DE10154665A1 - Verfahren zum Abbau biologischer und/oder organischer Substanzen - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Abbau biologischer und/oder organischer Substanzen in flüssiger Phase, insbesondere zur Entkeimung von Flüssigkeiten, indem das zur Entkeimung verwendete Oxidationsmittel in Wirkverbindung mit einem kohlenstoffhaltigen Material mit Graphitstruktur gebracht wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau biologischer und/oder organischer Substanzen in flüssiger Phase, insbesondere zur Entkeimung von Flüssigkeiten.
• Vielfach werden zur Entkeimung von Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise in öffentlichen Badeanstalten sowie bei der Wasseraufbereitung und der Abwasserreinigung oder in Kühlkreisläufen Biozide zugesetzt, die unter anderem Phosphor, Brom, Chlor oder dergleichen enthalten können. Diese Ausgangsstoffe sind als giftig anzusehen. Zur Abreinigung der Flüssigkeiten wird somit zunächst einmal eine gezielte Wasservergiftung in Kauf genommen, wobei das nach der Abwasserreinigung verbleibende Restwasser, respektive deren eingedickte Feststoffbestandteile, ein hohes Belastungspotential aufweist.
• Insbesondere in öffentlichen Badeanstalten kommt es immer wieder vor, daß Chlorunfälle auftreten, wobei auch eine Chlorakne bei empfindlichen Personen nicht ausgeschlossen werden kann. In jedem Fall ist, abhängig von der Konzentration der Biozide, mit einer Verschlechterung der Wasserqualität zu rechnen.
• Die Wassernutzung in Kühlkreisläufen ist durch ein Temperaturniveau gekennzeichnet, das ideale Wachstumsbedingungen für Keime darstellt. Auch hier wird dem Keimwachstum durch den Einsatz von Bioziden entgegengewirkt. Die konventionellen Biozide werden üblicherweise in Wasser gelöst und folglich mit dem Abwasser und den Sprühtröpfchen in die Umwelt abgegeben. Im Hinblick auf die erreichte Menge an jährliche Biozidabgaben werden bis heute noch nicht abschätzbare Langzeitauswirkungen erreicht.
• Allgemein bekannt sind Vollmetallkatalysatoren in unterschiedlichster chemischer Zusammensetzung und für vielfältige Einsatzbereiche. Selbige werden u. a. auch in Gegenwart von Wasserstoffperoxid zum Einsatz gebracht.
• Nachteilig hieran ist, daß Vollmetallkatalysatoren in Abhängigkeit von der Wasserbeschaffenheit, z. B. dem pH-Wert, und sonstigen Wasserinhaltsstoffen einer korrosionsbedingten Alterung unterliegen können. Dieser korrosionsbedingten Alterung kann durch Auswahl geeigneter metallischer Werkstoffe in der Praxis zwar wirksam begegnet werden, jedoch ist dies mit einem entsprechenden Kostenaufwand verbunden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur katalytischen Entkeimung, insbesondere von Flüssigkeiten, zu entwickeln, das auf einem Katalysatorsystem beruht, welches keine Neigung zur Korrosion zeigt und darüber hinaus preiswert ist.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Abbau biologischer und/oder organischer Substanzen in flüssiger Phase, insbesondere zur Entkeimung von Flüssigkeiten, indem das zur Entkeimung verwendete Oxidationsmittel in Wirkverbindung mit einem kohlenstoffhaltigen Material mit Graphitstruktur gebracht wird.
• Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Das erfindungsgemäße Katalysatorsystem ist gegenüber Vollmetallkatalysatoren unempfindlich gegen alterungsbedingte Neigung zur Korrosion und kann in preiswerter Form bereitgestellt werden.
• Das kohlenstoffhaltige Material mit Graphitstruktur kann in Gestalt von Formkörpern, wie Stäben, Platten, Hohlkörper oder dergleichen vorliegen.
• Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, kohlenstoffhaltige Materialien in Form von Fasern, Granulat oder Pulver zu verwenden.
• Als Oxidationsmittel sollen bevorzugt Wasserstoffperoxid, Ozon, Sauerstoff oder Stickstoffmonoxid eingesetzt werden.
• Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:
  Zu jeweils 300 ml eines realen Umlaufwassers aus einem Umlaufsprüchbefeuchter werden 30 ppm Wasserstoffperoxid zugesetzt und unter Rühren mit 0,3 g eines Vollmetallkatalysators in Drahtgestrickform (Vergleichsbeispiel) bzw. 0,3 g Graphit (erfindungsgemäß) in Stabform in Kontakt gebracht. Nach drei und sechs Stunden wurde mittels Merck-Cult-Dip- Stäbchen die Keimzahl bestimmt und mit den Werten der Ausgangsprobe (vor Wasserstoffperoxid-Zugabe) und des Blindversuches (nur Wasserstoffperoxid, ohne Katalysator) verglichen. Die Resultate sind in folgender Tabelle zusammengestellt.
  
  
  
• Daraus ist zu entnehmen, daß Graphit, ebenso wie der Vollmetallkatalysator, das Wasserstoffperoxid so zu aktivieren vermag, daß bereits nach drei Stunden alle Keime abgetötet sind. Ohne Katalysator sind hingegen zu diesem Zeitpunkt noch 10³ KBE/ml Keime vorhanden, deren vollständige Abtötung erst nach einer Einwirkungszeit von sechs Stunden erreicht wird.
• Insofern bildet der Erfindungsgegenstand eine optimale Alternative zu Vollmetallkatalysatoren, wobei das zum Einsatz gelangende Katalysatorsystem keine alterungsbedingte Neigung zur Korrosion zeigt.

Claims (3)

1. Verfahren zum Abbau biologischer und/oder organischer Substanzen in flüssiger Phase, insbesondere zur Entkeimung von Flüssigkeiten, indem das zur Entkeimung verwendete Oxidationsmittel in Wirkverbindung mit einem kohlenstoffhaltigen Material mit Graphitstruktur gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Material mit Graphitstruktur in Form von Formkörpern, wie Stäben, Platten, Hohlkörpern u. dgl. bzw. Fasern, Granulat oder Pulver eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Peroxoverbindungen, insbesondere Wasserstoffperoxid, Ozon, Sauerstoff oder Stickstoffmonoxid eingesetzt werden.