AOX-Grenzwerte einhalten: AOX-arme Biozide als nachhaltige Lösung

AOX umfasst eine Gruppe von chemischen Verbindungen, die organisch gebundene Halogene wie Chlor, Brom oder Iod enthalten. Diese Substanzen entstehen hauptsächlich durch industrielle Prozesse, insbesondere in der chemischen Industrie, der Papierherstellung und der Wasseraufbereitung. Vor allem aber entsteht AOX durch die Dosierung von Bioziden zur Vermeidung von Mikrobiologie.

Organische Halogenverbindungen sind problematisch, da sie nur schwer biologisch abbaubar sind, über das Abwasser in die Umwelt gelangen und dort aquatische Organismen schädigen können. Aufgrund seiner Persistenz kann sich der Stoff in der Nahrungskette anreichern, was langfristige Gesundheitsrisiken mit sich bringt.

Die EU-Wasserrahmenrichtlinie, die Abwasserverordnung sowie nationale Regelungen setzen klare Grenzwerte für AOX im Abwasser fest. In Deutschland liegt der AOX Grenzwert für industrielles Abwasser typischerweise zwischen 0,1 und 1 mg/L, abhängig von der Branche. Unternehmen sind daher verpflichtet, Maßnahmen zur Reduktion des Stoffes in ihren Produktionsprozessen und Anlagen zu implementieren.

Biozide verursachen unterschiedlich viel AOX, da Sie unterschiedlich viel Chlor- oder Bromverbindungen enthalten. Nachfolgend haben wir die theoretischen AOX-Werte einiger unserer Biozide bei unterschiedlichen Dosiermengen erfasst:

Hier finden Sie eine Übersicht über einige unserer Biozide.

Welche Biozide und Desinfektionsmittel verursachen viel, welche wenig AOX im Abwasser? Nachfolgend eine kleine Tabelle mit gängigen Bioziden:

Zum nachfolgenden Verständnis ist Folgendes zentral wichtig:

Für eine Interpretation und Berechnung der AOX-Menge in einem Wassersystem beachten Sie jedoch den nachfolgenden Absatz. Dieser hat zentrale Bedeutung.

Theoretische Berechnungen von AOX-Konzentrationen in Kühlsystemen, z. B. Verdunstungskühlanlagen und Kühltürmen – also offenen Kühlkreisläufen -, die z. B. von Biozid-Lieferanten erstellt werden, sind häufig schlichtweg falsch. Rechnerisch wird häufig grob ermittelt, wieviel halogene Verbindungen durch die dosierte Menge an Biozid entsteht. Nicht selten zeigt die Praxis, dass man in der theoretischen Berechnung elementar falsch lag. Der Grund liegt meist darin, dass ein wesentlicher Fakt nicht berücksichtigt wird.

Oxidative Biozide

Oxidative Biozide, z. B. Chlor in Form von Natriumhypochlorit oder Bromverbindungen wie Natriumhypobromit, stehen nicht selten im Verruf, viel AOX zu erzeugen. Falsch ist das nicht, jedoch besitzen diese zeitgleich auch einen wesentlichen Vorteil. Oxidative Biozide an sich „verschwinden“ nach einiger Zeit häufig aus dem Wassersystem. Aus Chlor z. B. werden häufig Chloride. Chloride sind kein AOX. Die Chlorbleichlauge selbst ist also kein AOX, sie erzeugt es, wenn sie mit organischen Stoffen wie Mikrobiologie reagiert. Dies kann ein wesentlicher Unterschied sein.

Nichtoxidative Biozide

Nichtoxidative Biozide, z. B. viele Isothiazolinone-Verbindungen und Bronopol, erzeugen meist ebenfalls AOX. Der Grund ist, dass diese Verbindungen im Prinzip gebundenes Chlor oder Brom enthalten. Die häufig eingesetzte Verbindung 5-Chlor-2-methyl-2H-isothiazol-3-on und 2-Methyl-2H-isothiazol-3-on, auch bekannt unter CMIT/MIT, enthält z. B. gebundenes Chlor. Somit ist sie auch ganz ohne organische Stoffe wie Mikrobiologie selbst AOX. In diesem Biozid enthält z. B. die Verbindung CMIT gebundenes Chlor, die Verbindung MIT enthält kein gebundenes Chlor, also keine Halogenverbindungen.

Derartige nichtoxidative Biozide „verschwinden“ jedoch nicht wie oxidatives Chlor oder Brom relativ schnell aus dem Kühlsystem. Vielmehr haben viele nichtoxidative Biozide eine sehr lange Halbwertszeit, das Produkt selbst ist AOX und Abbauprodukte enthalten es weiterhin.

Dadurch findet bei organischen, nichtoxidativen Bioziden häufig eine Aufkonzentration von AOX im Wasser statt. Jede Dosierung kann also das AOX erhöhen.

Bei Verdunstungskühlsystemen wie z. B. Kühlturmkreisläufen erfolgt meist eine regelmäßige Absalzung bei Erreichen einer bestimmten elektrischen Leitfähigkeit. Man spricht hier von der sogenannten Eindickung. Mit einem Teilwassertausch werden natürlich AOX Verbindungen aus dem Kreislauf entfernt. Es handelt sich aber um keinen kompletten Wassertausch, sondern nur um einen Teilwassertausch. AOX-Teile bleiben somit trotzdem erhalten, weil das Biozid CMIT und größtenteils auch seine Abbauprodukte selbst AOX sind, was zu einer signifikanten Aufkonzentration im Wasser führen kann.

Weitere Punkte, die die AOX-Konzentration beeinflussen, sind z. B.:

• pH-Wert
• Wassertemperatur
• Organische Stoffe / Mikrobiologie
• Abbauprodukte von Bioziden

Lässt sich durch Laboranalysen kontrollieren: AOX Grenzwert

Bekannte Möglichkeiten zur Reduzierung von AOX im Wasser sind:

• Dosierung starker Oxidationsmittel, z. B. Wasserstoffperoxid oder Kaliumpermanganat
• Installation einer UV-Desinfektionsanlage
• Installation eines Aktivkohlefilters
• Wassertauschintervalle erhöhen, um Aufkonzentration von AOX zu reduzieren
• Verriegelung der Absalzung nach einer Bioziddosierung

Alles funktioniert mehr oder weniger gut. Die spezifischen Kreislauf- und Wasserparameter sind zu berücksichtigen.

Das allergrößte Problem ist eine sinnvolle und wirtschaftlich praktische Umsetzung. Stellen Sie sich einen offenen Kühlturmkreis mit Verdunstungskühlanlagen vor.

Eine UV-Desinfektion zur AOX-Reduktion ist häufig nur ein Tropfen auf dem heißen Stein und eine alleinige UV-Desinfektionsanlage für die Beseitigung von Mikrobiologie, z. B. Legionellen, meist keinesfalls ausreichend. UV-Desinfektion wirkt schlichtweg nur an der Stelle des Einbaus und entfernt dort auch nur einen sehr geringen AOX-Anteil. Eine wesentliche Stärke eines Biozids ist, dass durch Zugabe in den Wasserkreislauf alle wasserdurchströmten Bereiche des Kühl- oder Prozesswassersystems erfasst werden.

Starke Oxidationsmittel zerstören häufig auch das Biozid selbst. Erhöhte Mikrobiologie und Legionellen sind die Folge. Korrosion kann eine weitere Folge sein.

Eine kontinuierliche Filtrierung des Kühlwassers eines Verdunstungskühlsystems über einen Aktivkohlefilter ist schlichtweg unmöglich. Der Filter wäre alle paar Tage auszutauschen.

Eine Verriegelung der Absalzung für eine gewisse Zeit nach einer Bioziddosierung ist gängiger Standard. Selten jedoch ein komplett ausreichendes Mittel.

Festhalten muss man an dieser Stelle, dass durch den Einsatz von AOX-armen Bioziden in der richtigen Konzentration die AOX-Grenzwerte eingehalten werden können.

AOX-freie Biozide und Desinfektionsmittel sind Produkte die keine Halogenverbindungen, also Chlor- oder Bromverbindungen, enthalten.

Als umweltfreundliches und zugleich AOX-freies Biozid darf hier Wasserstoffperoxid, z. B. unser Produkt OXY50, nicht fehlen. Wasserstoffperoxid ist ein starkes Oxidationsmittel, das nur umweltfreundliche Abbauprodukte, nämlich Wasser und Sauerstoff hat. Es erzeugt keinerlei AOX. Ähnliches gilt für Peressigsäure, dass mit Wasserstoffperoxid vergleichbar und somit auch nicht schädlich für die Umwelt ist.

Nicht in allen Anwendungen kann Wasserstoffperoxid aber sinnvoll eingesetzt werden. Denkt man an Verdunstungskühlanlagen und offene Kühlkreisläufe, würden häufig sehr große Mengen an Wasserstoffperoxid benötigt werden, was es unwirtschaftlich erscheinen lässt. Weiter ist für eine sinnvolle Dosierung häufig Sensorik in Form von Peroxid-Sensoren erforderlich. Ein weiterer Kostenpunkt. Meistens jedoch ist die Desinfektionswirkung speziell bei höheren pH-Werten schlichtweg zu schwach. Legionellen und Mikrobiologie können nicht immer sicher vermieden werden.

In den meisten Fällen sind AOX-ärmere Biozide wie CMIT/MIT (Gemisch aus 5-Chlor-2-methyl-2H-isothiazol-3-on und 2-Methyl-2H-isothiazol-3-on) oder BIT/MIT (2-Methyl-2H-isothiazol-3-on und 1,2-Benzisothiazol-3(2H)-on) in Verbindung mit sinnvoller Planung der Dosiermengen, Dosierzeiten und Absalzregelung die richtige Wahl.

Klingt alles recht kompliziert? Dann nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf. Wir beraten Sie gerne, welche Lösung für Sie die beste ist.