CS259109B1 - Biocidní organický flokulant - Google Patents

Abstract

Biocidní organický flokulant na bázi bramborového škrobu, obsahující med nebo stříbro, případně měa i stříbro, jehož aplikace při chemickém Čiření vod znečištěných mikroorganizmy zvyšuje účinnost tohoto postupu tím, ze do vytvářených vloček pevněji zachycují větší počet mikroorganismů, a tím, žé se zachycené i volné mikroorganizmy zneškodňují algicidním účinkem mědi a baktericidním účinkem stříbra. Obsah mědi a stříbra v tomto flokulan- tu je omezen tak, aby při jeho dávkách do 5 mg.I”1 nepřesáhly jejich koncentrace v Upravované vodě mezne hodnoty stanovené CSN 83 0611 pro pitnou vodu. Způsob výroby biocidního organického flokulantu nanášením suspenze bramborového škrobu ve vodném roztoku mědnaté nebo stříbrné soli, případně mědnaté i stříbrné soli, na válce zahřáté na teplotu 100 - 150 °C.

Description

- 1 Předmětem vynálezu je biocidní organický flokulant na bázi tepelná upraveného bramborového škrobu, obsahující měň a/nebo stříbro, vhodný pro použití při úpravě vod znečištěných •mikroorganizmy na pitnou vodu a některé provozní vody.

Úprava vod z povrchových zdrojů - řek, potoků a přirozených i umělých vodních nádrží - na pitnou vodu a některé provozní vody pro použití v průmyslu a zemědělství se provádí chemickým čiřením solemi železa nebo hliníku · Jedním z důležitých cílů této úpravy je odstranit z upravovaných vod mikroorganizmy, zejména biósestoň a bakterie· Při chemickém čiření se značná část těchto mikroorganizmů zachycuje do vytvářených vloček a odstraňuje zo spolu s nimi buá jednostupňovou separací v rychlých filtrech nebo dvoustupňovou separací v usazovacích nádržích, případně v čiřičích s vločkovými mraky, a v rychlých filtrech· Účinnost chemického čiření a uvedených způsobů separace vloček lze podstatně zvýšit aplikací organických flokulantů. Mikroorganizmy zachycené ve vločkách však zůstávají živé a mohou se za příznivých podmínek množit·

Vločky usazující se v usazovacích nádržích, případně vytvářející vlečkové mraky v čiřičích, a odfiltrované ve filtračních náplních rychlých filtrů zůstávají po dobu až několika hodin trvání technologického postupu úpravy vody v přímém kontaktu s upravovanou vodou· To umožňuje, aby se z nich uvolňovaly zachycené mikroorganizmy nerovnoměrnostmi jejího proudění nebo svým vlastním pohybem· V přímém kontaktu s, upravovanou vodou je i část Odseparovaného kalu vytvořeného z těchto vloček, která se může zdržovat po dobu až několika týdnů v hydraulicky nepřístupných místech technologických zařízení úpraven vod, a ve které může docházet k pomnožování zachycených mikroorganizmů · Uvedené možnosti zvyšují pravděpodobnost průniku živých mikroorganizmů do upravené vody· Jedinými prostředky, jimiž bylo dosud možné zneškodňovat mikroorganizmy přítomné v upravovaných a upravených vodách, byla silná oxidační činidla, např· chlór a ozón ·

Chlór a ozón zneškodňují mikroorganizmy tím, že rozkládají . organickou hmotu jejich těl· Proto se jako první stupeň úpravy vod silně znečištěných biosestonem používala předchloraoe a teprve po ní následovalo ohemloké čiření · Od předohlorace se však dnes upouští nebol se zjistilo, že chlór reaguje s organickými látkami včetně těch, které tvoří těla vodních mikroorganizmů, za vzniku sloučenin, které mají kancerogenní účinky na lidský organizmus · Proto se chlór používá jen v malých množstvích jako dezinfekční činidlo ke zdravotnímu zabezpečení upravené vody. Nahrazení chlóru jako technologického činidla ozónem brání vysoká energetická náročnost výroby ozónu* Jiné vhodné činidlo, které by umožňovalo zneškodňovat mikroorganizmy v průběhu technologického postupu úpravy vody, nebylo dosud k dispozioi *

Vhodným činidlem, které umožňuje odstraňovat a zneškodňovat mikroorganizmy při chemickém čiření vod, je biocidní organický flokulant na bázi tepelně upraveného bramborového škrobu podle vynálezu, jehož podstatou je, že tento flokulant obsahuje 0,05 20 % mědi a/nebo 0,005 - 1 % stříbra* Uvedený biocidní organický flokulant se vyrábí způsobem podle vynálezu, jehož podstatou je, že suspenze bramborového škrobu ve vodném roztoku obsahujícím měňnatou sůl a/nebo stříbrnou sůl v množstvích odpovídajících obsahu 0,05 - 20 % mědi a/nebo 0,005 - 1 % stříbra ve výsledném produktu se nanáší na válce zahřáté na teplotu 100 - 150 °C. Vhodnými měňnatými solemi jsou např. chlorid nebo síran měňnatý a vhodnými stříbrnými solemi např* dusičnan nebo chlorid stříbrný.

Biocidní organický flokulant podle vynálezu podstatně zvyšuje účinnost chemického čiření na zachycování mikroorganizmů do vytvářených vloček a pevnost jejich zachycení v nich a zneškodňuje zachycený i ještě volný bioseston algicidním účinkem v něm přítomné mědi a/nebo v nich zachycené i ještě volné bakterie baktericidním účinkem v něm přítomného stříbra* Mechanizmus tohoto zneškodňování je jiný než při použití chlóru nebo ozónu a jiné jsou i jeho důsledky. MěŽ i stříbro pronikají buněčnými blanami těl mikroorganizmů a zastavují jejich životní procesy pravděpodobně tím, že koagulují jejich buněčné bílkoviny. Nedochází tedy k nežádoucímu rozkladu organické hmoty tel zneškodněných mikroorganizmů ani ke tvorbě chlorovaných organických sloučenin s kancerogenními účinky na lidský organizmus* Aplikace biocidního organického flokulantu podle vynálezu tedy nezpůsobuje znečištění upravené vody nežádoucími nebo i pro lidský organizmus škodlivými organickými sloučeninami ·

Obsah mědi a/nebo stříbra v biocidním organickém flokulantu podle vynálezu je omezen tak, aby při jeho aplikaci v dávkách 259109

- 3 do 5 nepřesáhly koncentrace těchto kovů v upravované vodě mezně hodnoty stanovené ČSN 83 0611 pro pitnou vodu. Široké rozmezí obsahu mědi a/nebo stříbra v tomto biocidním organickém flokulantu umožňuje připravovat činidla s biocidním účinkem odpovídajícím stupni znečištění upravované vody mikroorganizmy. Velmi malá množství mědi a/nebo stříbra, která při jeho aplikaci procházejí do upravené vody, ji zdravotně zabezpečují principielně jiným způsobem než * dezinfekční chlor. . Výhodami použití mědi jsou nejenom její algicidní účinek ale i to, že je esenciálním prvkem, jehož každodenní přísun v množstvích 1 - 3 mg je nezbytný pro zachování zdravého stavu lidského organizmu . Vzhledem k tomu , že měň není kumulativním prvkem, mohou její i velmi malá množství dodaná do pitné vody biocidním organickým flokulantem významně přispívat k zajištění její příjmové bilance v lidském organizmu .

Účinky biocidního organického flokulantu podle vynálezu při úpravě vod znečištěných mikroorganizmy jsou dále vysvětleny na příkladech jeho aplikace v úpravně vody I, ve které se upravuje voda z vodárenské nádrže silně znečištěná biosestonem, a v úpravně vody II, ve které se upravuje říční voda obsahující vysoké počty patogenních bakterií · Uvedené příklady slouží pouze k objasnění působení biocidního organického flokulantu a nijak neomezují možnosti jeho aplikace ·

Technologickým postupem v úpravně vody I je chemické čiření síranem hlinitým a jednostupňová, separace vloček v rychlých filtrech . Úprava se provádí za nepřítomnosti oxidačního činidla chlóru nebo ozónu. Účinnost tohoto postupu na odstraňování biosestonu je nepostačující, neboí do upravené vody pronikají poměrně vysoké počty živého biosestonu.

Účinnost technologického postupu v úpravně vody 1 se podstatně zvýší aplikací biocidního organického flokulantu obsahujícího měň, který se přidává do' upravované vody s dostatečným odstupem po jejím nadávkování síranem hlinitým a před jejím vtokem do rychlých filtrů. Biocidní organický flokulant se váže do Vytvářených vloček, zvyšuje jejich schopnost zachycovat bioseston á pevnost jeho zachycení v těohto vločkách a zneškodňuje v nioh zachycený bioseston algicidním účinkem v něm přítomné mědi. 259109

- 4 Tento algicldní účinek zasahuje i volný bioseston transportovaný upravovanou vodou póry částečně zanesených filtračních náplní rychlých filtrů. Do upravená vody neproniká žádný bioseston nebo jen minimální počty mrtvého biosestonu.

Technologickým postupem v úpravně vody II je chemická čiření chloridem Železitým s aplikací polyakrylamidu , při kterém se dávkuje malé množství chloru, a dvoustupňová separace vloček v Čiřičích s vločkovými mraky a v rychlých filtrech. Účinnost tohoto postupu na odstraňování a zneškodňování bakterií je nepostačující , nebol do upravené vody nárazově pronikají živé bakterie, které odolaly účinku dávkovaných množství chlóru.

Účinnost technologického postupu v úpravně vody II se podstatně zvýší aplikací biocidního organického flokulantu obsahujícího stříbro , který se přidává do upravované vody namísto dosud používaného polyakrylamidu s dostatečným odstupem po jejím nadávkování chloridem železitým a před jejím vtokem do vločkových mraků . Biocidní organický flokulant se váže do vytvářených vloček , zvyšuje jejich schopnost zachycovat bakterie a pevnost jejich zachycení v těchto vločkách a zneškodňuje v nich zachycené bakterie baktericidním účinkem v něm přítomného stříbra. Tento baktericidní účinek zasahuje i volné bakterie transportované upravovanou vodou póry částečně zanesených filtračních náplní rychlých filtrů · Do upravené vody nepronikají žádné bakterie nebo jen ojedinělé mrtvé bakterie.

Přítomnost biocidního organického flokulantu obsahujícího měň a/nebo stříbro ve vločkách zabraňuje množení biosestonu a/nebo bakterií v kalech, které se delší dobu zdržují ve špatně praných částech zanesených filtračních náplní v rychlých filtrech úpravny vody I, a v mrtvých koutech zahušlovacích prostor Čiřičů s vločkovými mraky a ve špatně praných částech zanesených filtračních náplní v rychlých filtrech úpravny vody II.

Biocidní organický flokulant podle vynálezu je novým činidlem , které spojuje známé účinky běžných organických flokulantů s rovněž známými algicidními účinky mědi a/nebo baktericidními účinky stříbra · Tyto účinky mědi a stříbra se dosud v praxi využívaly jen výjimečně, nebol v provozních podmínkách lze jen 259109

- 5 velmi obtížně zajistit účinný kontakt mikroorganizmů s mědí % stříbrem· Ten ee vSak velmi účinně uskutečňuje ve vločkáoh, v je* jichž struktuře jsou homogenně promíseny zbytek použitého koagu* lantu, hiooidní organický flokulant obsahující měň a/nebo stříbro a mikroorganizmy odstraněné z upravované vody · *

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÍLEZD

   1· Biooidní organický flokulant na bázi tepelně upraveného bramborového Škrobu, vhodný pro úpravu voď znečištěných mikroorganizmy na pitnou vodu a některé provozní vody, vyznačující se tím, Se obsahuje 0,05 - 20 % mědi a/nebo 0,005 - 1 % stříbra.
2. 2. Způeob výroby biocidního organického flokulantu podle bodu 1 t vyznačujíoí se tím, Se suspenze bramborového škrobu ve vodném roztoku obsahujícím měňnatou sůl a/nebo stříbrnou sůl v množství oh odpovídajících obsahu 0,05 - 20 % mědi a/nebo 0,005 - 1 % stříbra ve výsledném produktu, se nanáSí na váloe zahřáté na teplotu 100 - 150 °0.