Nachhaltigkeit in der gewerblichen Wäscherei. Frischwasserdesinfektion

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1 Leonardo da Vinci Projekt Nachhaltigkeit in der gewerblichen Wäscherei Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 1

2 Inhalt Einleitung Herkunft mikrobieller Belastung des Wassers Desinfektionsverfahren für Wasser - Chlorung - Peressigsäure/Peroxyessigsäure - UV-Behandlung - Ozon Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 2

3 Lernziele Nach Beendigung dieses Kapitels werden Sie Die 4 Hauptdesinfektionsmethoden für Wäschereiwasser kennen und benennen können Die Vor- und Nachteile jeder Methode kennen Erklären können, woher die mikrobielle Belastung des Wassers stammt Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 3

4 Einleitung Seit jeher ist die Beschaffung von frischem, reinen Wasser besonders wichtig für die Menschheit Als der Zusammenhang zwischen Krankheiten und Trinkwasser bekannt wurde, entwickelte sich die Technologie zur Aufbereitung von Trinkwasser - Gesundheitsbehörden etablierten Standardqualitäten Erstes Wasseraufbereitungssystem war ein langsam arbeitendes Sandfiltrationssystem im Jahre 1870 in New York Chlorung als Methode zur mikrobiellen Desinfektion wurde Anfang des letzten Jahrhunderts entwickelt Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 4

5 Ursprung der mikrobiellen Kontamination Wasser nach Enthärtungsanlagen Wasser nach der Presse, in Auffangtanks Aufbereitetes (Ab-)Wasser zur Vorwäsche Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 5

6 Ursprung der mikrobiellen Kontamination Wasser nach dem Enthärten Im Ionenaustauscherprozess können sich Mikroorganismen auf der Oberfläche der synthetischen Polymere (Kügelchen) absetzen, vermehren und einen Biofilm bilden Ionenaustauscheranlage Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 6

7 Ursprung der mikrobiellen Kontamination Wasser nach dem Enthärten Erreicht der Biofilm eine gewisse Schichtdicke, werden Partikel abgerissen und die Mikroorganismen in das enthärtete Wasser gespült. Das Wasser wird verunreinigt Dem Wachstum der Mikroorganismen wird durch kontinuierliche Desinfektion entgegengewirkt Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 7

8 Ursprung der mikrobiellen Kontamination Pressenwasser Mikroben im Pressenwasser können folgender Herkunft sein - Desinfektionsphase des Waschprozesses überlebt - aus dem wiederaufbereiteten Wasser - von Pressenteilen, die mit der Wäsche in Berührung gekommen sind Die Presse ist ein bedeutender kritischer Punkt (vgl. RABC, EN 14065) Regelmäßige Reinigung und Desinfektion müssen ernsthaft betrieben werden Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 8

9 Ursprung der mikrobiellen Kontamination Wasser zur Vorwäsche Zur Vorwäsche kann folgendes Wasser verwendet werden - Pressenwasser - Wasser aus der Spülphase - Frischwasser Kontamination kann folgenden Ursprung haben - Vorratstanks - Presse Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 9

10 Dekontaminationsmethoden Wäschereiwasser Chlorung Peressigsäure/Peroxyessigsäure UV-Bestrahlung Ozonbehandlung Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 10

11 Chlorung Chlorung ist am weitesten verbreitete Methode zur Desinfektion im Rahmen der Abwasseraufbereitung und wird weltweit zur Abtötung pathogener Keime eingesetzt Chlor ist dafür bekannt, eine Reihe von Mikroorganismen erfolgreich abzutöten Dazu gehören - Bakterien, z.b. Salmonella, Shigella und Vibrio Cholera (Infektionserreger) - einige Virusarten - Protozoen (Einzeller, darunter Parasiten) Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 11

12 Chlorung Chlor kann zur Desinfektion als - Gas Cl 2 - flüssige Natriumhypochloridlösung NaOCl - festes Calciumhypochlorid Ca(OCl 2 ) - oder ähnlichen auf Chlorbasis bestehenden Chemikalien verwendet werden Sind große Mengen an Chlor erforderlich, wird Chlor bevorzugt in Gasform eingesetzt - meist kostengünstiger als Natriumhypochlorid Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 12

13 Chlorung Vorteile - Effektiv gegenüber einer Reihe von Bakterien, Viren, Protozoen - Kann in Gasform, als Hypochlorid oder ähnlichen chlorbasierten Chemikalien eingesetzt werden - Beeinträchtigt eisen- und sulfatreduzierende sowie schleimbildende Bakterien - Oxidiert Eisen und Mangan zu löslichen Bestandteilen Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 13

14 Chlorung Nachteile - Bereitet unangenehmen Geruch/Geschmack - Chlorung organischer Verbindungen (Restschmutz) kann zur Bildung gefährlicher, z.t. krebserregender Verbindungen führen - Robuste Protozoen sind ziemlich resistent - Verbleibendes Chlor oder Chloraminverbindungen (z.b. aus Verbindungen mit Komponenten aus proteinhaligem Schmutz) können zur unerwünschten Chlorung (also Abtötung lebendigen organischen Materials) in natürlichen Gewässern führen Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 14

15 Peressigsäure/Peroxyessigsäure Peroxyessigsäure (PES) ist ein Gemisch von Essigsäure und Hydrogenperoxid in wässriger Lösung O CH 3 C O OH PES hat ein sehr hohes Oxidationspotenzial, höher als das von Chlor/Chlordioxid Von PES sind bisher keine karzinogenen, mutagenen (erbgutschädigenden) oder toxischen Eigenschaften bekannt Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 15

16 Peressigsäure/Peroxyessigsäure PES ist ein starkes Desinfektionsmittel mit breitem antimikrobiellem Wirkungsspektrum bakterien-, virus-, pilz- und sporenabtötende Effizienz ist aus verschiedenen Industriebranchen bekannt Einsatz von Peressigsäure als Desinfektionsmittel zur Abwasseraufbereitung hat in letzen Jahren Aufmerksamkeit auf sich gezogen Primär unterstützt der Einsatz die UV-Desinfektion und ersetzt den Gebrauch von Chlor CH 3 C O O OH Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 16

17 Peressigsäure/Peroxyessigsäure Vorteile - stärkeres Oxidationspotenzial als Chlor oder Chlordioxid - keine bekannten karzinogenen, mutagenen oder toxischen Eigenschaften - schneller biologischer Abbau, keine Anreicherung in der Umwelt CH 3 C O O OH - hohe Aktivität gegenüber breitem Spektrum von Mikroorganismen Nachteile - instabil: muss vor Gebrauch an Ort und Stelle in der richtigen Konzentration hergestellt werden; Gleichgewichtsmischung kann nicht einfach verdünnt werden, Reste zersetzen sich selber Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 17

18 UV-Bestrahlung Ultraviolettes (UV) Licht ist elektromagnetische Strahlung Die Wellenlänge ist kürzer als bei sichtbarem Licht, aber länger als bei Röntgenstrahlen Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 18

19 UV-Bestrahlung UV-Strahlen zerstören in konzentrierter Form ein breites Spektrum von Mikroorganismen dabei wird genetisches Material der Zelle verändert so können sich Mikroorganismen nicht mehr reproduzieren UV-Licht wird von keimtötenden Lampen, die in das Wasser eingetaucht werden, produziert Die sich im Abwasser befindlichen Bakterien werden einer letalen (abtötenden) Dosis ausgesetzt Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 19

20 UV-Bestrahlung Vorteile - breites Spektrum von Mikroorganismen kann durch hohe Dosis abgetötet werden - toxische oder toxinbildende Eigenschaften durch Reaktionsprodukte sind nicht bekannt Nachteile - nicht anwendbar im Wasser mit großer Turbulenz, organischer Restverschmutzung oder absetzbaren Stoffen - ineffektiv gegenüber toter Kontamination/abgestorbener Mikroorganismen - robuste Zysten (Überlebensform einiger Organismen) sind ziemlich resistent Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 20

21 Ozonbehandlung Ozon besteht aus 3 Sauerstoffatomen und ist ein sehr reaktionsfreudiger Stoff entsteht natürlicherweise bei UV-Bestrahlung und Blitzeinschlägen bei Zerstörung schädlicher Bakterien entstehen keine Nebenprodukte (im Gegensatz zu den meisten Desinfektionsmitteln) gebräuchliche Ozonerzeuger sind an Abwasserleitungen angeschlossen und benötigen einen Hochspannungsanschluss Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 21

22 Ozonbehandlung Vorteile - Bei der Umsetzung entsteht reiner Sauerstoff - oxidiert und fällt Eisen, Schwefel und Mangan - höhere Aktivität gegen Sporen als Wasserstoffperoxid Nachteile - schädliche Verbindungen wie Formaldehyd können entstehen - stickstoffhaltige Oxide und Säuren (Salpetersäuren) entstehen, diese können Korrosion hervorrufen - chemisch instabil; muss vor Ort produziert und sofort verbraucht werden Modul 1 Wasserverwendung Kapitel 3 c Frischwasserdesinfektion 22