Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Биоцидное средство

Abstract

Изобретение может быть использовано в закрытых системах теплоснабжения для обработки воды. Биоцидное средство содержит формилтрийодид (20-50 мас.ч.), натрия хлорид (25-45 мас.ч.), гидрокарбонат натрия (25-45 мас.ч.). В предпочтительном варианте биоцидное средство включает добавку органического красителя в количестве 0,5-5 мас.ч. Изобретение обеспечивает комплексное действие биоцидного средства, заключающееся в эффективном подавлении биообрастаний, снижении несанкционированного разбора теплоносителя, улучшении очистки внутренних стенок труб от микрофлоры и предотвращении образования отложений биологического характера, при этом средство полностью биоразлагаемо и не наносит ущерба окружающей среде. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Classifications

C02F1/50 Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
View 3 more classifications

Landscapes

Show more

RU2690921C1

Russia

Other languages
English
Inventor
Михаил Вильямович Луцкий

Worldwide applications
2018 RU

Application RU2018144438A events
2019-06-06
Application granted

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области водоподготовки, а именно к средствам для обработки воды в закрытых (замкнутых) системах теплоснабжения, предназначенным для предотвращения образования отложений биологического характера и снижения несанкционированного водоразбора.
Уровень техники
Одной из причин, которые снижают срок службы оборудования систем теплоснабжения, является биологическое обрастание, т. е. поражение оборудования микроскопическими грибками, бактериями и одноклеточными водорослями. Обычно, развитие микроорганизмов происходит в виде биоплёнок, которые формируются на внутренней поверхности трубопроводов, накопителей, теплообменников и других элементов системы, что приводит к снижению интенсивности процессов тепло- и массообмена, способствует коррозионным и накипеобразовательным процессам. Для предотвращения биологического обрастания проводят биоцидную обработку воды.
Известно применение для обработки технической воды биоцидных комплексов, содержащих в качестве активного компонента различные соединения йода.
Так, известен способ подавления биологических обрастаний в системах технического водоснабжения, в котором в качестве химического реагента в воду вводят йодметилаты стирилпиридина или йодметилаты стирилхинолина (см. патент SU 1638119, МПК: С02F1/50, опубл. 30.03.91 г.).
Известно использование элементарного йода для обработки подпиточной воды в теплообменных системах (см. патент US 5405541, МПК: С02F1/50, опубл. 11.04.95, патент JP 2014129978, опубл. 10. 07.2014).
В способе обеспечения промышленного процесса охлаждающей водой (патент RU 2534788, МПК: С02F1/50, опубл. 10.12.2014) к промышленной воде добавляют йодофоры в качестве дезинфицирующих веществ.
Во всех упомянутых случаях химические реагенты обладают достаточно высокой фунгицидной, бактерицидной и альгицидной активностью, что обеспечивает подавление жизнедеятельности микроорганизмов, водорослей, бактерий и грибов. Однако в последнее время большой проблемой являются потери сетевой воды, в частности в системах теплоснабжения, вследствие ее несанкционированного слива для различных бытовых целей: полива, мытья (например, в автомойках) и даже для приготовления пищи. Ни один из вышеупомянутых аналогов не решает вышеупомянутой проблемы.
Известно, что для решения проблемы несанкционированного разбора теплоносителя в систему теплоснабжения добавляют различные красители, например «Уранин А», придающий воде зеленый цвет, или «Родамин В» для придания воде красного цвета. Однако проведенные исследования показали, что изменение цвета воды лишь временно и незначительно снижает разбор теплоносителя. Кроме того, в этих случаях требуется применение дополнительных реагентов (биоцидов) для предотвращения биообрастания технических систем.
Известен биоцидный состав «Раффлезия», производства компании «Вектор» г.Челябинск, представляющий собой порошок, содержащий препараты йода в количестве 20-40%, как указано в открытых интернет-источниках (см. www.вектор2000.рф/products/ krasiteli-i-reagenty/reagenty-raffleziya). Высокое содержание препаратов йода обеспечивает бактерицидное действие, подавляет развитие патогенной микрофлоры и при этом придает оборотной воде специфический «медицинский» запах, который предотвращает несанкционированный разбор воды. Однако доступные источники не раскрывают состав упомянутого препарата.
В качестве наиболее близкого аналога, по наличию признаков, сходных с существенными признаками заявляемого средства, принят известный реагент «АТС-био», пр-ва ООО «Аквахим» г. Зверево, Ростовской области. Упомянутый реагент представляет собой порошкообразную смесь, содержащую соединения (соли) натрия и антисептики на основе йода, содержание которого составляет не менее 15%, как указано в открытых интернет-источниках и на этикетке продукции (http://aquakhim.ru/products/ats-bio и http://www.ecolaris.com/articles/view/ats-bio). Полный качественный и количественный состав реагента в открытых источниках не раскрывается.
Добавление «АТС-био» к оборотной воде препятствует биообрастанию коммуникаций и придает воде специфический «медицинский» запах, позволяющий снизить несанкционированный разбор теплоносителя.
На основании того, что для обработки систем закрытого теплоснабжения рекомендуют двукратное введение расчетного количества средства и повторную обработку через 5-14 дней, можно предположить о невысокой эффективности средства. При этом представленная в открытых источниках информация позволяет предположить, что средство «АТС-био» не влияет на очистку труб от отложений и подавленной микрофлоры. Для выполнения упомянутых операций в линейке средств АТС имеются специальные ингибиторы коррозии и средства для удаления накипи и отложений, внесение которых в оборотную воду повышает затраты на обслуживание системы.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка высокоэффективного и экономичного средства для обработки теплоносителя, обеспечивающего комплексное действие, обладающего высокой биоцидной активностью и позволяющего снизить несанкционированный разбор теплоносителя.
Раскрытие сущности изобретения
Поставленная задача решается тем, что биоцидное средство, содержащее, соединения натрия и препарат йода в качестве антисептика, согласно предлагаемому изобретению, в качестве препарата йода содержит формилтрийодид, а в качестве соединений натрия – смесь хлорида натрия и гидрокарбоната натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.
формилтрийодид - 20-50
натрия хлорид - 25-45
гидрокарбонат натрия - 25-45.
В отдельных случаях вышеупомянутый состав может включать добавку в виде органического красителя в количестве от 0,5 до 5 мас.ч.
Одним существенным отличием предлагаемого средства от ближайшего аналога является использование в качестве препарата йода – формилтрийодида.
Упомянутая форма йода, по сравнению с другими формами, характеризуется наиболее высокой стабильностью, что способствует увеличению срока службы реагента в оборотной воде. Формилтрийодид крайне медленно разлагается в воде тепловой сети с выделением йода, который способствует угнетению микрофлоры различного характера и при этом придает воде неприятный навязчивый запах «карболки» - водного раствора фенола. Специфический химический запах отпугивает население от использования воды в бытовых целях, что позволяет существенно снизить потери теплоносителя от несанкционированного разбора. Кроме того, специфический запах способствует быстрому обнаружению мест утечек в системе.
Предпочтительное количественное содержание формилтрийодида от 20 до 50%. Более низкое содержание препарата йода (менее 20%) нецелесообразно, т. к. снижается эффективность использования средства, что ведет к необходимости увеличения его расхода и частоты ввода в сеть теплоснабжения с целью достижения требуемых результатов.
Увеличение содержания формилтрийодида более 50% экономически нецелесообразно, т. к. существенно повышает стоимость конечного продукта без увеличения эффективности применения.
При всех вышеупомянутых достоинствах формилтрийодид имеет существенные недостатки: он склонен к слеживанию и комкованию, т. е. образованию твердых агломератов под действием влажности воздуха.
Благодаря использованию в качестве наполнителей хлорида натрия и гидрокарбоната натрия, отличающихся высокой гигроскопичностью, была решена упомянутая проблема комкования формилтрийодида и обеспечена стабильность порошкообразной формы средства.
При этом было подмечено, что упомянутые вещества, не только выполняют функцию антислеживателей, они также активизируют в растворе биоцидные свойства йода, способствуя подавлению роста клеток микроорганизмов и усиливая, за счет синергизма, общий дезинфицирующий эффект средства и эффективность подавления биообрастаний.
Вместе с тем, благодаря комплексному действию гидрокарбоната и хлорида натрия, использованных в составе средства в примерно равных пропорциях, был получен еще один технический результат, заключающийся в повышении степени очистки внутренних стенок труб от подавленной микрофлоры и различных отложений. Так, в процессе испытаний различных составов средства, было подмечено, что в указанном количественном соотношении эти вещества оказывают наибольшее размягчающее и разрыхляющее воздействие на отложения, имеющиеся на стенках трубопроводов, что способствует их дальнейшему вымыванию водой и повышению степени очистки трубопроводных коммуникаций.
В период действия реагента происходит определенное умягчение сетевой воды, что также положительно влияет на состояние труб и другого сетевого оборудования.
Таким образом, предложенная композиция с содержанием компонентов в указанных пределах обеспечивает комплексное воздействие на обрабатываемую воду, а именно:
- обеспечивает эффективное подавление отложений биологического характера, за счет своей высокой бактерицидной, альгицидной и фунгицидной активности, достигнутой за счет синергетического эффекта компонентов состава;
- позволяет существенно уменьшить потери теплоносителя за счет снижения несанкционированного разбора;
- обеспечивает возможность оперативного обнаружения мест утечек теплоносителя;
- в определенной степени снижает зависимость от систематического использования ингибиторов коррозии и специальных очищающих составов, что позволяет упростить и удешевить процесс обработки воды.
При этом средство является малотоксичным по отношению к организму человека, и при работе с ним предполагает обычные меры безопасности. Хлорид натрия (пищевая соль) и гидрокарбонат натрия (пищевая сода) наравне с водой всегда присутствовали в составе живых организмов. Формилтрийодид, входящий в состав средства, при добавлении последнего к воде разбавляется до малоопасных концентраций.
В отдельных случаях состав средства может включать добавку в виде органического красителя в количестве 0,5-5 мас.ч., что способствует усилению получаемого эффекта и дополнительному снижению несанкционированного водоразбора, т. к. у воды появляется цветной окрас дополнительно к неприятному запаху.
В качестве органических красителей может быть использована, в частности, динатриевая соль флуоресцеина (Уранин), придающая воде ярко-зеленый цвет, или краситель из группы аминоксантеновых пигментов (Родаминов). Упомянутые добавки являются безопасными для природы и человека и не загрязняют места утечек.
В этом случае предлагаемое средство не только выполняет функцию маркера утечек, но и позволяет идентифицировать принадлежность воды конкретной системе.
Средство предназначено для использования на предприятиях промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и энергетики.
На фигуре 1 приведена таблица предпочтительных составов средства.
Средство получают путем добавления формилтрийодида к смеси из хлорида натрия и гидрокарбоната натрия и их последующего смешивания.
Готовое средство представляет собой порошок от светло-желтого до темно-коричневого цвета, с характерным стойким запахом.
Реагент должен храниться в плотных полиэтиленовых пакетах, желательно светонепроницаемых, так как на свету происходит активное разложение йода. При соблюдении условий хранения состав стабилен в течение года, как минимум.
Первоначальный ввод средства в систему теплоснабжения осуществляют из расчета 10 г на 1 м3 воды, при повторной обработке количество добавляемого средства снижается до 3-5 г на 1м3 .
Высокая бактерицидная, альгицидная и фунгицидная активность средства в заявленных концентрациях, в отношении представителей бактерий, микроскопических плесневых грибков и одноклеточных водорослей подтверждается результатами лабораторных исследований.
Некоторые результаты исследований, проведенных в отношении отдельных составов, приведены в таблицах 2-4 в качестве показательных (см. фиг. 2 - 4).
Периодичность добавления средства к теплоносителю зависит от конкретных свойств используемой воды, степени зараженности системы патогенной микрофлорой, уровня потерь теплоносителя и фактического технического состояния тепловой системы в целом, т.е. отсутствия порывов, неплотностей, различных аварийных ситуаций.
В каждом конкретном случае частота и концентрация внесения средства определяются, исходя из поставленных задач, однако при этом максимальная доза не превышает 10 г/м3.
В среднем, введение средства производится один раз в 16-20 дней, что соответствует периодичности обновления теплоносителя.
Практическое использование средства показало резкое снижение уровня потерь теплоносителя при добавлении средства к воде. Благодаря тому, что средство придает воде стойкий специфический запах «карболки», сохраняющийся в сильно разбавленных водных растворах, у населения подавляется желание мыться теплоносителем, мыть им посуду или использовать в других бытовых целях.
Наличие запаха и цвета (в случае добавки красителя) позволяет быстро обнаружить места разгерметизации оборудования водяного тракта, что также снижает потери теплоносителя.
Средство эффективно в небольших количествах, совместимо с другими реагентами, полностью биоразлагаемо и не наносит ущерба природе.

Claims (3)
Hide Dependent

1. Биоцидное средство, содержащее соединения натрия и препарат йода в качестве антисептика, отличающееся тем, что в качестве препарата йода оно содержит формилтрийодид, а в качестве соединений натрия - смесь хлорида натрия и гидрокарбоната натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Формилтрийодид 20-50 натрия хлорид 25-45 гидрокарбонат натрия 25-45
2. Биоцидное средство по п. 1, отличающееся тем, что оно включает добавку органического красителя в количестве от 0,5 до 5 мас.ч.