DE10315304B4

DE10315304B4 - Verfahren zur Dekontaminierung eines mit chlororganischen Bioziden belasteten Objektes

Info

Publication number: DE10315304B4
Application number: DE10315304.7A
Authority: DE
Inventors: Karsten Püschner; Andreas Föckel; Dr. Unger Achim; Sonja Krug
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2023-03-21
Also published as: DE10315304A1

Abstract

Verfahren zur Dekontaminierung eines mit chlororganischen Bioziden belasteten Objektes aus einem organischen Material nach dem deutschen Patent DE 102 42 048 B4, wobei ein waschaktives System auf die Oberfläche des Objektes aufgebracht wird, wobei nach vorbestimmter Einwirkzeit Wasser zur Bildung einer Emulsion aufgebracht wird und wobei die so gebildete Emulsion von der Oberfläche entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als waschaktives System ein Gemisch eingesetzt wird, das als Fettlöser ein Orangenterpen und als Tensid ein nichtionisches Tensid auf der Basis ethoxylierter Sorbitanester enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung eines mit chlororganischen Bioziden belasteten Objektes nach dem Patent DE 102 42 048 B4 (Verfahren zur Dekontaminierung eines mit chlororganischen Bioziden belasteten Objektes aus einem organischen Material).
Bei der Hauptanmeldung sind die Komponenten des waschaktiven Systems in Bezug auf die erfindungsgemäße Lösung verfahrenstechnisch voll wirksam, aus umwelttoxikologischer Sicht sind die Komponenten jedoch nicht völlig unbedenklich. Das waschaktive System der Hauptanmeldung enthält auch Bestandteile, die bei nicht sachgemäßer Anwendung die Werkstoffe stark penetrieren und eine nachteilige Neigung zum unkontrollierten Kriechen aufweisen, was insbesondere bei wertvollem Kunst- und Kulturgut mit einer Farbfassung oder einer Oberflächenvergütung nachteilig sein kann. Reste der sich beim Auswaschen bildenden Mikro-Emulsion, die in den Werkstoffen verbleiben, sind nicht materialimmanent und können nur schwer umgewandelt bzw. dauerhaft fixiert werden. Weiterhin werden die im Objekt nach dem Auswaschen noch vorhandenen Biozide und Lösungsmittel nicht wirksam genug an einer Diffusion zur Oberfläche und von dort in die Umgebung gehindert.
Bekannt sind Reinigungsmittel, die u. a. Orangenschalenöl und auch Zuckertenside enthalten. So offenbart DE 43 11 409 A1 ein Reinigungsmittel zur Reinigung von Gegenständen aus einem Gemisch enthaltend Orangenschalenöl als ätherisches Öl, D-Limonen sowie einen Emulgator. DE 101 41 648 C1 offenbart ein wässriges Reinigungsmittel aus einem Naturprodukt zur Reinigung von Oberflächen, welches u. a. Orangenöl und Zitronensäure enthält. Der Anteil an Orangenöl liegt hierbei im Bereich von 0,1–0,2 Gew.-%. Hier wird Orangenöl als ätherisches Öl zugesetzt wird, da es geruchs- und keimabweisend ist. Im ÖKO-TEST-Magazin 10/98 sind verschiedene Allzweckreiniger mit teilweise biologisch abbaubaren Inhaltsstoffen beschrieben, die u. a. als schnell abbaubare Tenside neben den Fettalkoholsulfaten (FAS) auch Zuckertenside verwenden werden. Die genannten Reinigungsmittel sind nicht zur Dekontaminierung von mit chlororganischen Bioziden belasteten Objekten geeignet.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Hauptanmeldung weiterzuentwickeln. Insbesondere sollen als verfahrensgemäß eingesetzte Mittel solche vorgeschlagen werden, die umwelttoxikologisch unbedenklich sind sowie die angegebenen Nachteile beseitigen oder wenigstens mindern.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 bis 5 angegebenen Merkmale.
Nach Anspruch 1 wird als Fettlöser ein Orangenterpen und als Tensid ein nichtionisches Tensid auf der Basis ethoxylierter Sorbitanester ausgewählt.
Danach wird von waschaktiven Systemen auf der Basis pflanzlicher Rohstoffe bzw. von Zuckern oder ihren Derivaten ausgegangen. Im Einzelnen handelt es sich um Substanzen aus der Stoffgruppe der Terpene, wie z. B. R(+)-Limonen, das u. a. Hauptbestandteil von Präparaten auf der Basis von Orangenterpenen ist.
R(+)-Limonen bzw. Orangenterpene besitzen ein ausgezeichnetes Lösevermögen für Organochlor-Biozide wie Chlornaphthalin, DDT, Lindan und PCP. Die Lösegeschwindigkeit ist gegenüber den in der Hauptanmeldung genannten Substanzen deutlich größer. Der Einsatz von Orangenterpenen allein bewirkt zwar eine merkliche Reduktion des Biozidgehaltes im Holz, die im Holz verbleibenden Biozidreste blühen oder gasen jedoch nach einiger Zeit wieder aus dem Holz aus. Daher werden die Orangenterpene an Stelle der im Hauptpatent genannten Isoparaffine eingeführt und mit nichtionischen Tensiden auf der Basis ethoxylierter Sorbitanester kombiniert. Sowohl die Orangenterpene als auch die Polysorbate sind als reine oder abgewandelte Naturstoffe aus ökotoxikologischer Sicht im Prinzip unbedenklich.
Dabei können als Lösevermittler auch wahlweise ein- und zweiwertige Alkohole wie Ethanol, Isopropanol, Hexanol und/oder Glycerol zum Einsatz kommen.
Die Gemische werden entsprechend der Lösung der Hauptanmeldung als waschaktives System auf die Oberfläche des mit chlororganischen Bioziden, wie DDT, Lindan und Pentachlorphenol, belasteten Objektes aus organischen Material aufgebracht.
Es ist auch möglich, die Gemische in Form einer wässrigen Emulsion einzusetzen und anschließend mit Wasser nachzuwaschen.
Die Gemische können in vorteilhafter Weise auch zur Entfernung von Holzfestigungsmitteln auf der Grundlage pflanzlicher Öle, Wachse und Harze verwendet werden. Weiterhin lassen sich die zu behandelnden Oberflächen, z. B. Holzoberflächen, auf denen eine Schadstoffmaskierung auf der Basis von Acrylatdispersionen vorliegt, vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens anquellen und anlösen, was die Wirkung des anschließenden erfindungsgemäßen Auswaschvorganges vorteilhaft beeinflusst.
Bei der Detoxifizierung des belasteten Objektes wird vorzugsweise in der Weise vorgegangen, dass zunächst die auf der Oberfläche vorhandenen biozidhaltigen Stäube und Biozidausblühungen mit Wasser abgewaschen bzw. abgesaugt werden.
Danach wird unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens als waschaktives System ein Orangenterpen-Polysorbat-Gemisch in definierter Menge auf die zu behandelnde Oberfläche aufgestrichen oder aufgesprüht.
Das waschaktive System verbleibt so lange auf der Oberfläche, bis die Biozide im oberflächennahen Bereich gelöst sind und mindestens teilweise vom waschaktiven System aufgenommen wurden.
Anschließend wird bei ortsfesten Holzbauteilen, z. B. mit Hilfe der Sprüh-/Saugköpfe eines Vakuumwaschautomaten, Wasser auf die Holzoberfläche gebracht und nach definierter Einwirkzeit die sich bildende Mikro-Emulsion in einem Arbeitsgang abgesaugt. Dieser Vorgang kann unter gegebenen Bedingungen mehrfach wiederholt werden.
Vor dem Aufbringen und Absaugen des Wassers kann das oberflächlich vorhandene waschaktive System mit den darin gelösten Bioziden auch als solches abgesaugt werden.
Nach Anspruch 4 kann vor dem Aufbringen des Wassers auf die Oberfläche des Gegenstandes eine alkalische Lösung, vorzugsweise eine schwach alkalisch reagierende Alkalicarbonatlösung aufgebracht und wieder entfernt werden. Dadurch kann in vielen Fällen der Dekontaminationsgrad weiter erhöht werden. Als Alkalicarbonate können Natrium- und Kaliumcarbonat eingesetzt werden.
Entsprechend der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 kann das erfindungsgemäße Verfahren derart weiter ausgebildet werden, dass abschließend pflanzeneigene Substanzen mit dem Charakter von Polyphenolen wie Gallotannine und Catechine in Form ihrer Lösungen mit oder ohne Dextrinen auf die zu behandelnden Oberflächen aufgebracht werden.
Damit können die Mikro-Emulsionen, die beim Ab- und Auswaschen der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes, z. B. Holz, nicht entfernt werden konnten, innerhalb der durchtränkten Schichten ausgefällt und dort fixiert werden. Die durch Spalt-, Denaturierungs- und Koagulationsmittel unter Bildung einer Sperrschicht im Gegenstand verbliebenen Emulsionspartikel können dort in einer für die Praxis akzeptablen Form verbleiben.
Während des anschließenden Trocknungsprozesses bildet sich eine wasserdampfdiffusionsoffene reversible Versiegelungsschicht, die ein weiteres Ausgasen und Auskristallisieren der Organohalogen-Biozide wirksam verhindert.
Die beim Waschprozess anfallenden wässrigen Mikro-Emulsionen können mit Flockungs- bzw. Emulsionsspaltmitteln versetzt werden. Dadurch sinken Schmutz und biozidbeladene Emulsionspartikel zu Boden und können in an sich bekannter Weise durch Filtration leicht abgetrennt werden. Der Filterkuchen gelangt in getrockneter Form zur Sondermülldeponie, während das biozidfreie Wasser dem Vorfluter zugeführt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an vier Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei werden für die Anteile der einzelnen Bestandteile des eingesetzten waschaktiven Systems jeweils vorteilhafte Bereiche definiert, da die Anteile in der praktischen Anwendung innerhalb der genannten Bereiche variiert werden können.
Ausführungsbeispiel 1
An mit DDT und Lindan belasteten Fichtenholzbrettern einer Kirchenempore wird die Chlorzählrate auf der Holzoberfläche und an den Hirnholzseiten mit einem mobilen Röntgenfluoreszenz-Gerät ermittelt. Anschließend wird mit Wasser der biozidhaltige Oberflächenschmutz entfernt. Nach einer Zwischentrocknung wird auf die Holzoberfläche ein Gemisch aus Orangenterpenen (> 25%), nichtionischen Tensiden (5–15%), Ethanol (5–10%) und Glycerol (1–5%) bis zur Sättigung (bei sägerauhem Holz ca. 300 g/m² und bei gehobeltem Holz ca. 100 g/m²), durch Sprühen oder Streichen gleichmäßig, feucht in feucht aufgetragen. Das waschaktive System dringt dabei im Durchschnitt 3–5 mm in die Oberfläche ein. Die Einwirkungsdauer beträgt in der Praxis bis 20 min, im Ausführungsbeispiel ist sie mit 2–5 min festgelegt. Während der Einwirkzeit werden die Biozide gelöst und vom waschaktiven System aufgenommen.
Anschließend wird die Holzoberfläche mit Wasser eingesprüht. Dabei bildet sich eine Mikro-Emulsion, die nachfolgend abgesaugt wird, beispielsweise mit einer Unterdruckeinrichtung, wobei der Unterdruck vorzugsweise über dem Kapillardruck des Holzes liegt.
Dieser Vorgang wird dreimal wiederholt. Danach wird an Stelle des Wassers eine 1–5%ige wässrige oder alkoholische Tannin-Lösung aufgebracht, mit deren Hilfe die im Holz vorhandenen Reste der Mikro-Emulsion ausgefällt und fixiert werden. Im Verlaufe der Trocknung der oberflächennahen Holzschichten bildet sich eine Sperrschicht, die ein Vordringen der Biozide an die Holzoberfläche verhindert. Die neu ins Holz eingebrachten Substanzen wirken vorteilhaft gegen Schadinsekten und vorbeugend gegen Pilzbefall.
Ausführungsbeispiel II
Elemente einer holzsichtigen Wandvertäfelung, die mit einem PCP und Lindan enthaltenden Holzschutzmittel behandelt wurden, werden nach einer Vorreinigung mit einem Gemisch aus Orangenterpenen (> 80%) und nichtionischen Tensiden auf der Basis ethoxylierter Sorbitanester (z. B. Polyoxyethylensorbitanmonooleat) (0,5–20%) benetzt. Nach einer Einwirkzeit von 1–10 min wird eine 1–5%ige Natriumcarbonat(Soda)- oder Kaliumcarbonat(Pottasche)-Lösung aufgesprüht, die im Ausführungsbeispiel ca. 5 min einwirkt, bevor die sich bildende Mikro-Emulsion abgesaugt wird. Daraufhin wird mit Wasser pH-neutral gewaschen.
Ausführungsbeispiel III
An einem Kunstgegenstand aus Leder werden in Abhängigkeit von Fassungssystem und -aufbau mit einem Orangenterpen/Tensid-Gemisch getränkte Kompressen und/oder Gelsysteme kurzzeitig auf die mit Bioziden kontaminierte Farbfassung aufgelegt oder eventuell vorhandene Kristallausblühungen durch Abtupfen entfernt. Anschließend werden die behandelten Flächen mit Wasser vorsichtig benetzt und die entstehende Mikro-Emulsion mit Hilfe geeigneter Adsorbentien aufgenommen. Zur Vermeidung einer Randbildung und Angleichung der dekontaminierten Bereiche können Luftduschen verwendet werden.
Ausführungsbeispiel IV
Teile einer Holzskulptur, die mit pflanzlichen Ölen wie z. B. Leinöl und/oder Holzöl oder Harz-Öl-Gemischen oder Wachs-Öl-Gemischen zur Festigung getränkt wurden, werden in ein Bad gelegt, das Orangenterpene mit einem Tensidzusatz enthält. Die Holzteile verbleiben so lange in dem lösenden Gemisch bis das ursprüngliche Festigungsmittel weitgehend ausgelaugt ist. Das lösende Gemisch wird im Abstand von Tagen erneuert. Ist das alte Festigungsmittel weitgehend ausgelaugt, werden den Orangenterpenen Acryl- und/oder Methacrylpolymere zugesetzt, welche die Funktion eines Holzfestigungsmittels übernehmen.

Claims

Verfahren zur Dekontaminierung eines mit chlororganischen Bioziden belasteten Objektes aus einem organischen Material nach dem deutschen Patent DE 102 42 048 B4, wobei ein waschaktives System auf die Oberfläche des Objektes aufgebracht wird, wobei nach vorbestimmter Einwirkzeit Wasser zur Bildung einer Emulsion aufgebracht wird und wobei die so gebildete Emulsion von der Oberfläche entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als waschaktives System ein Gemisch eingesetzt wird, das als Fettlöser ein Orangenterpen und als Tensid ein nichtionisches Tensid auf der Basis ethoxylierter Sorbitanester enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fettlöser R(+)-Limonen verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gemisch auch ein- und zweiwertige Alkohole, ausgewählt aus Ethanol, Isopropanol, Hexanol und/oder Glycerol, eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Wassers auf die Oberfläche des Gegenstandes eine alkalisch reagierende Alkalicarbonatlösung aufgebracht und wieder entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass abschließend Gallotannine und Catechine in Form ihrer Lösungen mit oder ohne Dextrinen auf die zu behandelnden Oberflächen aufgebracht werden.