Chlordioxid

Natriumchlorit (NaClO2) ist ein Vorprodukt für die Erzeugung von Chlordioxid (ClO2), einer Chlorverbindung mit hoher biozider Wirkung, die ausschließlich in der Wasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung eingesetzt wird. Chlordioxid ist in Art. 95 der EU-Biozid-Verordnung 528/2012 als Wirkstoff aufgeführt.

ClO2 hat eine kurze Halbwertszeit, wenn es einmal entstanden ist. Daher wird es meist in situ durch Mischen von Natriumchlorit, flüssig oder granuliert, mit einer schwachen Säure gewonnen.

Eigenschaften von CLO2

Chlordioxid wird seit 1944 zur Wasseraufbereitung in öffentlichen Kläranlagen auf der ganzen Welt eingesetzt. Aufgrund seiner selektiven oxidierenden Eigenschaften ist sein Einsatz eine Alternative, die in Betracht gezogen werden sollte, wenn neben der Desinfektion auch die organoleptische Qualität des Wassers verbessert werden soll.

Darüber hinaus können Eisen und Mangan sowie andere farb- und geschmacksgebende Verbindungen entfernt werden(1).

Studien zeigen, dass es als Desinfektionsmittel unter allen Umständen wirksamer als Chlor gegen wasserbürtige Krankheitserreger wie Viren, Bakterien und Protozoen ist (2).

Andererseits ist Chlordioxid im Gegensatz zu anderen Produkten in einem sehr breiten pH-Bereich wirksam (4-10)(3)(5). Seine Oxidationskraft ist besser als die von Chlor, Chloramin und Jod, und es ist in bereits verschmutztem Wasser aufgrund seiner Wirksamkeit bei niedrigen Konzentrationen viel besser als Ozon. Außerdem kann es aufgrund seiner hohen Wasserlöslichkeit über einen längeren Zeitraum wirken, was ein großer Vorteil gegenüber Ozon ist, das sofort verdunstet und eine ständige Anwendung über einen längeren Zeitraum erfordert (4).

Una de las principales ventajas del uso de dióxido de cloro es que reduce la formación de subproductos orgánicos dañinos para las personas y el medio ambiente como los trihalometanos (THM) y las cloraminas. (4)

Chlordioxid in ausreichenden Mengen ist in der Lage, phenolische Verbindungen zu oxidieren. (7): Die Verunreinigung durch BPA (Bisphenol-A) in Kunststoffen verursacht Schäden im Körper. Die einzige funktionelle Gruppe in BPA sind zwei Alkohole, die, wenn sie oxidiert werden, BPA ungiftig machen könnten. Die einzige funktionelle Gruppe in BPA sind zwei Alkohole, die, wenn sie oxidiert werden, BPA ungiftig machen könnten.

Darüber hinaus reagiert ClO2 nicht mit Ammoniak oder primären und sekundären Aminen, wodurch ein erhöhter Chlorbedarf in Verteilungssystemen vermieden wird. (6)

  • Flüchtigkeit: sehr flüchtig in gasförmigem Zustand.
  • Löslichkeit: Eine der wichtigsten Eigenschaften ist die hohe Löslichkeit in wässrigem Medium, was ein großer Vorteil gegenüber anderen Substanzen wie Ozon ist.
  • Verflüssigung: wird bei niedrigen Temperaturen flüssig, kann aber bei 11°C wieder in den gasförmigen Zustand übergehen.
  • Dichte: hat eine höhere Dichte als Wasser und Luft.
  • Synthetischer Ursprung: kommt in der Natur nicht vor. In wässrigen Lösungen gemischt kann es durch Belüftungsprozesse abgebaut werden, da es nicht hydrolysiert.
  • Farbe: gelblich-grün.
  • Löst Emulsionen und Kohlenwasserstoffe leicht auf, so dass es durch bakterielle Schichten hindurchgehen kann.
  • Biofilm: ClO2 oxidiert die Polysaccharidmatrix, die den Biofilm bindet. Das Chlordioxid wird in Chloridionen umgewandelt, die wiederum in Teile des Biofilms gespalten werden, die stabil bleiben. Wenn sich der Biofilm wieder zu entwickeln beginnt, wird ein saures Milieu geschaffen, das die erneute Erzeugung von Chlordioxid und die vollständige Entfernung des verbleibenden Biofilms ermöglicht.

VORTEILE

  1. Gewinnung von hochreinem Wasser, das frei von unerwünschten Stoffen ist.
  2. Stärker als Chlor in einer kurzen Kontaktzeit.
  3. Höhere Oxidationskraft, die die Beseitigung von Gerüchen, Farb- und Geschmacksstoffen begünstigt.
  4. No produce trihalometanos (THM) ni cloraminas.
  5. Unbeeinflusst von pH-Schwankungen.
  6. Verbessert die Ausscheidung von Eisen und Mangan.
  7. Kontrolliert die Ansammlung von Schlamm in Wasserreservoirs.
  8. Es ist in der Lage, phenolische Verbindungen zu oxidieren.
  9. Es ist biologisch abbaubar.

NACHTEILE

  1. Es ist etwas teurer als Chlor.

*Auswirkungen von ClO2 auf die Aufbereitung von Trinkwasser(4)

Kurze Geschichte von CLO2

Chlordioxid wurde im Jahr 1814 von Sir Humphrey Davy entdeckt. Damals war es in der Industrie und bei der Wasseraufbereitung nicht sehr erfolgreich, da es schwierig zu handhaben war.

Im Jahr 1944 wurde es zum ersten Mal in einer groß angelegten Trinkwasserstation eingesetzt.

Im Jahr 1955 wurde es in den USA für die Aufbereitung von Trinkwasser eingesetzt.

Es wurde vor 20 Jahren in amerikanischen Labors stabilisiert.

Heute nimmt der Einsatz von Chlordioxid weltweit exponentiell zu, sei es bei der Wasseraufbereitung und -reinigung, der Geruchskontrolle in Abwässern, der Konservierung organischer Produkte oder der Biofilmkontrolle.

Auf einer anderen Ebene wird ClO2 in Industrie und Gewerbe, insbesondere im Lebensmittelsektor, zur Reinigung und Desinfektion von Maschinen und Anlagen eingesetzt. Durch seine lang anhaltende Wirkung ist es in der Lage, den in diesen Geräten und Anlagen vorhandenen Biofilm vollständig zu beseitigen. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Eigenschaften weisen Gussrohre auch eine geringe Korrosionsrate auf.

Offizielle Anerkennungen von Chlordioxid

Food & Drug Association E.E.U.U

Sie genehmigt seine Verwendung und erkennt seine biozide Wirkung an, die sich gegen Mikroorganismen richtet, ihre Zellwände zerstört und so jede bakterielle, virale oder pilzliche Bedrohung für die menschliche Gesundheit beseitigt.

Environmental Protection Agency E.E.U.U

Chlordioxid ist bei der EPA unter der Registrierungsnummer 74986-1 registriert. Es hat die strengen dis/tiss-Richtlinien für die Verwendung als Desinfektionsmittel für Flächen mit Lebensmittelkontakt bestanden.

Internationaler Luftverkehrsverband

In ihrem Leitfaden "General Guidance Material for Ramp Operations during COVID19" empfiehlt sie die Verwendung von Chlordioxid in vollen, gelagerten Wassertanks, um eine Verunreinigung des Wassers durch Mikroorganismen zu verhindern.

U.S. Landwirtschaftsministerium

Zulassung von Chlordioxid und Natriumchlorit zur Verwendung in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben zur Desinfektion und Bekämpfung von Bakterien und Pilzen.

Europäische Union

ClO2 wurde in Artikel 95 der EU-Biozidprodukte-Verordnung 528/2012 aufgenommen.

Robert Koch Institut

Es wurde vom Robert-Koch-Institut zertifiziert, was bedeutet, dass es eine 99%ige Wirksamkeit bei der Abtötung von Keimen (Wirksamkeitsstufe A-D) im Zusammenhang mit der Desinfektion von Trinkwasser, allgemeinen Bereichen, menschlichem und tierischem Verzehr aufweist.

Offizielle Anerkennungen von Chlordioxid

(1) United States Environmental Protection Agency (2020). Welcome to the Drinking Water Treatability Database. US.https://iaspub.epa.gov/tdb/pages/treatment/treatmentOverview.do?treatmentProcessId=-1277754943

(2) Ogata, N., & Shibata, T. (2008). Schützende Wirkung von Chlordioxid in niedriger Konzentration gegen die Infektion mit dem Influenza-A-Virus. Journal of General Virology, 89(1), 60 67. doi:10.1099/vir.0.83393-0 .

(3) Chauret, C.P., Radziminski, C.Z., Lepuil, M., Creason, R., Andrews, R.C., 2001. Chlordioxid-Inaktivierung von Cryptosporidium parvum-Oozysten und bakteriellen Sporenindikatoren. Appl. Enviro. Microbiol. 67 (7), 2993–3001.

(4) Deininger RA, Ancheta A, Ziegler A. Chlordioxid-Desinfektion. Regionale Fachtagung zur Wasserqualität: wirksame Desinfektion. CEPIS/OPS. Lima. 1998; 1-14.

(5) Aieta, E. M., & Berg, J. D. (1986). Ein Überblick über Chlordioxid in der Trinkwasseraufbereitung. Journal - American Water Works Association, 78(6), 62–72. doi:10.1002/j.1551-8833.1986.tb05766.x

(6) Francisco Ramírez Quirós (2005).Tratamiendo de Desinfección del Agua Potable. Abteilung für Wasseraufbereitung. Canal de Isabel II. Spanien. https://www.fundacioncanal.com/canaleduca/wp-content/uploads/2015/08/Tratamiento-de-desinfeccion-del-agua-potable2.pdf

(7) Stevens, A. A. Reaction products of chlorine dioxide. Environ. Health Perspect. Vol. 46, 101–110 (1982)