DE19942476A1 - Neuartiges Mittel zur Desinfektion von Sammeltoiletten - Google Patents

Abstract

Neuartiges Mittel auf der Basis einbasiger Amine mit sehr engem Kettenschnitt zur Desinfektion von Abwässern von Sammeltoiletten in Flugzeugen oder ähnlichen Systemen.

Description

1. Stand der Technik

In Gemeinschaftstoiletten wird in der Regel nur der Sitz mit Keimen des Benutzers verschmutzt. Das Wasser, das zum Spülen verwendet wird, wird bei jeder Benutzung frisch aus einem Brunnen, der Wasserleitung oder aus einem Tank gezapft. Das verschmutzte Wasser wird dann an die öffentliche Kanalisation, einen natürlichen Vorfluter oder an Auffangbehälter abgegeben, aus denen es dann nach Füllen des Auffangbehälters wieder abgegeben werden muß. Das letztere Verfahren wird auf Schiffen, in Flugzeugen, in Bussen, Wohnwagen, Baustellentoiletten oder in Eisenbahnzügen verwendet. Zum Teil wird in solchen Sammeltoiletten sogar die Flüssigkeit im Auffangbecken als Spülwasser zum Reinigen der Toilettenschüssel und zur Entfernung von Kot oder Harn benutzt.

Bei der Entleerung des Auffangbehälters besteht für das Personal eine große Gefahr, sich mit Bakterien, Pilzen oder Viren zu infizieren. Dabei kann eine Infektion nicht nur durch die üblichen Fäkalkeime, sondern im Zuge der weltweiten Mobilität auch mit Krankheitserregern erfolgen, die üblicherweise in dem Land, in dem der Behälter entleert wird, nicht vorhanden sind. So können in den Auffangbehältern nicht nur Streptokokken oder Colibakterien, sondern im Zweifel auch Ruhramöben oder Hepathitis nachgewiesen werden. Der Inhalt in den Auffangbehältern muß also desinfiziert sein, bevor die Behälter geleert werden müssen. Als üblich gilt eine Zeit von fünfzehn Minuten zwischen der letzten Benutzung und dem Entleeren.

Als Mittel zur Desinfektion werden seit vielen Jahren eingefärbte Lösungen von Formaldehyd oder Mischungen von Formaldehyd mit Glutaraldehyd verwendet. Vor ungefähr zehn Jahren wurden Mittel in den Markt eingeführt, die die Aldehyddämpfe im Gasraum oberhalb der Lösung verringern sollten und deshalb die Akzeptanz der Mittel verbessern sollten. Die ersten Mittel dieser Art enthielten Umsetzungsprodukte aus Glutardialdehyd und Aminen, die einen niedrigen, gleichmäßigen Aldehydgehalt in der Lösung garantieren. Trotzdem konnte der Hauptnachteil der Aldehyde, die Inaktivierung dieser Wirkstoffe durch Eiweiß, Harnstoff oder Schmutz nicht ausgeglichen werden. Im Laufe eines bis zu 18 stündigen Fluges von Europa nach Japan halbiert sich die Wirksamkeit von Glutardialdehyd. Da im Zuge von Rationialisierungsmaßnahmen und um Resourcen zu schonen, auch bei Flugzeugen im innereuropäischen Verkehr häufig nur noch einmal am Tag die Toilettensysteme gewartet werden, muß auch bei Kurzstreckenflügen mit einer Verweildauer der Kloake im Flugzeug von bis zu 18 Stunden gerechnet werden.

Die Wirksamkeit von Aldehyden als Toilettendesinfektionsmittel ist deshalb von dem Gehalt an Kot in der Desinfektionsmittelverdünnung abhängig. Üblicherweise werden die Produkte mit einem Harngehalt von 25 Prozent und einem Kotgehalt von bis zu fünf Prozent in der Desinfektionsmittelverdünnung getestet. Ist in den Auffangbehältern ein Harngehalt von dreißig Prozent oder mehr oder ein Kotgehalt über fünf Prozent, so wird das Mittel sehr viel stärker inaktiviert und kann deshalb nicht mehr sicher Bakterien und Pilze abtöten.

In der EP 0 620 013 A2 wurde deshalb vorgeschlagen, statt der Aldehyde Fettalkoholpropylendiamine oder -dipropylentriamine zu verwenden. Diese Fettalkoholamine sind im alkalischen besser wirksam als im sauren, so daß die Produkte stark gepuffert werden müssen, um eine Inaktivierung durch den Harn auszuschließen. Die Produkte haben deshalb alle einen pH- Wert in der Spülflüssigkeit, der unterhalb den optimal wirksamen liegt als auch höher liegt als in reinem Harn, so daß sich aus der Lösung aus Desinfektionsmittel, Kot und Harn nach kurzer Zeit Phosphate absetzen können, die die Rohrleitungen und Ventile in den Sammeltoiletten verstopfen können. Die Verstopfungen können zu einer harten Schicht werden, die nur mit großem Kraftaufwand entfernt werden können, bei dem eine Zerstörung von Ventilen und oder Rohrleitungen befürchtet werden muß. Auch beim Verdünnen eines Konzentrates nach EP 0 620 013 A2 kommt es immer wieder zur Bildung von kaum zu entfernenden Niederschlägen und Belägen. Die Niederschläge bestehen zwar zu einem großen Teil aus temporärer Härte, die Anwesenheit der in der EP 0 620 013 A2 vorgeschlagenen Amine scheint das Problem aber zu vergrößern.

Ein zweiter Problembereich bei den in der EP 0 620 013 A2 vorgeschlagenen Aminen und Aminsalzen ist, daß die Wirksamkeit des Desinfektionsmittels beim Verdünnen mit Harn stärker nachläßt, als sich aus der reinen Verdünnung ergeben würde. Der pH- Wert des Harns von fünf bis sechs inaktiviert das Desinfektionsmittel und macht es unwirksam. Für eine Wirksamkeit der Mittel, die in der EP 0 620 013 A2 vorgeschlagen wurden, ist deshalb die Konzentration des Harns von entscheidender Bedeutung: Ist der Harn höher konzentriert als üblich, weil z. B. der Harn von Flugreisenden stammt, die wegen der niedrigen Luftfeuchte in der Kabine sehr viel Flüssigkeit über die Haut verdunsten und deshalb kaum Harn ablassen können, so ist die Inaktivierung des Mittels viel stärker als bei Versuchen im Labor, so daß eine sichere Funktion des Mittels nicht gewährleistet ist.

Zusätzlich läßt die Wirksamkeit der Mittel auf Basis von Alkyldipropylentriamin ider Alkylpropylendiamin um mehr als ein Drittel nach, wenn zwischen einer ersten Kontamination der Gebrauchsverdünnung mit Harn oder Kot und einer weiteren Kontamination mit Bakterien mehrere Stunden vergehen, wie auf Langstreckenflügen üblich.

Es besteht also großer Bedarf an einem Mittel für Sammeltoiletten oder ähnliche Systeme, insbesondere Flugzeugtoiletten, dessen Wirksamkeit auch bei Harnbelastung konstant bleibt und nicht abnimmt.

2. Beschreibung der Erfindung

Erstaunlicherweise und auch für den Fachmann völlig unerwartet hat es sich gezeigt, daß es möglich ist, Desinfektionsmittel für Sammeltoilettensysteme und ähnliche Einrichtungen zu formulieren, die durch Harn nicht inaktiviert werden. Die Mittel haben einen angenehmen Geruch, sind bei Bedarf völlig aldehydfrei und zeichnen sich durch ein niedriges Schaumvermögen aus. Die erfindungsgemäßen Mittel werden neben anderen, allgemein üblichen Wirk- und Hilfsstoffen nach dem Stand der Technik, wie zum Beispiel organischen Säuren, aus Aminen oder Aminmischungen hergestellt, die dadurch ausgezeichnet sind, daß jede Komponente des Amingemisches für sich zu mindestens 98 Prozent aus einem Amin mit einer Kettenlänge besteht und die in jeder Molekülkette nur einen basischen Stickstoff enthalten. Bevorzugt werden Amine oder Aminmischungen verwendet, die zu 98 Prozent aus Dodecylamin oder Kombinationen von diesem single cut Amin mit anderen Aminen mit definiertem Molekulargewicht bestehen. Besonders bevorzugt sind in diesen Mischungen oder auch als Einzelkomponenten Amine, bei denen die Hauptkomponente zu mindestens 99 Prozent vorhanden ist. Die Verwendung von tertiären Aminen in den Mischungen ist zwar möglich, doch ist die Verwendung von primären Aminen bevorzugt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von endständigen primären Aminen. Sekundäre Amine können ebenfalls verwendet werden. Wegen der theoretischen Gefahr der Nitrosaminbildung ist ihre Verwendung nicht bevorzugt. Die verwendeten Amine können Alkylketten von minimal acht bis maximal achzehn Kohlenstoffatomen haben, dabei sind Kettenfängen von zehn bis sechzehn bevorzugt, besonders bevorzugt sind Kettenlängen von zwölf bis fünfzehn. Dabei können die Ketten verzweigt sein oder auch Doppelbindungen enthalten. Bevorzugt sind aber unverzweigte, gesättigte Alkylketten. Die Gebrauchsverdünnungen der Produkte sollten zwischen 0,006 und 2,0 Prozent Amin oder Amingemisch enthalten. Bevorzugt sind Gebrauchsverdünnungen mit zwischen 0,05 und 0,5 Prozent Amin. Je nach gewünschter Wirksamkeit und gewünschter notwendiger Dosierung können Konzentrate zum Verdünnen zwischen zwei und dreißig Prozent Amin enthalten, wobei die Konzentrationsgrenzen in den Konzentraten nur beschreibend und nicht als ausschließlich zu betrachten sind.

Die Amine oder Aminmischungen in den erfindungsgemäßen Produkten zur Desinfektion von Urin und Kot sind, da die in den handelsüblichen Aminmischungen üblichen langkettigen Fettamine fehlen, auch in leicht alkalischen Salzlösung ausreichend löslich, um eine ausreichende Wirksamkeit gegen E. coli oder andere Fäkalkeime zu haben. Während zum Beispiel 0,2 Prozent primäres Amin mit einer Kettenlänge von 20 Kohlenstoffatomen bei pH- Wert neun in Harn sofort ausgesalzen wird, bleibt Dodecylamin ausreichend lange gelöst, um E. coli abzutöten.

Zum zweiten enthalten die erfindungsgemäßen Mittel einbasige mikrobizide Karbonsäuren zum Absenken des pH- Wertes auf unter zehn, bevorzugt unter neun, besonders bevorzugt auf zwischen neun und sieben. Die einbasigen mikrobiziden Karbonsäuren sind bevorzugt Karbonsäuren, die als freie Säuren vollständig mit Wasser und mit verdünnten Salzlösungen mischbar sind. Solche einbasigen Karbonsäuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure. Diese Liste ist keinesfalls abschließend gemeint. Zwei- oder mehrbasige Säuren wie z. B. Borsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, Nitrilotri- oder Ethylendiamintetraessigsäure sollten nur in einem geringen Anteil, mit nicht mehr als maximal 20 Prozent vom Anteil an einbasiger Säure in den erfindungsgemäßen Produkten vorhanden sein.

Die gut wasserlöslichen mikrobiziden Säuren bilden mit den Aminen mit einer Kettenlänge von weniger als zwanzig, bevorzugt weniger als sechzehn, besonders bevorzugt weniger als fünfzehn Kohlenstoffatomen leicht wasserlösliche Salze. Die Wasserlöslichkeit der Salze der einbasigen mikrobiziden Säuren mit den Aminen oder Amingemischen ist so groß, daß Phosphatausfällungen aus Harn nach Zugabe des Mittels nicht erfolgen. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber den Produkten nach dem Stand der Technik, die in der EP 0 620 013 A2 offenbart werden.

Die erfindungsgemäßen Produkte enthalten neben den oben beschriebenen Aminen oder Amingemischen und Säuren oder Puffergemischen übliche Inhaltstoffe von Desinfektionsmitteln wie z. B. Farbe, Parfüm, Lösevermittler, Tenside, Korrosionsinhibitoren. Es ist als spezielle Ausführungsform möglich, aber nicht bevorzugt, den erfindungsgemäßen Desinfektionsmitteln weitere Wirkstoffe zuzusetzen wie z. B. aber nicht ausschließlich mikrobizide Aldehyde wie Glutaraldehyd, Formaldehyd oder Glyoxal, Invertseifen wie z. B., aber nicht ausschließlich, Benzalkoniumchlorid, Didecyldimethylammoniumchlorid, Isononyldecyldimethylammoniumchlorid, Cetrimoniumbromid, Mecitroniumetilsulfat, Didecyl­ methyloxethylammoniumpropionat oder Phenole wie z. B., aber nicht ausschließlich, Biphenyl-2-ol, Chlomietakresol oder Benzylchlorphenol. Die Zugabe von geringen Mengen an Aldehyden oder phenolischen Verbindungen zur Geruchsverbesserung ist ebenfalls möglich.

Die erfindungsgemäßen Produkte sollen mit einigen Beispielen näher erläutert werden:

Die Wirksamkeit der Gebrauchsverdünnungen ist wie folgt:

Die Wirksamkeit der Gebrauchsverdünnungen in Harn ist wie folgt:

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Produkte nimmt also bei Belastung mit 100 Prozent Harn als Verdünnungsmittel nicht ab, anders als das Beispiel vier nach dem Stand der Technik.

Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber Produkten nach dem Stand der geringe Abfall bei Belastung mit Harn und Kot und der geringe Abfall bei Verwendung über 18 Stunden bei Harn- und Kotbelastung.

Die Korrosivität der erfindungsgemäßen Mittel ist gering. Durch Zusatz geringer Mengen an Benzotriazol, Tolyltriazol, organischen Siliciumverbindungen oder Phosphaten kann die Korrosion von Metallen sicher beherrscht werden. So können Kupfer-, Aluminium-, und Messingbleche bei 50°C für eine Woche sowohl in der zweiprozentigen Gebrauchsverdünnung als auch im Konzentrat eingelegt werden, ohne daß Korrosion die Materialproben zerstört. Es werden sogar die nach ASTM maximal erlaubten Korrosionsraten bei chromatiertem Magnesium unterschritten.

Die Schäumneigung der sauren Aminsalze in den erfindungsgemäßen Produkten wird gedämpft durch Silikonentschäumer oder bevorzugt silikonfreie Entschäumer oder durch die Verwendung von Aminsalzen mit mindestens einer verzweigten Alkylkette. Die Verbesserung der Entschäumung durch Aminsalze mit mindestens einer verzweigten Alkylkette wird aus der folgenden Tabelle deutlich. Die Werte wurden mit zweiprozentigen Lösungen mit der Schlagschaummethode ermittelt. Die Werte können je nach Methode von den hier gefundenen deutlich abweichen.

Die Schaumhöhen, die nach der Schlagschaummethode erzeugt werden, deuten an, daß die erfindungsgemäßen Produkte nur gleich stark oder weniger schäumen als Produkte nach dem Stand der Technik und deshalb geeignet sind.

Claims (8)

1. Mittel zur Desinfektion von Gemischen von Kot und oder Harn in Sammeltoilettensystemen oder ähnlichen Einrichtungen, dadurch ausgezeichnet, daß sie neben den allgemein in Desinfektionsmitteln üblichen Inhaltsstoffen primäre oder tertiäre Amine mit nur einem Stickstoff pro Molekül und eine mikrobizide organische Säure enthalten.

2. Mittel nach Anspruch eins, dadurch ausgezeichnet, daß die Amine single cut Produkte sind, derer Kettenschnitt zu mindestens 98 Prozent aus einer Kohlenstoffkettenlänge besteht.

3. Mittel nach den Ansprüchen eins und zwei, dadurch ausgezeichnet, daß die in den Mitteln enthaltenen Amine sämtlich primäre Amine sind.

4. Mittel nach den Ansprüchen eins bis drei, dadurch ausgezeichnet, daß die Amine, die die Mittel enthalten, primäre oder auch tertiäre mittelkettige Amine mit mindestens einer Alkylkette von acht bis achzehn, bevorzugt zehn bis sechzehn, besonders bevorzugt zehn bis fünfzehn Kohlenstoffatomen sind.

5. Mittel nach den Ansprüchen eins bis vier, dadurch ausgezeichnet, daß die mikrobizide organische Säure aus der Gruppe Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Milchsäure gewählt ist.

6. Mittel nach den Ansprüchen eins bis fünf, dadurch ausgezeichnet, daß es in zweiprozentiger Gebrauchsverdünnung in Wasser einen pH-Wert von 7 bis 10, bevorzugt kleiner 9 hat.

7. Mittel nach den Ansprüchen eins bis sechs, dadurch ausgezeichnet, daß die Gebrauchsverdünnung einen Gehalt von 0,006 bis 2,0 Prozent Amin, bevorzugt 0,05 bis 0,5 Prozent Amin hat.

8. Mittel nach den Ansprüchen eins bis sieben, dadurch ausgezeichnet, daß es ein Konzentrat ist, das vor Gebrauch verdünnt wird.