ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО Российский патент 2002 года по МПК C02F1/50 A01N33/12 A61L2/16 C02F103/04 C02F103/42 

Изобретение относится к области санитарии и гигиены, а именно к средствам обеззараживания различных типов вод, в частности питьевой воды, городских и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов и систем охлаждения оборудования, и т.п.

В настоящее время существует большое число физических и физико-химических методов обеззараживания воды. К физико-химическим методам обеззараживания можно отнести обработку воды дезинфицирующими реагентами - хлором или его производными, а также озоном.

Наиболее широкое распространение получило хлорирование с использованием, в основном, жидкого хлора, а также хлорной извести и гипохлорита натрия.

Однако хлор, будучи токсичным веществом, требует особых мер предосторожности при его транспортировке, хранении и дозировке. Кроме того, ионы хлора, присутствующие в воде, под действием электролитических процессов превращаются в элементарный хлор, который, соединяясь с органическими веществами, образуют в воде токсичные соединения, обладающие канцерогенным действием.

В последние годы в практике дезинфекции находят распространенные синтетические бактерицидные полиэлектролиты на основе гуанидиновых соединений, в частности на основе полигексаметиленгуанидина (ПГМГ).

Наиболее близким к предложенному является дезинфицирующее средство, содержащее дезинфицирующий агент, поверхностно-активное вещество, отдушку, краситель и воду, причем в качестве дезинфицирующего агента оно содержит алкилдиметилбензиламмонийхлорид или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и третичного амина или соль четвертичного аммониевого основания, модифицированного сополимерами поливинилпирролидона в сочетании с полигексаметиленгуанидингидрохлоридом или полигексаметиленгуанидинфосфатом в массовом соотношении 1: (1÷4) (RU 2057796, C 11 D 1/835, 3/48, 1996). Известное средство предназначено для обработки санузлов и непригодно для обеззараживания питьевой воды из-за присутствия в нем ПАВ, отдушки и красителя. Кроме того, соотношение компонентов дезинфицирующего агента не является эффективным при использовании его при обеззараживании воды.

Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей средства путем обеспечения возможности его использования для обеззараживания воды, а также усиление его бактерицидных свойств при таком использовании.

Технический результат достигается тем, что в дезинфицирующем средстве, содержащем дезинфицирующий агент и воду, в качестве дезинфицирующего агента, включающем первый компонент - полигексаметиленгуанидингидрохлорид (ПГМГ-хлорид) или полигексаметиленгуанидингидрофосфат (ПГМГ-фосфат) и второй компонент - алкилдиметилбензиламмонийхлорид (катамин АБ) или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и третичного амина, массовое соотношение m первого и второго компонента находится в интервале: 5:1<m≤10: 1.

Кроме того, оно может содержать указанные компоненты в следующих количествах, мас.%:
Первый компонент - 1,5÷6,0
Второй компонент - 0,15÷1,2
Вода - Остальное
Дезинфекция предложенным средством основана на бактерицидной активности гуанидиновых групп. Механизм бактерицидного действия ПГМГ включает следующие стадии: абсорбция поликатиона на поверхности клетки; снижение интенсивности электронного транспорта и эффективности системы фосфорилирования; структурные нарушения реакционных центров фотосистемы и, как следствие, резкое возрастание проницаемости внешних мембран; значительное набухание клетки и ее гибель. ПГМГ вызывает гибель граммположительных и граммотрицательных микроорганизмов.

Флокулирующее действие ПГМГ основано на полярности гуанидиновой группировки полимера, имеющей положительный заряд и придающей ПГМГ свойства флокулянта катионного типа. Добавление полиэктролита к воде в характерных для флокулянта концентрациях приводит к укрупнению частиц загрязнения и снижению их числа. Это происходит в результате взаимного слипания частиц и подтверждает наличие флокулирующих свойств реагента.

В результате испытаний установлено, что дезинфицирующее и флокулирующее действие полимера в водной среде, а также его гигиеническая безопасность для теплокровного организма при длительном употреблении обеспечивают возможность эффективного использования ПГМГ практически во всех областях водоподготовки. Реагент может быть применен для очистки и обеззараживания питьевой воды, городских и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов и систем охлаждения оборудования, горячей воды открытых систем теплоснабжения, а также защиты трубопроводов и сооружений от патогенных бактерий и биологического обрастания. При этом достигается необходимый технологический эффект и одновременно наблюдается улучшение качества воды. ПГМГ - хорошо растворимый в воде синтетический органический полимер. Он не летуч, не придает воде запаха и окраски.

ПГМГ проявляет в водной среде свойства высокостабильных химических веществ и обладает пролонгированным бактерицидным действием. После 20 суток наблюдения препарат обнаруживался в воде практически в первоначально заданных концентрациях. Причем повторный очаг загрязнения (в пределах первоначальных величин микробной нагрузки), внесенный в однократно обеззараженную воду, исчезал в течение 1 ч без каких-либо добавок реагента.

ПГМГ существует в форме различных солей.

Технология синтеза ПГМГ, имеющая практическое значение, представляет собой получение на первой стадии основной модификации полиэктролита - ПГМГ-хлорида (X=Сl). При получении других модификаций в основном полимере производят замещение аниона соляной кислоты на любой другой анион неорганической или органической кислоты.

Для процессов очистки и обеззараживания воды наибольший интерес представляют две соли полимера: ПГМГ-хлорид (торговые названия Полисепт и Метацид) и ПГМГ-фосфат (Фогуцид и Анавидин).

Вторым компонентом дезинфицирующего агента является алкилдиметилбензиламмонийхлорид (катамин АБ) или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и третичного амина.

Предложенное средство получают путем предварительного растворения в воде расчетного количества ПГМГ-хлорида или ПГМГ-фосфата, затем добавляют в него расчетное количество второго компонента, например, катамина АБ. В предпочтительном варианте реализации изобретения полученное средство представляет собой прозрачную жидкость с плотностью, близкой к 1 г/см³, в состав которой входят полигексаметиленгуанидингидрохлорид с массовой долей 2,25-2,75% и алкилдиметилбензиламмонийхлорид с массовой долей 0,3-0,5%. Композиция 1 содержит компоненты в количестве 2,3% и 0,3% соответственно, а композиция 2 - в количестве 2,7% и 0,5% соответственно.

При проведении лабораторных испытаний была оценена обеззараживающая эффективность предложенного средства при сравнении с хлором и гипохлоритом натрия, которые являются в настоящее время наиболее распространенными дезинфектантами. Для этого были выбраны оптимальные дозы средства по таким показателям, как общее микробное число (ОМЧ) и коли-индекс.

Метод определения общего количества бактерий в воде заключается в определении в 1 см³ воды общего содержания мезофильных, мезотропных аэробов и факультативных аэробов, способных расти на питательном агаре при температуре 37^oС в течение 24 час, образуя колонии, видимые при увеличении в 2-5 раз.

Усредненные значения величин, полученных при обработке речной воды указанными композициями за осенний и зимний периоды года, представлены соответственно на фиг.1 и 2.

Как следует из фиг.1, снижение ОМЧ и коли-индекса до нормативов по микробиологическим показателям в осенний период (ноябрь) в соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества." наблюдается при дозе 3 мг/л предложенного средства (ОМЧ - не более 50, коли-индекс - отсутствие).

Как видно из фиг. 2, достижение эффекта обеззараживания речной воды в зимний период года (декабрь) наблюдается при дозе средства, равной 4 мг/л.

При такой дозе предложенное средство не оказывает отрицательного воздействия на организм при введении в желудок и при нанесении на кожу.

Проведенные предварительные испытания предложенного средства показали устойчивый высокий эффект обеззараживания природной воды для получения питьевой воды.

Сравнительные испытания и оценка влияния средства на технологические, органолептические и физико-химические характеристики питьевой воды продемонстрировали возможность его эффективного и широкого использования в процессах водоподготовки.

Таким образом, в силу своих дезинфицирующих и гигиенических свойств предлагаемое средство может быть применено для очистки и обеззараживания питьевой воды, городских и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов и систем охлаждения оборудования, горячей воды открытых систем теплоснабжения, а также защиты трубопроводов и сооружений от патогенных бактерий и биологического обрастания. При этом достигается необходимый технологический эффект и одновременно наблюдается улучшение качества воды.

Изобретение относится к области санитарии и гигиены, а именно к средствам обеззараживания различных типов вод. Дезинфицирующее средство, содержащее дезинфицирующий агент и воду, в качестве дезинфицирующего агента включает первый компонент - полигексаметиленгуанидингидрохлорид или полигексаметиленгуанидингидрофосфат и второй компонент - алкилдиметил-бензиламмонийхлорид или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и/или третичного амина, массовое соотношение m первого и второго компонентов находится в интервале 5:1<m≤10:1 при их содержании, мас.%, соответственно от 1,5 до 6,0 и от 0,15 до 1,2. Средство обеспечивает обеззараживание питьевой воды при усилении ее бактерицидного действия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дезинфицирующее средство, содержащее дезинфицирующий агент и воду, в качестве дезинфицирующего агента, включающее первый компонент - полигексаметиленгуанидингидрохлорид или полигексаметиленгуанидингидрофосфат и второй компонент - алкилдиметилбензиламмонийхлорид или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и/или третичного амина, отличающееся тем, что массовое соотношение m первого и второго компонентов находится в интервале 5: 1<m≤10: 1. 2. Средство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас. %:
Полигексаметиленгуанидингидрохлорид или полигексаметиленгуанидингидрофосфат - 1,5-6,0
Алкилдиметилбензиламмонийхлорид или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и/или третичного амина - 0,15-1,2
Вода - Остальное