DE10009626A1

DE10009626A1 - Process to render well water suitable for human consumption comprises water which is simultaneously oxygenated and treated with ozone using oxygen and ozone drawn from same oxygen supply

Info

Publication number: DE10009626A1
Application number: DE2000109626
Authority: DE
Inventors: Clemens Noerpel
Original assignee: ATN AQUA TECHNOLOGIE NOERPEL I
Current assignee: ATN AQUA TECHNOLOGIE NOERPEL I
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2001-09-06

Abstract

Process to simultaneously clean and oxygenate water comprises oxygen being introduced into the water while simultaneously converting a portion of the oxygen into ozone and releasing this into the water. Ozone which does not react with substances in the water is removed from the water. Process to simultaneously clean and oxygenate water comprises oxygen being introduced into the water while simultaneously converting a portion of the oxygen into ozone and releasing this into the water. Ozone which does not react with substances in the water is removed from the water. The oxygen is removed by reduction in oxygen, exposure to ultra violet radiation or by active carbon. The mixture of oxygen and ozone is released and distributed by mixing within the water for a pre-determined period. After treatment with oxygen and removal of ozone from the water, a small amount of ozone is finally added to the water for cleaning purposes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Reinigen von Wasser und Einbringen von Sauerstoff in Wasser.The invention relates to a method for simultaneous Purifying water and introducing oxygen into it Water.

Brunnenwasser oder Wasser aus einem Trinkwassernetz wird einer zusätzlichen Reinigung unterzogen, bevor es als Trinkwasser in Verkaufsgebinde abgefüllt wird. Um hierbei eine intensive und weitgehende Reinigung zu er reichen, wird dem Wasser Ozon zur Oxidation zugesetzt, welches in einem späteren Schritt wieder entfernt wer den muss. Hierdurch kann keimarmes bis keimfreies Was ser produziert werden. Well water or water from a drinking water network undergoes additional cleaning before it is bottled as drinking water in sales containers. Around intensive and extensive cleaning enough, ozone is added to the water for oxidation, which will be removed in a later step that must. As a result, what can be aseptic to aseptic be produced.

Seit einiger Zeit ist es bekannt, dem Trinkwasser Sau erstoff zuzusetzen. So geht beispielsweise aus der WO 98/05415 ein Verfahren und eine Anlage zum Einbringen von Sauerstoff in Wasser hervor.It has been known for some time now, the drinking water sow add material. For example, the WO 98/05415 a method and an installation for the introduction of oxygen in water.

Aus der DE 35 01 175 A1 sowie der DE 196 17 715 A1 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Mischung und Lösung von Gas, insbesondere Sauerstoff, in einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser bekannt.From DE 35 01 175 A1 and DE 196 17 715 A1 Methods and devices for mixing and dissolving Gas, especially oxygen, in a liquid, especially known water.

Die DE 94 20 518 U1 offenbart eine Vorrichtung zur An reicherung von Sauerstoff in trinkbaren, wässrigen Flüssigkeiten, insbesondere Trinkwasser.DE 94 20 518 U1 discloses a device for enrichment of oxygen in drinkable, aqueous Liquids, especially drinking water.

Aus der DE 93 13 525 U1 geht eine Anlage zur Anreiche rung von Trinkwasser mit reinem ionisiertem Sauerstoff hervor.DE 93 13 525 U1 describes a system for enrichment Drinking water with pure ionized oxygen forth.

Mit Sauerstoff angereichertes Wasser, das beispielswei se in Flaschen abgefüllt in den Verkauf gelangt, muss einer intensiven Reinigung unterzogen werden, da der hohe Sauerstoffgehalt die Stabilität des Wassers deut lich beeinträchtigt.Oxygenated water, for example bottled must go on sale undergo intensive cleaning because the high oxygen content indicates the stability of the water Lich impaired.

Bei Verwendung von Ozon zur Reinigung des Wassers wird zusammen mit dem Ozon eine große Menge Fremdgas in das Wasser eingebracht, da die Erzeugung von Ozon in einem elektrischen Hochspannungsfeld nur mit einem geringen Wirkungsgrad möglich ist. Wird beispielsweise Luft zur Erzeugung von Ozon verwendet, wie es seit längerem be kannt ist, ist dieses Fremdgas hauptsächlich Stickstoff. Der Stickstoff stört nun wiederum die Einbrin gung von Sauerstoff in das Wasser.When using ozone to purify the water together with the ozone a large amount of extraneous gas in it Introduced water since the generation of ozone in one electrical high voltage field with only a small Efficiency is possible. For example, air becomes Generation of ozone used as it has been for a long time is known, this foreign gas is mainly nitrogen. The nitrogen in turn interferes with the introduction oxygen in the water.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum gleichzeitigen Reinigen von Wasser und Einbringen von Sauerstoff in Wasser zu vermitteln, welches einen hohen Eintrag von Sauerstoff ermöglicht und bei welchem zur Reinigung des Wassers Ozon verwendet werden kann.The object of the invention is therefore to provide a method for simultaneous cleaning of water and introduction of To convey oxygen in water, which is high Allows entry of oxygen and at which for Water purification ozone can be used.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum gleichzeitigen Reinigen von Wasser und Einbringen von Sauerstoff in Wasser besteht zum einen darin, dass mit Ozon gereinigtes und mit Sauerstoff versetztes Was ser auf ein und derselben Anlage abgefüllt werden kann. Durch die Erzeugung des zur Reinigung verwendeten Ozons aus reinem Sauerstoff werden zum anderen keinerlei stö rende Fremdgase in das Wasser eingebracht, da bei Ver wendung reinen Sauerstoffs zur Erzeugung von Ozon der verbleibende Teil, das heisst das "Fremdgas" in dem obigen Sinne, Sauerstoff ist, der vorteilhaft seiner seits wiederum in das Wasser eingebracht werden kann.This object is achieved by the features of claim 1 solved. The advantage of the method according to the invention for the simultaneous cleaning of water and introduction On the one hand, oxygen in water consists in the fact that What has been cleaned with ozone and oxygenated can be filled on the same system. By generating the ozone used for cleaning on the other hand, pure oxygen will not cause any interference Foreign gases introduced into the water, since Ver Pure oxygen is used to generate ozone remaining part, that is the "foreign gas" in the above sense, oxygen is the most beneficial of it can in turn be introduced into the water.

Auf diese Weise kann bis zu fünf mal mehr Sauerstoff in Wasser eingebracht werden, als bei Reinigung des Was sers mittels aus Luft hergestelltem Ozon.This way, up to five times more oxygen can be in Water introduced than when cleaning the what sers using ozone made from air.

Durch die simultane Einbringung von Ozon und Sauer stoff, d. h. durch das simultane Reinigen des Wassers und gleichzeitig das Einbringen des Sauerstoffs wird ferner auf besonders vorteilhafte Weise eine nachträgliche Einbringung von Sauerstoff und dadurch eine nicht unerhebliche Quelle zur Wiederverkeimung von bereits gereinigtem Wasser vermieden.Through the simultaneous introduction of ozone and acid fabric, d. H. by simultaneously cleaning the water and at the same time introducing the oxygen furthermore in a particularly advantageous manner a subsequent one Introduction of oxygen and therefore not one negligible source for the re-germination of already avoided purified water.

Vorteilhafterweise ist das Verhältnis von Ozon zu Sau erstoff einstellbar, beispielsweise durch Anpassung der elektrischen Leistung der Ozonerzeugung.The ratio of ozone to sow is advantageous adjustable, for example by adjusting the electrical power of ozone generation.

Das Ozon wird vorzugsweise durch UV-Bestrahlung oder durch Aktivkohle aus dem Wasser wieder entfernt. Dabei kann das durch den Sauerstoffanteil erhöhte Reinfekti onspotential des Wassers dadurch kompensiert werden, dass das Ozon bis unmittelbar vor einer Abfüllung des Wassers im Wasser verbleibt und erst in einer letzten Verfahrensstufe durch UV-Bestrahlung oder mittels Ak tivkohle zerstört wird. Hierbei entsteht vorteilhafter weise als Zerfallsprodukt des Ozons wiederum reiner Sauerstoff.The ozone is preferably by UV radiation or removed from the water by activated carbon. there can the Reinfekti increased by the oxygen content potential of the water can be compensated that the ozone just before bottling the Water remains in the water and only in a last one Process stage by UV radiation or by means of Ak coal is destroyed. This creates more advantageous wise as a decay product of the ozone Oxygen.

Ein besonders großer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver fahrens besteht auch darin, dass es bei bestehenden Einrichtungen zur Desinfektion und/oder Reinigung von Wasser mit Ozon eingesetzt werden kann. Derartige Ein richtungen können durch das erfindungsgemäße Verfahren auf die Produktion von Sauerstoffwasser umgerü stet/nachgerüstet werden.A particularly great advantage of the Ver driving is also that with existing ones Disinfection and / or cleaning equipment Water with ozone can be used. Such a directions can by the inventive method switched to the production of oxygen water be / retrofitted.

Nach Entfernen des Ozons durch UV-Strahlung oder mit tels Aktivkohle, beispielsweise kurz vor einer Abfüll station, kann bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wiederum Ozon in kleiner Menge zugeführt werden, wobei diese Menge dann dem zulässigen Grenzwert von Ozon in Wasser entspricht.After removal of the ozone by UV radiation or with activated carbon, for example shortly before filling station, can in an advantageous embodiment of the process in turn, small amounts of ozone are added be, this quantity then the permissible limit of ozone in water.

Das in das Wasser einzubringende Sauerstoff-Ozon- Gemisch wird vorteilhafterweise in einem Ozonreaktor über eine vorgebbare Zeit feinblasig in dem Wasser ver teilt. Auf diese Weise wird die Reaktionszeit im Hin blick auf eine optimale Lösung des Sauerstoffs in dem Wasser und gleichzeitige Reinigung des Wassers opti miert.The oxygen-ozone to be introduced into the water Mixture is advantageously in an ozone reactor ver bubbles in the water over a predetermined time Splits. In this way, the response time in the Hin look at an optimal solution of the oxygen in the Water and simultaneous water purification opti lubricated.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichne rischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the invention are counter stood the following description and the drawing representation of an exemplary embodiment.

In der Figur ist schematisch eine Anlage zur gleichzei tigen Reinigung von Wasser und zum Einbringen von Sau erstoff in Wasser, bei welcher das von der Erfindung Gebrauch machende Verfahren zum Einsatz kommt, darge stellt.In the figure, a system is shown schematically at the same time cleaning water and introducing sow erstoff in water, which is the invention Use method is used, Darge poses.

Eine Anlage zum gleichzeitigen Reinigen und Einbringen von Sauerstoff in Wasser, dargestellt in der Figur, um fasst einen Ozongenerator 30, dem über eine Leitung 10 reiner Sauerstoff zugeführt wird. Aus diesem Sauerstoff wird beispielsweise auf an sich bekannte Weise in einem Hochspannungsfeld Ozon erzeugt. Den Ozongenerator 30 verlässt ein Gemisch aus Sauerstoff und Ozon, welches einerseits über eine Leitung 31 und eine erste Rege leinheit 33 einer ersten Injektionseinheit 41 zugeführt wird, von der das Ozon-Sauerstoff-Gemisch zu einem Ozonreaktor 40 gelangt. Über eine weitere Leitung 32, eine zweite Regeleinheit 34 und eine zweite Injektions einheit 70, auf welche weiter unten näher eingegangen wird, kann das Sauerstoff-Ozon-Gemisch dem Wasser bei gemischt werden.A system for the simultaneous purification and introduction of oxygen into water, shown in the figure, comprises an ozone generator 30 , to which pure oxygen is supplied via a line 10 . From this oxygen, for example, ozone is generated in a high-voltage field in a manner known per se. A mixture of oxygen and ozone leaves the ozone generator 30 , which on the one hand is fed via a line 31 and a first control unit 33 to a first injection unit 41 , from which the ozone-oxygen mixture arrives at an ozone reactor 40 . Via a further line 32 , a second control unit 34 and a second injection unit 70 , which will be discussed in more detail below, the oxygen-ozone mixture can be mixed with the water.

In dem Ozonreaktor 40 wird das Ozon und der Sauerstoff feinblasig verteilt und dem Wasser über eine vorgebbare Zeit zugeführt. Diese Zeit wird dabei so gewählt, das einerseits eine optimale Reinigungswirkung des Wasser durch das Ozon eintritt, andererseits der Sauerstoff auf optimale Weise in dem Wasser gelöst wird.In the ozone reactor 40 , the ozone and the oxygen are distributed in fine bubbles and supplied to the water over a predeterminable time. This time is chosen so that on the one hand an optimal cleaning effect of the water by the ozone occurs, and on the other hand the oxygen is optimally dissolved in the water.

Durch das Ozon wird das Wasser gereinigt. Gleichzeitig hierzu wird ihm Sauerstoff zugesetzt. Ozon, welches nicht mit Inhaltsstoffen des Wassers reagiert hat, wird in einem Aktivkohlefilter 50 oder durch UV-Bestrahlung, durch welche das Ozon in Sauerstoff zerfällt, wieder entfernt. Dem Aktivkohlefilter 50 kann eine Einrichtung 60 zur Entkeimung des Wassers, beispielsweise mittels UV-Entkeimung 61, nachgeschaltet sein. Dieser Einrich tung 60 zur Entkeimung kann ein Mischer 80 folgen, der direkt vor einer Abfüllstation angeordnet ist.The water is cleaned by the ozone. At the same time, oxygen is added to it. Ozone that has not reacted with water constituents is removed in an activated carbon filter 50 or by UV radiation, by means of which the ozone decomposes into oxygen. A device 60 for disinfecting the water, for example by means of UV disinfection 61 , can be connected downstream of the activated carbon filter 50 . This device 60 for disinfection can be followed by a mixer 80 which is arranged directly in front of a filling station.

Durch die zweite Injektionseinheit 70 kann dem gerei nigten und mit Sauerstoff versetzten Wasser erneut Ozon zugesetzt werden, wobei hierbei der Anteil des Ozons vorzugsweise gesetzlich vorgegebene und zulässige Werte nicht überschreitet. The second injection unit 70 can be used to add ozone to the cleaned and oxygenated water, the proportion of ozone preferably not exceeding legally prescribed and permissible values.

Der Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass zur Ozonerzeugung reiner Sauerstoff verwen det wird. Auf diese Weise besteht das den Ozongenerator 30 verlassende Gasgemisch lediglich aus Sauerstoff und Ozon. Das Ozon wird sodann zur Reinigung des Wassers, der Sauerstoff zur Anreicherung des Wassers mit Sauer stoff verwendet. Dadurch, dass bei diesem Verfahren keine weiteren Fremdgase, beispielsweise Stickstoff, der vorhanden wäre, wenn zur Erzeugung von Ozon Luft verwendet würde, auftreten, kann aufgrund der sich ein stellenden Partialdrücke ein wesentlich höherer Anteil an Sauerstoff in das Wasser eingebracht werden.The advantage of the method described above is that pure oxygen is used to generate ozone. In this way, the gas mixture leaving the ozone generator 30 consists only of oxygen and ozone. The ozone is then used to purify the water and the oxygen to enrich the water with oxygen. Because no other foreign gases, for example nitrogen, which would be present if air was used to generate ozone, occur in this process, a significantly higher proportion of oxygen can be introduced into the water due to the partial pressures which arise.

Es versteht sich, dass die vorbeschriebene Anlage und das vorbeschriebene Verfahren auch mit weiteren Anlagen und Verfahren zum Einbringen weiterer Gase, beispiels weise Kohlendioxid in Wasser, kombiniert werden kann.It goes without saying that the system described above and the procedure described above with other systems and method for introducing additional gases, for example wise carbon dioxide in water, can be combined.

Das obenbeschriebene Verfahren kann insbesondere auch mit einer Vorrichtung zum Mischen und Absorbieren von Gas in Flüssigkeiten kombiniert werden, wie sie aus der eingangs bereits erwähnten DE 35 01 175 A1 sowie der DE 196 17 715 A1 hervorgeht, auf die vorliegend insoweit Bezug genommen wird. In diesem Falle wird die Vorrich tung zum Mischen und Absorbieren von Gas in Flüssigkei ten anstelle des Ozonreaktors 40 eingesetzt.The above-described method can in particular also be combined with a device for mixing and absorbing gas in liquids, as is evident from DE 35 01 175 A1 and DE 196 17 715 A1 already mentioned at the beginning, to which reference is hereby made. In this case, the device for mixing and absorbing gas in liquids is used in place of the ozone reactor 40 .

Claims

1. A method for simultaneously cleaning water and introducing oxygen into water with the following steps:

- pure oxygen is introduced into the water;
- Simultaneously, ozone is generated from part of the oxygen, which is also introduced into the water;
- Ozone that has not reacted with water components is removed from the water.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the ozone is reduced by reduction in oxygen is removed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the ozone, which is not content water has reacted, by UV Radiation is removed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that the ozone which is not with Ingredients of the water has reacted through Ak carbon is removed.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the oxygen-ozone mixture in an ozone reactor over a predeterminable time is blistered in the water.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized that you can clean the water purposes after removing the ozone and the simultaneous addition of oxygen again ozone feeds in small quantities.