Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Kühltürmen und/oder Rieselpaketen in Kühltürmen, beispielsweise Kühltürmen und/oder Rieselpaketen in Kühltürmen von Kraftwerken, insbesondere Kernkraftwerken, von Belägen. Das Verfahren kann prinzipiell in jeder Anlage durchgeführt werden, die Kühltürme zur Rückkühlung nutzt. In Kühltürmen bilden sich mit der Zeit, insbesondere auf den Oberflächen der Rieselpakete, Beläge aus. Diese Beläge haben einen komplexen, dreischichtigen Aufbau, der zur Kühlleistungsreduktion und damit ggf. auch zur Reduktion der elektrischen Leistung bzw. des Wirkungsgrads des Kraftwerks führt. Die Beläge bieten zudem hervorragende Bedingungen für Keimwachstum und sind somit für erhöhte Keimzahlen im Kühlwasser mitverantwortlich. Daher ist es vorteilhaft, Beläge durch Reinigung zu entfernen und somit einer erhöhten Keimbildungsrate entgegen zu wirken.

Der Belag, der während des Betriebs auf den Rieselpaketen im Kühlturm ent- steht, besteht im Prinzip aus drei Schichten:

einer mineralischen Schicht auf der glatten Oberfläche des Rieselpaketes, meistens handelt es sich hierbei überwiegend um Kalk.

einem biologischen Bakterienrasen, der auf der rauen, mineralischen Schicht gute Bedingungen vorfindet. Bakterien nutzen die raue mineralische Schicht als Haft- und Siedlungsgrund, da die Haftung auf den meist glatten Rieselpaketoberflächen deutlich erschwert ist.

einer von den Bakterien gebildeter Schleimschicht, die den Bakterienrasen vor den Umwelteinflüssen schützt, aber die Nährstoffe durchlässt. Stand der Technik ist die Reinigung des Kühlturms während des Betriebs des Kraftwerks. Der Kühlturm befindet sich dementsprechend in Betrieb und der Kühlwasserfluss kann nicht angehalten werden. Die existierenden Verfahren entfernen systematisch die drei Schichten des Belagaufbaus nacheinander: Im ersten Schritt wird Hypochlorit dosiert, um mit entstehendem freiem Chlor im Kühlwasser die bestehende Schleimschicht oxidativ abzubauen. Bei diesem Schritt muss die Umgebung bezüglich freiem Chlor und adsorbierbarer organi- scher Halogene (AOX) überwacht werden. Der Schritt wird durch Zugabe von Natriumthiosulfat beendet, um restliche Chlorspuren zuverlässig zu vernichten. Die Überwachung der Umgebung auf freies Chlorgas ist aufwendig und eine Freisetzung von Chlorgas z. B. durch starke Seitenwindböen, ist nicht gänzlich zu verhindern. Dasselbe gilt für AOX, welches unter Verdacht steht, krebsaus- lösend zu sein.

Im zweiten Schritt werden die nun zugänglichen Bakterien durch Anwendung von Bioziden abgetötet. Ein gängiges Biozid ist dabei Tetra- kis(methylhydroxy)phosphoniumsulphat (TH PS). Dieses Biozid ist gewässerge- fährdend und ein starkes Fischgift, so dass während der Anwendung ein Eintrag in den Fluss unbedingt zu verhindern und zu überwachen ist. Am Ende des 2. Schrittes wird das TH PS mit Wasserstoffperoxid in

Tris(methylhydroxy)phosphoroxid (TH PO) umgewandelt, um die biozidische Wirkung zu eliminieren. TH PO ist im Flusswasser biologisch leicht abbaubar. Da ein Eintrag in den Fluss unbedingt während der Biozidbehandlung unterbunden werden muss, wird der Wasserstand in der Kühlturmtasse bereits vor dem ersten Schritt abgesenkt.

Im dritten Schritt erfolgt die Dosierung einer Mineralsäure zum Auflösen des Kalkbelages. Die Dosierung orientiert sich am ermittelten Kalk-Inventar.

Die bisher verwendeten Verfahren haben schwerwiegende Nachteile:

Der Einsatz von Hypochlorit zur Erzeugung von freiem Chlor und die mögliche Überwachung des Chlors und möglicherweise gebildetem AOX ist technisch sehr aufwendig. In der Realität können die Freisetzungen von Chlor oder AOX nicht vollständig ausgeschlossen werden. Grund dafür sind z. B. Wind und Wettereinflüsse. Das verwendete THPO ist zwar biologisch abbaubar, belastet aber das Ökosystem. Das Verfahren trägt hohe Salzfrachten in den Fluss ein und beeinträchtigt dessen Ökosystem.

Die Neutralisation des Kühlwassers bei laufendem Kühlturmbetrieb, die für eine Entsorgung desselben in den Fluss unabdingbar ist, führt dazu, dass die durch die Neutralisierung ausfallenden Belagsprodukte wie Kalk, Eisenhydroxide etc. sich wieder auf den Rieselpaketen niederschlagen können. Dies macht einen Teil der Reinigung wieder rückgängig. Alle Reinigungsverfahren, die während des Betriebs durchgeführt werden, haben diesen Nachteil. Die Verfahren entsorgen Bakterien und Keime in abgetöteter Form in den

Fluss, d.h. dass die Abgabe einer enormen Organikfracht in den Fluss belastet dessen Ökosystem. Alle Verfahren, die während des Betriebs angewandt werden, belasten zwangsläufig die Umwelt durch chemische und biologische Abfälle, die an den Fluss abgegeben werden müssen.

Zum Stand der Technik wird verwiesen auf DE 3207279 AI und DE 689 14 581 T3.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren anzugeben, insbeson- dere ein Verfahren, das die Belastung für die Umwelt reduziert und/oder dessen Komplexität reduziert ist und/oder dessen Effizienz gesteigert ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprü- chen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:

Entleeren des Kühlwassers aus der Kühlturmtasse des Kühlturms, Mechanisches Entfernen der Beläge, insbesondere der durch das Entleeren getrockneten Beläge,

Wiederbefüllen der Kühlturmtasse mit Wasser bis zu einer Nullförderhöhe,

- Zugabe von Säure, insbesondere Salpetersäure, in das Wasser in der Kühlturmtasse, so dass sich eine Reinigungslösung bildet, um nach dem mechanischen Entfernen der Beläge noch verbliebene Beläge zu entfernen.

Der Begriff „Nullförderhöhe" bezeichnet die Einlaufhöhe der Kühlwasserpumpe bzw. Kühlwasserpumpen oder die jeweils minimale Höhe, bis zu der die Kühlturmtasse befüllt werden muss, damit ein Kühlwasserkreislauf möglich ist.

Das Verfahren nutzt den Umstand, dass während des Anlagenstillstands der Kühlturm außer Betrieb ist. Dadurch kollabiert der dreischichtige Belagsaufbau aus der Betriebsphase. Die Schleimschicht trocknet durch Luftzug im Kühlturm innerhalb von Stunden nach Beendigung des Betriebs aus. Die Bakterien werden in der Kalkschicht eingeschlossen. Dadurch ist eine Ablösung des nun einschichtigen, in der Grundsubstanz mineralischen Belages (meist Kalk) mit Säure leicht möglich.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass keine gefährlichen Chemikalien (z.B. Biozid, Hypochlorit, etc.) verwendet werden und daher keine oder nur eine sehr eingeschränkte Umweltüberwachung notwendig ist. Das Verfahren schont ferner die Umwelt, weil durch die mechanischen Reinigungsschritte der Bedarf an Säure minimiert wird.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren im Anlagenstillstand des Kühlturms durchgeführt wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das mechanische Entfernen der, insbesondere getrockneten, Beläge in einem Dampfstrahlverfahren durchgeführt. Gemäß einer vorteilhaften und zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reinigungslösung Tenside, insbesondere Alkylpolygluco- side, zugegebenen werden, wobei die Zugabe der Tenside zeitlich und/oder in Bezug auf die Zuführvorrichtungen parallel und/oder getrennt zur Zugabe der Säure erfolgt. Das zugesetzte Tensid fördert die Benetzung der Oberflächen und somit die Mobilisierung von organischen Resten (Algen, Pilze, Schimmel, etc.), welche in die Kühltasse fallen und dort zu Boden sinken.

Vorzugsweise werden Säure und/oder Tenside als 65 Gewichtsprozent-Lösung der Kühlturmtasse zugegeben.

Bevorzugt wird die Zugabe von Säure bei einem vorgegebenen Wert der Reinigungslösung eingestellt, insbesondere einem pH-Wert von 2 bis 3 der Reinigungslösung.

Die Zugabe von Tensiden kann bei einem vorgegebenen Wert der Reinigungslösung eingestellt werden, insbesondere sobald eine Tensid-Konzentration von 0,3 Gewichtsprozent in der Reinigungslösung erreicht ist.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen, dass die Calcium-Konzentration in der Reinigungslösung, vorzugsweise in vorgegebenen Abständen, besonders bevorzugt in Intervallen von 30 Minuten, überwacht wird.

Bevorzugt wird die Zugabe von Säure und/oder Tensiden beendet, sobald die Calcium-Konzentration nicht weiter als 3 Prozent gegenüber dem zuletzt gemessenen Wert ansteigt oder angestiegen ist.

Besonders bevorzugt wird nach der Zugabe von Säure der Reinigungslösung Kalkmilch und/oder Natronlauge zugegeben um die Reinigungslösung zu neut- ralisieren, wobei die Zugabe vorzugsweise getrennt vom Kühlkreislauf des

Kühlturms durchgeführt wird um erneute Beläge im Kühlturm und/oder an den Rieselpaketen zu vermeiden. Der Umstand dass am Ende des Verfahrens nicht mit neutralisierter Reinigungslösung über die Rieselpakete geströmt wird, macht das Verfahren hochwirksam.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Kalk- milch und/oder Natronlauge zugegeben, bis die Reinigungslösung einen pH- Wert zwischen 6,5 und 8 erreicht hat.

Es kann vorgesehen sein, dass sobald die Reinigungslösung durch die Zugabe von Kalkmilch und/oder Natronlauge einen pH-Wert zwischen 6,5 und 8 er- reicht hat, die Kühlturmtasse entleert wird. Vorzugsweise wird die Reinigungslösung nach dem Entleeren einem Zwischenspeicher zugeführt, wobei die Reinigungslösung vorzugsweise aus dem Zwischenspeicher einer Kläranlage zugeführt wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass nach dem Entleeren der Kühlturmtasse, insbesondere durch ein Dampfstrahlverfahren, eine zweite mechanische Reinigung, durchgeführt wird.

Besonders bevorzugt wird die Reinigungslösung, insbesondere in einer Kläran- läge, entsorgt. Ein Vorteil besteht darin, dass das finale Prozesswasser kontrolliert in der örtlichen Kläranlage und nicht im Fluss entsorgt wird, wodurch die Umweltbelastung minimal gehalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vor- teile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage, die mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden kann. Die Anlage 30 umfasst einen Kühlturm 10 mit Rieselpaketen 11 im Kühlturm 10 und einer Kühlturmtasse 12. Eine Pumpe 13 versorgt den Kühlturm 10 mit Kühlwasser. Im Kühlkreislauf 23 ist ein Kondensator 15 vorgesehen. Neben dem regulären Kühlkreislauf 23 ist ein System 24 vorgesehen, welches die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Das System 24 umfasst eine eigene Pumpe 14 und Anschlüsse 26, 27 für eine Zuführvorrichtung 16 für Salpetersäure und eine Zuführvorrichtung 17 für Kalkmilch. Es ist zudem eine weitere Zuführvorrichtung 25 für Tenside an einem weiteren An- schluss 28 vorgesehen. Das System 24 umfasst ferner eine Probenahmevorrichtung 22, drei Messpunkte 18, 19, 20 beispielsweise zum Messen des pH- Werts, der Tensid-Konzentration und/oder der Calcium-Konzentration. Das System 24 umfasst auch eine Abführvorrichtung 21 für die Entsorgung der Reinigungslösung zu einer lokalen Kläranlage 29, gegebenenfalls über einen (nicht in der Figur dargestellten) Zwischenspeicher.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen von Kühltürmen 10 und Rieselpaketen 11 in Kühltürmen 10 von Kernkraftwerken von Belägen, welches beispielsweise mit der vorangehend beschriebenen Anla- ge 30 durchführbar ist, kann sich folgendermaßen darstellen:

Das Verfahren wird im Anlagenstillstand durchgeführt. Zuerst wird das Kühlwasser aus der Kühlturmtasse 12 des Kühlturms 10 entleert. Dadurch kollabiert der dreischichtige Belagsaufbau aus der Betriebsphase. Die Schleimschicht trocknet durch Luftzug im Kühlturm 10 innerhalb von Stunden nach Beendigung des Betriebs aus. Die Bakterien werden in der Kalkschicht eingeschlossen.

Anschließend werden die durch das Entleeren getrockneten Belägen in einem Dampfstrahlverfahren mechanisch entfernt.

Danach wird die Kühlturmtasse 12 mit Wasser bis zur Nullförderhöhe wieder befüllt. Bei der Nullförderhöhe handelt es sich um die Einlaufhöhe der Kühlwasserpumpe 13.

In einem nächsten Schritt wird dem Wasser in der Kühlturmtasse 12 Salpetersäure zugegeben, so dass sich eine Reinigungslösung bildet, um nach dem mechanischen Entfernen der Beläge noch verbliebene Beläge zu entfernen. Zeitlich parallel zur Zugabe von Salpetersäure werden der Reinigungslösung Tenside, insbesondere Alkylpolyglucoside, zugegebenen. Das zugesetzte Ten- sid fördert die Benetzung der Oberflächen und somit die Mobilisierung von or- ganischen Resten (Algen, Pilze, Schimmel, etc.), welche in die Kühltasse fallen und dort zu Boden sinken.

Die Zugabe von Salpetersäure wird bei einem pH-Wert von 2 bis 3 der Reinigungslösung eingestellt. Die Zugabe von Tensiden wird eingestellt, sobald eine Tensid-Konzentration von 0,3 Gewichtsprozent in der Reinigungslösung erreicht ist.

Die Calcium-Konzentration in der Reinigungslösung wird während des Ablaufs des Verfahrens in Intervallen von 30 Minuten überwacht. Sobald die Calcium- Konzentration nicht weiter als 3 Prozent gegenüber dem zuletzt gemessenen Wert ansteigt, wird der Reinigungsprozess beendet.

Nach der Zugabe von Säure wird der Reinigungslösung Kalkmilch und Natronlauge zugegeben um die Reinigungslösung zu neutralisieren, wobei die Zugabe getrennt vom Kühlkreislauf 23 des Kühlturms 10 durchgeführt wird um erneute Beläge im Kühlturm 10 und an den Rieselpaketen 11 zu vermeiden. Kalkmilch und Natronlauge werden solange zugegeben bis die Reinigungslösung einen pH-Wert zwischen 6,5 und 8 erreicht hat. Anschließend wird die Kühlturmtasse 12 entleert.

Nach dem Entleeren der Kühlturmtasse wird durch ein Dampfstrahlverfahren eine zweite mechanische Reinigung durchgeführt.

Die Reinigungslösung wird nach dem Entleeren einem Zwischenspeicher zuge- führt. Aus dem Zwischenspeicher wird die Reinigungslösung einer Kläranlage 29 zugeführt und dort entsorgt. Bezugszeichenliste

10 Kühlturm

11 Rieselpaket

12 Kühlturmtasse

13 Pumpe

14 Pumpe

15 Kondensator

16 Zuführvorrichtung

17 Zuführvorrichtung

18 Messpunkt

19 Messpunkt

20 Messpunkt

21 Abführvorrichtung

22 Probenahmevorrichtung

23 Kühlkreislauf

24 System

25 Zuführvorrichtung

26 Anschluss

27 Anschluss

28 Anschluss

29 Kläranlage

30 Anlage