NL1032855C2 - Verbeterde deodoriserende samenstelling, o.a. voor chemische toiletten. - Google Patents

Description

i

Verbeterde deodoriserende samenstelling, o.a. voor chemische toiletten.

Indien een fecaliën/urine mengsel tijdelijk opgeslagen wordt, zoals in een chemisch toilet, zullen na verloop van tijd hinderlijke geuren ontstaan. S.F. Spoelstra (1980) beschreef dat stankcomponenten in waterige mest ontstaan door vele anaërobe microbiële processen. Het 5 is goed om in dit verband onderscheid te maken tussen anaëroob en anoxisch. Met anaëroob wordt de afwezigheid van zowel zuurstof als nitraat bedoeld. Anoxisch betekent dat er geen opgeloste zuurstof (02) meer is maar wel gebonden zuurstof als nitraat (N03). Het gebruik van nitraten als geurreducerend mestadditief is al lange tijd bekend (Cole et all. 1976). Oe aanwezigheid van voldoende nitraat voorkomt onder andere de reductie van 10 sulfaat tot (waterstofsulfide.

EP0559272 door Norsk hydro beschrijft het gebruik van nitraat in mest om emissie van gassen, voornamelijk zwavelwaterstof, uit mest te beperken.

Omdat er in een afvaltank geen sprake is van een homogeen mengsel en nitraat niet de al aanwezige geurstoffen neutraliseert, is alleen nitraat meestal niet voldoende om 15 stankvorming te voorkomen of stank effectief te bestrijden.

Calciumnitraat is algemeen verkrijgbaar als plantenmeststof in een vloeibare 50% oplossing en vast in de vorm van kalksalpeter korrels. Kalksalpeter bevat naast Calciumnitraat ook een gering percentage Ammonium nitraat en kristalwater. WO9706834 doorThetford Corporation beschrijft een droge deodoriserende formulering van nitraatkorrels met parfum en een 20 droogmiddel.

EP0637577 (ingetrokken) door Agrolinz beschrijft de combinatie van een nitraat met een biocide in een middel om emissies uit mest te beperken. Hierbij wordt het effect van het nitraat in belangrijke mate verbeterd door toevoeging van een conserveermiddel.

EP0923952 door Thetford Corporation beschrijft een vloeibare formulering voor gebruik in 25 o.a. chemische toiletten met een combinatie van nitraat een conserveermiddel gekozen uit bepaalde groepen en een “oplosmiddel”. Als “oplosmiddel” worden monopropyleenglycol en C6-8 alkylether carbonzuur (Akypo LF4) genoemd. Deze laatste zouden volgens de patenttekst de formulering stabiliseren.

De aangeboden formulering is geheel vrij van bovengenoemde “oplosmiddelen” en niettemin 30 volkomen stabiel.

NL1023299 door van Nijnatten beschrijft een deodoriserende samenstelling met nitraat, een thiol-neutraliserend conserveermiddel (o.a. Bronopol) en een pH bufferend systeem die zowel in het spoelwater als de afvaltank van een toilet kan worden toegepast.

Bronopol (2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol) wordt algemeen toegepast in additieven voor 35 chemische toiletten en als conserveermiddel in vele consumentenproducten. Naast de ,032855 2 conserverende werking die Bronopol heeft, katalyseert het, in aanwezigheid van zuurstof, de oxidatie van thiol groepen (Shepherd et al. 1988). Hierdoor ontstaat een actieve deodoriserende werking. De belangrijkste zwavelhoudende stankstoffen in fecaliën/urine mengsels zijn namelijk thiolen (R-S-H) zoals mercaptanen (o.a. rotte koolgeur).

5

Het zou zeer wenselijk zijn om in deodoriserende samenstellingen de hoeveelheid conserveermiddel te minimaliseren en tegelijkertijd de ontgeurende werking te maximaliseren. De inhoud van een toilet moet immers door een rioolzuiveringsinstallatie of een septic tank veilig kunnen worden verwerkt en de milieubelasting tot een minimum 10 beperkt. Marktproducten van het zogenaamde “blauwe” type bevatten op dit moment (2006) tussen ca. 1,5%* (vloeibare producten) en ca. 20%* (droge producten in oplosbare sachets) aan conserveermiddel, meestal Bronopol. ('interne tests). De afbreekbaarheid van biociden is, zoals als bekend mag worden verondersteld, in belangrijke mate afhankelijke van de concentratie. Hoe lager de concentratie des te beter de afbreekbaarheid.

15

Citroenzuur is een driewaardig zuur met pKz waarden van respectievelijk 3,15, 4,5 en 5,75. Dit betekent dat citraat/citroenzuur buffers het best werken van pH 3 tot pH 6. We hebben gevonden dat een formulering met een pH kleiner dan 3 de inzet van calciumnitraat mogelijk maakt in combinatie met citroenzuur. Bij hogere pH’s is de formulering niet geheel stabiel 20 gebleken. Dit uit zich in de vorming van Calciumcitraat als neerslag.

Door de pH in een mengsel van fecaliën en urine zo veel mogelijk te stabiliseren in het zwakzure tot neutrale gebied worden stinkende gassen als NH3 in de gedissocieerde (niet vluchtige) vorm gehouden waardoor stank wordt voorkomen . Ammoniak (of ammonium bij 25 lagere pH) wordt gevormd uit ureum, een van de belangrijkste bestanddelen van urine. In het neutrale gebied wordt zwavelwaterstof (H2S) omgezet in niet vluchtig sulfide. Citroenzuur is snel en volledig biologisch afbreekbaar en wordt gewonnen uit natuurlijke bron. De bufferende werking van de formulering in het neutrale gebied (pH rond 7) zorgt er voor dat de concentraties aan ongedissocieerde ammoniak (pKA 9.3) en ongedissocieerde vluchtige 30 vetzuren (pKa 4.6) minimaal zijn zodat geuremissies van deze verbindingen wordt voorkomen. De onderhavige formulering heeft een pH van 1,5-3. In de holdingtank treed door verdunning en neutralisatie een pH stijging tot het neutrale gebied (ca 7) op met een sterk geurreducerend (zie boven) effect.

3

Isothiazolonen worden algemeen toegepast als conserveermiddel. Belangrijkste typen zijn 2-Methylisothiazol-3-on (MIT), 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on (CMIT), Benzisothiazolin-3-on (BIT) en Octylisothiazolinon (OIT).

Hoewel alle typen in de vinding kunnen worden ingezet is er een sterke voorkeur voor de 5 combinatie Methylisothiazol-3-on (MIT) en Benzisothiazolin-3-on (BIT) zoals in Acticide MBS omdat deze combinatie de kans op sensibiliseren minimaliseert en de werkzaamheid maximaliseert. Volgens Springer vallen Isothiazolonen onder de groep hetrocyclische zwavel en stikstof verbindingen.

10 We hebben gevonden dat de specifieke combinatie citroenzuur/citraat met een relatief hoge zuurgraad (pH 1,5 -3), Bronopol in combinatie met een isothiazolone aangevuld met Calcium/ Ammoniunnitraat een zeer goede deodoriserende werking heeft op waterige fecaliën/urine mengsels zoals in de afvaltank van een chemisch toilet bij een relatief lage conserveermiddel concentratie. Door de parfumkeuze en concentratie kon de formulering 15 zeer eenvoudig “oplosmiddervrij worden gehouden.

Niet beperkend voorbeeld van een formulering volgens de vinding:

Rhodopol G (Xantan gom, verdikkingsmiddel) 0,25 %

Acticide MBS (2,5%MIT/2,5% BIT) 0,2 % (effectief 0,01 % Isothiazolon) 20 Acticide L (Bronopol) 0,2 %

Citroenzuur monohydraat 2%

Tri Natriumcitraat 0,2%

Calcinit (Kalksalpeter) 12,5%

Alkamuls OR40 (Oppervlakte actieve stof) 0,5% 25 Parfum (Pine IFF) 0,2%

Water tot 100%

Van deze formulering werd 75 ml per 10 liter afvaltankcapaciteit in een Porta Potti® toilet gedoseerd. Aan het spoelwater werd niets toegevoegd.

30 Het toilet werd een 5 tal keer voor zowel fecaliên als urine gebruikt door 4 personen gedurende gemiddeld 3,5 dag en hierna leeggemaakt. Tijdens gebruik was geen of nauwelijks stank waarneembaar en bij het leegmaken slechts een milde afvalgeur.

Bij een 2e test werd dezelfde formulering óók in het spoelwater (100 ml per 15 liter tankinhoud) gedoseerd. Het toilet werd weer voor zowel fecaliên als urine gebruikt 35 gedurende gemiddeld 3,5 dag en hierna leeggemaakt. Tijdens gebruik was wederom geen of 4 nauwelijks stank waarneembaar en ook bij het leegmaken was dit keer amper geur waarneembaar. Wel een lichte parfumgeur. Het is uiteraard niet onverwacht dat spoelwater met de aangeboden formulering bijdraagt aan het deodoriserende vermogen van de Porta Potti® toilet. Ook was er bij elke spoeling een frisse parfumgeur waarneembaar en bleef het 5 spoelwater vrij van biofilm, schimmels en/of algen.

Algemeen wordt aangenomen dat de afwezigheid van geurhinder een graadmeter is voor de werkzaamheid. In een toilet zonder additieven treed altijd geurhinder op.

10 Voorbeeld 2:

Rhodopol G (verdikkingsmiddel) 0,25 %

Acticide MV (CMIT/MIT 1,5%) 0,1 % (effectief 0,0015% Isothiazolon)

Acticide L (Bronpol) 0,2 %

Citroenzuur monohydraat 2% 15 Tri Natriumcitraat 0,2%

Calcinit (Kalksalpeter) 12,5%

Alkamuls OR40 (Oppervlakte actieve stof) 0,5%

Parfum (Pine IFF) 0,2%

Water tot 100% 20

Van deze formulering werd 75 ml per 10 liter afvaltankcapaciteit in een Porta Potti® toilet gedoseerd. Aan het spoelwater werd niets toegevoegd.

Het toilet werd een 5 tal keer voor zowel fecaliën als urine gebruikt gedurende gemiddeld 3,5 dag en hierna leeggemaakt. Tijdens gebruik was wederom geen stank waarneembaar en bij 25 het leegmaken een slechts een milde afvalgeur.

30 35 1032855

Claims (9)

1. We claimen een vloeibare deodoriserende formulering, omvattende: Calcium en of Ammoniunnitraat, Bronopol aanwezig in een concentratie van 0,1 - 0,25 % van het gewicht van de totale formulering in combinatie met een Isothiazolone aanwezig in een 5 concentratie van 0,001 · 0,1 % van het gewicht van de totale formulering én een citraat/citroenzuur buffer aanwezig in een concentratie / verhouding die resulteert in een pH tussen 1,5 en 3.0.

2. De samenstelling van conclusie 1 gekenmerkt doordat het nitraat, Calcium- en/of Ammoniumnitraat is en aanwezig in een concentratie van 5% tot 30% van het gewicht 10 van de totale formulering.

3. De samenstelling van conclusie 1 gekenmerkt doordat het isothiazolone 2-Methylisothiazol-3-on (MIT) en/of 5-Chloor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on (CMIT) en /of Benzisothiazolin-3-on (BIT) en/of Octylisothiazolinon (OIT) is.

4. De samenstelling van conclusie 1 gekenmerkt doordat de pH buffer bestaat uit 15 citroenzuur én citraat waarbij een pH onstaat tussen 1,5 en 3.0. Of citroenzuur met een sterke alkalische verbinding waardoor in situ citraat naast citroenzuur ontstaat. Of citraat met een sterk zuur waardoor in situ citroenzuur naast citraat ontstaat waarbij in de fomulering een pH ontstaat tussen 1,5 en 3.0.

5. De samenstelling van conclusie 1 gekenmerkt doordat de pH buffer aanwezig is in een 20 concentratie van 1-20% van het totale gewicht van de formulering.

6. De samenstelling van conclusie 1 gekenmerkt doordat hier aan toegevoegd zijn: een of meer anionogene, kationogene en/of niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen.

7. De samenstelling van conclusie 1 of 6 gekenmerkt doordat hieraan toegevoegd is een kleurstof.

8. De samenstelling van conclusie 1, 6 of 7 met hieraan toegevoegd een parfum.

9. Een methode om een afvaltank van een mobiel toilet te deodoriseren door: a: het maken van een formulering volgens conclusie 1 omvattende Calcium en of Ammoniumnitraat, bronopol aanwezig in een concentratie van 0,1 - 0,25 % van het gewicht van de totale formulering in combinatie met een isothiazolone aanwezig in een concentratie van 0,001 30 - 0,1 % van het gewicht van de totale formulering en een pH-buffer van citroezuur / citraat die door concentratie / verhouding resulteert in een pH tussen 1,5 en 3 en b: het toevoegen van deze deodoriserende formulering aan een afvaltank van een mobiel toilet. Eventueel maar niet noodzakelijk kan dezelfde formulering kan gebruikt worden als spoelwatertoevoegmiddel in een chemisch toilet. 35 0 3 2 8 5 5