DE19814740A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Schnelldekontamination von Personen im Zivilschutz und Katastrophenschutz - Google Patents

Abstract

System zur Dekontamination von Chemikalienschutzanzügen an der Einsatzperson unmittelbar nach dem Einsatz (Fig. 3).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Dekontamination von Chemikalienschutzanzü­ gen an der Einsatzperson unmittelbar nach dem Einsatz.

Im Zivilschutz und Katastrophenschutz (ZKS) besteht eine wichtige Aufgabe darin, Personen, die einen diesbezüglichen Einsatz mit Chemikalienschutzanzügen (CSA) durchgeführt haben, zu dekontaminieren. Dekontamination bedeutet hier die Ent­ fernung von gesundheitsschädlichen oder giftigen Substanzen von den Schutzan­ zügen.

Eine Besonderheit bei möglichen ZKS-Einsätzen besteht z. B. im Vergleich mit militärischen Einsatzfällen in einer grundsätzlich möglichen Vielfalt gesundheits­ schädlicher oder giftiger Substanzen, sei es bei Bränden oder z. B. Chemieunfällen. Im militärischen Bereich sind die möglichen Substanzen weitaus mehr einge­ schränkt, jedoch in der Regel weitaus gefährlicher.

Bei ZKS-Einsätzen werden nur selten Substanzen der militärischen Gefährdungs­ klasse auftreten. Da jedoch das Auftreten hochtoxischer Substanzen nicht auszu­ schliessen ist, muss auch ein Dekontaminationsverfahren für ZKS-Einsätze ähnlich leistungsfähig wie ein militärisches Dekontaminationsverfahren sein.

Bei Schutzanzügen handelt es sich um einen hermetischen Vollschutz aus Kau­ tschuk- oder Polymermaterial mit integrierter Sauerstoffversorgung (Atemschutz). Derzeit beträgt die Kapazität des Atemschutzes ca. 20 min. Da eine Dekontaminati­ on der CSA bei geschlossenen Anzügen erfolgen muß und die Atemluft aus­ schliesslich der CSA-internen Versorgung entnommen werden kann, ist die tatsäch­ liche Einsatzzeit des ZKS-Personals ca. 20 min abzüglich der zur Dekontamination erforderlichen Zeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das eine schnelle und effektive Dekontamination ermöglicht und verhindert, dass kontaminierende Substanzen in die Schutzanzüge eindiffundieren können, so dass die Schutzanzüge wiederverwendbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Lehre des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Der Gegenstand der Erfindung erfüllt folgende Anforderungen:

• - Integration aller notwendiger Komponenten/Verfahren/Hilfs- und Betriebsstoffe auf einem unabhängigen Einsatzfahrzeug
• - energieautarkes und zumindest für eine Stunde betriebsstoffautarkes und hilfsstoffautarkes System
• - Verwendung eines Dekontaminationsverfahrens mit möglichst geringem Umwelt­ gefährdungspotential
• - Einrichtung und Handhabung des Systems durch zwei bis höchstens drei Personen.

Aufgrund dieser Anforderungen wird ein Dekontaminationsverfahren auf flüssig­ extraktiver Grundlage verwendet.

Entgiftungsemulsionen, wie die im militärischen Bereich verwendete "German- Emulsion" (GE), sind für die Anwendung im ZKS weniger gut geeignet. Dies ist darin begründet, daß zunächst die Emulsionsherstellung selbst ein vergleichsweise aufwendiges und anspruchsvolles Verfahren darstellt, was ohne den Einsatz entsprechend geschulten Personals (ABC-Truppe) nicht durchführbar ist.

Des weiteren ist die GE nicht lagerfähig und muß bei jedem Einsatz neu hergestellt werden. Bedingt durch die vergleichsweise langen Herstellungszeiten (ca. 40 bis 60 min.) ist ein Einsatz im ZKS-Bereich problematisch. Andererseits ist die GE vom physikalisch-chemischen Standpunkt her infolge guter Oberflächenhaftung und nachgewiesenem auch tiefgehendem Extraktionsvermögen durchaus von Interesse und den sonstigen derzeit angewandten Reinigungsverfahren auf Wasserbasis (Hochdruckreinigung oder Naßdampfreinigung) eindeutig überlegen.

Somit besteht eine Teilaufgabe bei der Darstellung eines CSA-Schnelldekontamina­ tionssystems darin, ein ähnlich wirksames Dekontaminationsverfahren wie bei der GE zu realisieren (z. B. gute Oberflächenhaftung, gutes Extraktionsvermögen), jedoch deren Nachteile zu vermeiden.

Dazu wird erfindungsgemäß ein Schaumverfahren auf der Basis von Wasser und tensidischen Materialien eingesetzt. Zusätzlich ist noch die Zugabe von Dekontami­ nationsmitteln - sofern erforderlich - vorgesehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figur näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Einsatzfahrzeugs mit Systemkomponenten

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Fahrzeug von Fig. 1

Fig. 3 den Betriebszustand des Systems

Fig. 4 die Dekontaminationskabinen von Fig. 3 in vergrösserter Darstellung und

Fig. 5 die Arbeitsweise des Schaumgenerators.

Fig. 1 und 2 zeigen ein Einsatzfahrzeug 2, auf dessen Ladefläche 4 folgende Systemkomponenten fest installiert sind, die während des Einsatzes (Fig. 3) auf der Ladefläche verbleiben:

• - Frischwassertank 6 ca. 200 Liter zum autarken Betrieb für ca. 1 h, identischer Tank 8 zur Sammlung des Abwassers, Wasserpumpen 10 ca. 5 bar zur Versor­ gung des Boilers 12 des Schaumgenerators 14 und einer Abspülkabine 16
• - Schaumgenerator 14 (näher beschrieben bei Fig. 5)
• - elektrische Energieversorgungseinheit 18 (z. B. 230/400 V, 50 Hz, 8 kVA)
• - Tank 20 (ca. 50 Liter) zur Aufnahme von schaumzerstörenden Chemikalien mit separater Wasserpumpe 22 (ca. 5 bar) zur Versorgung der Sprühköpfe 28 für die Auffangwanne 30
• - Steuerung 26 für die Teilsystemsteuerung (Schaumgenerator 14, Versorgung Abspülkabine 16, Versorgung Sprühköpfe 28, Auffangwanne 30, Abwasserpum­ pe 32).

Auf der Ladefläche 4 des Einsatzfahrzeugs 2 werden folgende Systemkomponen­ ten mitgeführt, die am Einsatzort in der Umgebung des Einsatzfahrzeugs aufgebaut werden:

• - Faltbare Duschkabinen 16, 34 mit faltbarem Gitterrost 36 und Sprühköpfen 38 für die Schaumzerstörung
• - Schaum- und Wasserauffangwanne 30, bevorzugt faltbares Kunststoffmaterial
• - Tauchpumpe 38 zum Abpumpen der Auffangwanne 30 in den Abwassertank 8
• - Zelt 40 (zum Umkleiden und Ausruhen des Einsatzpersonals).

Nachfolgend werden nun die Fig. 3 und 4 näher erläutert:
Im Einsatzfall werden die Duschkabinen neben dem Einsatzfahrzeug 2 aufgebaut. Dieser Aufbauzustand der Kabinen ist in Fig. 3 dargestellt. Die beiden Kabinen 16, 34 sind auf Gitterrosten 36 aufgebaut und mit einer Auffangwanne 30 nach unten abgeschlossen. Die zu dekontaminierenden Personen 42 im CSA betreten zu­ nächst die Kabine 34, die ausschliesslich der Aufbringung des Dekontaminations­ schaumes, ggf. mit zusätzlichen Dekontaminationschemikalien, dient. Dazu sind mehrere Ausbringköpfe 44 innerhalb der Kabine 34 derart angeordnet, daß ein gleichmässiges Einschäumen der CSA gewährleistet werden kann ohne daß sich die Personen 42 drehen müssen, was aufgrund der eingeschränkten Bewegungs­ möglichkeit sowie möglicher Stressituationen der Personen nicht zuverlässig möglich wäre. Ein Handlauf 56 bietet den Personen (auch bei eingeschränkter Sicht) Sicherheit beim Gang in die nächste Kabine 16.

Nach der Einschäumprozedur/Einwirkungszeit von ca. 1 bis 2 min in Abhängigkeit vom Ausmaß der Kontamination treten die Personen (CSA) in die anschliessende Abspülkabine 16 ein, die von der Einschäumkabine 34 durch einen spritzwasser­ dichten Vorhang 46 abgetrennt ist. Das Abspülen des Dekontaminationsschaums erfolgt in analoger Weise wie bei der Einschäumprozedur durch mehrere Sprühköp­ fe 45.

Die Auffangwanne 30 besteht bevorzugt aus einem faltbaren stabilen Kunststoffma­ terial. Der Schaumanteil in der Auffangwanne verhindert zunächst ein effizientes Abpumpen, z. B. mittels einer separaten Tauchpumpe 38.

Dazu ist es erforderlich, den Schaumanteil zu destabilisieren und somit zum Zerfallen zu bringen, wozu es verschiedene mehr oder weniger praktikable Verfah­ ren gibt, in Abhängigkeit vom primär eingesetzten schaumbildenden Tensid. Prinzipiell immer möglich ist eine Wärmebehandlung des Schaumes oder der schaumtragenden Flüssigkeit. Die schaumbildenden Tenside sind bezüglich ihrer grenzflächenaktiven Eigenschaften, die die Schaumbildung bewirken, temperatur­ empfindlich. Teilweise werden dabei jedoch beträchtlich hohe Temperaturen in Abhängigkeit der jeweils eingesetzten Tenside benötigt, so daß eine thermische Destabilisierung des Schaumes nicht in allen Fällen zum Ziel führt. Insbesondere trifft dies zu für ionische Tenside, wohingegen nichtionische Tenside eher tempera­ turlabil sind und eine Wärmebehandlung in diesem Fall vorteilhaft angewandt werden kann.

Als besonders effektiv hat sich bei der Destabilisierung von Schäumen aus nicht­ ionischen Tensiden ein Anblasen des Schaumes mit Heißluft erwiesen (Abbau von ca. 10 cm Schaumhöhe in weniger als 1 min.).

Eine weitere Möglichkeit zur Schaumdestabilisierung besteht in der Zugabe geeig­ neter Chemikalien, vorzugsweise in wässriger Lösung oder Suspension. Schäume aus sowohl ionischen als auch nichtionischen Tensiden sind bevorzugt destabilisierbar durch wässrige Lösungen/Suspensionen von Tributylphosphat und Natrium-Araclinat (Na-Salz der C19-aliphatischen Carbonsäure) in Konzentrations­ bereichen bis ca. 30%.

Bei der Verwendung kationischer oder anionischer Tenside als Schaumbildner besteht eine weitere Möglichkeit zur Schaumdestabilisierung darin, ein Tensid der jeweils entgegengesetzten Ladung einzubringen. Bei kationischen Tensiden als Schaumbildner wird demzufolge ein anionisches Tensid zugegeben, wohingegen bei anionischen schaumbildenden Tensiden zur Destabilisierung ein kationisches Tensid zugegeben wird. Es ist ausreichend, Tensidkonzentrationen (in Wasser) im Bereich einiger Prozent zuzugeben.

Ebenfalls möglich ist die Zugabe von anorganischen Salzlösungen, insbesondere wasserlösliche Calciumsalze, zur Schaumdestabilisierung bei der Verwendung ionischer Tenside bei der Schaumherstellung. Hierzu sind Salzkonzentrationen im Bereich einiger zehn Prozent zu einer raschen Schaumzerstörung erforderlich.

Bei der Verwendung nichtionischer Tenside bei der Schaumherstellung ist eine Schaumdestabilisierung durch ionische Tensidlösungen oder Lösungen anorgani­ scher Salze ebenfalls möglich, jedoch wesentlich weniger effektiv als im Falle der ionischen Tenside als Schaumbildner.

Bessere Resultate werden bei der Destabilisierung von Schäumen aus nichtioni­ schen Tensiden dadurch erzielt, daß beispielsweise Substanzen wie langkettige Fettalkohole oder Polyglykoläther in wässrigen Lösungen bzw. Suspensionen zugegeben werden. Eine weitere Möglichkeit der Schaumdestabilisierung besteht in der Zugabe von Phosphaten.

Geeignete Konzentrationen der o.a. Substanzen liegen im Bereich zwischen 1% und 10%.

Die Ausbringung geeigneter wässriger Lösungen/Suspensionen der schaum­ destabiliserenden Chemikalien erfolgt vorzugsweise über mehrere Feinsprühköpfe 28, die entweder um den oberen Rand der Auffangwanne 30 angeordnet sind, oder alternativ dazu in den Gitterrost 36 der Duschkabinen integriert sind. Die Versor­ gung erfolgt vom Einsatzfahrzeug 2 her mittels einer separaten Pumpe 10 (ca. 5 bar) aus entsprechenden Behältern.

Nach dem Abspülen (ca. 1 min.) verlassen die Personen (CSA) die Kabine 16 und der Schutzanzug 50 wird von einer Hilfsperson entfernt. Die Personen werden danach für eine angemessene Ruhezeit sowie dem Anlegen leichter Kleidung in einem ebenfalls im Einsatzfahrzeug transportierten Zelt 40 untergebracht.

Die Arbeitsweise des Schaumgenerators 14 ist aus Fig. 5 ersichtlich und im folgenden näher erläutert.

Leitungswasser wird auf 40-60°C erhitzt (elektrisch betriebener Boiler 12 oder Durchlauferhitzer, ebenfalls elektrisch oder feuerungsbetrieben) und einer Hoch­ druckpumpe zugeführt (ca. 40-100 bar). Die Zumischung von Tensidlösung sowie Dekontaminationslösung erfolgt mittels Dosierpumpen in der Zuleitung vor einer Hochdruckpumpe. Das Flüssigkeitsgemisch wird anschliessend nach der Hoch­ druckpumpe über eine luftseitig offene Venturidüse entspannt, wodurch unter Luftansaugung ein Schaum erzeugt wird. Die Konsistenz des Schaumes ist beein­ flußbar durch den Druckabfall im Venturi.

Der erzeugte Schaum wird mittels Schlauchleitung 52 und Sprühköpfen 44 der Einschäumkabine 34 zur Personen-CSA-Dekontamination (Fig. 3 und 4) zugeführt.

Bezugszeichenliste

ZKS Zivil- und Katastrophenschutz
CSA Chemikalienschutzanzug
GE . . . Entgiftungserscheinung ("German Emulsion") beschrieben in DE 36 38 625 C
ABC Atomare, biologische, chemische Kampfstoffe

2

Einsatzfahrzeug

4

Ladefläche

6

Frischwassertank

8

Abwassertank

10

Wasserpumpen

12

Boiler

14

Schaumgenerator

16

Abspülkabine

18

Energieversorgungseinheit

20

Tank (schaumzerstörende Chemikalien

22

Wasserpumpe

24

Flutlichtmast

26

Steuerung

28

Sprühköpfe für Schaumzerstörung

30

Auffangwanne

32

Abwasserpumpe

34

Kabine für Einschäumen

36

Gitterrost

38

Tauchpumpe

40

Zelt

42

Personen im CSA

44

Ausbringköpfe

45

Sprühköpfe

46

Vorhang

50

Schutzanzug

52

Schlauchleitungen

54

Ventile

56

Handlauf

Claims (5)

1. System zur Dekontamination der von Einsatzpersonen getragenen, geschlos­ senen Chemikalienschutzanzüge am Träger, wobei die Dekontaminationsmittel und -Vor­ richtungen auf der Ladefläche eines Lastkraftwagens an den Einsatz­ ort transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ladefläche (4) oder auf einer Palette auf der Ladefläche ein Frischwassertank (6), ein Abwas­ sertank (8), ein Schaumgenerator (14), ein Stromerzeuger (18), eine Frisch­ wasserpumpe (10) und eine Abwasserpumpe (10) befestigt sind und dass auf der Ladefläche (4) mindestens eine in der Umgebung des Fahrzeugs aufstell­ bare Kabine (16, 34) für die Durchführung der Dekontamination und ein Zelt (40) zum Umkleiden und Ausruhen des Einsatzpersonals mitgeführt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabine für die Dekontamination durch einen chemikalienfesten Vorhang (46) getrennte Räume (16, 34) aufweist, von denen der erste Raum (34) in Wänden und Decke Sprüheinrichtungen (44) für das Einschäumen des am Träger (42) be­ findlichen Chemikalienschutzanzugs (50) und der zweite Raum Sprühköpfe (45) zum Abwaschen des Schaums mittels Wasser vom Schutzanzug aufweist, dass der Boden der Kabine ein Gifterrost (36) ist unter dem sich eine Auffang­ wanne (30) befindet, und dass am tiefsten Bereich der Auffangwanne eine Ab­ wasserpumpe (38) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Auffangwanne (30) Zerstäubungsdüsen (28) für das Versprühen schaum­ destabilisierender Chemikalien befinden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Rand der Kabine (16, 34) mindestens ein Handlauf (46) befindet.

5. Schaum zur Dekontamination für Einrichtungen nach Anspruch 1 bestehend aus Wasser und Tensiden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung im Schaumgenerator (14) Oxidationsmittel auf hypochloritischer oder peroxidi­ scher Basis zugegeben werden.