Desinfektion

Durch einfache Technik, fehlende Störungssignalisierung, mangelnde Dosierüberwachung sowie einem Minimum an Steuerungselektronik ohne Protokollierung werden häufig große Chemikalienmengen zur Reinigung von Kühlturmwasser verwendet. Meist resultieren daraus zugesetzte Kühlröhren, welche nicht nur erheblich die Leistung des Verdichters reduzieren, sondern auch die ideale Brutstätte von Wasserkeimen wie Legionellen und Pseudomonas bilden. Mit diesen Keimen wächst das Risiko von erheblichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen, ausgelöst durch Bioaerosole, die beispielsweise Legionellen enthalten und sich im Umkreis von bis zu 12 Kilometern verteilen können.

Auch kann es durch die nicht sichergestellte Betreuung und Überwachung der Kühlwasserbehandlung zu starken Beeinträchtigungen der Kühlleistung oder ungewollter Schaumbildung kommen. Ein Ausfall der Dosiertechnik könnte dabei kostspielige und teils auch irreparable Folgen haben. Sollte es beispielsweise zu einem unbemerkten Ausfall der Härtestabilisatorpumpe oder der Leitfähigkeitsmessung kommen, kann dies zu starken irreversiblen Härteablagerungen führen.

Oxidierende Biozide wie Chlor, Chlorbleichlauge (Natriumchlorat), Chlordioxid, Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure sind durch ihre geringe Depotwirkung biologisch unbedenklich und erlauben eine Konzentrationsbestimmung vor Ort.

Nicht oxidierende (toxische) Biozide hingegen haben eine längere Depotwirkung (auch im Abwasser) und daher strengere Anforderungen bei der Einleitung. Bei dieser Biozidart kann es zu Resistenzen der Mikroorganismen und teilweise auch zu karzinogenen (krebsauslösenden) Wirkungen kommen. Organische Schwefelverbindungen, Quaternäre Ammoniumverbindungen, Glutaraldehyd, Organochlorverbindungen und Organobromverbindungen sind nicht flüchtig, daher verdunsten diese auch nicht im offenen Kühlturm – müssen aber quartalsweise gewechselt werden.

Oxidierende Biozide sind biologisch unbedenklich, da sie nur eine geringe Depotwirkung haben. Bei ihrem Einsatz kann es jedoch zu Produktzehrung kommen und aufgrund ihres Oxidationspotenzials ist eine höhere Korrosion möglich. 

Im Gegensatz dazu haben nichtoxidierende (toxische) Biozide eine längere Depotwirkung (auch im Abwasser) und es bestehen daher strengere Anforderungen an die Einleitung.

Zudem kann es zu Resistenzen der Mikroorganismen kommen. (Um Resistenzen vorzubeugen ist der Wirkstoff bei nichtoxidierenden Bioziden quartalsweise zu wechseln.) Für manche Stoffe gibt es Hinweise auf eine cancerogene (krebserzeugend) Wirkung.

Oxidierende Biozide wie Chlordioxid durchdringen und degenerieren die Zellmembranen von Organismen. Dabei haben diese nicht nur eine hemmende Wirkung bei nichtoxidierenden Wirkstoffen, sondern auch keine Resistenzbildung. Der Stoffwechsel von Mikroorganismen wird gestört oder unterbrochen.

Chlordioxid wird mithilfe des Salzsäure-Natriumchlorit-Verfahren vor Ort erzeugt:
5 NaClO₂ + 4 HCl -> 4ClO₂ + 5 NaCl + 2 H₂O

Die Produktion ist kostengünstig, hochwirksam und mit einfacher Anlagentechnik herstellbar. Zudem kann Chlordioxid in einer hohen Reinheit hergestellt werden, sodass es ebenfalls für die Trinkwasserdesinfektion zugelassen ist. Chlordioxid benötigt nach Ozon die geringste Dosierung aller Biozide. Es besitzt im Vergleich eine hohe Stabilität. Die Einsatzweite liegt zwischen pH 4 und 10.

Chlordioxid ist eines der effektivsten Desinfektionsmittel und überaus vielseitig einsetzbar. Durch seine hervorragende Desinfektions- und Depotwirkung ist es bestens für die Beseitigung und die Prävention von unerwünschten Mikroorganismen geeignet.

Chlordioxid erzielt seine starke biozide Wirkung mithilfe der Oxidation:
Das molekulare Ungleichgewicht, das zum Absterben der Mikroorganismen führt, entsteht durch den Entzug der Elektronen im Mikroorganismus. 

Die bemerkenswerten Vorteile beim Einsatz von Chlordioxid gegenüber nicht oxidierenden Bioziden wie z. B. Alkoholen, quaternären Ammoniumverbindungen, etc. sind sein breites Wirkungsspektrum und die Unfähigkeit der Mikroorganismen, Resistenzen zu bilden.

Entsprechend der gewünschten Wasserqualität werden LOEHRKE Aufbereitungsanlagen mit den jeweils notwendigen Verfahrensschritten eingesetzt.

Bei den LOEHRKE CDES Anlagen steht die sichere Herstellung und die exakte Dosierung von Chlordioxid im Vordergrund.

Die CDES-Anlagen stellen Chlordioxid nach dem bewährten Chlorit-Säure-Verfahren, unter Berücksichtigung der DVGW Arbeitsblätter W224 und W624, her. Die zwei Komponenten (Salzsäure und Natriumchlorit) werden nacheinander durch Schlauchpumpen in einen diffusionssicheren Reaktor gefördert. Ein Sicherheitsmechanismus überwacht die Reaktorfüllung. 

Nach einer definierten Reifezeit wird die konzentrierte Chlordioxidlösung mit Verdünnungswasser aus dem Reaktor in den Vorlagetank gespült und dabei verdünnt. Die erforderliche Wassermenge für die Verdünnung wird volumenmäßig erfasst, so dass immer eine gleichbleibende Konzentration in der Vorlage gewährleistet ist. Aus der Vorlage wird die verdünnte CIO2-Lösung mittels einer „Smart Digital“-Dosierpumpe gleichmäßig in den Wasserstrom dosiert.

LOEHRKE ermöglicht zusätzlich die Einbindung einer Biofilmmessung. So können online und in Echtzeit die Biofilmbildungen auf Oberflächen in wässrigen Systemen und an der Luft überwacht werden. 

Dazu wird eine robuste optische Sonde eingesetzt, die bündig mit der beobachteten Fläche verbunden und permanent im Wassersystem eingebunden ist. Dadurch hat die Sonde gleiche Kontaminations- und Reinigungsbedingungen wie die Oberfläche und kann ein kontinuierliches elektrisches Signal, proportional zur Biofilmmenge des aktiven Biofilms, senden. 

Dieses Langzeitmonitoring von Biofilmwachstum im Kühlkreislauf ist wichtig, um die Legionellenvermehrung zu vermeiden, frühzeitig über eine Überschreitung des gesetzlich vorgegebenen Grenzwertes informiert zu werden und rechtzeitige Maßnahmen zur Vermeidung zu treffen.