Phosphate, phosphathaltige und phosphatfreie Silikat-Kombinationen
Korrosionsschutz
Wenn ungeschützte Stahl- und Stahlgussrohrsysteme bei der Verteilung von Trinkwässern über Jahrzehnte intakt bleiben, so ist diese Korrosions-Resistenz auf offensichtlich gut ausgebildete Deckschichten zurückzuführen. Als eine wichtige Voraussetzung sowohl für die Bildung als auch den Erhalt von Deckschichten gilt ein ausreichender Massenfluss. Diese Feststellung ist bereits die Erklärung dafür, warum in schwach durchströmten Netzbereichen oder Endsträngen mit häufigen Stagnationen Rostwässer infolge "instationärer Korrosionsvorgänge" zu beobachten sind.
Die carbonataktivierten Silikate verhindern in weiten Bereichen der vorkommenden Wassersorten systemgefährdende Korrosionen und Rostwasserbildungen, die vor allem auf instationäre Korrosionsvorgänge in schwach durchströmten Netzbereichen oder Stagnationszonen, vielfach aber auch auf unkontrolliertes Mischen unterschiedlicher Wässer im Transportsystem sowie auf Wasserwechsel in Versorgungsbereichen zurückzuführen sind, in denen die Systeme von harten, elektrolytreichen auf weiche, elektrolytarme Trinkwässer umgestellt wurden. Des Weiteren kommen die bewährten Wirkstoffe zur Minderung von Flächenkorrosionen in Kupferleitungen und zur Herabsetzung bedenklicher Bleiemissionen zum zentralen Wasserwerkseinsatz.
Um sicherzustellen, dass die Wasserverbraucher bereits innerhalb weniger Tage zu der für die Versorgungsunternehmen wichtigen Überzeugung gelangen, dass die ergriffene Maßnahme zur Beseitigung der Rostwasserproblematik richtig war, empfehlen wir das traditionelle
Mehr-Schritt-Verfahren
mit Phosphaten, phosphathaltigen und phosphatfreien, carbonataktivierten Silikat-Kombinationen der Carbosil-TWH- und Carbosil-SC-Reihe, das in zahlreichen Versorgungsunternehmen von anerkannten Instituten wissenschaftlich begleitet wurde.
Nach dem zweckmäßigen Dosierbeginn mit ausschließlich Orthophosphat wird zunächst schrittweise der Silikatanteil erhöht und das Phosphat vermindert, bis abschließend der Silikatanteil im Trinkwasser nochmals eine Steigerung erfährt und das Phosphat - im günstigsten Falle - ganz entfällt.
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| Rohrsegment aus einer Versuchsanlage ohne Carbosil-Konditionierung |
Rohrsegment aus einer Versuchsanlage mit Carbosil-Konditionierung |
Da es aus Löslichkeitsgründen der einzelnen Komponenten: Silikat, Ortho- und Polyphosphat, oder Gemischen aus beiden Phosphatmodifikationen, nicht möglich ist, unter vertretbaren Kostenaspekten alle denkbaren Mischungen zur Ermittlung des optimalen Synergismuseffektes als flüssige Kombinationsprodukte herzustellen, entwickelten wir das patentierte
Integrations-Verfahren®,
das für den Einsatz in Wasserwerken > 500.000 m3/a geeignet ist.
Das vorteilhafte Integrations-Verfahren empfehlen wir gerade deshalb, weil es aufgrund der Unabhängigkeit von fest eingestellten Phosphat- und Silikat-Phosphat-Gemischen auf überzeugende Weise gestattet, Problemstellungen nach Prioritäten zu ordnen, die Prioritäten bedarfsgemäß ohne Verzögerung zu verlagern, etwa bei den als Folge von Rohrnetzarbeiten, Feuerwehreinsätzen usw. stets mehr oder weniger massiv auftretenden Rostwässern, oder zu gleichwertigen Problemlagen zu summieren, bei gleichzeitig stufenlos einstellbarer Optimierung der für die jeweiligen Problembereiche spezifischen Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen. Damit ist es nunmehr möglich, im Integrations-Verfahren ausschließlich etwa Orthophosphat, in beliebigen Mischungen Silikat-Orthophosphat, Silikat-Ortho-Polyphosphat und Ortho-Polyphosphat sowie reines carbonataktiviertes Silikat (Europäisches Patent 0 102 587) den tatsächlichen korrosions-chemischen Erfordernissen entsprechend mengenflussabhängig dem Trinkwasser zuzuführen.
Warmwasser-Versuchsanlage
ohne Inhibitor
mit Inhibitor
Sowohl im Mehr-Schritt- als auch im Integrations-Verfahren führt die in der Regel als vorübergehend vorgesehene Dosierung von phosphathaltigen Produkten in das Trinkwasser vorgeschädigter Transportsysteme im ersten Verfahrensschritt zu zwei wichtigen Ergebnissen:
- Beschleunigter Deckschichtaufbau bzw. Verdichtung vorhandener Deckschichten
- Kurzfristige Beseitigung von Rostwässern infolge Stabilisierung zweiwertigen Eisens.
Auch dem Integrations-Verfahren liegt das erklärte Ziel zugrunde, die über die verfahrensgemäß optimierte Wirkstoff-Konzentration gebildete stabile Deckschicht langfristig entweder ausschließlich mit phosphatfreien, carbonataktivierten Silikaten zu erhalten oder aber den Phosphatgehalt - bei gleichzeitiger Erhöhung des Silikatanteils - auf die absolut notwendige Restmenge zu vermindern.
Die sachgerechte Anwendung des Integrations- Verfahrens verhindert unnötige Überdosierungen, z.B. von Phosphat, und wirkungsvermindernde Unterdosierungen, etwa des Silikats, optimiert infolgedessen die Betriebskosten und entspricht somit voll und ganz dem Minimierungsgebot der Trinkwasserverordnung. Weitere Einzelheiten bitten wir dem das Mehr-Schritt- und Integrations-Verfahren ausführlich beschreibenden Merkblatt 0.040 zu entnehmen.
Natriumsilikat enthaltende Kombinationen für den Trinkwasserbereich wirken - neben der eigentlichen Korrosionsinhibierung - je nach Alkalitätsgrad (Neutralisationspotential) und Dosiermenge unterschiedlich alkalisierend bzw. CO2-neutralisierend (entsäuernd bzw. restentsäuernd) und somit zwangsläufig pH-anhebend (Merkblatt 0.001).
Härtestabilisierung
In karbonathärtereichen Trinkwässern führt die Erwärmung des Wassers naturgemäß zu Kalkfällungen, weil das natürliche Kohlensäuresystem
CO 2 / HCO 3 - / CO 3 --
des Trinkwassers - zeitlich verzögert - wiederum dem Gleichgewichtszustand (unter Kalkausfall) zustrebt, wobei wasser-und wärmeflussbehindernde Verkrustungen und Inkrustierungen in dem betreffenden System, wie die Abbildungen darlegen, die Folge sind.
Die polymeren Phosphateinheiten in den phosphathaltigen Produkten verhindern Inkrustierungen in den Transportsystemen und Hausinstallationen und beenden somit die vielfach nicht unberechtigten Klagen der Wasserverbraucher im Zusammenhang mit den bei hohen Karbonathärten zu beobachtenden Verkrustungen bzw. Inkrustierungen in Warmwassergeräten.