DE2251201A1

DE2251201A1 - Schleimbekaempfungsmittel fuer industrielle umlaufwassersysteme

Info

Publication number: DE2251201A1
Application number: DE2251201A
Authority: DE
Inventors: Aulis Arvinen; Kalervo Raeisaenen; Juhani Tuomarla
Original assignee: Kemira Oyj
Current assignee: Kemira Oyj
Priority date: 1971-11-05
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1973-05-10
Also published as: US3910839A; CA988417A; GB1371864A; FR2158430B1; AU4840072A; AU471592B2; JPS4861631A; FR2158430A1; FI47630B; FI47630C

Description

PATENTANWÄLTE

Df. Andrej e-wrski D r. -.1 η g. H ο η k e

l.-Ing. -Gesthuysen

Kemira Oy, Malroinkatu 30, 00100 Helsinki 10, Finnland 43 Essen, Thsaterplatz

' Telefon 22 39 94

• .Essen, 18. 10. 1972 40 051/Pe:

Schlaimbekämpfungsinittel für industrielle Umlaufwassersyfteme

In Uml&ufwassarsysteineii (Rückwssssrsystemen) > wie z.B. in Kühltürmen, Wärmeauffangvorrichtungen (Wärmeaustauschern) und im Rückwasser von Papier- und Zellstoffabriken sind gewöhnlich grosse Mengen verschiedenartiger Mikro-Organismen anzutreffen, die, werden sie nicht mit einem geeigneten Bekämpfur.gsmittel niedergehalten, ziemliche Beeinträchtigungen des Arbeitens der Anlage oder sonstige nachteilige Nebenwirkungen zur Folge haben können. So führt z.B. in Papierfabriken der von den Mikroorganismen gebildete Schleim, der aus den Mikroorganismen selbst, von ihnen verseuchten Substanzen und ihren Stoffwechselprodukten besteht, zu Flecken und Löchern im Papier und mindert somit die Papierqualität. Es kann dabei sogar so weit kommen, dass die Produktion wegen der durch Mikroorganismen bedingten Beeinträchtigung der Papierfe&tigkeit und Verstopfung der Siebe unterbrochen werden muss. ^* _t -

Von zur Bekämpfung von Mikroorganismen des Umlaufwassers eingesetzten Giftstoffen wird in erster Linie verlangt, dass sie über ein sehr breites WirkungsSpektrum verfugen, das in möglichst geringem Masse von den Umwalifcfaktoren, wie z.B. pH-Wert, Temperatur, und anderen im System vorhahäeiifTn^j ■ Stoffen, abhängig ist. Auf diese Forderungen, die an die Wirkung der !Ri r ;"■■;.' Uniaufwassersysteme vorgesehene Bekämpfungsmittel gestellt werden,! 1st ^sVauch zurückzuführen, dass sie sich im allgemeinen auch für andere Zweokfr,wi& z.B. zur Behandlung von Textilien, Leder und Kunststoffen sowie,AiΦ jLonsar-

vierungsmittel für Lataxanstrichmittel, eignen. ' ''; ,

- ff «

Besonders in dar Papier- und Zellstoffindustrie setzt man "b^r'^ts seit langem dem Umlaufwassar (Rückwasser) verschiedenartige Bakterien- u'i,d Schimmel-Pilzgifte, sog. Entschlaiirungsmittal, zu, um die nachteilige Wirkung der Mikroorgar.Lsmen zu eliminieren. Verwandet werden für diesen Lt/uPl* Chlor organische Quecksilberverbindungen, chlorierte iP^^

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Ίhi.ozyar.ste, quartäre Ammoniumverbindungen, orgänischa Brom- -und ■Zinnverbindungen sowie Ester vor. aliphatischen Alkoholen und bromaubstituiarta^ , organischer. Säurar..

Waiter wurde festgestellt, dass such die bromsub3tituiarter. aliphatischen Nitroalkohole Bekämpfungsmittal gegen Mikroorganismen darstellen, wie .im britischen Patent Nr. 1.057,131 aufgezeigt worden ist. Ferner ist bekannt, dass 5-Nitro-furfuryl3lkohol imallgemeinen das Wachstum vor. Bakterien hemmt (z.B. Dodd, M.C. et al.: J. Pharmacol. 82 (194A) 11-18). '

Bei der Wahl eines bekän.pfungsnn ttels zur Behandlung von Un;Iauflas3ar sind vor allem dessen Toxizität, Dauerhaftigkeit, Einfachheit dar Verwendung und Wirksamkeit gegenüber einer möglichst grossen Zahl verschiedener Mikroorganismen zu berücksichtigen. Besonders wichtig ist die Wirksamkeit des betreffender. Stoffes gegen möglichst viele in der Praxis auftretende■Buktorian-, Schimmelpilz-, Ilefepilz- und Alganarteu, dann wann der Stoff hinsichtlich einif rr Arten nur schwache Wirkung zeigt, kann es zu einer Anreicherung der betreffenden resistenten Artaa im zu schützenden System kaminen. ' . ,.■■■■

Der erfindunsgemässe neue Fiekämpfungsstoff beseitigt die vorgenannten Mängel und ermöglicht eine wirksame Bekäirpfurig der Mikroorganismen. Die Merkn.ale der Erfindung gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor. Es wurde festgestellt, dass sich bein Arbeiten mit den genennten VJirkätoffen das Wachstum der Mikroorganismen in industriellen Umlaufwässern auf wirksame v/eise einschränken lässt.

Unserer Erfindung gamnss hat sich S-Nitrofurfurylalkohol als wirksames

Bakterizid erwiesen, welches auch zusammen mit einem fungizide Eigenschaften aufweisender. Stoff, z.B. l-Braniacetoxi-2-nitrobutan, 1.,2-Broiiiacetoxiäthan, 8-Hydroxichinoliri, Kupfer-8-hydroxichinolinat, Bis-l,4-bromacetoxi-2-buten oder 3,5-Dimethyl-l^,S^H-tetrahydrothio^-diozin-i-thion, verwendet werden

kann. Ein solches Stoffgemisch hemmt des Wachstum sowohl der Bakterien als auch der Pilze. Wenn das Gemisch zwei verschiedene Wirkstoffs enthält, deren Wirkuiigsspektren nicht identisch sind, liegt ausserdem die Zahl der resist.^anten Organismen beträchtlich niedriger als beim einzelnen Wirkstoff.

Ganz besonders gut eignet sich der erfindungsgemäsäa, bakterizide und fungizide Eigenschaften aufweisende Wirkstoff für Umlaufwasser (Pückwassiir) der Papierindustrie.

Voraussetzung für den wirksamen Einsatz dar erfindunpsgcmässen Stoffe zur behandlung von Umlaufwasser (Rückwasser) ist, dass siz entweder in wasserlösliche oder in leicht dispergierbare Form gebricht warden. Zu diesem

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Zv.edk körben verschiedene anorganische und organische Säuren sowie aliphatische ui:d aromatisch"* Lüsung-smittsl verwendet werden. Bedarfsfalls k^nn der Lösung { ir.r geringe Menge eines oberflächenaktiven Stoffes beipetnischt werden. Diese Stoffe lassen sich auch als fest?., ein Dispergiermittel enthaltende Ociniecha verwenden.

Zur Untersuchung der Uirkunp. dar erfindungsgemjissen Stoffe eignet sich u.3. das in der Publikation TAPPI 4_£ (1963) (5) 23-24 von J.11. Conkey und J.A. Carlsson beschrisbenr Laborverfehren, bei welchem der Effekt des dem Nährboden zugesetzten Wirkstoffes auf den tingeimpften Organismus durch Lestiitnuing der VJi rk stoff meng ε-, die erforderlich ist, uir des Wachstum der c-ingeiirpf ten Bakterien- oder Scbimirelpilzfirt zu unterbinden, ermittelt wird.

In label la 1 sind die Ergebnisse der mit 5-Mitrofurfurylalkohol durchgeführten Virksamkeitsmessur-gen bezüglich Aerobacter aerogenes, Bacillus subti-lis, Fanicillium expansurr und Asperp.illus niger bsi eir.^er Inkubationszeit von einem Tar (24 Stunden) für A. ae.roper.as und B. subtilis und 14 Tagen für P. rxpansuir und A. niger zusammengesteilt. Als Nährböden dienten für A. aerojerias und B. subtilis Bacf-Otryptone-Glukose-Extrakt-Agar und für P . expar.suiTi ur.d A. r.ipsr Bscto-Agar .

Kirkstoffkonzentration

2,5 5 7,5 in 25. 50 100 200

Λ. «.er of ones 4-4-4- - - __ ___

Ij. subtil is ■+ - - - - _·___

Γ. expansum ++ ++ ++ ++ ++ ■ ++ + -

A. niger ++ 4-4- +4- 4-4- +4- ++ ++ +

Tabelle 2 zeigt die Resultate der Wirksamkeitsmessungen mit einem Gemisch, das neben 5-Nitrofurfurylalkohol noch 8-llydroxichinolin, Mischungsverhältnis 1:1, enthielt. Die Vcrsuchsverhältnisss waren die gleichen wie in Tabelle 1.

Taben_e__2

Wirkstoffkonzentration mg/1

2,5 5 7,5 10 25 50 10Ü 200 A. aerogenes ++ ++ + + - ~ ___

OR(QfWAL 3 0 9 8 Π / 0 7 ? /_} ^

Zeichenerklärung: - kein Wachstum

+ schwaches Wachstum ++ starkes Wachstum

In den Umlaufwissern der Industrie finden sich oft Mikroorganismenarten, bei denen es ausserordentlich schwierig ist, die Wirksamkeit des Bekämpfungsmittels ausschliesslich aufgrund von Laborversuchen vorauszusagen.

Ein zuverlässigeres Bild ergeben natürlich unter praktischen Einsatzbedingungen durchgeführte Versuche, wie sie im folgenden Beispiel beschrieben sind. Beispiel

Dem Umlaufwasser-System einer Fourdrinier-Papiermaschine zur Herstellung von gestrichenem Druckpapier, Kapazität 40 t/Tag (24 St.)wurden zweimal täglich 1,4 kg einer Lösung zugesetzt, die 17,5% 5-Nitrofurfurylalkohol, 17,5% 8-Hydroxichinolin und 65% Lösungsmittel enthielt. Die Zugabe der einzelnen Dosis erfolgte jeweils innerhalb von 20 Minuten in die Maschinenbütte der Papiermaschine, die ein Fassungsvermögen von etwa 30 m hatte. Während des vier Wochen dauernden Versuches wurde die Wirkung der Giftzusätze durch einmaliges wöchenliches Entnehmen von Waeeerproben aus dem Stoffauflauf der Papiermaschine 1,2,4 und 6 Stunden nach dem Giftzusatz und Untersuchen des Organismengehaltes dieser Waeeerproben verfolgt. Darüber hinaus wurde der Zustand des Umlaufwasser-Systeme (Rückwasser-Syaterns) durch Verschmutzungebeobachtungen an den zum System gehörenden Rohrleitungen, Becken und Stoffauflaufen verfolgt.

Die Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchungen der Wasserproben sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle 3 Probenent- Anzahl d. Organismen/ml

.2*^ch 1. Woche 2. Woche 3. Woche 4. Woche

Gictzu—

1 Stunde	400	600	500	4 500
2-Stunden	300	1 000	800	4 800
4 Stunden	100	100	700	8 400
6 Stunden	11 000	900	1 400	28 000

Mittelwert 2 950 650 850 11 425

Im Anschluss an den oben umrissenen Versuch wurde dann mit einem bereite bekannten Entschleimungsmittel (Schleimbekämpfungsmittel) gearbeitet, dessen Wirkstoffmenge und Verwendungsart den Versucheverhältnissen entsprachen. Die Wasserproben wurden in gleicher Weise wie im oben umrissenen Versuch entnommen. Im Mittel betrug der Gehalt an Mikroorganismen zwei

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Wochen nach Versuchsende 60.QOO Mikroorganismen/ml und drei Wochen nach Versuchsende 980,000 Mikroorganismen/ml.

Die Versuchsergebnisse lassen einwandfrei erkennen, dass die erfindungsgemässe Stoffkombination den Gehalt an Mikroorganismen auf einem ausserordentlich niedrigen Niveau gehalten hat.

Auch die Inspektion der zum Umlaufwassersystem gehörenden Komponenten ergab, dass sämtliche Vorrichtungen über die gesamte Dauer des Versuchs in sauberem Zustand blieben. Auch am Papier konnten keine nachteiligen Wirkungen des verwendeten Stoffes beobachtet werden. Auf Grund der Wasserlöslichkeit des Produktes sind Dispergierungsmittel unnötig und seine Wirkung auf die Papierleimung ist geringer als gewöhnlich auch wann es in grossen Konzentrationen verwendet wird.

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Claims

Patentansprüche:

ffr Schlsimbekämpfungsmittel für industrielle Umlaufwassersysterne, insbesondere für das Umlaufwasser der Papier- und Zelletofffabriken, dadurch gekennzeichnet, dass es als Wirkstoff 5-Nitrofurfurylalkohol enthält, gegebenenfalls zusammen mit einem anderen, gegen Mikroorganismen wirksamen Stoff.
2. Mittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 5-Nitrofurfurylalkohol zusammen mit 8-Hydroxychinolin verwendet wird.
3. Mittel nach Patentanspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff mit einem flüssigen Lösungamittel oder einem festen Füllstoff verdünnt ist.

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