WO2011045323A1 - Mittel zur klärung von hälterungswasser - Google Patents

Mittel zur klärung von hälterungswasser Download PDF

Info

Publication number
WO2011045323A1
WO2011045323A1 PCT/EP2010/065289 EP2010065289W WO2011045323A1 WO 2011045323 A1 WO2011045323 A1 WO 2011045323A1 EP 2010065289 W EP2010065289 W EP 2010065289W WO 2011045323 A1 WO2011045323 A1 WO 2011045323A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
agent
pac
polyaluminum
reaction
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/065289
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Ritter
Original Assignee
Tetra Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetra Gmbh filed Critical Tetra Gmbh
Publication of WO2011045323A1 publication Critical patent/WO2011045323A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment

Definitions

  • the present subject matter relates to a means for clarifying
  • the present subject matter relates to a means for clarifying maintenance water obtained by reacting a polyaluminum salt with a base.
  • Aquaterrarians may experience mineral and / or organic turbidity and massive biological turbidity of water, the latter usually being produced by mass development of plankton algae, the so-called water bloom. Such water turbidity can be easily and quickly eliminated by Fe 3+ and Al 3+ inorganic flocculants.
  • polyaluminum chloride (PAC) is used here.
  • a common empirical formula of PAC is 2 A1 (0H) 5 C1 ⁇ 2 H 2 0, where the actual chemical composition is significantly more complicated.
  • complex aluminum cations for example, the cation [Al 1 3 (O 4 ) (OH) 2 4 (H 2 O) 12 ] 7+ is characteristic of PAC and other polymeric aluminum salts.
  • Al (OH) 3 is formed from PAC by reaction with
  • Hydrogen carbonate (carbonate hardness) according to:
  • Al (OH) rapidly grows from very small units into large, loose and reticulate flocks
  • the large reticulated “Al (OH) 3" volcanic flakes include turbidity particles and can do so by sedimentation remove from the water body.
  • the PAC solution which is used here essentially, is characterized by the following properties:
  • Formation or flocculation may be delayed so long that unfavorable effects on aquatic animals are observed.
  • Damage eg to fish
  • Damage can be caused by adsorption of the polyaluminium cations on cell surfaces (eg on gill surfaces and other mucous membranes), followed by swelling and irritation reactions, as a result of which, among other things, a blockage is more important Mass transfer operations can result.
  • gill swelling increased secretion of mucus with blockage of the gill slats, and disruption and obstruction of oxygen uptake may occur on the gills.
  • In garden ponds for example due to the access of rainwater occasionally low carbonate hardness. With regard to aquariums, these relationships should be taken very seriously.
  • the object of the present invention was thus to provide a means for
  • One aspect of the subject matter of the present disclosure relates to
  • Agent for clarifying water supply the agent being obtainable by reaction of a polyaluminum salt with a base in aqueous solution.
  • Another aspect of the present disclosure relates to
  • the polyaluminium salt is selected from the group consisting of polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxo-sulphate chloride, silicate-containing polyaluminum salts, other polyaluminum salts, and mixtures thereof.
  • the base is selected from the group consisting of bicarbonate, acetate and mixtures thereof. According to a further embodiment of the abovementioned agent or of the abovementioned process, the base is selected from the group consisting of sodium bicarbonate, sodium acetate and mixtures thereof.
  • the polyaluminum salt and the base in a molar ratio, based on the cation charge, of between 1: 1 and 1: 5, preferably between 1: 1 and 1 : 2 used.
  • the reaction of the mixture takes place for between 5 min and 120 min, preferably for between 7 min and 100 min, and particularly preferably for between 10 min and 30 min.
  • the agent contains Al (OH) 3 , wherein the Al (OH) 3 is preferably present as a hydrophilic colloid in the form of a colloidal solution or a sol or in the form of a gel.
  • the agent contains no damaging polyaluminum cations.
  • the agent has a pH of between 5 and 8, preferably between 6 and 7.
  • the agent is long-term stable and does not flock out.
  • the agent is gel-shaped.
  • the agent is powdery.
  • the keeping water contains living aquatic animals selected from the group consisting of fish, amphibians and invertebrates.
  • the clarification of the holding water is effected by a flocculation reaction of the agent with the components of the holding water to be clarified when added to the holding water.
  • the agent further comprises at least one of the compounds selected from the group consisting of phosphate-containing compounds and silicate-containing compounds.
  • the agent further comprises at least one of the components selected from the group consisting of (NaH 2 PO 2 + Na 2 HPO 2 ), sodium silicate and polysilicic acid.
  • Another aspect of the subject matter of the present disclosure relates to the use of the above-mentioned means for clarifying water supply by adding the agent to the holding water.
  • holding water refers to water used in containment systems such as garden ponds, aquariums or aquaterraries, and thus typically living aquatic animals, such as fish, amphibians, or aquatic animals, are present in the holding water Invertebrates
  • the agent according to the invention can be used both in fresh water and in salt water or seawater.
  • reaction means contacting polyaluminum salts with a suitable base, especially in aqueous solution, for a certain period of time.
  • Polyaluminum salts are understood to mean all aluminum-containing salts which contain polymeric aluminum cations (polyaluminium cations) in aqueous solution in aqueous solution. Common to all polyaluminum salts is that they may result from the reaction of monomeric aluminum salts, eg AICl 3 or Al 2 (SO 4 ) 3 , or mixtures of these aluminum salts with alumina or aluminum hydroxide. Polyaluminum chloride (PAC) can also be prepared by reaction of hydrochloric acid with aluminum hydroxide.
  • PAC polyaluminum chloride
  • the present invention is based on the surprising discovery that the reaction of a polyaluminum salt with a base does not directly lead to a flocculation of Al (OH) 3 flakes.
  • Holding water is suitable, since a flocculation reaction actually occurs only when added to the clarified water retention.
  • Maintenance water can include the following steps:
  • the aluminum salt may be prepared according to a
  • Embodiment presented e.g. in the form of an aqueous solution, and the base of this solution are added.
  • the base may be presented, e.g. in the form of an aqueous solution, and the polyaluminum salt is added to this solution.
  • Aqueous solutions of the polyaluminum salt and / or the base may, in one embodiment, be prepared in demineralized water, e.g. Aqua Demin, to be provided.
  • demineralized water e.g. Aqua Demin
  • aqueous solutions of the polyaluminum salt and / or the base may be provided in tap water.
  • the aqueous solutions of the polyaluminum salt and / or the base are not provided in holding water.
  • polyaluminum salt e.g., PAC
  • a colloidal, long-term stable solution of relatively small hydrophilic Al (OH) particles is present.
  • a colloidal solution is understood to be a solution in which small mobile particles, in this case for example Al (OH) 3 , are homogeneously distributed, the particles being present in the order of magnitude of about 1 nm to about 10 ⁇ m.
  • hydrophilic colloid particles have a strong tendency to adsorb water molecules, they form large, water-saturated, wide-meshed scaffolds, which enables them to form so-called superstructures. This can result in sols or even gels, which are a special type of superstructure, which can arise through increasing cross-linking of colloidal particles in solution via brine.
  • the means thus available leads with to be clarified Keeping water, which is clouded eg by algae, immediately flocculates the substances to be clarified (eg algae) and to a more extensive water treatment, as this is known, for example, in treatment with directly added to the water supply PAC solutions.
  • the colloidal solution of Al (OH) 3 - or the resulting sols or gels obtained from the deprotonation of the polyaluminium cations - does not have the disadvantages described above when added to the water for keeping water.
  • Embodiment is that this contains no, under certain further conditions damaging polyaluminium cations more or only very low concentrations of reacted polyaluminium cations. All or most of the polyaluminum cations initially present in the polyaluminum salt can be eliminated by the reaction of a base with the polyaluminum salt. Thus, in one embodiment, the present agent no longer contains any or almost no undesirable polyaluminium cations due to the chemical reaction and the prevailing chemical end conditions. In one embodiment, the polyaluminium cations in the presently described composition are present at a concentration of between 0.03 and 3 ⁇ g / ml. Thus, using the present means for clarifying holding water according to one embodiment, there can be no delays in the flocculation reaction and / or no damaging effects from polyaluminum cations.
  • the polyaluminum salt may be, for example, polyaluminum chloride
  • PAC polyaluminum salts
  • PAC polyaluminium chloride
  • other polyaluminum salts e.g. Polyaluminum hydroxo-sulphate chloride, siliceous polyaluminum salts, and mixtures thereof.
  • the polyaluminium salt used is the polyaluminium chloride (PAC) described in more detail.
  • Polyaluminum salt can be used.
  • hydrogen carbonate (HCO 3 ⁇ ) or acetate (CH 3 COO) can be used advantageously.
  • sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) and / or sodium acetate (NaCH 3 COO) are used.
  • mixtures of different bases for example mixtures of bicarbonate and acetate or mixtures of their sodium salts.
  • Polyaluminum salt and the base in a molar ratio of between 1: 1 (for example, in a polyaluminum salt having the empirical formula A1 2 (0H) 5 C1) and 1: 5, more preferably used of between 1: 1 and 1: 2.
  • one mole of base is added at equimolar base addition per positive charge of the polyaluminium cations, at a molar ratio of 1: 2 corresponding to 2 moles of the base, etc.
  • B is preferably selected from the group consisting of HC0 3 " , CH 3 COO or a mixture of HC0 3 " and CH 3 COO.
  • equimolar amounts wherein the molar amount of the base refers to the cation charge, it is also possible to use bases in excess, for example in the molar ratios: (1: 2 - 5) according to:
  • B is preferably selected from the group consisting of HCO 3 " , CH 3 COO " or a mixture of HCO 3 " and CH 3 COO.
  • the base (here, for example, "B") is employed in an amount equimolar to the charge of the polyaluminium cations, such as:
  • Base is made in one embodiment for more than 5 minutes.
  • the reaction time is not more than 120 minutes.
  • the reaction takes place for between 7 and 100 minutes.
  • the reaction takes place for between 10 and 30 minutes.
  • An advantage of the presently described composition is that it is long-term stable and does not flocculate, as long as it is not added to the holding water to be clarified.
  • Another advantage of the agent described herein is its pH in aqueous solution in the range of between 5 to 8, preferably from 6 to 7. Since container water preferably also have a pH in the above ranges are thus by Addition of this agent causes no pH changes in the treatment water to be treated.
  • the PAC solutions which are added according to the prior art directly to the holding water to be clarified, however, have pH values of between 3 and 4.
  • Another advantageous effect of the pH of the agent described here is, In these pH ranges, strong deprotonation of the polyaluminum cations typical of polyaluminum salts takes place.
  • Turbidity causing substances, compounds and particles are eliminated even better and far more than is known by the direct addition of polyaluminum chloride. It is possible, for example, to include flocculation of planktonic algae, protozoa, plankton organisms, bacteria, fungi, etc. Furthermore, the clarification of the preservation water can take place by flocculation of inorganic and organic turbidity particles, but also by coloring substances (humic substances, yellowing agents, tannins or dyes). Adsorptive chemical species bound to the Al (OH) 3 precipitate, such as phosphates and transition metals, are also flocculated.
  • the agent described herein may be used to clarify
  • Holding water can be used.
  • the agent for this purpose can be added to the holding water to be clarified.
  • Hält ceremoniesswasser takes place a flocculation reaction.
  • This flocculation reaction is carried out, e.g. by reaction of the agent with the components of the holding water to be clarified.
  • this flocculation reaction is considered to be the physical inclusion of the components of the holding water to be clarified.
  • PAC polyaluminum chloride
  • the PAC composition used here by way of example in each case corresponds to the one already described in the prior art (for their properties, see above).
  • the principle described herein applies analogously - and with respect to the composition of various monomeric and polymeric aluminum cations - for other polymeric aluminum salts, such as polyaluminum-hydroxo-sulphate chloride and any polyaluminum salts or preparations with other anions, eg also for silicate - containing versions.
  • the invention therefore includes without limitation the Using PAC also the use of other polyaluminium salts. These are typically of analogous composition and contain substantially identical polyaluminium cations in aqueous solution.
  • the water used in a basic experiment has a pH
  • This reaction mixture of the basic experiment is then mixed with an algae culture. This results in flocculation of the algae, the formation of large and voluminous flocs and particularly good water clarification very quickly (for example already after 20 to 60 minutes).
  • the quality of the water purification is identical to even more effective compared to the previously known effect with direct addition of PAC to be clarified water.
  • water (tap water or preferably demineralized water) is divided into 2 x 500 ml;
  • the amount of PAC calculated from the aquarium volume and the planned PAC dosage (eg 1 ND, 0.5 ND or 0.25 ND) is dissolved in the first 500 ml;
  • the amount of base equivalent to the PAC amount (eg HC0 3 ⁇ and / or CH 3 COO " ) is dissolved in the second 500 ml of water and added with stirring to the PAC solution;
  • the reacted solution (1 liter) is added to the aquarium water.
  • reaction solutions can be made with always the same amount of PACs and bases (in the desired molar ratio, respectively) - in e.g. 1 1 and then add the calculated volume (volume) of reacted reaction solution to the holding water for the respective aquarium volume.
  • the 10-fold amount of water, in this case garden pond water, can be clarified by adding the means obtained (for example 1 m 3, 2 m 3 or 4 m 3).
  • bases e.g. Hydrogen carbonate, but also acetate, for example in the form of its sodium salts, also produce more concentrated colloidal solutions of aluminum hydroxide, which are stable for long periods without flocculation and which can crosslink to form sols or gels.
  • the PAC quantities used and the selected dosage are defined by the planned treatment volumes of maintenance water.
  • Exemplary PAC levels and resulting dosing in the maintenance water are listed in the following Table 1. For each PAC amount, the molar amount of [A1 2 (0H) 5] C1 was calculated, since this results in the required amounts of bases.
  • the agent described herein can thus also be metered higher (for example, 2 ND), so that even the clarification of caging water with extremely strong algal blooms without toxic side effects on aquatic animals is possible.
  • Example 4 Composition of PAC and sodium bicarbonate (NaHC0 3 )
  • PAC sodium bicarbonate
  • NaHC0 3 sodium bicarbonate
  • Example 5 Composition of PAC and sodium acetate (CH 3 COONa ⁇ 3 H 2 0 or "NaOAc ⁇ 3 H 2 0")
  • NaHC0 3 can also be used for very small carbonate hardnesses, eg KH ⁇ 2 ° dH, and also lead to flocculation reactions very rapidly (eg already after 20-60 minutes) and cause good water clarification. These reaction mixtures of PAC and NaHC0 3 are well tolerated by cold-water fish and tropical fish even at low carbonate hardnesses, KH ⁇ 2 ° dH.
  • Example 6 Composition of PAC and sodium acetate (CH 3 COONa ⁇ 3 H 2 0 or "NaOAc ⁇ 3 H 2 0") and sodium bicarbonate (NaHC0 3 )
  • This agent combines the advantages of the agents mentioned in Examples 4 and 5.
  • the agent is characterized according to Example 6 by very good fish tolerance and a high stability of the solution, a very good flocculation in the holding water and by an effective water treatment.
  • Reaction mixtures of PAC with sodium acetate can furthermore be prepared so highly concentrated that even with 1 liter a sufficiently high treatment volume can be achieved so that use as a concentrated finished product, e.g. to clarify aquarium or garden pond water, can be produced.
  • the reaction mixtures e.g. thickened, clear to slightly cloudy liquids or solidified gels are obtained.
  • clear liquid to higher viscous solutions are the abovementioned agents G, H, I and J.
  • the means G and H the preparation of a product with a volume of 100 ml and a range of 200 liters (for example for aquarium water).
  • the agent I allows e.g. the production of a product with a volume of 500 ml and a range of 2,000 - 4,000 liters (for example for garden pond water) or the production of a product with a volume of 100 ml and a range of 400 - 800 liters (for example for aquarium water).
  • the mixture solidifies immediately after the addition of the components and solidifies to a clear gel
  • Form dosage units and use them very well for clarifying maintenance water e.g. 100 ml gel for 400 - 800 1 holding water.
  • the solid gel slowly dissolves in the water and produces good flocculation and water clarification in carbonate hardnesses of 4 - 10 ° dH.
  • the solid gels of the agents L and M can be formed and e.g. divided into small dosing units and are very well suited for both large aquariums and garden ponds, e.g. 100 ml gel for 1,000 to 2,000 l (e.g., aquarium water), or 500 ml gel for 5,000 to 10,000 l (e.g., garden pond water).
  • the gels slowly dissolve in the conditioning water to be treated and produce good flocculation and water clarification, e.g. in carbonate gardens in the holding water of 4 - 10 ° dH.
  • powdered dry preparations can also be obtained.
  • [A1 2 (0H) 5 C1] which can not be dried without decomposition, (HCl elimination and formation of non-reactive Al (OH) 3
  • the solidified gels according to the means Dry (K) - (M) to white solids Powdered products are soluble in water and produce good flocculation and water clarification.
  • agents described herein can be used according to a
  • Embodiment further contain further additives with special functions.
  • two aspects of water purification with the described agent play an additional role in water chemistry: the reduction of phosphate by coprecipitation and Al 3+ residual concentrations.
  • Phosphates in the suspension s water can be reduced by co-precipitation of Al (OH) 3 .
  • OH Al
  • aquatic animals need a minimal concentration of phosphate to maintain their lives, it may be useful and useful to carry out the water treatment phosphate-neutrally. This can be achieved, for example, by adding the required amount of (NaH 2 PO 2 + Na 2 HPO 2 ) to the above-described reaction mixtures before they are used in the holding water to be clarified.
  • the amount of added phosphate is based on the maximum treatment volume (eg 1000 l) and the phosphate precipitation capacity of the respective reaction mixture.
  • the phosphate mixture can be added, for example at a maximum treatment volume of 1000 l, before application to a phosphate amount of 1000 ⁇ 0.5 mg, ie 500 mg.
  • the proportions to be used for each particular case result from the phosphate adsorption or phosphate elimination per treatment and the maximum treatment volume of the reaction mixture.
  • the agent described herein further comprises polysilicic acid (H 2 Si0 4 ) to minimize Al 3+ residual concentrations.
  • polysilicic acid H 2 Si0 4
  • This innocuous, completely non-toxic residual concentration of [Al (OH) 4 ] ⁇ is in natural systems, for example by adsorption, humic substances and the presence of dissolved silicate over time reduced.
  • the agents used herein for flocculation and water clarification are further enriched in polysilicic acid to promote the subsequent formation of alumino silicates which equilibrate in water with lower Al 3+ residual concentrations in the containment system.
  • the residual aluminum contents (Al 3+ ) could reach 0.5 mg / l (18.5 ⁇ / l), for example.
  • the addition of 9.3 ⁇ / l H 4 S1O 4 (0.9 mg / l), for example in the form of sodium silicate may be sufficient.
  • the agent described herein could further comprise 0.9 mg / l H 4 SIO 4 and, for example, at a maximum treatment volume of 1000 L, contain 900 mg of added EL 2 SiO 2 , eg in the form of sodium silicate.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

Angegeben wird ein Mittel zur Klärung von Hälterungswasser, wobei das Mittel durch Reaktion eines Polyaluminiumsalzes mit einer Base in wässriger Lösung erhältlich ist. Das Hälterungswasser kann dabei lebende Wassertiere enthalten, die durch Wasserklärung mittels des neuartigen Mittels nicht geschädigt werden.

Description

MITTEL ZUR KLÄRUNG VON HÄLTERUNGSWASSER
[0001] Der vorliegende Gegenstand betrifft ein Mittel zur Klärung von
Hälterungswasser. Insbesondere betrifft der vorliegende Gegenstand ein Mittel zur Klärung von Hälterungswasser, welches durch Reaktion eines Polyaluminiumsalzes mit einer Base erhalten wird.
HINTERGRUND
[0002] In biologischen Hälterungs Systemen, z.B. Gartenteichen, Aquarien oder
Aquaterrarien kann es zu mineralischen und/oder organischen Trübungen bis hin zu massiven biologischen Wassertrübungen kommen, wobei letztere in der Regel durch Massenentwicklung von Planktonalgen, die sogenannte Wasserblüte, erzeugt werden. Solche Wassertrübungen können einfach und schnell durch anorganische Flockungsmittel auf Fe3+- und Al3+-Basis beseitigt werden. Insbesondere Polyaluminiumchlorid (PAC) wird hierbei eingesetzt.
[0003] Eine gängige empirische Formel von PAC ist A12(0H)5C1 · 2 H20, wobei die tatsächliche chemische Zusammensetzung deutlich komplizierter ist. Neben weiteren höherpolymeren, komplexen Aluminiumkationen ist zum Beispiel das Kation [Al13(04)(OH)24(H20)12]7+ charakteristisch für PAC und andere polymere Aluminiums alze .
[0004] Mit der bereits höherpolymeren Struktur reagiert PAC nach Zusatz zu
Wasser bei pH- Werten über 6 - 7 und bei Vorhandensein von mindestens 2 - 4 °dH durch Deprotonierung rasch zu ungeladenem Aluminiumhydroxid (Al(OH)3).
[0005] Al(OH)3 bildet sich dabei aus PAC durch Reaktion mit
Hydrogencarbonat (Karbonathärte) nach:
[A12(0H)5(H20)]C1 + HC03 " -> "Al2(OH)6" + Cl" + H20 + C02 oder formal aus dem (Al13) - Polyaluminiumkation nach:
[Al1304(OH)24(H20)i2] /+ + 7 Cr + 7 HC03 " ^ "[Al1304(OH)31(H20)5]" + 7 C02 + 7 H20 + 7 C1"
[0006] Dieses„Al(OH) " wächst aus sehr kleinen Einheiten schnell zu großen, lockeren und netzartigen Verbänden bzw. Flocken heran. Die großen netzartigen, voluminösen„Al(OH)3" -Flocken schließen Trübungspartikel ein und können diese durch Sedimentation aus dem Wasserkörper beseitigen.
[0007] Bereits „ausgewachsene", ausgeflockte Al(OH)3 -Flocken sind nicht mehr zur Einschlussflockung fähig. Trübungspartikel können somit ausschließlich dann geklärt werden, wenn der Flockenbildungsprozess im zu klärenden Wasser stattfindet. Daher ist es üblich, eine bestimmte Menge an konzentriertem oder vorverdünntem PAC direkt unter gutem Vermischen dem zu klärenden Hälterungswasser (üblicherweise Gartenteichwasser) zuzusetzen.
[0008] Die PAC-Lösung, die hierbei im Wesentlichen zum Einsatz kommt, zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Summenformel: A12(0H)5C1 - 2 - 3 H20
Farbe: farblos;
Dichte: 1,35 g/cm3
Gehalt: 23,5% A1203 (317 g/1); 6,22 Mol/1 Al3+ (167,8g/l) pH-Wert: 3,0
[0009] Zur Klärung von Gartenteichwasser werden dabei üblicherweise folgende Dosierungen eingesetzt, wobei„ND" für die empfohlene Normaldosierung steht:
1 ND: 500 ml PAC pro 10.000 1
0,50 ND: 250 ml PAC pro 10.000 1
0,25 ND: 125 ml PAC pro 10.000 1 Daraus resultieren nach Zugabe der PAC-Lösungen Al3+ - Konzentrationen im Hälterungswasser, wie Gartenteichwasser, in Abhängigkeit der Dosierungen von:
1 ND: 0,31 mMol Al3+/1 (8,4 mg/1)
0,50 ND: 0,156 mMol Al3+/1 (4,2 mg/1)
0,25 ND: 0,078 mMol Al3+/1 (2, 1 mg/1)
[0010] Wegen der zu Grunde liegenden chemischen Prozesse existieren jedoch bei der Wasserklärung mit PAC-Lösungen folgende systemimmanente Probleme. Die Deprotonierung der in PAC-Lösungen vorhandenen Polyaluminiumkationen erfordert zum einen die Anwesenheit einer Mindestkonzentration an Basen im zu klärenden Wasser. Diese Basen werden im Zuge der Deprotonierungsreaktion verbraucht und somit dem zu klärenden Hälterungswasser entzogen. Typischerweise betrifft diese Reaktion vor allem das im Hälterungswasser enthaltene Hydrogenkarbonat (HC03 ~).
[0011] Da die kombinierten Deprotonierungs- und besonders
Polymerisationsreaktionen der Polyaluminiumkationen einige Zeit benötigen, um ungeladenes, chemisch neutrales Aluminiumhydroxid zu bilden, können Wassertiere zudem eine gewisse Zeit den noch nicht abreagierten Polyaluminiumkationen ausgesetzt sein, was grundsätzlich vermieden werden sollte. Die Zeitspanne zwischen dem Zusatz der PAC-Lösung zu dem zu klärenden Hälterungswasser und der Bildung von chemisch neutralem biologisch unbedenklichem Al(OH)3 ist dabei unter anderem abhängig von:
- der vorherrschenden Karbonathärte bzw. der HC03 " -Konzentration (bei einer Karbonathärte von <2°dH ist die Bildung von Al(OH) stark verzögert); und
- der Intensität und Gründlichkeit der Vermischung der PAC-Lösung mit dem Hälterungswasser.
[0012] Bei zu niedriger Karbonathärte (z.B. <2 °dH) kann die Al(OH)3-
Bildung bzw. -Ausflockung so lange verzögert sein, dass ungünstige Effekte an Wassertieren beobachtet werden. Es können Schäden, z.B. an Fischen, durch Adsorption der Polyaluminiumkationen an Zelloberflächen (z.B. an Kiemenoberflächen und an anderen Schleimhäuten), mit nachfolgender Schwellungsund Reizungsreaktion entstehen, wodurch unter anderem z.B. eine Blockade wichtiger Stoffaustauschvorgänge resultieren kann. Bei Fischen können z.B. an den Kiemen Kiemenschwellungen, eine erhöhte Schleimabsonderung mit Verstopfung der Kiemenlamellen und eine Störung und Behinderung der Sauerstoffaufnahme auftreten. In Gartenteichen findet man zum Beispiel aufgrund des Zutrittes von Regenwasser gelegentlich niedrige Karbonathärten. In Bezug auf Aquarien ist auf diese Zusammenhänge ganz besonders zu achten. Karbonathärten in Aquarien reichen üblicherweise nicht für eine zufriedenstellende Anwendung aus, da tropische Zierfische äußerst empfindlich auf die Zudosierung von PAC-Lösungen reagieren. Für diese höhere Empfindlichkeit könnte die im Aquarium manchmal höhere Wassertemperatur, die möglicherweise höhere Stoffwechselrate der tropischen Zierfische und unter Umständen ein höherer Sauerstoffbedarf dieser Fische eine Ursache sein, zumal der Sauerstoffgehalt in warmem Wasser (z.B. bei 25 °C) deutlich geringer sein kann als in Teichwasser (z.B. bei 15 -20 °C).
[0013] Bislang wird versucht, die Karbonathärte im zu klärenden
Hälterungswasser durch Zugabe von Natriumhydrogencarbonat (NaHC03) vor der Behandlung mit PAC künstlich zu erhöhen. Diese Maßnahme reicht jedoch nicht aus, um unerwünschte, durch direkt zudosiertes PAC verursachte Reaktionen oder Irritationen auszuschließen, da auch bei Karbonathärten zwischen 4 und 6 °dH die Reaktion der in PAC vorhandenen Polyaluminiumkationen zu chemisch neutralem Al(OH) einige Minuten bis sogar hin zu Stunden dauern kann.
[0014] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, ein Mittel zur
Klärung von Hälterungswasser zur Verfügung zu stellen, mit welchem unter anderem die folgenden Nachteile der bisher zur Wasserklärung eingesetzten Mittel vermieden werden können:
- Bedarf einer Mindestkarbonathärte im zu klärenden Hälterungswasser;
- Verbrauch der Karbonathärte des zu klärenden Hälterungswassers;
- Verzögerung der Flockungsreaktion;
- Anwesenheit von Polyaluminiumkationen solange, bis die Bildung von Al(OH)3 abgeschlossen ist.
- Negative Auswirkungen von Polyaluminiumkationen und potentielle Schädigung von Wassertieren insbesondere im Aquarium. KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0015] In Anbetracht des oben genannten wird vorliegend ein Mittel zur
Klärung von Hälterungswasser gemäß Anspruch 1 und 8, bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Klärung von Hälterungswasser gemäß Anspruch 2 und die Verwendung solcher Mittel gemäß Anspruch 17 beschrieben.
[0016] Weitere Aspekte, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
[0017] Ein Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung betrifft ein
Mittel zur Klärung von Hälterungswasser, wobei das Mittel durch Reaktion eines Polyaluminiumsalzes mit einer Base in wässriger Lösung erhältlich ist.
[0018] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Klärung von Hälterungswasser, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines Polyaluminiumsalzes,
- Bereitstellen einer Base,
- Zusammenfügen des Polyaluminiumsalzes und der Base in wässriger Lösung, und
- Reaktion der Mischung.
[0019] Gemäß einer Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens ist das Polyaluminiumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyaluminiumchlorid, Polyaluminium-hydroxo-sulfat-chlorid, silikat- haltigen Polyaluminiumsalzen, anderen Polyaluminiumsalzen, und Mischungen davon.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens ist die Base ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Hydrogencarbonat, Acetat und Mischungen davon. [0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens ist die Base ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydrogencarbonat, Natriumacetat und Mischungen davon.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens werden das Polyaluminiumsalz und die Base in einem Molverhältnis, bezogen auf die Kationenladung, von zwischen 1: 1 und 1:5, vorzugsweise von zwischen 1: 1 und 1:2 eingesetzt.
[0023] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens erfolgt die Reaktion der Mischung für zwischen 5 min und 120 min, vorzugsweise für zwischen 7 min und 100 min, und besonders bevorzugt für zwischen 10 min und 30 min.
[0024] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels enthält das Mittel Al(OH)3, wobei das Al(OH)3 vorzugsweise als hydrophiles Kolloid in Form einer kolloidalen Lösung oder eines Sols oder in Form eines Gels vorliegt.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens enthält das Mittel keine schädigenden Polyaluminiumkationen .
[0026] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens weist das Mittel einen pH- Wert von zwischen 5 und 8, vorzugsweise zwischen 6 und 7 auf.
[0027] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens ist das Mittel langzeitstabil und flockt nicht aus.
[0028] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens ist das Mittel gelförmig.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens ist das Mittel pulverförmig. [0030] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels bzw. des oben genannten Verfahrens enthält das Hälterungswasser lebende Wassertiere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fischen, Amphibien und Invertebraten.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels wird die Klärung des Hälterungswassers durch eine Ausflockungsreaktion des Mittels mit den zu klärenden Komponenten des Hälterungswassers bei Zugabe zum Hälterungswasser bewirkt.
[0032] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels umfasst das Mittel des Weiteren mindestens eine der Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphat-haltigen Verbindungen und Silikat-haltigen Verbindungen.
[0033] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Mittels umfasst das Mittel des Weiteren mindestens eine der Komponenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (NaH2P02 + Na2HP02), Natriumsilikat und Polykieselsäure.
[0034] Ein weiterer Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung betrifft die Verwendung des oben genannten Mittels zur Klärung von Hälterungswasser, indem das Mittel dem Hälterungswasser zugegeben wird.
[0035] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der oben genannten
Verwendung erfolgt bei Zugabe des Mittels zum Hälterungswasser eine Ausflockungsreaktion.
[0036] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der oben genannten
Verwendung erfolgt die Ausflockungsreaktion durch Reaktion des Mittels mit den zu klärenden Komponenten im Hälterungswasser. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0037] Der Begriff „Hälterungswasser", wie er in dieser Offenbarung verwendet ist, bezieht sich auf Wasser, welches in Hälterungssystemen wie z.B. Gartenteichen, Aquarien oder Aquaterrarien eingesetzt wird. Typischerweise befinden sich somit im Hälterungswassser lebende Wassertiere, wie z.B. Fische, Amphibien oder Invertebraten. Die erfindungsgemäße Mittel ist dabei sowohl in Süßwasser als auch in Salzwasser bzw. Meerwasser einsetzbar.
[0038] Unter dem Begriff„Reaktion", wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, versteht man das Inkontaktbringen von Polyaluminiumsalzen mit einer geeigneten Base, insbesondere in wässriger Lösung, für eine bestimmte Zeitdauer.
[0039] Wie bereits oben beschrieben, war nach dem Stand der Technik davon auszugehen, dass jede Reaktion von Polyaluminiumsalzen (z.B. PAC) mit einer Base (z.B. Hydrogencarbonat) im Wasser zu einer Bildung von Al(OH)3-Flocken führen würde.
[0040] Unter Polyaluminiumsalzen werden dabei alle aluminiumhaltigen Salze verstanden, welche im flüssigen Rohstoff in wässriger Lösung polymere Aluminiumkationen (Polyaluminiumkationen) enthalten. Gemeinsam ist allen Polyaluminiumsalzen, dass sie aus der Reaktion von monomeren Aluminiumsalzen, z.B. AICI3 oder A12(S04)3, oder Gemischen dieser Aluminiumsalze mit Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid hervorgehen können. Polyaluminiumchlorid (PAC) kann auch durch Reaktion von Salzsäure mit Aluminiumhydroxid hergestellt werden.
[0041] Die vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Erkenntnis, dass die Reaktion eines Polyaluminiumsalzes mit einer Base nicht unmittelbar zu einer Ausflockung von Al(OH)3-Flocken führt.
[0042] Vielmehr zeigt sich, dass ein solches Mittel zur Klärung von
Hälterungswasser geeignet ist, da eine Ausflockungsreaktion tatsächlich erst bei Zugabe zum zu klärenden Hälterungswasser auftritt. [0043] Ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Klärung von
Hälterungswasser kann folgende Schritte umfassen:
Bereitstellen eines Polyaluminiumsalzes,
Bereitstellen einer Base,
Zusammenfügen des Polyaluminiumsalzes und der Base in wässriger Lösung, und Reaktion der Mischung.
[0044] Bei dem Herstellungsverfahren kann das Aluminiumsalz gemäß einer
Ausführungsform vorgelegt werden, z.B. in Form einer wässrigen Lösung, und die Base dieser Lösung zugegeben werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Base vorgelegt werden, z.B. in Form einer wässrigen Lösung, und das Polyaluminiumsalz zu dieser Lösung zugegeben werden.
[0045] Wässrige Lösungen des Polyaluminiumsalzes und/oder der Base können gemäß einer Ausführungsform in demineralisiertem Wasser, z.B. Aqua Demin, bereitgestellt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform können wässrige Lösungen des Polyaluminiumsalzes und/oder der Base in Leitungswasser bereitgestellt werden. Die wässrigen Lösungen des Polyaluminiumsalzes und/oder der Base werden nicht in Hälterungswasser bereitgestellt.
[0046] Die im Polyaluminiumsalz (z.B. PAC) enthaltenen
Polyaluminiumkationen reagieren mit einer Base (z.B. Hydrogencarbonat, HC03 ~) gemäß oben genannter Reaktionsgleichung bereits zu polymeren Al(OH)3 - Teilchen, ohne jedoch Al(OH)3 -Flocken zu erzeugen. Eine mögliche Erklärung für dieses Phänomen ist, dass eine kolloidale, langzeitstabile Lösung von relativ kleinen hydrophilen Al(OH) - Teilchen vorliegt. Unter einer kolloidalen Lösung wird dabei eine Lösung verstanden, in welcher kleine bewegliche Teilchen, hier z.B. Al(OH)3, homogen verteilt sind, wobei die Teilchen in einer Größenordnung von ca. 1 nm bis ca. 10 μιη vorliegen. Da hydrophile Kolloidpartikel ein großes Bestreben haben, Wassermoleküle zu adsorbieren, bilden sie große, von Wasser durchtränkte, weitmaschige Gerüste, was sie dazu befähigt, sog. Überstrukturen auszubilden. Daraus können Sole oder sogar Gele resultieren, die eine besondere Art dieser Überstrukturen darstellen, die durch eine zunehmende Vernetzung von Kolloidpartikeln in Lösung über Sole entstehen können. Das so erhältliche Mittel führt mit zu klärendem Hälterungswasser, welches z.B. durch Algen getrübt ist, sofort zu einer Ausflockung der zu klärenden Substanzen (z.B. Algen) und zu einer weiterreichenden Wasserklärung, als dies z.B. bei Behandlung mit direkt zum Hälterungswasser zudosierten PAC-Lösungen bekannt ist. Die durch die Deprotonierung der Polyaluminiumkationen erhaltene kolloidale Lösung von Al(OH)3 - bzw. die daraus resultierenden Sole oder Gele - weist die oben beschriebenen Nachteile bei Zugabe zum Hälterungswasser hingegen nicht auf.
[0047] Ein Vorteil des vorliegend beschriebenen Mittels gemäß einer
Ausführungsform ist, dass dieses keine, unter bestimmten weiteren Voraussetzungen schädigenden Polyaluminiumkationen mehr enthält oder nur noch sehr geringe Konzentrationen an abreagierten Polyaluminiumkationen. Sämtliche oder der größte Teil der Polyaluminiumkationen, welche zu Beginn in dem Polyaluminiumsalz vorliegen, können durch die Reaktion einer Base mit dem Polyaluminiumsalz eliminiert werden. Somit enthält das vorliegende Mittel gemäß einer Ausführungsform aufgrund der chemischen Reaktion und der vorherrschenden chemischen Endbedingungen keine oder fast keine unerwünschten Polyaluminiumkationen mehr. Gemäß einer Ausführungsform liegen die Polyaluminiumkationen im vorliegend beschriebenen Mittel in einer Konzentration von zwischen 0,03 und 3 μg/ml vor. Somit können bei Verwendung des vorliegenden Mittels zur Klärung von Hälterungswasser gemäß einer Ausführungsform keine Verzögerungen der Flockungsreaktion und/oder keine schädigenden Wirkungen durch Polyaluminiumkationen auftreten.
[0048] Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Mittels ist, dass dieses bei
Verwendung zur Klärung von Hälterungswasser diesem Hälterungswasser keine Basen, insbesondere kein Hydrogenkarbonat (HC03 ~), bei der Bildung von Al(OH)3 mehr entzieht, da die dafür zu Grunde liegende Reaktion bereits vor Zugabe zum Hälterungswasser durch die Reaktion des Polyaluminiumsalzes mit einer Base erfolgt ist. Somit sind bei Einsatz des vorliegenden Mittels gemäß einer Ausführungsform keine Anforderungen an die tatsächliche Karbonathärte des zu klärenden Hälterungswassers mehr gestellt. Dies ermöglicht den Einsatz des vorliegenden Mittels in einem breiten Spektrum an Hälterungswässern. Somit ist eine Verwendung des vorliegenden Mittels gemäß einer Ausführungsform zur Klärung von Hälterungswasser beispielsweise in Gartenteichen, Aquarien und Aquaterrarien unabhängig von dessen jeweiliger Karbonathärte möglich.
[0049] Das Polyaluminiumsalz kann dabei zum Beispiel Polyaluminiumchlorid
(PAC) als auch andere Polyaluminiumsalze umfassen, wie z.B. Polyaluminium- hydroxo-sulfat-chlorid, silikathaltige Polyaluminiumsalze, und Mischungen davon. In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Polyaluminiumsalz das näher beschriebene Polyaluminiumchlorid (PAC) eingesetzt.
[0050] Verschiedene Basen können bei der Reaktion mit dem
Polyaluminiumsalz eingesetzt werden. Insbesondere Hydrogencarbonat (HC03 ~)oder Acetat (CH3COO ) können dabei vorteilhaft verwendet werden. Vorzugsweise kommen dabei Natriumhydrogencarbonat (NaHC03) und/oder Natriumacetat (NaCH3COO) zum Einsatz. Darüber hinaus können auch Mischungen verschiedener Basen eingesetzt werden, wie z.B. Mischungen aus Hydrogencarbonat und Acetat bzw. Mischungen aus deren Natriumsalzen.
[0051] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden das
Polyaluminiumsalz und die Base in einem Molverhältnis von zwischen 1: 1 (beispielsweise bei einem Polyaluminiumsalz mit der Summenformel A12(0H)5C1) und 1:5, besonders bevorzugt von zwischen 1: 1 und 1:2 eingesetzt. Bei Polyaluminiumsalzen mit anderen Summenformeln wird bei äquimolarem Basenzusatz pro positiver Ladung der Polyaluminiumkationen ein Mol Base zugesetzt, bei einem Molverhältnis 1:2 entsprechend 2 Mole der Base, usw.
[0052] Die Deprotonierung der chemischen Polyaluminiumsalz - Spezies durch Reaktion mit Basen wird durch folgende Reaktionsgleichungen am Beispiel für PAC - Spezies (nach der allgemeinen Summenformel für PAC) beschrieben:
[Al2(OH)5(H20)]+Cr + B " -» [Α12(ΟΗ)6] +HB +C1" ,
wobei B" vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus HC03 ", CH3COO oder einem Gemisch aus HC03 " und CH3COO . [0053] Anstelle äquimolarer Mengen, wobei sich die Molmenge der Base auf die Kationenladung bezieht, können auch Basen im Überschuss verwendet werden, z.B. in den Molverhältnissen: (1 : 2 - 5) gemäß:
[Al2(OH)5(H20)]+Cr + (2 - 5) B" -» [Al2(OH)6] + HB + (1 - 4) B" + H20, wobei B" vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus HC03 ", CH3COO" oder einem Gemisch aus HC03 " und CH3COO .
[0054] Bezogen auf die Hauptkomponente bzw. vorherrschende chemische
Spezies in PAC ergibt sich folgende Reaktionsgleichung:
[Al1304(OH)24(H20)i2)7+ 7 C + 7 B" -» [Al1304(OH)3i(H20)5] + 7 HB + 7 Cl", wobei B" vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus HCO3 ", CH3COO" oder einem Gemisch aus HC03 " und CH3COO .
[0055] Auch in einer Reaktionsgleichung mit Bezug auf die Hauptkomponente bzw. vorherrschende chemische Spezies in PAC kann ein mehrfacher Basenüberschuss eingesetzt werden:
[Al1304(OH)24(H20)i2]7+ 7 Cl" + (14 - 35) B" -> [Al1304(OH)3i(H20)5] + 7 HB + ( 7 - 28 ) B" + 7 er,
wobei B" vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus HCO3 ", CH3COO" oder einem Gemisch aus HC03 " und CH3COO .
[0056] Der Basenüberschuss gemäß den vorgenannten Reaktionsgleichungen führt nicht zu weitergehender Deprotonierung der Polyaluminiumkationen, sondern zu einer dem Säurebasen-Gleichgewicht entsprechenden Erhöhung des pH- Wertes in der ausreagierten Mischung.
[0057] In einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Mittels bzw. des vorliegenden Verfahrens wird die Base (hier z.B.„B") in einer zur Ladung der Polyaluminiumkationen äquimolaren Menge eingesetzt, wie z.B.:
[Al2(OH)5(H20)]+ Cl" + 1 B~ oder [Α11304(ΟΗ)24(Η20)12]7+ + 7 Β-
[0058] Das erfindungs gemäße Mittel ist aber auch mit bis zu fünf
Äquivalenten Base bezogen auf die Anzahl Ladungen der Polyaluminiumkationen wirksam und führt zu einer Flockungsreaktion und Wasserklärung. Beim Einsatz von HC03 " als Base kann somit bei Einsatz des vorliegenden Mittels in Aquarien- oder Gartenteichwasser ein entsprechender HC03 " - Überschuss in diese Hälterungswasser eingebracht werden, der zudem vorteilhaft eine Erhöhung der Karbonathärte dieser Hälterungswasser bewirkt. Somit kann mit dem vorliegend beschriebenen Mittel eine Wasserklärung erreicht werden, die in Bezug auf die Karbonathärte des zu klärenden Hälterungswassers eine neutrale bis sogar positive Bilanz (Erhöhung der Karbonathärte) aufweist. Ein ähnlicher Effekt tritt auf, wenn als Base z.B. Natriumacetat eingesetzt wird. Nach biologischem Abbau von überschüssigem Acetat wird hier ebenfalls Karbonathärte gebildet.
[0059] Die hierin beschriebene Reaktion des Polyaluminiumsalzes und der
Base erfolgt gemäß einer Ausführungsform für mehr als 5 Minuten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt die Reaktionsdauer nicht mehr als 120 Minuten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Reaktion für zwischen 7 und 100 Minuten. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Reaktion für zwischen 10 und 30 Minuten.
[0060] Ein Vorteil des vorliegend beschriebenen Mittels ist, dass dieses langzeitstabil ist und nicht ausflockt, so lange es nicht dem zu klärenden Hälterungswasser zugegeben wird.
[0061] Ein weiterer Vorteil des vorliegend beschriebenen Mittels ist dessen pH-Wert in wässriger Lösung im Bereich von zwischen 5 bis 8, vorzugsweise von zwischen 6 und 7. Da Hälterungswässer vorzugsweise ebenfalls einen pH- Wert in den genannten Bereichen aufweisen, werden somit durch Zugabe dieses Mittels keine pH- Veränderungen im zu behandelnden Hälterungswasser bewirkt. Die PAC-Lösungen, welche gemäß dem Stand der Technik direkt dem zu klärenden Hälterungswasser zugegeben werden, weisen hingegen pH- Werte von zwischen 3 und 4 auf. Eine weitere vorteilhafte Wirkung des pH- Wertes des vorliegend beschriebenen Mittels ist, dass in diesen pH- Wert-Bereichen ein starkes Abreagieren (Deprotonierung) der für Polyaluminiumsalze typischen Polyaluminiumkationen erfolgt.
[0062] Mit dem vorliegend beschriebenen Mittel können eine Vielzahl von
Trübungen verursachenden Stoffen, Verbindungen und Partikel noch besser und weitreichender eliminiert werden als dies durch direkte Zugabe von Polyaluminiumchlorid bekannt ist. Möglich sind z.B. die Einschlussflockung von planktonischen Algen, Protozoen, Planktonorganismen, Bakterien, Pilzen u.a. Des Weiteren kann die Klärung des Hälterungswassers durch Ausflockung anorganischer und organischer Trübungspartikel, aber auch von färbenden Stoffen (Huminstoffe, Gelbstoffe, Gerbstoffe oder Farbstoffe) erfolgen. Adsorptiv an den Al(OH)3 - Niederschlag gebundene chemische Spezies, wie Phosphate und Übergangsmetalle, werden ebenfalls mitgeflockt.
[0063] Das vorliegend beschriebene Mittel kann zur Klärung von
Hälterungswasser verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann das Mittel hierzu dem zu klärenden Hälterungswasser zugegeben werden. Durch die Zugabe des Mittels zum zu klärenden Hälterungswasser erfolgt eine Ausflockungsreaktion. Diese Ausflockungsreaktion erfolgt dabei z.B. durch Reaktion des Mittels mit den zu klärenden Komponenten des Hälterungswassers. Gemäß einer Ausführungsform ist diese Ausflockungsreaktion als physikalischer Einschluss der zu klärenden Komponenten des Hälterungswassers zu betrachten.
[0064] Das geschilderte Prinzip der Beseitigung von Wassertrübungen durch
Verwendung des vorliegend beschriebenen Mittels wird im Folgenden exemplarisch mit dem Einsatz von Polyaluminiumchlorid (PAC) als Polyaluminiumsalz beispielhaft gezeigt. Die hierbei im Folgenden beispielhaft jeweils eingesetzte PAC- Zusammensetzung entspricht der oben beschriebenen bereits im Stand der Technik eingesetzten (für deren Eigenschaften, siehe oben). Das vorliegend beschriebene Prinzip gilt aber analog - und in Bezug auf die Zusammensetzung aus verschiedenen monomeren und polymeren Aluminiumkationen - auch für andere polymere Aluminiumsalze, wie z.B. Polyaluminium-hydroxo-Sulfat-Chlorid und beliebige Polyaluminiumsalze bzw. Zubereitungen mit anderen Anionen, z.B. auch für silikat- haltige Versionen. Die Erfindung umfasst daher ohne Einschränkungen auf die Verwendung von PAC auch die Verwendung anderer Polyaluminiumsalze. Diese sind typischerweise analog zusammengesetzt sind und enthalten in wässriger Lösung im Wesentlichen identische Polyaluminiumkationen.
[0065] Beispiel 1: Grundlagenversuch mit Algenkultur
[0066] Das eingesetzte Wasser in einem Grundlagenversuch hat einen pH-
Wert von 7,2 und eine Karbonathärte von 11 °dH. 50 Mikroliter PAC wurden 500 ml Wasser zudosiert. Der Karbonathärtebedarf des in doppelter Normaldosierung zudosierten PAC ist gemäß oben definierter Reaktion ca. 1,0 °dH. Die Karbonathärte liegt demnach unter den Bedingungen dieses Grundlagen Versuchs in ca. 11 -fächern Überschuss vor. Gemäß dem Stand der Technik wäre eine nach oben beschriebener Reaktionsgleichung sofortige oder zumindest beginnende Bildung von Al(OH)3 - Flocken zu erwarten. Überraschenderweise entsteht aber auch über längere Zeiträume (z.B. bis zu 18 Stunden) in der Reaktionsmischung dieses Grundlagen Versuchs mit einer Karbonathärte des Wasser von 11 °dH keine sichtbare Ausfällung von Al(OH) -Flocken, obwohl sowohl der pH-Wert als auch die Karbonathärte gemäß der Kenntnis aus dem Stand der Technik mehr als ausreichend dafür wäre.
[0067] Diese Reaktionsmischung des Grundlagenversuchs wird anschließend mit einer Algenkultur vermischt. Dies führt sehr schnell (z.B. bereits nach 20 bis 60 Minuten) zu einer Ausflockung der Algen, der Bildung von großen und voluminösen Flocken und zu einer besonders guten Wasserklärung. Die Qualität der Wasserreinigung ist dabei identisch bis hin zu noch effektiver verglichen mit der bisher bekannten Wirkung bei direkter Zugabe von PAC zum zu klärenden Wasser.
[0068] Beispiel 2: Grundlagenversuch für Aquarienwasser
- 1 1 Wasser (Leitungswasser oder bevorzugt demineralisiertes Wasser) wird in 2 x 500 ml aufgeteilt;
- Die aus dem Aquarienvolumen und der dafür geplanten PAC - Dosierung (z.B. 1 ND, 0,5 ND oder 0,25 ND) berechnete Menge an PAC wird in den ersten 500 ml gelöst; - Die zur PAC - Menge äquivalente Menge an Base (z.B. HC03 ~ und/oder CH3COO") wird in den zweiten 500 ml Wasser gelöst und unter Rühren der PAC - Lösung zugesetzt;
- Nach einer Reaktionszeit von ca. 5 - 10 min bis zu 30 - 60 min wird die ausreagierte Lösung (1 1) dem Aquariumwasser zugesetzt.
Alternativ kann man Reaktionslösungen mit immer gleicher Menge an PAC - und Basen (im jeweils gewünschtem Molverhältnis) - in z.B. 1 1 ansetzen und anschließend die für das jeweilige Aquarienvolumen berechnete Menge (Volumen) an ausreagierter Reaktionslösung zum Hälterungswasser geben.
[0069] Beispiel 3: Grundlagen versuch für Gartenteichwasser
Das Vorgehen entspricht dem oben für Aquarienwasser beschriebenen Verfahren, allerdings mit 10-fachen Mengen:
- 10 1 Wasser (Leitungswasser oder bevorzugt demineralisiertes Wasser) wird in 2 x 5 1 aufgeteilt;
- 10-fache Mengen an PAC und an Basen werden der einen bzw. der anderen Teilmenge zugegeben;
- die 10-fache Menge an Wasser, hier Gartenteichwasser, kann durch Zugabe der erhaltenen Mittel geklärt werden (z.B. 1 m 3 , 2 m 3 oder 4 m 3).
[0070] Überraschender Weise ist es also möglich, durch Zusatz von Basen, z.B. Hydrogencarbonat, aber auch Acetat beispielsweise in Form seiner Natriumsalze, auch konzentriertere kolloidale Lösungen von Aluminiumhydroxid herzustellen, die über längere Zeiträume ohne Ausflockung stabil sind und die sich zu Solen oder Gelen vernetzen können.
[0071] Erst nach Zusatz der erforderlichen Volumina der hergestellten Mittel zu den trüben Wässern (z.B. Aigenkulturwässern, Aquarienwässern oder Gartenteichwässern) kommt es sehr schnell (z.B. bereits nach ca. 20 - 60 Minuten) zur Bildung von großen, voluminösen Al(OH)3 - Flocken, die alle Trübungspartikel einschließen und nach deren Sedimentierung zu sehr klarem Wasser führen. [0072] Wie in den obigen Grundlagenversuchen beschrieben, können beispielhafte Mittel aus den Komponenten PAC und NaHC03, oder PAC und CH3COONa, oder PAC und eine Mischung aus NaHC03 und CH3COONa in Gesamtvolumina von z.B. 1 Liter für Aquarienwasser oder z.B. 10 Liter für Gartenteichwasser angesetzt und nach ca. 5 Minuten bis ca. 120 Minuten Reaktionszeit den zu klärenden Hälterung s wässern zugesetzt werden. Die eingesetzten PAC - Mengen und die gewählte Dosierung (bevorzugt 1,0 ND oder 0,5 ND) werden dabei durch die geplanten Behandlungsvolumina an Hälterungswasser definiert. Beispielhafte PAC-Mengen und resultierende Dosierung im Hälterungswasser sind in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet. Zu jeder PAC - Menge wurde rechnerisch die enthaltene Molmenge an [A12(0H)5]C1 ermittelt, da sich daraus die erforderlichen Mengen an Basen ergeben.
[0073] Tabelle 1:
Figure imgf000018_0001
[0074] Das vorliegend beschriebene Mittel kann somit auch höher dosiert werden (z.B. 2 ND), so dass selbst die Klärung von Hälterungswasser mit extrem starken Algenblüten ohne toxische Nebenwirkungen auf die Wassertiere möglich ist.
[0075] Beispiel 4: Mittel aus PAC und Natriumhydrogencarbonat (NaHC03) Die folgenden Beispiele geben mögliche Mittel bei Einsatz von PAC als Polyaluminiumsalz und Natriumhydrogencarbonat als Base des erfindungs gemäßen Mittels wieder. Für die folgenden Reaktionsmischungen werden dabei jeweils zuerst die PAC - Lösung vorgelegt und anschließend NaHC03 unter Rühren zugesetzt.
A) 5 ml PAC + 1,3 g NaHC03 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaHC03 von 1: 1)
Max. Behandlungsvolumen: 200 1 für 0,5 ND
100 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: verdickte Lösung, fast klar; sehr gute
Wasserklärung
pH- Wert: ca. 6,00
B) 10 ml PAC + 2,6 g NaHC03 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaHC03 von 1: 1)
Max. Behandlungsvolumen: 400 1 für 0,5 ND
200 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: dickflüssig, trübe Lösung; sehr gute
Wasserklärung
pH- Wert: ca. 6,04
C) 10 ml PAC + 5,2 g NaHC03 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaHC03 von 1:2)
Max. Behandlungsvolumen: 400 1 für 0,5 ND
200 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: Lösung etwas viskoser und trüber als bei
(B); leichte Ausflockungen, noch gute Wasserklärung
pH- Wert: ca. 6,72
Im folgenden Beispiel wird eine NaHC03 - Lösung vorgelegt und dazu PAC - Lösung zugegeben, bei den Mischungen (i)-(iii) Leitungswasser verwendet.
D) 50 ml PAC + i) 13,1 g NaHC03 + ii) 26,2 g NaHCOs
+ iii) 39,3 g NaHCOs
+ iv) 52,3 g NaHCOs
in (i)-(iii) Leitungswasser bzw. (iv) Aqua Demin (je ad 1 Liter)
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaHC03 von i) 1: 1, ii) 1:2, iii) 1:3 und iv) 1:4)
Max. Behandlungsvolumen: 2.000 1 für 0,5 ND
1.000 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: alle Mischungen sind variabel viskos, stark trübe, mit deutlichen Ausflockungen, klären noch gut Algenblüten
Die oben aufgeführten Mittel (A)-(D) mit NaHC03 im Volumen von jeweils 1 Liter können auf 10 Liter hochgerechnet werden, indem die eingesetzten Mengen jeweils mit dem Faktor 10 multipliziert werden. Aufgrund der dadurch ebenfalls verzehnfachten maximalen Behandlungsvolumina sind diese Reaktionsmischungen besonders zum Einsatz in Gartenteichen geeignet:
A') 50 ml PAC + 13,1 g NaHC03 (ad 10 Liter)
Maximale Behandlungsvolumina: 1.000 - 2.000 1
B ' ) 100 ml PAC + 26,2 g NaHC03 (ad 10 Liter)
Maximale Behandlungsvolumina: 2.000 - 4.000 1
C) 100 ml PAC + 52,4 g NaHC03 (ad 10 Liter)
Maximale Behandlungsvolumina: 2.000 - 4.000 1
D') 500 ml PAC + 131 - 524 g NaHC03 (ad 10 Liter)
Maximale Behandlungsvolumina: 10.000 - 20.000 1
[0076] Beispiel 5: Mittel aus PAC und Natriumacetat (CH3COONa · 3 H20 bzw.„NaOAc · 3 H20")
E) 10 ml PAC + 4,3 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter) (entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaOAc · 3 H20 von 1: 1)
Max. Behandlungsvolumen: 400 1 für 0,5 ND
200 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: klare Mischung, sehr gute Wasserklärung pH- Wert: ca. 5,57
10 ml PAC + 8,6 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter) (entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaOAc · 3 H20 von 1:2)
Max. Behandlungsvolumen: 400 1 für 0,5 ND
200 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: klare Mischung, sehr gute Wasserklärung pH-Wert: ca. 5,92
G) 50 ml PAC + 21,5 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaOAc · 3 H20 von 1: 1)
Max. Behandlungsvolumen: 2.000 1 für 0,5 ND
1.000 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: klar und flüssig, gute Wasserklärung
H) 50 ml PAC + 43,0 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaOAc · 3 H20 von 1:2)
Max. Behandlungsvolumen: 2.000 1 für 0,5 ND
1.000 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: klar und flüssig, gute Wasserklärung
I) 200 ml PAC + 86,0 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter) (entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaOAc · 3 H20 von 1: 1)
Max. Behandlungsvolumen: 8.000 1 für 0,5 ND
4.000 1 für 1,0 ND Bemerkungen: klar und flüssig, gute Wasserklärung
Die oben aufgeführten Mittel (E) - (I) im Volumen von jeweils 1 Liter für Mittel aus PAC und NaOAc · 3 H20 können ebenfalls auf 10 Liter hochgerechnet werden, indem die eingesetzten Mengen jeweils mit dem Faktor 10 multipliziert werden. Aufgrund der dadurch ebenfalls verzehnfachten maximalen Behandlungsvolumina sind diese Reaktionsmischungen wiederum besonders zum Einsatz in Gartenteichen geeignet:
100 ml PAC + 43 g NaOAc · 3 H20 (ad 10 Liter)
Max. Behandlungsvolumina: 4.000 1 für 0,5 ND
2.000 1 für 1,0 ND
100 ml PAC + 86 g NaOAc · 3 H20 (ad 10 Liter)
Max. Behandlungsvolumina: 4.000 1 für 0,5 ND
2.000 1 für 1,0 ND
500 ml PAC + 215 g NaOAc · 3 H20 (ad 10 Liter)
Max. Behandlungsvolumina: 20.000 1 für 0,5 ND
10.000 1 für 1,0 ND
500 ml PAC + 430 g NaOAc · 3 H20 (ad 10 Liter)
Max. Behandlungsvolumina: 20.000 1 für 0,5 ND
10.000 1 für 1,0 ND
Γ) 2.000 ml PAC + 860 g NaOAc · 3 H20 (ad 10 Liter)
Max. Behandlungsvolumina: 80.000 1 für 0,5 ND
40.000 1 für 1,0 ND
[0077] Die in Beispiel 5 aufgezeigten Reaktionsmischungen aus PAC und
Natriumacetat bleiben sehr klar, werden nicht trüb und bilden bei Dosierung zu Algenkulturen bzw. Aquarien- oder Gartenteichwasser mit einer Karbonathärte von 4 - 10 °dH sehr schnell (z.B. bereits nach 20 - 60 Minuten) große, voluminöse Flocken, die zu einer sehr guten Klärung des jeweiligen Hälterungswassers führen. Diese Reaktionsgemische zeigen darüber hinaus bei Karbonathärten von 4 - 10 °dH eine gute Verträglichkeit bei den Wassertieren, insbesondere bei Fischen.
[0078] Die in Beispiel 4 aufgezeigten Reaktionsmischungen aus PAC und
NaHC03 können darüber hinaus auch bei sehr kleinen Karbonathärten, z.B. KH <2 °dH, eingesetzt werden und führen hier ebenfalls sehr schnell (z.B. bereits nach 20 - 60 Minuten) zu Ausflockungsreaktionen und bewirken eine gute Wasserklärung. Diese Reaktionsgemische aus PAC und NaHC03 werden sehr gut von Kaltwasserfischen und tropischen Fischen auch bei niedrigen Karbonathärten, KH <2 °dH, vertragen.
[0079] Beispiel 6: Mittel aus PAC und Natriumacetat (CH3COONa · 3 H20 bzw.„NaOAc · 3 H20") und Natriumhydrogencarbonat (NaHC03)
J) Reaktionsgemisch in Aqua Demin (ad 1 Liter):
10 ml PAC + 4,3 g NaOAc · 3 H20 + 2,6 g NaHC03
(entspricht einem Molverhältnis von PAC zu NaOAc · 3 H20 zu
NaHC03 von 1: 1: 1)
Max. Behandlungsvolumina 400 1 für 0,5 ND
200 1 für 1,0 ND
Bemerkungen: leicht trübe, nicht ausflockende
Flüssigkeit; Flockenbildung und Klärung im Hälterungswasser.
In diesem Mittel vereinen sich die Vorteile der in den Beispielen 4 und 5 genannten Mittel. Somit zeichnet sich das Mittel gemäß Beispiel 6 durch sehr gute Fischtoleranz und eine hohe Stabilität der Lösung, eine sehr gute Flockenbildung im Hälterungswasser und durch eine effektive Wasserklärung aus.
Das oben aufgeführte Mittel (J) im Volumen von 1 Liter für eine Mittel aus PAC, NaOAc · 3H20 und NaHC03 kann ebenfalls auf 10 Liter hochgerechnet werden, indem die eingesetzten Mengen jeweils mit dem Faktor 10 multipliziert werden. Aufgrund der dadurch ebenfalls verzehnfachten maximalen Behandlungsvolumina ist diese Reaktionsmischung wiederum besonders zum Einsatz in Gartenteichen geeignet:
J') 100 ml PAC + 43 g NaOAc · 3 H20 + 26 g NaHC03 (ad 10 Liter)
Max. Behandlungsvolumina: 4.000 1 für 0,5 ND
2.000 1 für 1,0 ND
[0080] Reaktionsmischungen aus PAC mit Natriumacetat können des Weiteren so hoch konzentriert hergestellt werden, dass bereits mit 1 Liter ein ausreichend hohes Behandlungs volumen erzielt werden kann, so dass eine Verwendung als konzentriertes Fertigprodukt, z.B. zur Klärung von Aquarien- oder Gartenteichwasser, hergestellt werden kann.
[0081] In Abhängigkeit der Zusammensetzung der Reaktionsmischungen können z.B. verdickte, klare bis leicht trübe Flüssigkeiten oder erstarrte Gele erhalten werden. Beispiele für klare flüssige bis höher viskose Lösungen sind die oben genannten Mittel G, H, I und J. Dabei ermöglichen z.B. die Mittel G und H die Herstellung eines Produkts mit einem Volumen von 100 ml und einer Reichweite von 200 Liter (z.B. für Aquariumwasser). Das Mittel I ermöglicht z.B. die Herstellung eines Produkts mit einem Volumen von 500 ml und einer Reichweite von 2.000 - 4.000 Litern (z.B. für Gartenteichwasser) oder die Herstellung eines Produkts mit einem Volumen von 100 ml und einer Reichweite von 400 - 800 Litern (z.B. für Aquariumwasser).
[0082] Des Weiteren können auch erstarrte Gele bzw. feste Zubereitungen mit dem vorliegend beschriebenen Mittel erhalten werden indem sich bei höheren Produktkonzentrationen an PAC zunächst klare Flüssigkeiten bilden, die mehr oder weniger schnell (z.B. bereits nach 20 - 60 Minuten) zu sehr festen bzw. harten Gelen erstarren:
K) 200 ml PAC + 172 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter) zunächst klare, flüssige Mischung, die nach ca. 30 Minuten zu einem festen klaren Gel erstarrt Max. Behandlungsvolumina: 8.000 1 bei 0,5 ND
4.000 1 bei 1,0 ND
500 ml PAC + 215 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
Die Mischung wird direkt nach der Zugabe von Komponenten fest und erstarrt zu einem klaren Gel
Max. Behandlungsvolumina: 20.000 1 bei 0,5 ND
10.000 1 bei 1,0 ND
M) 500 ml PAC + 430 g NaOAc · 3 H20 in Aqua Demin (ad 1 Liter)
Die Mischung wird direkt nach der Zugabe der Komponenten fest und erstarrt zu einem klaren Gel
Max. Behandlungsvolumina: 20.000 1 bei 0,5 ND
10.000 1 bei 1,0 ND
[0083] Das so gemäß Mittel K erhaltene feste Gel lässt sich in kleinere
Dosiereinheiten formen und zur Klärung von Hälterungswasser sehr gut einsetzen, z.B. 100 ml Festgel für 400 - 800 1 Hälterungswasser. Das feste Gel löst sich im Wasser langsam wieder auf und erzeugt eine gute Ausflockung und Wasserklärung bei Karbonathärten von 4 - 10 °dH. Die festen Gele der Mittel L und M lassen sich formen und z.B. in kleine Dosiereinheiten zerteilen und sind sowohl für große Aquarien als auch Gartenteiche sehr gut einsetzbar, z.B. 100 ml Festgel für 1.000 bis 2.000 1 (z.B. Aquariumwasser), oder 500 ml Festgel für 5.000 bis 10.000 1 (z.B. Gartenteichwasser). Die Festgele lösen sich langsam im zu behandelnden Hälterungswasser auf und erzeugen eine gute Flockung und Wasserklärung, z.B. bei Karbonathärten im Hälterungswasser von 4 - 10 °dH.
[0084] Darüber hinaus können auch pulverförmige Trockenzubereitungen erhalten werden. Im Gegensatz zur herkömmlichen PAC-Lösung, [A12(0H)5C1], welche nicht ohne Zersetzung, (HCl - Abspaltung und Bildung von nicht mehr reaktivem Al(OH)3 getrocknet werden kann, lassen sich die erstarrten Gele gemäß den Mitteln (K)-(M) zu weißen Feststoffen trocknen. Die auf diese Weise gewonnenen pulverförmigen Produkte sind in Wasser löslich und erzeugen eine gute Flockung und Wasserklärung.
[0085] Die vorliegend beschriebenen Mittel können gemäß einer
Ausführungsform ferner weitere Zusätze mit speziellen Funktionen enthalten. Hierbei spielen zwei Aspekte bei der Wasserklärung mit dem beschriebenen Mittel wasserchemisch eine zusätzliche Rolle: die Phosphatreduktion durch Mitfällung sowie Al3+ - Restkonzentrationen.
[0086] Phosphate im Hälterung s was ser können durch Mitfällung an Al(OH)3 reduziert werden. Da Wassertiere jedoch eine minimale Konzentration von Phosphat zur Erhaltung ihrer Lebensvorgänge brauchen, kann es sinnvoll und nützlich sein, die Wasserklärung phosphatneutral durchzuführen. Das lässt sich z.B. durch Zusatz der erforderlichen Menge an (NaH2P02 + Na2HP02) zu den oben geschilderten Reaktionsmischungen vor deren Einsatz im zu klärenden Hälterungswasser erreichen. Die Menge an zugesetztem Phosphat orientiert sich an dem maximalen Behandlungsvolumen (z.B. 1.000 1) und der Phosphat - Fällungskapazität der jeweiligen Reaktionsmischung. Werden von der betreffenden Reaktionsmischung pro Behandlung etwa 0,5 mg/1 Phosphat ausgefällt, so kann der Reaktionsmischung z.B. bei einem maximalen Behandlungsvolumen von 1.000 1 vor der Anwendung eine Phosphatmenge von 1.000 x 0,5 mg, also 500 mg, zugesetzt werden. Die für den jeweiligen Spezialfall anzuwendenden Mengenverhältnisse ergeben sich aus der Phosphatadsorption bzw. Phosphateliminierung pro Behandlung und dem maximalen Behandlungsvolumen der Reaktionsmischung.
[0087] Ferner kann es vorteilhaft sein, dass das vorliegend beschriebene Mittel des Weiteren Polykieselsäure (H2Si04) zur Minimierung von Al3+ - Restkonzentrationen umfasst. Nach jeder Flockung, Wasserklärung mit Aluminiumverbindungen, welche Al(OH) - Niederschläge erzeugen, kann bei pH- Werten des Hälterungswassers von über 5 - 6 eine Restkonzentration an Al3+ in Form von Tetra - hydroxo - aluminat, [Al(OH)4]~, verbleiben, dessen Konzentration pH- abhängig ist und mit wachsendem pH-Wert ansteigt. Diese unschädliche, völlig untoxische Restkonzentration an [Al(OH)4]~ wird in natürlichen Systemen z.B. durch Adsorption, Huminstoffe und die Anwesenheit von gelöstem Silikat über die Zeit verringert. Gemäß einer Ausführungsform ist es möglich, dass die vorliegend zur Flockung und Wasserklärung eingesetzten Mittel ferner mit Polykieselsäure angereichert sind, um die nachfolgende Bildung von Alumino Silikaten zu fördern, die im Wasser mit kleineren Al3+ - Restkonzentrationen im Hälterungssystem im Gleichgewicht stehen. Die Aluminiumrestgehalte (Al3+) könnten beispielsweise 0,5 mg/1 (18,5 μΜοΙ/l) erreichen. Kieselsäure bildet mit Al3+ 1:2 - Komplexe. Für 18,5 μΜοΙ/1 Al3+ könnte daher beispielsweise die Zugabe von 9,3 μΜοΙ/l H4S1O4 (0,9 mg/1), z.B. in Form von Natriumsilikat, ausreichen. Somit könnte das vorliegend beschriebene Mittel ferner 0,9 mg/1 H4S1O4 umfassen und z.B. bei maximalen Behandlungsvolumen von 1.000 1 900 mg zugesetztes EL^SiO^ z.B. in Form von Natriumsilikat, enthalten.

Claims

Patentansprüche
1. Mittel zur Klärung von Hälterungswasser, wobei das Mittel durch Reaktion eines Polyaluminiumsalzes mit einer Base in wässriger Lösung erhältlich ist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Klärung von Hälterungswasser, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Polyaluminiumsalzes,
Bereitstellen einer Base,
Zusammenfügen des Polyaluminiumsalzes und der Base in wässriger Lösung, und Reaktion der Mischung.
3. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Polyaluminiumsalz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyaluminiumchlorid, Polyaluminium-hydroxo- sulf at-chlorid, silikathaltigen Polyaluminiumsalzen, anderen Polyaluminiumsalzen und Mischungen davon.
4. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Base ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Hydrogencarbonat, Acetat und Mischungen davon.
5. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Base ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydrogencarbonat, Natriumacetat und Mischungen davon.
6. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Polyaluminiumsalz und die Base in einem Molverhältnis, bezogen auf die Kationenladung, von zwischen 1: 1 und 1:5, vorzugsweise von zwischen 1: 1 und 1:2, eingesetzt werden.
7. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Reaktion der Mischung für zwischen 5 min und 120 min, vorzugsweise für zwischen 7 min und 100 min, besonders bevorzugt für zwischen 10 min und 30 min erfolgt.
8. Mittel zur Klärung von Hälterungswasser, wobei das Mittel Al(OH)3 enthält, wobei das Al(OH)3 vorzugsweise als hydrophiles Kolloid in Form einer kolloidalen Lösung oder eines Sols oder in Form eines Gels vorliegt.
9. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel keine schädigenden Polyaluminiumkationen enthält.
10. Mittel oder Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel einen pH-Wert von zwischen 5 und 8, vorzugsweise zwischen 6 und 7 aufweist.
11. Mittel oder Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel gelförmig ist.
12. Mittel oder Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel pulverförmig ist.
13. Mittel oder Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Hälterungswasser lebende Wassertiere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fischen, Amphibien und Invertebraten enthält.
14. Mittel gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Klärung des Hälterungswassers durch eine Ausflockungsreaktion des Mittels mit den zu klärenden Komponenten des Hälterungswassers bei Zugabe zum Hälterungswasser bewirkt wird.
15. Mittel gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel des Weiteren mindestens eine der Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphat-haltigen Verbindungen und Silikat-haltigen Verbindungen umfasst.
16. Mittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel des Weiteren mindestens eine der Komponenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (NaH2P02 + Na2HP02), Natriumsilikat und Polykieselsäure umfasst.
17. Verwendung des Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bzw. 3-17 zur Klärung von Hälterung s was ser, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel dem Hälterungswasser zugegeben wird.
18. Verwendung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zugabe des Mittels zum Hälterungswasser eine Ausflockungsreaktion erfolgt.
19. Verwendung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausflockungsreaktion durch Reaktion des Mittels mit den zu klärenden Komponenten im Hälterungswasser erfolgt.
PCT/EP2010/065289 2009-10-13 2010-10-12 Mittel zur klärung von hälterungswasser WO2011045323A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009049200.3 2009-10-13
DE102009049200A DE102009049200A1 (de) 2009-10-13 2009-10-13 Mittel zur Klärung von Hälterungswasser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011045323A1 true WO2011045323A1 (de) 2011-04-21

Family

ID=43413396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/065289 WO2011045323A1 (de) 2009-10-13 2010-10-12 Mittel zur klärung von hälterungswasser

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009049200A1 (de)
WO (1) WO2011045323A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20110325A1 (it) * 2011-06-22 2012-12-23 Chimica Dr Fr D Agostino S P A Procedimento di chiariflocculazione per il trattamento delle acque.
CN105165704A (zh) * 2014-05-27 2015-12-23 Aq市场营销股份有限公司 盐组合物，该盐组合物的备用溶液，该盐组合物的用途和通过该用途获得的水族装饰性石材

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0648909A (ja) * 1992-07-30 1994-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防藻組成物および本組成物を用いた観賞魚用防藻剤

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT27797B (de) 1906-05-28 1907-03-11 Sophie Barschall Geb Stine Schienenstoßverbindung.
SE437016B (sv) * 1981-03-23 1985-02-04 Boliden Ab Aluminiumsulfatkomposition for vattenrening, papperslimning och vextavvattning, samt forfarande for dess framstellning
SE8900478L (sv) * 1989-02-13 1990-08-14 Boliden Kemi Ab Foerfarande foer framstaellning av polyaluminiumfoereningar
DE4124171A1 (de) * 1991-07-20 1993-01-21 Bettina Affonso Herstellung von komplex erdalkalisalzen der polyaluminiumchloride
DE29702229U1 (de) * 1997-02-10 1997-03-27 Tetra Werke Dr.Rer.Nat. Ulrich Baensch Gmbh, 49324 Melle Zwei-Komponenten-Wasserreinigungsmittel für Aquarien
DE19944799A1 (de) * 1999-09-18 2002-02-28 Baensch Tetra Werke Verfahren zur Verbesserung der Wasserqualität von Hälterungswässern
DE102006006498A1 (de) * 2005-02-14 2006-08-24 Sachtleben Chemie Gmbh Polyaluminiumchloridlösung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0648909A (ja) * 1992-07-30 1994-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防藻組成物および本組成物を用いた観賞魚用防藻剤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20110325A1 (it) * 2011-06-22 2012-12-23 Chimica Dr Fr D Agostino S P A Procedimento di chiariflocculazione per il trattamento delle acque.
CN105165704A (zh) * 2014-05-27 2015-12-23 Aq市场营销股份有限公司 盐组合物，该盐组合物的备用溶液，该盐组合物的用途和通过该用途获得的水族装饰性石材

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009049200A1 (de) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69916875T2 (de) Zusammensetzungen aus lanthanidhalogenid für die behandlung von wasser und verfahren
DE69819786T2 (de) Biozidzusammensetzungen zur behandlung vom wasser
EP1651324B1 (de) Akalisches wässriges flockungsmittel, verfahren zur herstellung eines alkalischen wässrigen und eines festen flockungsmittels sowie deren verwendung.
DE3876792T2 (de) Flockungsmittel fuer die wasserbehandlung.
DE2728106A1 (de) Mikrobiozides produkt
DE69630212T2 (de) Aluminium- und mehrbasische carbonsäuren-haltiges flockungsmittel
EP2808306B1 (de) Mittel zur biologischen Reinigung kommunaler Abwässer
EP1429999A1 (de) Zusammensetzung und deren verwendung als koagulations- und flockungsmittel
DE19944800B4 (de) Wasserbehandlungsmittel zur Verlängerung der Wasserwechselintervalle in Hälterungssystemen
WO2011045323A1 (de) Mittel zur klärung von hälterungswasser
DE4117964A1 (de) Stabilisierter synthetischer zeolith und ein verfahren zu dessen herstellung
DE102013018977B4 (de) Verwendung eines Mittels zur Abtrennung von Blaualgen
CN108033527A (zh) 水质改良剂及其制备方法
US20120279924A1 (en) Method for mitigating eutrophication in a water body
DE3904575C2 (de)
DE29702229U1 (de) Zwei-Komponenten-Wasserreinigungsmittel für Aquarien
EP1216208B1 (de) Verfahren zur verbesserung der wasserqualität von halterungswassern
EP1406488B1 (de) Nitratentfernung aus aquarienwasser
Harvey Note on colloidal ferric hydroxide in sea water
DE2131029A1 (de) Mittel zur bekaempfung und verhinderung des wachstums von algen und mikroorganismen in waessrigen systemen
WO1998034877A2 (de) Zwei-komponentenmittel zur wasserklärung von tropischen zierfischaquarien
DE2227963C2 (de) Verfahren zur Reinigung von Wasser
DE19514272C2 (de) Mittel und Verfahren zur Regulierung der Härte und des pH-Wertes des Wassers von Süßwasseraquarien
CN112723502B (zh) 一种除磷去藻剂及其制备方法和应用
DE2132846C3 (de) Bodenbehandlungsmittel

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10763381

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10763381

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1