REINIGUNGSMITTEL ZUM ENTFERNEN VON BIOFOULING
Mikroorganismen bilden Schleimschichten - genannt „Biofouling" - von unterschiedlicher Zusammensetzung und Dicke, insbesondere sehr geringer Dicke, z.B. weniger als 1 μm, die sie einerseits gegen mechanische und chemische Einflüsse bewahrt und sie andererseits mittels deren klebrig intensiv haftender Konsistenz entweder untereinander oder an Feststoffen ihrer Umgebung spontan haften läßt, wobei der Schleim auch einschließlich des Materials abgestorbener Mikroorganismen masseartig zusammengeballt an seiner Umgebung, wie z.B. Rohren, Behältern und Flächen, vorzugsweise auch in Winkeln und Rissen bzw. an rauhen Oberflächen und Körperbestandteilen von Zellmaterial jeglicher Art haftet und damit erhebliche Nachteile hervorruft.
Das Biofouling haftet auch an sämtlichen Teilen von Pflanzen und im Erdreich. Mit Kalk, Eisen (Ocker) und anderen Feststoffen (Fettabscheidungen) als deren Kristallisationsgrundlage vermischt, bildet es Beläge fester konglomerater Konsistenz. Das Biofouling bildet auch die Haftgrundlage sowie Basis für Pilze mit deren Myzelen und Sporen und Viren, und ist zugleich Nahrungsmittel für sämtliche Mikroorganismen.
Auch sind ockerartige Biofouling-Schlämme, -Beschichtungen und Mikroben- bzw. Bakterienbestandteile beim Brunnenbau Grundlage der Belags- und Verstopfungsbildung der Zulaufkapillaren im Erdreich und damit Grund des Versiegens von Brun- nen. Das Biofouling bildet in solchen gemischten Ablagerungen mindestens teilweise den bindenden Bestandteil.
Das Biofouling besteht chemisch aus vergleichsweise komplexen Bestandteilen, die insbesondere große Makromaleküle in Form von auch faserartigen Kohlehydraten mit sauren Polysacchariden, insbesondere als Disaccharide der N-Acetyl- Glucosamid-N-Acetylmuramidsäure aufweisen, sowie Glycoproteinen, auch in Form von Polymeren oder mit Peptiden. Bei Viren können auch Lipoproteine eine Rolle spielen. Die sehr dünne, glitschige Biofouling-Schleimschicht beträgt oft nur 15 μm oder weniger, beispielsweise < 0,3 μm, und kann auch in mehreren Schichten übereinander strukturiert sein.
Die adhäsiven und gallertartigen, sauren Polysaccharide sind mittels Ruthenium Rot sichtbar einfärbbar. Derartiges Biofouling wurde in Verbindung mit praktisch allen Mikrobenspezien, wie auch z.B. Staphylokokken, acinetobacter calcoaceticus, aco- tobacter ramosus und pseudomonas aeruginosa, staphylococcus aureus, strepto- coccus faecalis, rhicobium trifolii, sowie allen Phytophtera-Arten, nachgewiesen, wobei mit diesen nur wenige der in unzählichen Arten vorkommenden Mikrobenspezien genannt sind.
Es hat sich erwiesen, dass eine Chlorung oder andere übliche chemische Behand- lung, z.B. Aldehyd bzw. Formaldehyd, sowie Antibiotika das Biofouling - wenn überhaupt- nicht oder nur ungenügend beeinflußt.
Die verschiedenen, auf Biofouling-Basis beruhenden Beläge bzw. Agglomerationen bringen erhebliche Nachteile sowohl im technischen Bereich, insbesondere auch bei wasserdurchlässigen Membranen, als auch in der Natur, wie in Ritzen, Mauern, Biofilmen Ablagerungen in Wasser und Luft (Filter!). In der Natur bildet das Biofouling, z.B. im Erdboden an Wurzeln, einen Überlebensschutz für die Mikroorganismen, wobei insbesondere auch fruchtartenspezifische Mikrobenablagerungen entstehen und durch Biofouling-Beläge Beeinträchtigungen der Stoffwechselvorgänge bei Pflanzen eintreten können, z.B. durch die Verengung der wachstumswichtigen Kapillaren der Pflanzen und an rauhen Pflanzenteilen Nester, für die sich immer erneut bildenden Bakterien- bzw. Mikrobenpopulationen entstehen. Die mit Biofouling zusammengehaltenen Beläge in Rohren alter Häuser sind als Keimzellen der Legionellenverkei-
mung gefürchtet und beeinflussen zudem den Wärmeübergang und die Fließgeschwindigkeit. Auch können Biofouling-Beläge auf Mess- und Steuerungsinstrumenten die Funktionsfähigkeit der Systeme beeinflussen.
Die bisherigen gegen Biofouling dafür mit keiner oder unzulänglicher Wirkung eingesetzten Reinigungsmittel sind nicht nur unwirksam, sondern auch mehr oder weniger stark toxisch und insbesondere höchst umweltschädigend und letztendlich unwirtschaftlich.
Diese Nachteile werden überraschenderweise in allen technischen und in der Natur gegebenen Situationen bzw. Gebieten mit der erfinderischen Verwendung eines Reinigungsmittels ausgeschaltet, das in wäßriger Lösung bis zu mehrere Lebensmittelkonservierungsstoffe sowie mindestens eine nicht-toxische, insbesondere organische, Säure aufweist, und zwar beispielsweise Sorbinsäure, Benzoesäure (Na- Benzoat) und/oder Bernsteinsäure, ggf. zuzüglich eines Oxydationsmittels in sehr geringem Anteil.
Dabei ist das Reinigungsmittel speziell auch nachhaltig gegen Biofouling-Bildung wirksam. Je stärker Materialien Gegenstände oder Medien einer ständigen Verkei- mung ausgesetzt sind, die laufend mit üblichen Desinfektionsmitteln behandelt werden, um so mehr Biofouling entsteht kontinuierlich, wodurch jegliche Neuverkeimung entsprechend begünstigt wird.
Für eine wirksame Keimfreihaltung ist es daher wesentlich, dass eine ständige Frei- haltung von Biofouling gewährleistet ist.
Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Ansprüchen 2 bis 18 definiert.
Dabei ist es auch aus wirtschaftlicher Sicht besonders vorteilhaft, dass das Reinigungsmittel in überraschend niedrigen Konzentrationen im Wasser (Trinkwasserklasse 0) und als Feuchtigkeitsbestandteil in der Luft oder auch in Gasen auf Biofouling zerstörend voll nachhaltig wirksam ist, so dass der Mensch mittels des Wassers und in der Luft in seiner Gesundheit nicht beeinträchtigt wird, also in keimarmer Luft
(Reinraumluft) auch auf Dauer voll arbeitsfähig bleibt. Erfindungsgemäß kann das Mittel auch der Luft in einem Anteil zugegeben werden, mit dem die Luft selbst dazu beiträgt, dass im Raum vorhandenes Biofouling abgebaut wird.
Außerdem hat sich das erfindungsgemäße, völlig untoxische Reinigungsmittel als umweltverträglich und schleimhautschonend, sowie wirksam geruchseliminierend erwiesen und schließt auch Resistenzerscheinungen aus. Durch Existenz von Biofouling wird eine spontane Verkeimung bzw. Keimbildung wesentlich gefördert, so dass eine Reinigung von Biofouling davor bewahrt.
Überraschenderweise hat sich das erfindungsgemäße Mittel als Reinigungsmittel zur Verwendung beim wirkungsvoll Biofouling zerstörenden Einsatz, insbesondere auch präventiv-keimwidriger Behandlung, auf folgenden Gebieten mit erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen erwiesen, beispielsweise
a) für die Reinigung von biofouling-verschmutzten bzw. -belegten Gegenständen bzw. Oberflächen, auch Wänden, Räumen, Schiffsrümpfen und dergleichen;
b) bei der Reinigung von Textilien bzw. Wäsche, insbesondere Krankenhauswä- sehe, denn eine Biofouling-Bildung erschwert diese Reinigung normalerweise, indem auch Staub und Schmutz daran haften oder darin eingeschlossen bleiben. Bei der Entkeimung durch Stoffwechselvergiftung bleibt das Biofouling zurück, welches wieder eine günstige Grundlage für eine Neuverkeimung ist.
c) für die Reinigung von roher Baumwolle von Biofouling. Das die Fasern von
Baumwolle überziehende Biofouling enthält auch die beim Anbau der Baumwolle auf den Feldern verwendeten Pestizide, Fungizide und dergleichen. Durch Entfernen des Biofouling werden die Baumwollfasern auch von diesen gereinigt.
d) Für die Reinhaltung von Reinigungs- sowie kosmetischen und Körperpflegeartikeln bzw. verkeimungsgefährdeten Gegenständen, z.B. im Körper- und Schönheitspflege-Bereich,
e) für die präventiv-keimwidrige Reinhaltung von Vorrichtungen für Lebensmittel jeglicher Art, insbesondere bei der Vorratshaltung und für Verpackungsmaterial jeglicher Art dafür, z.B. auch durch Zugabe bei der Kühleisherstellung und der Verwendung als Scherbeneis, sowie zur präventiv-keimwidrigen Reinhaltung von Eis- und Flüssigkeitsspenden bzw. Kühleis
f) für die präventiv-keimwidrige Behandlung bzw. Reinhaltung von Obst und anderen Agrarprodukten, auch bei Trocknungsverfahren, insbesondere in freier Luft.
g) Auch in Filtern bilden sich starke Biofouling-Ablagerungen, die ausgesprochene Brutnester für Mikroorganismen bilden, so dass sich die Durchlassquerschnitte zusetzen und eine ständige kostenträchtige Reinigung erforderlich ist.
Dabei ist es auch besonders wichtig, dass das Reinigungsmittel dem zuführenden Medium (Luft etc.) auf der Eingangsseite des Filters zugegeben wird, so dass sich der Filter überhaupt nicht erst zusetzen kann. Wenn das Mittel mit der Filterreinhaltung nicht vollständig verbraucht wird, dann beeinflußt es die Räume hinter dem Filterausgang, beispielsweise durch Reinhaltung der Räume, Kanäle etc. Da das Mittel völlig untoxisch und natürlich abbaubar ist, braucht es nicht entfernt zu werden.
Ein typisches Beispiel sind Trinkwassergewinnungsanlagen, bei denen das Reinigungs- bzw. Reinhaltungsmittel auf der Zufuhrseite zugesetzt wird, und beim Durchfluß durch die Membranen deren Poren biofoulingfrei halten, zugleich auch die stromab angeordneten Behälter und Rohrleitungen und Armaturen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass das Mittel bei laufendem Einsatz in äußerst geringer Konzentration wirksam bleibt, so dass auch der stromab liegende Durchflußbereich ausreichend von Biofouling gereinigt bleibt;
h) für die präventiv-keimwidrige Reinhaltung von Wasserreinigungsanlagen, sowie für Brauch- und Abwasser;
i) für die präventiv-keim widrige Reinhaltung von wasserführenden Systemen wie Brunnen, Behältern, Rohren, Schwimmbädern und dergl., einschließlich der Reinigung derselben, insbesondere auch im Getränke- und Agrarbereich (z.B. Molkereien);
j) für die präventiv-keimwidrige Behandlung bzw. Reinhaltung insbesondere von Vorrichtungen für wäßrige Industrieflüssigkeiten;
k) für die präventiv-keimwidrige Behandlung bzw. Reinhaltung von Erdböden, Saat- und Pflanzgut, Pflanzen und Bäumen, einschließlich des Baumwurzelbereichs.
Beim Ansaugen von Wasser aus dem Erdboden durch die Pflanzen, insbesondere Stauden und Bäume, mittels Wurzeln, Wurzelstöcken, Ästen und Zweigen durch deren Kapillaren werden die Mikroorganismen durch diese Kapillaren befördert und bilden darin Beläge aus Biofouling. Dadurch verengen sich die freien Querschnitte, insbesondere bei schaumbildenden Mikroorganismen, wie z.B. Schimmelpilzen (Phytophtera und anderen Schimmelpilz- Arten), so dass Pflanzen und Bäume unzureichend mit Feuchtigkeit versorgt werden und Stämme und Zweige zu trocken werden. Umgekehrt wird durch ein systematisches Freihalten der Kapillaren ein besonders gutes Wachstum mit besonders günstiger Ernte erreicht, z.B. bei Weintrauben.
I) für die präventiv-keimwidrige Reinhaltung von Vorrichtungen für Schlachtab- wässer und deren Systeme und dergl.;
m) für die präventiv-keimwidrige Behandlung jeder Art von Gebrauchstüchern und -papier, wie Windeln, Reinigungstüchern, Taschentüchern;
n) für die präventiv-keimwidrige Behandlung bzw. Reinerhaltung von Luft und deren Systeme, wie Rohre von Belüftung, Klimaanlagen, Wänden und Ausstattung von Massentierproduktionsställen, sowie Verarbeitungsanlagen; dabei wirkt die Luft mit dem als Aerosol enthaltenen Reinigungsmittel als solche bio- fouling-reinigend.
o) Auch andere Anwendungen der Reinhaltung durch Biofouling-Zerstörung bewirken die Zerstörung der Existenz- und Gattungsgrundlage von Mikroorganismen und auch die Entfernung von Kalkschichten in wäßrigem Medium, da das flexible Biofouling mit seinen ausgezeichneten Bindungs- bzw. Klebeeigenschaften die Festigkeit und Haftfähigkeit von Kalkablagerungen auf flexible Weise erhöht.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die Behandlung mit dem erfindungs- gemäßen Mittel die Haft- und Bindungswirkung des Biofoulings aufhebt, so dass Zerfallsteile davon nur wegzuspülen sind.
Für die Wirkung des erfindungsgemäßen Mittels bzw. dessen Einsatz ist es unerheblich, aus welchen Mikroben bzw. Bakterien das abgestorbene Material bzw. das zu zerstörende Biofouling stammt, so dass mit seiner Zerstörung auch das Biofouling einer sehr weit gespannten Vielzahl verschiedener Bakterien, Viren und anderer Mikroorganismen erfaßt wird.