ANGERT HUBERT (DE)
KOENIG BERNHARD (DE)
KRUECK STEFFEN (DE)
KUHN FRANK DIETER (DE)
LIETZENMAYER MARTIN (DE)
WALZER EGON (DE)
SCHMIDT CORINNA (DE)
MURAOKA NOBUHIRO (JP)
KATAYAMA CHEMICALS CO LTD (JP)
ADAMI WALTER (DE)
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KOENIG BERNHARD (DE)
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KUHN FRANK DIETER (DE)
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WALZER EGON (DE)
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MURAOKA NOBUHIRO (JP)
WO2005113452A1 | 2005-12-01 | |||
WO2002072478A2 | 2002-09-19 | |||
WO2004054932A1 | 2004-07-01 | |||
WO2006058261A2 | 2006-06-01 | |||
WO2008153808A2 | 2008-12-18 |
US20060006122A1 | 2006-01-12 | |||
US20100072144A1 | 2010-03-25 | |||
US7776224B2 | 2010-08-17 | |||
EP1671932A1 | 2006-06-21 |
Patentansprüche : 1. Vorrichtung zur Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure in einem Wasserstrom (1), umfassend eine erste Mess orrichtung (2) zur Bestimmung der Flussrate des Wasserstroms , eine zweite MessVorrichtung (3) zur Bestimmung der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom, eine dritte MessVorrichtung (4) zur Bestimmung der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom, eine Dosiervorrichtung (5) zur Dosierung eines Reduktionsmittels in den Wasserstrom stromabwärts von der zweiten und dritten MessVorrichtung und eine Steuereinrichtung (6), die aus der Flussrate des Wasserstroms , der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom und der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom eine Menge an Reduktionsmittel zur Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure auf einen gewünschten Wert berechnet und die Dosiervorrichtung zur Dosierung des Reduktionsmittels ansteuert . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die MessVorrichtung zur Bestimmung der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom einen amperometrischen Sensor umfasst . 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die MessVorrichtung zur Bestimmung der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom einen amperometrischen Sensor umfasst . 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zusätzliche Mess orrichtung (7) zur Bestimmung der Salinität in dem Wasserstrom umfasst und die Steuereinrichtung die Menge an Reduktionsmittel mit der Salinität berechnet . Vorrichtung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mess orrichtung zur Bestimmung der Salinität einen Leitfähigkeitssensor umfasst . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels einen Vorratsbehälter (8) und eine regelbare Dosierpumpe (5) für flüssiges Reduktionsmittel umfasst . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte MessVorrichtung in einem Seitenstrom (9) des Wasserstroms angeordnet sind . Verfahren zur Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure in einem Wasserstrom, umfassend eine Dosierung eines flüssigen Reduktionsmittels in den Wasserstrom mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrom Ballastwassertanks (10) eines Schiffes entnommen wird . Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reduktionsmittel eine wässrige Lösung von Natriumsulfit ist . |
Wassersto peroxid und Peressigsäure in einem Wasserstrom
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure in einem Wasserstrom, insbesondere in einem Wasserstrom, der Ballastwassertanks eines Schiffes
entnommen wird.
Peressigsäure ist ein Biozid, das im Vergleich zu anderen Bioziden eine Reihe von Vorteilen aufweist . Peressigsäure zeigt bereits in geringen Konzentrationen von weniger als 5 ppm eine breite biozide Wirkung gegen Bakterien,
Phytoplankton und Zooplankton, ohne dass es zu Resistenzen kommt . Im Gegensatz zu den meisten anderen Bioziden wird Peressigsäure in verdünnten wässrigen Lösungen rasch durch Hydrolyse und Zersetzung zu nicht mehr biozid wirkenden Stoffen abgebaut . Im Gegensatz zu Ozon oder Chlordioxid kann Peressigsäure in Form von Gleichgewichtsperessigsäure sicher transportiert und gelagert werden . Eine Behandlung von Wasserströmen mit Peressigsäure führt im Gegensatz zu Chlor oder Hypochlorit nicht oder nur in geringem Maß zur Bildung von halogenierten organischen Verbindungen und damit nicht zu einer Erhöhung des AOX-Gehalts .
Peressigsäure eignet sich deshalb zur bioziden Behandlung von Wasserströmen, die nach der Behandlung in großer Menge in die Umgebung abgegeben werden, wie beispielsweise
Kühlwasserströme oder Klärwerksabläufe und insbesondere Ballastwasser von Schiffen . Die Behandlung von
Ballastwasser mit Peressigsäure im SEDNA®-Verfahren ist von der internationalen Seefahrtorganisation IMO für die
Entfernung von Phytoplankton und Zooplankton zugelassen worden .
Obwohl sich Peressigsäure und das in
Gleichgewichtsperessigsäure herstellbedingt enthaltene Wasserstoffperoxid im behandelten Wasser rasch abbauen, kann es bei einigen Anwendungen, insbesondere bei der
Behandlung von Ballastwasser, erforderlich werden, nach der Behandlung noch vorliegende Restmengen von Peressigsäure und Wasserstoffperoxid zu entfernen, bevor das behandelte Wasser an die Umgebung abgegeben wird .
Für die Entfernung von Chloraminen oder Bromaminen aus behandeltem Ballastwasser wurde in WO 02/072478
vorgeschlagen, dem behandelten Ballastwasser ein
Reduktionsmittel , wie Natriumthiosulfat oder Natriumsulfit, in einem molaren Überschuss zuzusetzen . Bei diesem
Verfahren muss allerdings nach der Reduktion des Chloramins oder Bromamins in das behandelte Wasser nochmals Sauerstoff eingebracht werden, bevor es an die Umgebung abgegeben werden kann .
In WO 2004/ 054932 wird für die Entfernung von
elektrolytisch erzeugtem Chlor aus behandeltem
Ballastwasser vorgeschlagen, dem Ballastwasser eine Lösung von Natriumthiosulfat zuzudosieren und diese Dosierung über das Redoxpotential des chlorhaltigen Ballastwassers zu regeln .
In WO 2006/058261 und WO 2008/153808 wird für die
Entfernung von elektrolytisch erzeugtem Hypochlorit aus behandeltem Ballastwasser vorgeschlagen, dem Ballastwasser eine Lösung von Natriumsulfit zuzudosieren und diese
Dosierung über einen Sulfitanalysator, der durch
Säurezugabe SO 2 freisetzt und dieses mit einem Sensor bestimmt, so zu regeln, dass das behandelte Ballastwasser überschüssiges Natriumsulfit enthält .
In US 2010/072144 wird für die Entfernung von Hypochlorit aus behandeltem Ballastwasser vorgeschlagen, dem
Ballastwasser eine Lösung von Natriumsulfit zuzudosieren und diese Dosierung über die Messung des Redoxpotentials im Ballastwasser nach Zugabe der Natriumsulfitlösung so zu regeln, dass das Redoxpotential im Bereich von 200 bis 500 mV liegt.
In US 7,776,224 wird für die Entfernung von
Wasserstoffperoxid aus behandeltem Ballastwasser
vorgeschlagen, die Konzentration von Wasserstoffperoxid im Ballastwasser zu messen und auf Basis des Messwerts ein Reduktionsmittel zuzugeben . Außerdem wird vorgeschlagen, durch ein Wasserstoffperoxiddensitometer oder eine Messung des Redoxpotentials nach der Zugabe des Reduktionsmittels zu prüfen, ob nicht umgesetztes Wasserstoffperoxid
vorliegt .
In EP 1 671 932 wird für eine Behandlung von Ballastwasser mit Wasserstoffperoxid oder Gleichgewichtsperessigsäure vorgeschlagen, zusammen mit dem Oxidationsmittel noch einen der Stoffe Eisen (II) sulfat, Iodid oder Katalase zuzusetzen, um eine Zersetzung von Wasserstoffperoxid während der
Ballastwasserbehandlung zu bewirken .
Es besteht jedoch weiterhin Bedarf nach einer Vorrichtung und einem Verfahren, mit denen sich in einem Wasserstrom der Gehalt an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure bei
Bedarf verringern lässt und bei denen der Wasserstrom nach Entfernung von Wasserstoffperoxid und Peressigsäure keine wassergefährdenden Stoffe enthält .
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass sich das aus US 2010/072144 zur Entfernung von
Hypochlorit bekannten Verfahren nicht für eine Entfernung von Wasserstoffperoxid aus einem Wasserstrom eignet, da sich durch die Messung des Redoxpotentials im Wasser nach Zugabe eines Reduktionsmittels nicht zuverlässig
feststellen lässt, dass das Wasser weder unumgesetztes Wasserstoffperoxid noch überschüssiges Reduktionsmittel enthält . Auch das aus WO 2004/054932 zur Entfernung von Chlor bekannte Verfahren eignet sich nicht zur Entfernung von Peressigsäure und Wasserstoffperoxid aus einem Wasserstrom, da sich aus dem Redoxpotential eines
Peressigsäure und Wasserstoffperoxid enthaltenden
Wasserstroms die Menge an Reduktionsmittel , die zur
Entfernung von Peressigsäure und Wasserstoffperoxid
erforderlich wäre, nicht vorausberechnen lässt .
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben deshalb eine Vorrichtung und ein Verfahren entwickelt, mit denen sich die Gehalte an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure in einem Wasserstrom zuverlässig verringern lassen .
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur
Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und
Peressigsäure in einem Wasserstrom (1), umfassend eine erste MessVorrichtung (2) zur Bestimmung der Flussrate des Wasserstroms , eine zweite MessVorrichtung (3) zur
Bestimmung der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom, eine dritte MessVorrichtung (4) zur Bestimmung der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom, eine Dosiervorrichtung (5) zur Dosierung eines Reduktionsmittels in den Wasserstrom stromabwärts von der zweiten und dritten MessVorrichtung und eine Steuereinrichtung (6), die aus der Flussrate des Wasserstroms , der Konzentration an
Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom und der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom eine Menge an
Reduktionsmittel zur Verringerung des Gehalts an
Wasserstoffperoxid und Peressigsäure auf einen gewünschten Wert berechnet und die Dosiervorrichtung zur Dosierung des Reduktionsmittels ansteuert .
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und
Peressigsäure in einem Wasserstrom, umfassend eine
Dosierung eines flüssigen Reduktionsmittels in den
Wasserstrom mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung . Der Wasserstrom wird vorzugsweise Ballastwassertanks (10) eines Schiffes entnommen . Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Aus führungs form mit zusätzlicher MessVorrichtung (7) zur Bestimmung der Salinität und Anordnung der zweiten und dritten Mess orrichtung in einem Seitenstrom (9) . Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine erste
MessVorrichtung (2) zur Bestimmung der Flussrate des
Wasserstroms (1) . Dazu eignen sich sowohl
MessVorrichtungen, die einen Massenstrom ermitteln, als auch MessVorrichtungen, die einen Volumenstrom ermitteln . Für die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich alle aus dem Stand der Technik bekannten MessVorrichtung zur
Bestimmung der Flussrate eines Wasserstroms einsetzen, wie zum Beispiel Massendurchflussmesser,
Differenzdruckmessungen an Blenden und induktive
Durchflussmesser . Vorzugsweise wird zur Bestimmung der Flussrate des Wasserstroms ein Massendurchflussmesser verwendet, um die Flussrate des Wasserstroms auch für
Wasserströme mit unterschiedlichen Salzgehalten zuverlässig zu bestimmen . Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst außerdem eine zweite MessVorrichtung (3) zur Bestimmung der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom (1) . Geeignet sind alle aus dem Stand der Technik bekannten MessVorrichtungen, mit denen sich die Konzentration an Wasserstoffperoxid in Wasser bestimmen lässt und die keine oder nur eine geringe Querempfindlichkeit für Peressigsäure zeigen . Geeignet sind beispielsweise MessVorrichtungen, die die Konzentration an Wasserstoffperoxid kolorimetrisch bestimmen und eine für Wasserstoffperoxid spezifische Farbreaktion verwenden, wie zum Beispiel die Reaktion von Wasserstoffperoxid mit
Titanylsulfat unter Bildung eines löslichen
Titan ( IV) peroxokomplexes . Vorzugsweise wird zur Bestimmung der Konzentration an Wasserstoffperoxid ein
amperometrischer Sensor verwendet, besonders bevorzugt ein amperometrischer Sensor, an dem eine Oxidation von Wasserstoffperoxid gemäß der Reaktionsgleichung
H 2 0 2 - 0 2 + 2 H + + 2 e ~
erfolgt . Geeignete amperometrische Sensoren für
Wasserstoffperoxid, die keine Querempfindlichkeit für
Peressigsäure zeigen, sind im Handel erhältlich,
beispielsweise von der Firma ProMinent® unter der
Bezeichnung DULCOTEST® PEROX . Die Ansprechzeit dieser
Sensoren kann vom Hersteller durch den Austausch der
Membran, die den Sensor bedeckt, an die Geschwindigkeit der Änderung der Wasserstoffperoxidkonzentration in dem zu behandelnden Wasserstrom angepasst werden .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin eine dritte MessVorrichtung (4) zur Bestimmung der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom (1) . Geeignet sind alle aus dem Stand der Technik bekannten MessVorrichtungen, mit denen sich die Konzentration an Peressigsäure in Wasser bestimmen lässt und die keine oder nur eine geringe
Querempfindlichkeit für Wasserstoffperoxid zeigen . Geeignet sind beispielsweise MessVorrichtungen, die die
Konzentration an Peressigsäure kolorimetrisch bestimmen und eine für Peressigsäure spezifische Farbreaktion verwenden, wie zum Beispiel die Reaktion von Peressigsäure mit
2 , 2-Azino-bis ( 3-ethylbenzothiazolin- 6-sulfonsäure )
Diammoniumsalz (ABTS ) unter Bildung eines löslichen
Farbstoffs . Vorzugsweise wird zur Bestimmung der
Konzentration an Peressigsäure ein amperometrischer Sensor verwendet, besonders bevorzugt ein amperometrischer Sensor, an dem eine Reduktion von Peressigsäure gemäß der
Reaktionsgleichung
CH 3 COOOH + 2 H + + 2 e ~ - CH 3 COOH + H 2 0
erfolgt . Geeignete amperometrische Sensoren für
Peressigsäure, die eine ausreichend geringe
Querempfindlichkeit für Wasserstoffperoxid zeigen, sind im Handel erhältlich, beispielsweise von der Firma ProMinent® unter der Bezeichnung DULCOTEST® PAA. Die Ansprechzeit dieser Sensoren kann vom Hersteller durch den Austausch der Membran, die den Sensor bedeckt, an die Geschwindigkeit der Änderung der Peressigsäurekonzentration in dem zu
behandelnden Wasserstrom angepasst werden . Ebenfalls geeignet sind im Handel angebotene amperometrische Sensoren zur Bestimmung des Gesamtchlorgehalts , beispielsweise die von der Firma ProMinent® unter der Bezeichnung DULCOTEST© CTE-1 angebotenen Sensoren . Da ein Wasserstoffperoxid enthaltender Wasserstrom wegen der raschen Reaktion von Chlor und Hypochlorit mit Wasserstoffperoxid nur geringe Mengen an Chlor und Hypochlorit enthalten kann und die amperometrischen Sensoren zur Bestimmung des
Gesamtchlorgehalts auch Peressigsäure bei geringer
Querempfindlichkeit für Wasserstoffperoxid erfassen, kann auch mit solchen Sensoren der Gehalt an Peressigsäure in dem Wasserstrom verlässlich bestimmt werden .
Die Verwendung von amperometrischen Sensoren zur Bestimmung der Konzentrationen an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure ermöglicht einen weitgehend automatisierten Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Personal , wie zum
Beispiel eine Schiffsbesatzung, das keine Ausbildung im Betrieb von Analysengeräten hat .
An Stelle von zwei getrennten MessVorrichtungen zur
Bestimmung der Konzentrationen an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine MessVorrichtung eingesetzt werden, die sowohl die Konzentration an Wasserstoffperoxid als auch die
Konzentration an Peressigsäure bestimmt . Ein Beispiel für eine solche MessVorrichtung ist eine automatisierte
Titration mit sequentieller cerimetrischer Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration und iodometrischer
Bestimmung der Peressigsäurekonzentration .
Die MessVorrichtungen zur Bestimmung der Konzentrationen an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure werden vorzugsweise in einem Seitenstrom (9) des Wasserstroms angeordnet, um
Beschädigungen der MessVorrichtungen durch im Wasserström mitgeführte Feststoffe zu vermeiden . Zum gleichen Zweck wird im Seitenstrom vorzugsweise ein Filter stromaufwärts vor den MessVorrichtungen angeordnet .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst außerdem eine Dosiervorrichtung (5) zur Dosierung eines Reduktionsmittels in den Wasserstrom (1) stromabwärts von der zweiten und dritten MessVorrichtung . Geeignet sind Dosiervorrichtungen zur kontinuierlichen oder intermittierenden Dosierung eines Reduktionsmittels , das vorzugsweise gasförmig oder flüssig und besonders bevorzugt flüssig ist . Vorzugsweise umfasst die Dosiervorrichtung einen Vorratsbehälter (8) und eine regelbare Dosierpumpe (5) für flüssiges Reduktionsmittel , so dass eine kontinuierliche Dosierung des flüssigen
Reduktionsmittels mit einem variablen Volumenstrom möglich ist . Besonders bevorzugt umfasst die Dosiervorrichtung eine zwangstordernde Dosierpumpe, wie beispielsweise eine
Membranpumpe , Zahnradpumpe oder Kolbenpumpe, die für die Dosierung von flüssigem Reduktionsmittel die Einstellung eines berechneten Volumenstroms ermöglicht .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung (6), die aus der Flussrate des
Wasserstroms (1), der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserstrom und der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserstrom eine Menge an Reduktionsmittel zur
Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und
Peressigsäure auf einen gewünschten Wert berechnet und die Dosiervorrichtung (5) zur Dosierung des Reduktionsmittels ansteuert . Die Steuereinrichtung kann als fest verdrahtete Steuerung oder als Berechnungs- und Steuerprogramm auf einem Prozessleitrechner ausgeführt sein . Die Berechnung der Menge an Reduktionsmittel aus der Flussrate des
Wasserstroms , der Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Wasserström und der Konzentration an Peressigsäure in dem Wasserström kann mit empirischen, durch Versuche ermittelten Umrechnungsfaktoren oder vorzugsweise mit aus der Stöchiometrie der Reduktionsreaktion berechneten
Umrechnungsfaktoren erfolgen . Für salzfreie Wasserströme und eine Reduktion mit einer wässrigen Lösung von
Natriumsulfit können die Umrechnungsfaktoren auf Basis der Reaktionsgleichungen (I) und (II) berechnet werden .
(I) H 2 0 2 + Na 2 S0 3 -· H 2 0 + Na 2 S0 4
(II) CH3COOOH + Na 2 S0 3 CH3COOH + Na 2 S0
Für flüssige Reduktionsmittel , die über eine
zwangstordernde Dosierpumpe dosiert werden, kann aus der berechneten Menge an Reduktionsmittel direkt der an der Dosierpumpe einzustellende Volumenstrom berechnet und die Dosierpumpe dementsprechend angesteuert werden .
In einer bevorzugten Aus führungs form umfasst die
erfindungsgemäße Vorrichtung eine zusätzliche
MessVorrichtung (7) zur Bestimmung der Salinität in dem Wasserstrom (1) . Der Begriff Salinität bezeichnet dabei die dimensionslose Salinität S auf der Practical Salinity Scale 1978. Die Bestimmung der Salinität kann auf Basis von
Dichtemessungen und vorzugsweise auf Basis der elektrischen Leitfähigkeit mit einem Leitfähigkeitssensor erfolgen . Bei dieser Aus führungs form wird von der Steuereinrichtung die Menge an Reduktionsmittel mit der Salinität berechnet .
Vorzugsweise wird dabei die für einen salzfreien
Wasserstrom berechnete Menge an Reduktionsmittel mit einem durch Versuche ermittelten Korrekturfaktor für die
Salinität korrigiert . Für salzhaltige Wasserströme und eine Reduktion mit einer wässrigen Lösung von Natriumsulfit wird vorzugsweise die für einen salzfreien Wasserstrom
berechnete Menge an Reduktionsmittel um einen zur Salinität proportionalen Anteil vergrößert . Die Berücksichtigung der Salinität bei der Dosierung des Reduktionsmittels
ermöglicht eine zuverlässige Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure bis unter vorgegebene Grenzwerte auch bei veränderlichem Salzgehalt des
Wasserstroms , ohne dass es zu einer Überdosierung von
Reduktionsmittel kommt . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure in einem Wasserstrom wird ein flüssiges Reduktionsmittel mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Wasserstrom (1) dosiert . Der Wasserstrom ist vorzugsweise ein durch Zusatz von Gleichgewichtsperessigsäure als Biozid behandelter Wasserstrom, insbesondere ein Kühlwasserström oder ein Klärwerksablauf und am meisten bevorzugt ein Wasserstrom, der Ballastwassertanks (10) eines Schiffes entnommen wird . Im erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise eine wässrige Lösung von Natriumsulfit als flüssiges
Reduktionsmittel eingesetzt .
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Verringerung des Gehalts an Wasserstoffperoxid und
Peressigsäure in einem Wasserstrom unter vorgegebene
Grenzwerte, wobei durch Verwendung von Natriumsulfit als Reduktionsmittel der Wasserstrom nach der Behandlung nicht mehr die Wasserqualität beeinträchtigende Eigenschaften hat . Dies ermöglicht das Ablassen eines mit
Gleichgewichtsperessigsäure zur Abtötung von Phytoplankton und Zooplankton behandelten Ballastwassers in Gewässer, wie zum Beispiel enge Hafenbecken, in denen das Ballastwasser nur schlecht verdünnt wird, ohne die Wasserqualität des Gewässers zu beeinträchtigen .
Beispiele :
Für die Aus führungsbeispiele wurde Wasser, das einem
Trinkwasserleitungsnetz entnommen wurde, mit 80 ppm
Gleichgewichtsperessigsäure behandelt, die 14,4 Gew . -% Peressigsäure und 13,5 Gew . -% Wasserstoffperoxid enthielt . Das Wasser enthielt nach der Behandlung mit
Gleichgewichtsperessigsäure gewichtsbezogen 11,9 ppm
Peressigsäure und 13,3 ppm Wasserstoffperoxid . Zu einem Strom des mit Gleichgewichtsperessigsäure
behandelten Wassers wurde in einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß Figur 1 kontinuierlich eine wässrige Lösung von Natriumsulfit dosiert . Die Konzentrationen an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure wurden dabei mit amperometrischen Sensoren der Firma ProMinent® bestimmt . In Beispiel 1 wurde das 1 , 03-fache der gemäß
Reaktionsgleichungen (I) und (II) aus den Konzentrationen an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure und der
Durchflussmenge an Wasser berechneten stöchiometrischen Menge an Natriumsulfit dosiert . In Beispiel 2 wurde das 1, 21-fache der berechneten stöchiometrischen Menge an
Natriumsulfit dosiert .
In Beispiel 1 enthielt das Wasser nach der Dosierung von Natriumsulfit gewichtsbezogen 0 , 1 ppm Peressigsäure und 1 , 0 ppm Wasserstoffperoxid . In Beispiel 2 enthielt das Wasser nach der Dosierung von Natriumsulfit gewichtsbezogen 0 , 2 ppm Peressigsäure und 0 , 1 ppm Wasserstoffperoxid .
Für das mit Gleichgewichtsperessigsäure behandelte Wasser und die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Wasserströme wurden gemäß den Richtlinien 201 und 202 der OECD zur Testung von Chemikalien die Inhibierung des Algenwachstums und die akute Immobilisierung von Daphnien bestimmt .
Das mit Gleichgewichtsperessigsäure behandelte Wasser bewirkte unverdünnt eine vollständige Hemmung des
Algenwachstums von Desmodesmus subspicatus mit einem
EC5o~Wert von 46 % für die Hemmung der Wachstumsrate und von 25 % für die Hemmung der Ausbeute . Der in Beispiel 1 erhaltene Wasserstrom bewirkte dagegen unverdünnt nur eine statistisch nicht signifikante Hemmung der Wachstumsrate von 5 % . Der in Beispiel 2 erhaltene Wasserstrom bewirkte unverdünnt eine Hemmung der Wachstumsrate von 13 % .
Das mit Gleichgewichtsperessigsäure behandelte Wasser bewirkte unverdünnt eine vollständige Immobilisierung von Daphnia magna mit einem ECso-Wert von 12 % . Die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Wasserströme bewirkten dagegen auch unverdünnt keine Immobilisierung und zeigten keine erkennbare Auswirkung auf Daphnien . Die Beispiele zeigen, dass sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Wasserstoffperoxid und Peressigsäure enthaltenden
Wasserstrom die Gehalte an Wasserstoffperoxid und
Peressigsäure zuverlässig so verringern lassen, dass der Wasserstrom bei der Einleitung in Gewässer keine
schädlichen Auswirkungen auf Wasserorganismen hat .
Liste der Bezugs zeichen :
(1) Wasserstrom
(2) MessVorrichtung zur Bestimmung der Flussrate
(3) MessVorrichtung zur Bestimmung der Konzentration an Wasserstoffperoxid
(4) MessVorrichtung zur Bestimmung der Konzentration an Peressigsäure
(5) Dosiervorrichtung zur Dosierung eines
Reduktionsmittels
(6) Steuereinrichtung
(7) MessVorrichtung zur Bestimmung der Salinität
(8) Vorratsbehälter für flüssiges Reduktionsmittel
(9) Seitenstrom
(10) Ballastwassertanks
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