DE2222997A1 - Verfahren zur Bekaempfung von Algenwachstum in waessrigen Medien - Google Patents

Description

Verfahren zur Bekämpfung von Algenwachstum in wässrigen

Medien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bekämpfung von Algenwachstum in wässrigen Medien.

Es ist eine anerkannte Tatsache, daß die Ansammlung von Algen in wässrigen Medien, zum Beispiel Wassersystemen, zu ernsthaften Schwierigkeiten führt, die ständige Beachtung erfolgen. Beispielsweise scheiden sich in geschlossenen Wassersystemen, zum Beispiel von Kühltürmen, mit der Zeit Algen ab und sammeln sich an, wodurch eine schleimartige Substanz entsteht, die zwangsläufig verschiedene mechanische Einrichtungen, zum Beispiel Ventile und dergleichen verstopft, übliche Maßnahmen, mit denen dieses Problem zur Zeit gelöst wird, können in der Stillegung des gesamten Systems, Ablassen des Wassers und Scheuern oder einer sonstigen physikalischen Reinigung des Inneren der Türme und schließlich der erneuten Füllung des Turms mit sauberem Wasser bestehen. Es liegt auf der Hand, daß solche Maßnahmen umständlich, zeitraubend und aufwendig sind.

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ORIGINAL INSPECTED

Alternativ kann das Wasser in dem Turm mit Hilfe von Chlorgas gereinigt werden/ das die Algen zerstört. Beschränkungen für diese besondere Methode ergeben sich jedoch dadurch/ daß das Wasser für Fische, andere Tiere und Menschen giftig werden kann. Durch mögliches Auslecken oder Überlaufen kann sich eine ernsthafte Bedrohung der Umwelt ergeben, weshalb bei Anwendung dieser Methode große Sorgfalt beachtet werden muß.

Die Erfindung bezweckt daher ein Verfahren, mit dem die genannten Nachteile/ die den üblichen Methoden anhaften, vermieden werden.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Zusatz außerordentlich kleiner Mengen bestimmter quaternärer Silylaminverbindungen zu dem wässrigen Medium die Algen in verhältnismäßig kurzer Zeit ausgeflockt werden. Die ausgeflockten Algen können dann aus dem flüssigen Medium durch einfache und leicht anwendbare Maßnahmen, zum Beispiel durch Anwendung eines Filters oder andere physikalische Maßnahmen, rasch entfernt werden. Die quaternären Silylamine sind zur Bekämpfung von Algenwachstum in Konzentrationen wirksam, die für tierisches Leben unschädlich sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zur Reinigung von stehenden and strömenden Gewässern vorteilhaft und kann ferner zur raschen, einfachen und wirksamen Säuberung von privaten Zierteichen angewandt werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bekämpfung des Algenwachstums in wässrigen Medien, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem wässrigen

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_ "3 <—

Medium eine quaternäre Silylaminverbindung der Formel

(CH₃)₂

(CH₃O)₃Si (CH₂) ₃N-^-R , R-Θ

worin R einen Alkylrest mit 11 bis 22 Kohlenstoffatomen und R¹ ein halogsnatoiu bedeutet, in einer Menge von 1,0 bis 10 000 lyiikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt und dadurch die Algen ausflockt.

Wie erwähnt, kann R ein Alkylrest mit 11 bis 22 Kohlenstoffatomen sein, zum Beispiel einer der Reste -C₁₁H₂₃, -C₁₂H₂₅, "C₁₄H₂₉, -C₁₆H₃₃, -C₁₈H₃₇ und

-C₃₂H₄₅. R¹ kann ein beliebiges Halogenatom, d.h. Chlor, Brom, Jod oder Fluor sein. Die quaternären Silylaminverbindungen sind in Mengen von 1,0 Mlkrogramm bis 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums wirksam und die Ausflockung findet in einer Zeit von 2,0 Stunden bis etwa 24 Stunden statt. Die wirksamste Konzentration, mit der eine Ausflockung in kurzer Zeit erzielt wird, hängt in manchen Fällen von der Struktur des Rests R ab. So wurde gefunden, daß nur 1,0 Hikrogranui des quaternären Silylamins erforderlich sind, um die Algen in 18 Stunden wirksam auszuflocken, wenn R den Rest ~^c _irH₃₃ bedeutet. In anderen Fällen können höhere Konzentrationen nötig sein, um eine Auflockung in einer Zeit von IS Stunden zu erzielen. Im allgemeinen werden die Algen in einer Zeit von nicht mehr als 2,0 Stunden ausg-aflockt, wenn die Konzentration 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums erreicht.

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Wenn die Ausflockung stattfindet, scheiden sich die Algen ab, klumnen zusammen und sinken in dem wässrigen Medium nach unten auf den Boden. Es wird angenommen, daß die Ausflockung eine Veränderung der physiologischen Prozesse der Algen, d.h. Verlust von Chlorophyll einleitet und schließlich zum Tod führt.

Die jeweilige quaternäre Silylaminverbindung kann dem wässrigen Medium in praktisch reinem Zustand oder für sich allein zugesetzt werden oder sie kann in einem Lösungsmittelsystem zugegeben werden, um ihre Löslichkeit zu erhöhen. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Alkohole wie Methanol, Äthanol, Butanol und dergleichen, Äthylenglycolmonoäthylather, Äthylenglycolmonomethylather, Äther wie Methyläthyläther und Diäthylather und Ketone wie Methylethylketon.

Die ausgeflockten Algen können aus dem wässrigen Medium entfernt oder darin belassen werden. Beispielsweise können die ausgeflockten Algen gewünschtenfalls auf physikalischem Wege durch übliche Maßnahmen wie Filtration oder dergleichen entfernt werden. Alternativ kann man die ausgeflockten Algen in dem wässrigen Medium zum Boden absinken lassen und den überstehenden Teil des flüssigen Mediums, das nunmehr frei von den Algen ist, abheben oder entleeren.

Mit den quaternären Silylaminverbindungen kann ein breites Spektrum von Algen wirksam ausgeflockt werden. Dazu gehören beispielsweise die Cyanophyten (Blaugrün-Algen) , die Chlorophyten (Grün-Algen) und die Chrysophyten (Gelbgrün-Algen) oder Mischpopulationen davon.

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Die quaternären Silylaminverbindungen sind bekannte Stoffe, die nach bekannten Methoden hergestellt werden. Nach einer dieser Methoden wird ein geeignetes tert.-Amin, zum Beispiel C₁₆H₃₃N-(CH₃J₂ , mit dem entsprechenden Silan, zum Beispiel Chlorpropyltrimethoxysilan/ einfach in einem geeigneten Lösungsmittel und vorzugsweise unter dem Eigendruck erwärmt. Dabei findet eine Alkylierung des tert.- Amins durch das Alyklhalogenid statt und es entsteht glatt die quaternäre Silylaminverbindung, zum Beispiel

(CH₃O) ₃Si (CH₂) 3

Cl

Es ist ferner zu beachten, daß die tert.-Amine, die für eine solche Herstellung verwendet werden, häufig Mischungen aus langkettigen AlkyldimethylamineR sindj. die sich von Naturprodukten wie hydriertem Tallöl_f Kokosnußöl, Fischölen und dergleichen ableiten. Wenn beispielsweise das tert.-Amin aus Fischölen hergestellt ist, besteht die erzeugte quaternäre Silylaminverbindung aus einer Mischung, die Reste-C_2OH₄₁ und auch-C₂₂H_4g als Gruppe R enthält.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

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2 2 2

Beispiel 1

Sechs Reagensgläser werden jeweils mit 9,0 ml eine¹" Algenlösung gefüllt, die etwa 3 500 000 Zellen pro

3
cm enthält. Die Algen bestehen aus einer Miscb.population von Cyanophyten (Blaugr'in-Algen) , Chlorophytan (Grün-Algen) und Chrysophyten (Gelbgrün-Algen) . Dann v/erden in die Reagensgläser die quaternären Silylaminverbindungen gegeben, so daß das Endvolumen 10 ml betragt. Die ausflockenden Verbindungen liegen in den Reagensgläsern in folgenden Konzentrationen vor: Reagensglas 1 10 000 Mikrogramm pro ml; Reagensglas 2 1000 Mikrogranm pro ml; Reagensglas 3 100 Mikrogramra pro ml; Reagensglas 4 10 Mikrogramm pro ml; Reagensglas 5 1,0 Mikrogramm pro 1; Reagensglas 6 keine Behandlung (Kontrolle).

Die Reagensgläser mit den Verbindungen und den Algensuspensionen werden auf einer Reagensglaswirbelschüttelvorrichtung 5,0 Sekunden geschüttelt. Dann wird die Zeit, die zum Ausflocken der Algen und Absetzen auf den Boden benötigt wird, durch visuelle Beobachtung nach 2,0, 18 und 24 Stunden festgestellt. Um normales Algenwachstum und normalen Algenstoffwechsel zu gewährleisten, werden die Versuche unter ständiger Beleuchtung durchgeführt.

Die folgende Tabelle zeigt die erzielten Ergebnisse.

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Verbindung

Zeit (Stunden)

Endkonzentration (Mikrograrom pro ml) 000 1000 100 10 1.0 CON

(CH₃O)₃Si(CH₂)

(CH₃O)

(CH-)

18 24

18 24

O O

+ O

+ O

(CH₃)

(CH₃O)₃Si(CH₂J₃N

₁₄H₂₉

18 24

O O

0

0

0

O r\3 NJ

CD - CO

Verbindung

Zeit (Stunden)

Endkonzentration (Mikroqramm pro ml) 000 1000 100 10 1.0 CON

18 24

0 0 0 0 + + + 0 + + + 0

(CH₃)

¹ © (CH₃O)₃Si(CH₂)₃N C

Cl Θ

Mischung aus (CH-)

(CH₃O)₃Si (CH₂) 3N-^

Cl und

(CH,)

¹ ff)

(CH-O) "^J '■— * "" j ^ j ι

Cl

18 24

18 24

0 0 0 0

+ +0 0

+ +00

0	0	—	0	ro
0	0	0	ro
0	0	0	ro
			K)
			CD
			co
	R —

Claims (8)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bekämpfung von Algenwachstum in wässrigen Medien, dadurch gekennzeichnet, daß man das wässrige Medium mit einer quaternären Silylaminverbindung der Formel

(CH₃O)₃Si (CH₂) ₃N R

_R. θ

worin R einen Alkylrest mit 11 bis 22 Kohlenstoffatomen und R¹ ein Halogenatom bedeutet, in einer Menge von 1,0 bis 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums versetzt und dadurch die Algen ausflockt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer weiteren Stufe die ausgeflockten Algen entfernt.

3. Verfahren nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, daß man eine quaternäre Silylaminverbindung, in der R einen Rest "C₁₆H₃₃ und R¹ ein Chloratom bedeutet, in einer Menge von 1,0 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine quaternäre Silylaminverbindung, worin R einen Rest -C₁₁H₃₃ und R¹ Brom bedeutet, in einer Menge von 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt.

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5. Verfahren mich Anspruch 1, dadurch Gekennzeichnet, daß man eine quaternäre Silylaiainverb^n^unc , wc ^:.n R einen Rest -C₁₉H₉,- und R^! Chlor bedeutet, in exnt-r Menge von 1000 bis 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine qaaternäre SiIy.laminverbxndung, worin R einen Rest ""^Ci4^H29 ^un<^ ^{R> Cnxor} bedeutet, in einer Menge von 100 bis 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine quaternäre Silylaminverbindung, worin R einen Rest "C₁₈H₃₇ und R¹ Chlor bedeutet, in einer Menge von 10 bis 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine quaternär a Silylaminverbindung, worin R gemischte Reste ~^c ₂o^H41 ^un°· ~^C22^H45 ^un^ ^R' ^c^l°^r bedeutet, in einer Menge von 100 bis 10 000 Mikrogramm pro ml des wässrigen Mediums zusetzt.

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