KOLB - gernsbacher-meister.de¤ge/2014 - Kolb... · (Kuala Lumpur Kepong Berhad, Malaysia) 1964...
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KOLB
ÜberzeugendeLösungen
KOLB
Kolb Distribution Ltd. Ɩ 8908 Hedingen Ɩ Switzerland Ɩ Phone +41 44 762 46 46 Ɩ [email protected] Ɩ www.kolb.ch
Ablagerungskontrolle in der Papierindustrie
VGP Jahrestagung 2014
Gernsbach 26. Mai 2014
Elke Tiedtke, Application Expert
Carlos Alva, Area Sales Manager
KOLB
Inhalt
1. KOLB
2. Ablagerungen
3. Mikrobizide & Innovation?
4. Ablagerungsdispergatoren
5. Oxidative Biozid Systeme
6. Mikrobielles Monitoring
7. Surfox System KOLB
KOLB
426. Mai 2014
KOLB – Unser Unternehmen in wenigen Worten
KOLB ist der größte unabhängige Alkoxylierer in Europa.
• Hersteller von nichtionischen Tensiden und Papierprozesschemikalien
• 270 Mitarbeitende
• Produktentwicklung in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden
• Zwei komplementäre Produktionsstandorte
• KOLB gehört zum malaysischen Konzern KLK (Kuala Lumpur Kepong Berhad)
• Weltweites Vertriebsnetz mit breiter Marktabdeckung
KOLB
26. Mai 2014 5
Geschichte
Geprägt von erfolgreichem Wachstum über Jahrzehnte.
1993
• Inbetriebnahme des Produktionsstandortes Moerdijk / NL
2007
• Übernahme durch KLK (Kuala Lumpur Kepong Berhad, Malaysia)
1964
• Gründung des Familienunter-nehmens KOLB in Hedingen
• Entwicklung zu einemzunehmend international tätigen Unternehmen
KOLB
26. Mai 2014 6
Markt Segmente
Entwickelt für die komplexen Marktanforderungen unserer anspruchsvollen
Kunden.
KOLB
26. Mai 2014 7
Lösungen für Ihren Produktionsprozess
KOLB
8
Produktionsprozess Kolb Lösung
Stoffaufbereitung - Oberflächenkonditionierung undAblagerungsdispergierung- Mikrobiologische Kontrolle- Systemreinigung- Schaumreinigung
Additivaufbereitung und Lagerung
- Mikrobiologische Kontrolle- Schaumreinigung
Wet End - Mikrobiologische Kontrolle- Oberflächenkonditionierung und Ablagerungsdispergierung- Systemreinigung- Schaumreinigung
Prozesswasser-
behandlung
- Mikrobiologische Kontrolle- Ablagerungskontrolle in Sperrwasserkreisläufen von Vakuumpumpen
Kolb Lösungen entlang Produktionsprozesses
KOLB
926. Mai 2014
Ablagerungskontrolle
Synergien von verschiedenen Lösungen
KOLB
1026. Mai 2014
Inorganic Substances CaCO3, CaSO4, Kaolin, Kieselerde, Talkum „Scaling“
(Frischwasser, chemische Additive, Mineralstoffe, Faserrohstoff)
Organic Substances Harze, Ligninderivate „Pitch“ (natürliche Holzbestandteile) Klebende Verunreinigungen „Stickies“ (Altpapier) Binder, PVAc, Latex, Styrolcopolymere „white pitch“
(Gestrichener Ausschuss) Fasern und Faserfibrillen (Faserrohstoff) Farben, Leimungsmittel , Stärke (chemische Additive) Mikroorganismen (Frischwasser, Faserrohstoff, chemische Additive,
Mineralstoffe, Kreislaufwasser, Luft, Abwasserreinigungsanlage) Extrazelluläre polymere Substanzen EPS „Biofilm“
(schleimbildende Mikroorganismen)
Ablagerungskontrolle
Bestandteile von Ablagerungen
11
KOLB
Mikrosticky Makrosticky
Größenskala
Ablagerungskontrolle
Wasserkreisläufe Partikelgrößen
100 µm10 µm1 µm
Störstoffe
Kolloide Mikroskop. Bereich Makroskop. Bereich
0,1 µm
kleine
Moleküle
1 A
unlösliche Störstoffe lösliche Störstoffe
Es wird auch diese Definition verwendet:
Hefefreie
Bakterien
Metazoe:
Nematode26. Mai 2014
KOLB
26. Mai 2014 12
Bildung von Ablagerungen
13
KOLBAblagerungskontrolle
Mikrobielle Ablagerungen
26. Mai 2014
KOLB
26. Mai 2014 14
Vorteile für Mikroorganismenin der Ablagerung
Immobilisierung
Nahrungsangebot Interaktion zwischen den Zellen ist begünstigt
Ausbildung von Gradienten:anaerobe und anaerobe Habitate auf engem Raum
unterschiedliche ökologische Nischen
Diffusionslimitierung Schutz vor extremen Umwelteinflüssen (z.B. vor Bioziden)
KOLB
1526. Mai 2014
• Nährstoffangebot: in Systemen mit hochreinem Wasser
• Temperaturbereich: -12 °C bis +200 °C
• pH-Bereich: 0 bis > 12
• Redox-Bereich: -450 mV bis +850 mV
• Salinität: 0 bis gesättigten Salzlösungen• Hydrostatischer Druck: 0 bis >1000 bar
• Strahlenbelastung: Biofilme auf UV-Lampen,
Kraftwerken
• Biozid- Konzentration: Biofilme in
Desinfektionsmittelleitungen
Vorkommen von Biofilmen
KOLB
1626. Mai 2014
• Verfärbungen im Endprodukt
• Verstopfte Filter
• Verminderste Entwässerung
• Abrisse und Maschinen-
stillstände
• Flecken und Löcher
• Häufigere Reinigungsintervalle
• Geruch und Korrosion
• Pathogene Keime
Probleme durch Ablagerungen
Produktivität
Ablagerungskontrolle
KOLB
1726. Mai 2014
Ablagerungskontrolle
Papierprozess schematisch
KOLB
© KOLB
Ablagerungsbehandlung Wet End
KeimeStörstoffeSalze
Ablagerung !
Auswirkungen:- Verschmutzung von Maschinenteilen,
Sieben, Filzen- Fehlstellen im Papier und Abrisse- Geruch und mikrobielle Korrosion- Reduzierte Runnability und Produktivität- häufige Reinigungszyklen
Behandlung:- Dispergatoren gegen Ablagerungen- Biozide- Sieb- und Filz Konditionierung- Sieb- und Filz Reinigung- Systemreinigung
Sto
pp
Ab
lag
eru
ng
en
KOLB
1926. Mai 2014
Biozide
• Zulassung bzw.
Genehmigungsverfahren ist sehr
aufwendig und teuer
Keine neuen Aktivsubstanzen zu
erwarten
Reduzierung bisher bewährter
Substanzen
In situ Verfahren teilweise
Grauzone
Ablagerungsdispergatoren
Fallen nicht unter BPR sofern sie
keine tötende oder hemmende
Wirkung haben
Kritisch für Enzym haltige Produkte
Weiterhin Neuentwicklungen bei
oberflächenaktiven Produkten mit
rein physikalischer Wirkung
Innovation & Produktentwicklung
Vor dem Hintergrund der EU BPR, BFR
KOLB
2026. Mai 2014
Erwartete Verschiebung von Produktgruppen
REACHEU-Direktive98/8/EC
Heute … Morgen
Dispergatoren gegenAblagerungen
oxidative Biozide
Biozide
Bespannungs-konditionierung
Bespannungsreinigung
Systemreinigung
Umweltverträglichkeit & Arbeitssicherheit
KOLB
2126. Mai 2014
Effekt von Bioziden auf Mikroben:
Töten
Hemmen
Effekt von Bioziden auf Biofilme:
• Tötende und hemmende Effekt
ist 10 bis 100 fach reduziert
Effektive Ablagerungskontrolle
Produkte Kombination Biozid und Ablagerungsdispergatoren
Effekt von Dispergatoren auf Mikroben:
Kein Effekt
Gesamtkeime unverändert
Effekt von Dispergatoren auf
Ablagerung:
Konditionierung der Oberfläche
verzögert die Ablagerungsbildung
Kontinuierliche Reinigung
reduziert die Schichtdicke
Schichtdicke im Gleichgewicht halten
KOLB
26. Mai 2014 22
Wirksamkeit Biozide und Dispergatoren
KOLB
2326. Mai 2014
Mischungen von Tensiden in /mit Wasser:
Ursprung natürlich, Abfallprodukte, Alkoxylierung:
Glykole
Amide
Terpene
Lignosulfonate
Alkoxylate
Man unterscheidet nicht ionisch, anionisch, kationisch und zwitterionisch
Ablagerungsdispergatoren
Typische Zusammensetzungen
KOLB
2426. Mai 2014
KOLB Ablagerungsdispergatoren
Natudisp ™
Kolb Dispergatoren gegen Ablagerungen sind Tensidgemische, die
die Bildung von Ablagerungen verzögern und/oder reduzieren.
Tenside (traditionell Seife) sind Substanzen, die die Oberflächen-
spannung einer Flüssigkeit oder die Grenzflächenspannung zwischen
zwei Phasen herabsetzen und die Bildung von Dispersionen
ermöglichen oder unterstützen.
Alle Tenside sind aus einem unpolaren
(hydrophoben) und einem polaren
(hydrophilen) Teil aufgebaut .
Kolb Ablagerungsdispergatoren bestehen
grundsätzlich aus nichtionischen Tensiden
• Keine Faseraffinität
• Keine Reaktion mit geladenen Additiven
KOLB
2526. Mai 2014
Aktivitätsmodell von DispergatorenS
ch
ich
tdic
ke
[m
m]
Time [d]
Effekt Dispergator
Konditionierung
Verzögert
Keine Behandlung
Kontinuierliche Reinigung
Reduziert
KOLB
26. Mai 2014 26
Trail with Natudisp T49 Kappa Roermond Papier Pm2 probe 1
0
1
2
3
4
5
6
"04/14
/2003
12:30
:42.00
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/2003
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:29.80
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/2003
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:29.80
"04/16
/2003
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:29.80
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:29.80
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/2003
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:29.80
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08:13
:29.80
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/2003
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:29.80
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:29.80
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:29.80
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/2003
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:29.80
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/2003
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:29.80
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/2003
01:13
:29.80
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/2003
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:54.80
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/2003
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/2003
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:54.80
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/2003
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:54.80
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/2003
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:02.80
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/2003
11:06
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/2003
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:02.80
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/2003
10:01
:27.80
"05/21
/2003
08:51
:27.80
date/time
thick
ness
(mm)
start trail
reduce dosing amount
10 --> 5 ml/min
Kappa Roermond Papier Pm2 probe 1 tijdens Zenix DC 8030 dosering
0
1
2
3
4
5
6
"29/11
/2002
14:07
:54.30
",
"30/11
/2002
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:56.30
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/2002
07:28
:56.30
",
"02/12
/2002
04:18
:56.30
",
"03/12
/2002
01:08
:56.30
",
"03/12
/2002
21:58
:56.30
",
"04/12
/2002
18:48
:56.30
",
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/2002
15:38
:56.30
",
"06/12
/2002
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:56.30
",
"07/12
/2002
09:05
:14.30
",
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/2002
05:55
:14.30
",
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/2002
02:45
:14.30
",
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/2002
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/2002
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:14.30
",
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/2002
17:15
:14.30
",
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/2002
13:54
:41.50
",
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/2002
10:44
:41.50
",
"14/12
/2002
07:34
:41.50
",
"15/12
/2002
04:24
:41.50
",
"16/12
/2002
01:14
:41.50
",
"16/12
/2002
22:04
:41.50
",
"17/12
/2002
18:54
:41.50
",
"18/12
/2002
15:44
:41.50
",
"19/12
/2002
12:35
:52.00
",
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/2002
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:52.00
",
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/2002
06:15
:52.00
",
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/2002
03:05
:52.00
",
"22/12
/2002
23:55
:52.00
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/2002
20:45
:52.00
",
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/2002
17:35
:52.00
",
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/2002
14:25
:52.00
",
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/2002
11:15
:52.00
",
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/2002
08:05
:52.00
",
"28/12
/2002
04:55
:52.00
",
"29/12
/2002
01:45
:52.00
",
"29/12
/2002
22:35
:52.00
",
"30/12
/2002
19:25
:52.00
",
"31/12
/2002
16:15
:52.00
",
"01/01
/2003
13:05
:52.00
",
"02/01
/2003
09:55
:52.00
",
date/time
thick
ness
(mm)
Vorteil von Natudisp zur Ablagerungskontrolle
Zeitskala: 1 Monat
5
4
3
21
0
Ablagerungsaufbau vor Kolb Behandlungmm 6
5
4
3
21
0
6
Natudisp-WS05
KOLB
2726. Mai 2014
Stabilisiert, halogeniert
Halogen-Alkyl-Hydantoine
•BCDMH
•DCDMH ?
Bromsulfamine
Ammoniumbromid
Nicht stabilisiert,
halogeniert
Chlordioxid
Hypochlorit
Natriumbromid
Nicht stabilisiert , nicht halogeniert
Peressigsäure
Perameisensäure
Oxidative Biozide
Marktübersicht Aktivsubstanzen
KOLB
2826. Mai 2014
Wirkung sehr schnell
Wirksam gegenüber allen Spezies
Gut zur Desinfektion und Schleimkontrolle
Sehr gute Kosten Nutzen Bilanz
Gutes Umweltprofil - keine oder wenig toxischen Abbauprodukte
Bei halogenierten Bioziden - abhängig vom Produkt und der
organischen Belastung am Einsatzort – Risiko der AOX Bildung.
Oxidative Biozide
Eigenschaften
KOLB
2926. Mai 2014
pH Wert am Einsatzort
Redoxpotential
Dosiertechnik
Verträglichkeit mit Endprodukt
Abwassergrenzwerte
Oxidative Produkte
Auswahlkriterien
KOLB
3026. Mai 2014
• Mucosin-BX
• Mucosin-EX
• Mucosin-PA
• Mucosin-OX
KOLB oxidative Biozide
Mucosin ™
KOLB
3126. Mai 2014
• Klassische , direkte Methoden
Gesamtkeimzahlen aerob, anaerob
Hefen und Pilze
Sulfatreduzierende Bakterien
Mikroskopie
• Indirekte Methoden
Physikalische Methoden
o pH Wert
o Redoxpotential
Stoffwechselaktivität
o ATP
• Spezielle Methoden
online Monitoring Ablagerungen
PCR Sequenzierung DNA
Gensonden
Mikrobielles Monitoring
Methodenvielfalt
KOLB
3226. Mai 2014
KOLB online Monitoring
BDC BioDeposit Control
KOLB
3326. Mai 2014
• on-line Messung der Ablagerungs-
schichtdicke von 0,1 – 10 mm
• in-situ Installation von bis
zu 3 kompakten Sensoren
BDC Daten SiebwasserTissueproduktion
KOLB online Monitoring
BDC BioDeposit Control
KOLB
3426. Mai 2014
Trail with Natudisp T49 Kappa Roermond Papier Pm2 probe 1
0
1
2
3
4
5
6
"04/14
/2003
12:30
:42.00
"04/15
/2003
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:29.80
"04/16
/2003
12:53
:29.80
"04/16
/2003
11:43
:29.80
"04/17
/2003
10:33
:29.80
"04/18
/2003
09:23
:29.80
"04/19
/2003
08:13
:29.80
"04/20
/2003
07:03
:29.80
"04/21
/2003
05:53
:29.80
"04/22
/2003
04:43
:29.80
"04/23
/2003
03:33
:29.80
"04/24
/2003
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:29.80
"04/25
/2003
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:29.80
"04/26
/2003
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:54.80
"04/27
/2003
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:54.80
"04/28
/2003
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:54.80
"04/29
/2003
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:54.80
"04/30
/2003
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:54.80
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/2003
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:54.80
"05/02
/2003
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:54.80
"05/03
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:54.80
"05/04
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"05/05
/2003
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:54.80
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"05/07
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/2003
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/2003
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/2003
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/2003
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/2003
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/2003
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:27.80
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thick
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(mm)
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/2002
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/2002
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/2002
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/2002
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/2002
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/2002
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/2002
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/2002
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:41.50
",
"17/12
/2002
18:54
:41.50
",
"18/12
/2002
15:44
:41.50
",
"19/12
/2002
12:35
:52.00
",
"20/12
/2002
09:25
:52.00
",
"21/12
/2002
06:15
:52.00
",
"22/12
/2002
03:05
:52.00
",
"22/12
/2002
23:55
:52.00
",
"23/12
/2002
20:45
:52.00
",
"24/12
/2002
17:35
:52.00
",
"25/12
/2002
14:25
:52.00
",
"26/12
/2002
11:15
:52.00
",
"27/12
/2002
08:05
:52.00
",
"28/12
/2002
04:55
:52.00
",
"29/12
/2002
01:45
:52.00
",
"29/12
/2002
22:35
:52.00
",
"30/12
/2002
19:25
:52.00
",
"31/12
/2002
16:15
:52.00
",
"01/01
/2003
13:05
:52.00
",
"02/01
/2003
09:55
:52.00
",
date/time
thick
ness
(mm)
Zeitskala: 1 Monat
KOLB online MonitoringBDC BioDeposit Control
5
4
3
21
0
Ablagerungsaufbau vor Kolb Behandlungmm 6
5
4
3
21
0
6
Natudisp-WS05
KOLB
3526. Mai 2014
KOLB SurfOx
Sichere Lösung zur Ablagerungskontrolle
Biozid – Chlordioxid Mucosin-OX
Ablagerungsdispergator - Natudisp
Ablagerungsmonitoring - BDC
Sichere Ablagerungskontrolle SurfOx
KOLB
3626. Mai 2014
• Kombination aus Chlordioxid, unserem Dispergator NatudispTM und
unserem Ablagerungssensor BioDepositControl (BDC)
• Die reinigende Wirkung und die Verzögerung des Biofilmwachstums auf
Oberflächen durch unser Natudisp steigert die abtötende Wirkung von
Chlordioxid
• Frei schwimmende Bakterien sind wesentlich empfindlicher gegenüber
Bioziden als Biofilm Bakterien.
• Durch on-line und in-situ Monitoring der Ablagerungskinetik mit unserem
BDC Sensor, können die tatsächlichen Vorgänge auf den Oberflächen
erkannt und gegebenfalls frühzeitig Korrekturmaßnahmen eingeleitet
werden.
SurfOx verbindet Sicherheit, Wirksamkeit und Umweltfreundlichkeit
KOLB SurfOx
Sichere Lösung zur Ablagerungskontrolle
KOLB
3726. Mai 2014
• Gut löslich in Wasser (3,01 g/l bei 25°C) und existiert als Gas im
Wasser
Bildet eine echte Lösung und reagiert nicht mit Wasser
• Chlordioxid ist nicht stabil und kann nicht als Gas gelagert
werden.
• ClO2 oxidiert aber chloriert nicht
• Cl2 oxidiert und chloriert THM- und AOX- Bildung
KOLB SurfOx
Chlordioxid Chemie
ClO2 (aq) + e- ClO2-
KOLB
3826. Mai 2014
• Sehr wirksames Biozid
2,5 x die Oxidationskapazität von HOCl und HOBr
Schnelle Abtötungsraten
Geringere Kontaktzeit notwendig
• Sehr selektiv wirkendes Biozid geringeres Redoxpotential
• Keine Chlorierung – weniger chlorierte Nebenprodukte
Weniger AOX- / THM-Bildung
• Wirkung unabhängig vom pH-Wert
• Wirksam in allen Wasserqualitäten unabhängig von organischer Belastung
• Wirksam bei der Entfernung von Biofilm
Dringt leicht in den Biofilm ein
KOLB SurfOx Chlordioxid
Allgemeine Information
KOLB
3926. Mai 2014
• Reaktionen mit ClO2 sind “selektiver” wegen der geringeren
Oxidationskraft
• ClO2 hat mit 5 Elektronen eine hohe Oxidationskapazität (2,5 x HOCl)
KOLB SurfOx Chlordioxid Chemie
Vergleich mit anderen oxidierenden Bioziden
ClO2 ClO2- ClO3-
Cl-
Chlordioxid Chlorit Chlorat Chlorid
Oxidierendes Biozid Oxidationskraft (mV)
Oxidationskapazität (n Elektronen)
Ozon (O3) 2,07 2 Elektronen
Wasserstoffperoxid (H2O2) 1,78 2 Elektronen
Hypochlorige Säure (HOCl) 1,49 2 Elektronen
Hypobromige Säure (HOBr) 1,33 2 Elektronen
Chlordioxid (ClO2) 0,95 5 Elektronen
KOLB
4026. Mai 2014
• Der Reaktionsraum zur Herstellung von Chlordioxid befindet sich unter
Wasser
• Das Design des Equipments ist ausgelegt auf Zuverlässigkeit,
Einfachheit und Sicherheit
• Robuste Steuereinheit, um den sicheren Betrieb zu gewährleisten
• Schnittstelle zur Systemsteuerung möglich
• Durch eine individuelle Prozess-Gefärdungsanalyse vor Ort wird die
sichere Implementierung und der sicheren Betrieb der Chlordioxidanlage
gewährleistet
• Eine intensive Schulung ihrer Mitarbeiter dient als solide Grundlage für
unser Sicherheitskonzept
KOLB SurfOx - Sicherheit
Unsere Technologie erfüllt höchste Sicherheitsanforderungen
KOLB
4126. Mai 2014
• Chlordioxid trägt nicht zur AOX-Bildung bei
• Es werden nur niedrige Dosiermengen von Chlordioxid notwendig wegen
der hohen Wirksamkeit und der Kombination mit Natudisp
• Natudisp hat keine biozide Wirkung
• Natudisp ist biologisch abbaubar (> 90 %)
• Chlordioxid wird auch im Trinkwasser als Biozid eingesetzt
• Abbauprodukte von Chlordioxid – Kochsalz
KOLB SurfOx
Umweltfreundlich
KOLB
4226. Mai 2014
Chlorit/Chlorbleichlauge/Säure – Verfahren:
2 NaClO2 + NaClO + 2 HCl 2 ClO2 + 3 NaCl + H2O
Chemikalien werden über ein Vakuum dosiert -keine Gefahr von
Pumpenleckagen
KOLB SurfOx Partnerschaft DuPont
DuPont patentierte Oxychlor Technologie zur Herstellung von ClO2
KOLB
4326. Mai 2014
KOLB SurfOx Partnerschaft DuPont
DuPont patentierte Oxychlor Technologie zur Herstellung von ClO2
KOLB
4426. Mai 2014
• Wirksamkeit:
Sehr wirksames Biozid gegenüber planktonischen und
Biofilmorganismen
Vorteilhaft in “organisch belasteten“ Systemen wegen selektiver
Reaktionen
• Kosten
Wettbewerbsfähige Behandlungskosten
• Sicherheit
Die Technologie unserer Partner entspricht hohen
Sicherheitsstandards
• Umweltverträglichkeit
Verringert AOX-Bildung
Niedrige Dosierraten wegen hoher Wirksamkeit
• Rechtliche Grundlagen
Entspricht der BPR (biocidal product regulation)
Entstehung bekannter Desinfektionsnebenprodukte
• Korrosion
Niedriges Korrosionspotential
KOLB SurfOx -Vorteile
KOLB
4526. Mai 2014
Warum SurfOx?
Unsere Verantwortung kennt keine Kompromisse.
• Gesundheit, Sicherheit und Umwelt sind
Schlüsselelemente der KOLB Philosophie.
• Zukünftig werden strengere Regeln für den
Umgang mit Bioziden gelten
• Anforderungen an das Abwasser werden
härter (CSB, BSB, Phenol, CN,…).
• Die Einleitungsgrenzwerte von AOX, THM und
anderen DNP können einfacher eingehalten
werden als bei dem Einsatz von NaOCl, Cl2,
NaOBr, ….
KOLB
Wählen Sie den Partner, der mit Ihren Bedürfnissen Schritt hält.