelwasserstoffbildung in sulfathaltigen Abwässern durch die sufidogenen Bakterien aus der sporenbildenden Gattung Desufotomaculum und der nichtsporenbildenden Gattung Desulfovibrio zu unterbinden. Die erfindungsgemäßen ClO₂-Lösungen verhindern die Reduktion der Sufationen und ermöglichen die Oxidation der Sulfit-, Thiosulfat- und Trithionat­ ionen vorzugsweise sowohl in Waschmittelabwässern als auch im Gipsüberstand und Gipsschlamm von Gipsabscheidern.

Claims (5)

1. Formling zur Herstellung einer stabilisierten Chlordioxidlösung, dessen chemisch inkompatible Bestandteile räumlich voneinander getrennt verpreßt sind, enthaltend ein Caroat, ein Alkalichlorid und ein Alkali- oder Erdalkalichlorit.

2. Formling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkalimetall als Schutzmittel, Sicherheitsbarriere bzw. Sperrschicht zur Trennung chemisch inkompatibler Substanzen vorhanden ist.

3. Formling nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form einer Mehrschichttablette ausgebildet ist.

4. Formling nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Manteltablette ausgebildet ist.

5. Verfahren zur Herstellung von stabilisierten Chlordioxidlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Formling nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Gegenwart von Wasser zur Reaktion bringt.