DE10030735A1 - Verfahren und Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers - Google Patents

Abstract

Hochoxidatives Wasser, das in einer hohen Menge gelöstes Ozon und/oder OH-Radikale enthält, wird durch Lösung eines sauerstoffreichen Gases bei hohem Druck in Wasser bereitgestellt, und dann wird der Druck verringert, um feine Bläschen in Wasser aus dem gelösten sauerstoffreichen Gas zu bilden, und die feinen Bläschen werden einer Pulsentladung ausgesetzt. Verfahren und Apparat, fähig zur Bildung hochoxidativen Wassers, das Ozon oder OH-Radikale bei einer hohen Konzentration enthält, das eine oxidative Leistung auf einem zur praktischen Anwendung mit herausragendem Wirkungsgrad und Produktivität ausreichenden Niveau durch Entladung in Wasser zeigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers (Wasser mit Ozon und/oder OH-Radikalen bei hoher Konzentration), zur Verwen­ dung bei der Reinigung von Wasser aus Seen, Marschen und Flüssen oder verschmutztem Wasser mit organischen oder an­ organischen schädlichen Materialien, wie etwa industrielles Abwasser, besonders in der Entgiftungsbehandlung des ver­ schmutzten Wassers mit biologisch schwer abbaubaren schäd­ lichen organischen Materialien, besonders Dioxin oder der­ gleichen, oder bei der Reinigung, der Resistabblätterung und der Bildung von Oxidschichten bei der Herstellung von Halbleitern.

Die biologisch schwer abbaubaren organischen Materialien schließen z. B. natürliche oder synthetische polymere Ver­ bindungen, wie etwa Zellulosen, Erdmaterialien, oberflä­ chenaktive Wirkstoffe, Farbstoffe, Gummi und Harze; aroma­ tische Verbindungen, wie etwa Benzol, Toluol, Xylol und Phenol; Aldehydverbindungen, wie etwa Acetaldehyd und Kro­ tonaldehyd, und Öle und Fette, höhere Fettsäuren und andere COD-Inhaltsstoffe ein. Ein konkretes Beispiel für Abwasser mit solchen schädlichen organischen Materialien schließt z. B. Abwasser von chemischen Fabriken, Abwasser von medizi­ nischen Fabriken, Abwasser von Lebensmittelfabriken, Abwas­ ser von Öl- und Fettfabriken, Abwasser von Pülpefabriken oder dergleichen oder industrielles Abwasser, Wasser von Flüssen und Wasser von Seen und Marschen ein.

Weiterhin wird eine Anwendung in den Halbleiterherstel­ lungsverfahren als Reinigungswasser anstelle der Wasser­ stofffluorsäurereinigung, als Oxidschichtenbildungsmittel anstelle der dichten Oxidschichtbildung unter Verwendung eines Oxidationsofens, und Abblätterungsmittel anstelle von Resistabblätterungsmitteln unter Verwendung von Schwefel­ säure oder schädlichen organischen Lösungsmitteln erwartet.

Biologische Behandlung des organische Materialien enthal­ tenden Abwassers (Wasser, das behandelt werden soll) in Ge­ genwart von aktiven Schlämmen mit aerophilen oder aeropho­ ben Mikroorganismen ist allgemein ausgeführt worden. Jedoch erfordert die biologische Behandlung, wenn alleine angewen­ det, eine lange Behandlungszeit in einem Fall, wo schwer abbaubare Materialien, wie etwa Polymermaterialien, aroma­ tische Verbindung und COD-Inhaltsstoffe in dem Abwasser enthalten sind, wobei ein ausreichender Reinigungseffekt nicht erreicht wird. Wenn weiterhin die Qualität des Was­ sers, das behandelt werden soll, fluktuiert, fluktuiert die Qualität des resultierenden gereinigten Wassers auch, wo­ durch gereinigtes Wasser mit stabiler Reinheit nicht erhal­ ten werden kann.

Im Hinblick auf das oben Beschriebene, wird, wenn Abwasser mit biologisch schwer abbaubaren Materialien behandelt wird, ein Verfahren zur Bildung wässrigen Ozons durch Ein­ blasung und Rühren gasförmigen Ozons und Umwandlung der o­ ben beschriebenen Materialien in biologisch abbaubare Mate­ rialien unter Verwendung der oxidativen Aktivität des Ozons entwickelt. Bekannte Verfahren zur Gewinnung gasförmigen Ozons schließen ein Verfahren der Anwendung einer Hochspan­ nung von Elektroden auf beiden Seitenenden eines Luftzufüh­ rungsschlauchs, durch welchen Luft oder sauerstoffreiche Luft geschickt wird, um eine Entladung auszuführen und Sau­ erstoff in Ozon umzuwandeln, ein.

Jedoch ist dieses Verfahren in dem elektrischen Wirkungs­ grad extrem schlecht, das gasförmige Ozon ist instabil und tendiert dazu, sich thermisch in Kontakt mit der Wandober­ fläche bei Unterdrucksetzung, Transport oder Lösung in Was­ ser zu zersetzen, so dass die Effizienz für die gesamte Ausrüstung schlecht ist und es an der Praktikabilität man­ gelt.

Um das Problem des Stands der Technik zu lösen, offenbart die Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 5-87320 ein Verfahren zur Ausführung einer Entladung in Abwasser mit COD-Inhaltsstoffen, wodurch Ozon oder aktive Sauerstoffspe­ zies (OH-Radikal) direkt aus gelöster Luft (Sauerstoff) in Wasser gebildet wird, oder Erzeugung von UV-Strahlen als ein Beschleuniger, um das BOD/COD-Verhältnis zu vergrößern, wobei die gleichen in ein biologisch abbaubares Abfallwas­ ser umgewandelt werden und dann eine biologische Behandlung angewendet wird. Da es jedoch tatsächlich schwierig ist, eine stabile Entladung in Wasser über einen weiten Bereich zu erreichen, ist es noch nicht in die praktische Anwendung gelangt.

Eines der Verfahren zur Erreichung der Entladung über einen weiten Bereich ist eine Entladung, die Hochgeschwindig­ keitspulse verwendet, wie in der japanischen Patentveröf­ fentlichung Hei 9-299785. Da weiterhin festgestellt wurde, dass die Entladung in Wasser mit feinen Bläschen, die in einigem Ausmaß in Wasser als Nukleus enthalten sind, voran­ schreitet, stellt die japanische Patentveröffentlichung Hei 5-319807 ein Verfahren zur Bildung feiner Bläschen zwischen den Elektroden durch positive und effiziente Belüftung mit Luft oder Sauerstoff vor.

Jedoch ist bisher keine Technik etabliert worden, die fähig ist, eine oxidative Leistung bei einem praktikablen Niveau durch Entladung in Wasser (Ozon und/oder OH- Radikalkonzentration) bei stabilem Wirkungsgrad und Produk­ tivität sicherzustellen.

Weiterhin besteht im Fall der Entladung in Wasser, da die in Wasser als ein Objekt, das umgesetzt werden soll, einge­ tauchten Elektroden immer einem so gebildeten hochoxidati­ ven Material (Ozon oder OH-Radikalen) ausgesetzt sind, das Problem, dass die Oberfläche der Elektroden korrodiert wird. Weiterhin werden bei Behandlung von Abwasser mit or­ ganischen Materialien, insbesondere im Fall von aromati­ schen Verbindungen, wie etwa Benzol, Toluol, Xylol und Phe­ nol, diese bis zu den organischen Säuren, wie etwa Oxalsäu­ re oder Ameisensäure zersetzt, um Säuren zu bilden, so dass die in direktem Kontakt mit Wasser stehenden Metallelektro­ den bemerkenswert korrodiert werden, was zu einem signifi­ kanten Problem im Hinblick auf die praktische Anwendung führt.

Weiterhin wird in einer Halbleiteranwendung, in welcher ultrareines Wasser als Wasser verwendet wird, da die durch die oxidative Aktivität des Ozon oder OH-Radikale (Verunreinigung) enthaltenden Wassers verursachten Auslau­ gung der Metallelektroden ein signifikantes Problem verur­ sacht, mit der Folge, dass wässriges Ozon für die Halblei­ teranwendung gegenwärtig begrenzt auf ein Belüftungs- /Lösungssystem für gasförmiges Ozon gebildet wird, und da dies eine Grenze zur Vergrößerung der Ozonkonzentration aufstellt, und ein Hindernis für die praktische Umsetzung als das hochoxidative Wasser anstelle der existierenden oxidativen Chemikalien darstellt.

Für die direkte Bildung eines hochoxidativen Wassers durch Entladung in Wasser ist es wichtig, Entladung in Wasser über einen weiten Bereich und stabil zu erhalten. Zu diesem Zweck ist es z. B. wichtig, dass feine Bläschen gleichförmi­ ger Größe als Nukleus zur Entladung und effizient über den gesamten Entladungsraum gleichmäßig gebildet werden, wobei die Bläschen selbst hauptsächlich aus Sauerstoff als oxida­ tive Quelle zusammengesetzt sind, ein elektrisches Hoch­ spannungsfeld die Funktion aufweist, nicht lokal konzent­ riert zu sein, sondern sich gleichförmig über den gesamten Bereich des Entladungsraums zu erstrecken, die Entladung nicht zusammenhängend und konzentriert ist und, dass kein Problem besteht, verursacht durch die Auslaugung der Me­ tallelektroden.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen ist es eine Aufga­ be der vorliegenden Erfindung, im Hinblick auf die wichti­ gen Punkte ein Verfahren und ein zum Erhalt hochoxidativen Wassers mit Ozon oder OH-Radikalen bei einer hohen Konzent­ ration fähigen Apparat zu erhalten und eine oxidative Leis­ tung bei einem zur praktischen Anwendung durch Entladung in Wasser ausreichenden Niveau, mit herausragendem Wirkungs­ grad und Produktivität zu zeigen.

Die vorhergehende Aufgabe der Erfindung kann durch ein Ver­ fahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden, welche die Lösung eines sauerstoffreichen Gases unter hohem Druck in Wasser, und daraufhin Absenkung des Drucks, um aus dem gelösten sauerstoffreichen Gas feine Bläschen im Wasser zu bilden und die feinen Bläschen einem Entladungspuls auszusetzen, wodurch ein hochoxidatives Was­ ser mit einer hohen Lösungsmenge von Ozon und/oder OH- Radikalen gebildet wird.

Wenn das Verfahren auf Abfallwasser mit organischen oder anorganischen schädlichen Materialien als zu behandelndes Wasser angewendet wird, kann Abfallwasser mit einer hohen Lösungsmenge an Ozon und/oder OH-Radikalen durch die oben beschriebene Behandlung gebildet werden, wodurch die Oxida­ tion und Zersetzung von biologisch schwer abbaubaren Schad­ stoffen ausgeführt wird, um die Reinigungseffizität durch biologische Behandlung zu verstärken, genauso wie das ho­ choxidative Wasser, welches reines Wasser oder deionisier­ tes Wasser verwendet und in welchem Ozon und OH-Radikale in einer großen Menge gelöst werden, als hochoxidatives Reini­ gungswasser bei der Herstellung von Halbleitern als eine Resistabblätterung oder ein Oxidschichtbildungsmittel auf der Oberfläche von verschiedenen Arten von metallischen Ma­ terialien effizient verwendet werden kann.

Weiterhin wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Pulsentladung durch Anwendung eines AC-Spannungspulses auf Elektroden, die einander gegenübergestellt in einem Zu­ stand, der nicht in Kontakt mit Wasser steht, in einem Ent­ ladungskessel und unter Ausführung der Entladung in Wasser durch ein bei Inversion des Potentials induziertes und in dem Entladungskessel erzeugtes elektrisches Feld ausge­ führt.

Bei der praktischen Umsetzung des Verfahrens zur Bildung hochoxidativen Wassers, wenn feine sauerstoffreiches Gas umfassende Bläschen dazu veranlasst werden, im Wasser des Entladungskessels vorhanden zu sein, und die feinen Blä­ schen der Entladungsatmosphäre ausgesetzt werden, wird Sau­ erstoff durch die Entladung in den feinen Bläschen ange­ regt, um Ozon und OH-Radikale an der Peripherie der feinen Bläschen durch die durch die Entladung erzeugte UV- Strahlung zu bilden, und sie werden in Wasser gelöst, um die Konzentration des Ozons und/oder der OH-Radikale zu er­ höhen, so dass hochoxidatives Wasser mit einer hohen Effi­ zienz erhalten werden kann.

Weiterhin muss, wie später genauer erläutert werden wird, wird zur Herstellung eines elektrischen Polarisationsfeldes durch eine externe elektrische Feldinversion aus einer ex­ ternen elektrischen Feldpolarisation der Wassermoleküle in dem Entladungskessel ein an die Elektroden angelegter AC- Spannungspuls eine positive/negative Inversionswellenform besitzen, und die Pulswellenform ist vorzugsweise von solch einer Gestalt, dass relativ zu der Dauer einer vorhergehen­ den Polarität die Umkehr zu der anderen nachfolgenden Pola­ rität in einer kurzen Zeitdauer wechselt.

Da die Antwort des Dipolmoments des Wassermoleküls relativ langsam ist, wird eine asymmetrische Pulswellenform, in welcher die Dauer für eine vorhergehende Polarität der Pulswellenform relativ lang ist und eine Inversion zu der anderen nachfolgenden Polarität abrupt in einer relativ kurzen Zeitdauer wechselt, bevorzugt, um effektiv das elektrische Polarisationsfeld der Wassermoleküle in dem Ent­ ladungskessel zu belassen.

Weiterhin ist der Apparat gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Apparat zur Bildung des hochoxidativen Wassers ent­ wickelt worden, der einen Hochdruckkessel zur Lösung eines sauerstoffreichen Gases unter hohem Druck in Wasser, und einen Niedrigdruckkessel, der bei einem niedrigeren Druck als der Hochdruckkessel gehalten wird und der eine Zufuhr von Wasser empfängt, umfasst, wobei ein sauerstoffreiches Gas von dem Hochdruckkessel gelöst und wobei eine Pulsquel­ le an die in dem Niedrigdruckentladungskessel angeordneten Elektroden angelegt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Apparats gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein sauerstoffreiches Gaszu­ führungsmittel, ein Wasserzuführungsmittel und ein Druck­ kontrollmittel an einen Belüftungs-Entladungskessel mit ei­ nem Belüftungsmittel und einem Pulsentladungsmittel ange­ ordnet.

Diese Ausführungsform hat das Merkmal, wonach die Lösung des sauerstoffreichen Gases unter Druck in Wasser, und die Erzeugung der sauerstoffreichen Gasbläschen durch Verminde­ rung des Drucks und die Pulsentladung aufeinanderfolgend in einem Reaktionskessel ausgeführt werden können, indem zu­ erst die Lösung eines sauerstoffreichen Gases unter hohem Druck in Wasser in dem Belüftungs-/Entladungskessel ausge­ führt wird und nachfolgend sauerstoffreiche Bläschen gebil­ det werden, indem der Druck vermindert wird und Pulsstrom entladen wird.

Bei Ausführung der oben beschriebenen Erfindung wird bevor­ zugt, dass seltene Gase, wie etwa Argon oder Xenon zusätz­ lich zum Sauerstoff als das sauerstoffreiche Gas gelöst werden, da die Erzeugung von UV-Strahlen bei Pulsentladung durch die seltenen Gase, die in den feinen, bei Reduktion des Drucks gebildeten Bläschen enthalten sind, verstärkt wird, um weiter die Effizienz der Bildung des hochoxidati­ ven Wassers zu verstärken.

Weiterhin ist es bevorzugt, zusätzlich einen Kühlungsmecha­ nismus zu einem Kessel zur Lösung des sauerstoffreichen Ga­ ses unter Hochdruck bereitzustellen, da die Sättigungslös­ lichkeit des sauerstoffreichen Gases im Wasser verstärkt werden kann, und die Erzeugungsmenge des sauerstoffreichen Bläschens durch die nachfolgende Verminderung des Drucks zunimmt, um weiter die Geschwindigkeit der Ozonbildung und/oder OH-Radikale zu verbessern.

Weiterhin umfasst in der bevorzugten Ausführungsform des Apparats gemäß der vorliegenden Erfindung der Niedrigdruck­ entladungskessel einen Entladungskessel, gefüllt mit Was­ ser, zwei oder mehr Elektroden, angeordnet gegenüberliegend mit einer hochdielektrischen oder isolierenden äußeren Wand des Entladungskessels und einer Pulsspannungsquelle zur An­ legung von AC-Pulsspannung an die Elektroden.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Apparats gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Niedrigdruck­ entladungskessel einen mit Wasser gefüllten Entladungskes­ sel, zwei oder mehr mit einem hochdielektrischen oder iso­ lierenden Material bedeckte Elektroden, die ohne in Kontakt mit Wasser zu sein im Wasser in den Entladungskessel einge­ taucht sind, und eine Pulsspannungsquelle zur Anlegung ei­ ner AC-Pulsspannung an die Elektroden.

Auch in den beiden Ausführungsformen des Niedrigdruckentla­ dungskessels wird, wenn ein Belüftungsmittel zur Belüftung des Wassers in dem Entladungskessel mit dem sauerstoffrei­ chen Gas aufgestellt ist, um feine Bläschen zu liefern, die sauerstoffreiches Gas zu der Entladungsatmosphäre umfassen, oder ein Lösungsmittel zur Lösung des sauerstoffreichen Ga­ ses unter Hochdruck in dem Wasser des Entladungskessels und ein Feine-Bläschen-Erzeugungsmittel zur Bildung der feinen Bläschen mit dem sauerstoffreichen Gas durch die nachfol­ gende Absenkung des Drucks angeordnet werden, um die feinen Bläschen, die das sauerstoffreiche Gas umfassen, gegenüber der Entladungsatmosphäre auszusetzen, durch Anregung des Sauerstoffs in den feinen Bläschen Ozon bei Entladung ge­ bildet, oder OH-Radikale gleichzeitig durch erzeugte UV- Strahlen gebildet, und sie werden in Wasser gelöst, so dass Wasser mit einer höheren oxidativen Aktivität effizienter erhalten werden kann.

Weiterhin ist auch in diesem Apparat eine AC-Pulsspannung mit einer positiven/negativen Inversionswellenform bevor­ zugt und die Pulswellenform hat vorzugsweise solch eine Gestalt, dass relativ zu der Dauer einer vorhergehenden Po­ larität die Inversion zu der anderen nachfolgenden Polari­ tät in einer kurzen Zeitdauer aus dem gleichen Grund wie oben beschrieben wechselt.

In der vorliegenden Erfindung wird wie oben beschrieben zu­ erst ein sauerstoffreiches Gas in einer großen Menge in Wasser gelöst, dann wird der Druck abgesenkt, um feine Blä­ schen aus gelöstem sauerstoffreichen Gas in Wasser zu bil­ den, und die feinen Bläschen werden einer Pulsentladung ausgesetzt, wodurch effektiv Ozon und/oder OH-Radikale er­ zeugt werden, um hochoxidatives Wasser mit solchen in einer großen Menge gelösten oxidierenden Inhaltsstoffen zu bil­ den. Gemäß diesem Verfahren können feine Bläschen gleich­ förmig in dem gesamten Bereich des Wassers gebildet werden, die durch den Pulsentladungsverfahrensschritt behandelt werden sollen, und der Sauerstoff in den Bläschen wird an­ geregt, um Ozon direkt durch Anlegung einer Hochspannungs­ pulsentladung synchron mit der Bildung der sauerstoffrei­ chen Bläschen durch Absenkung des Drucks zu bilden.

Da die feinen, bei Absenkung des Drucks gebildeten Bläschen einen größeren inneren Oberflächenbereich verglichen mit dem Volumen aufweisen, kann eine sehr viel größere Menge an Ozon in Wasser gelöst werden, verglichen mit dem üblichen Belüftungs-/Diffusionssystem. Weiter werden UV-Strahlen zu­ sammen mit dem Ozon durch die Pulsentladung in den feinen Bläschen erzeugt, und der Effekt der UV-Strahlen fördert die Bildung von OH-Radikalen in Wasser in der Nähe der O­ berfläche der Bläschen.

Das heißt, in der vorliegenden Erfindung wird, nachdem das sauerstoffreiche Gas in einer großen Menge in Wasser in ei­ nem Verfahrenskessel gelöst ist und dann der Druck abge­ senkt wird, um feine Bläschen sauerstoffreichen Gases zu bilden, gleichzeitig die Hochspannungspulsentladung wird angewendet. Die Entladung wird in dem gesamten Bereich des Wassers um eine Menge von sauerstoffhaltigen feinen Blä­ schen herum ausgelöst, die als Nuklei durch den durch Ab­ senkung des Drucks verursachten Supersättigungszustand ge­ bildet werden, in welchem die Reaktion zur Bildung von Ozon oder OH-Radikalen aus Sauerstoff effizient durch Entla­ dungsenergie in den einzelnen feinen Gasbläschen voran­ schreitet, und infolgedessen kann hochoxidatives Wasser bei hoher Effizienz gebildet werden.

Das Verfahren und der Apparat gemäß der vorliegenden Erfin­ dung sollen im Detail anhand der Zeichnungen, die bevorzug­ te Ausführungsformen zeigen, beschrieben werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die illustrierte Ausführungsform in keiner Weise die vorliegende Erfindung begrenzt, sondern die Erfindung bei geeigneter Modifikation innerhalb eines Bereichs, übereinstimmend mit der oben beschriebenen und später zu beschreibenden Aufgabe der Erfindung, ausgeführt werden kann, wobei jede in dem technischen Umfang der vor­ liegenden Erfindung enthalten ist.

Fig. 1 ist ein schematisches erklärendes Bild, das einen Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers gemäß der vor­ liegenden Erfindung illustriert;

Fig. 2 ist ein schematisches erklärendes Bild, das einen anderen Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;

Fig. 3A und 3B sind schematische erklärende Bilder, die eine in der vorliegenden Erfindung verwendete Entladungs­ vorrichtung illustrieren;

Fig. 4 ist ein erklärendes Bild für den Mechanismus der Polarisationsentladung bei Umsetzung der vorliegenden Er­ findung; und

Fig. 5A und 5B sind schematische erklärende Bilder, die eine andere in der vorliegenden Erfindung verwendete Entla­ dungsvorrichtung illustrieren.

Fig. 1 stellt einen Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers gemäß der vorliegenden Erfindung dar, welcher einen Hochdruckkessel 1, einen Niedrigdruckkessel 2, Entladungs­ elektroden 3, eine Pulsspannungsquelle 4 (Hochspannungspulspotentialanwendungsmittel) und ein Druck­ messinstrument 5 umfassen.

Wenn hochoxidatives Wasser unter Verwendung des Apparats hergestellt wird, wird Wasser aus einem Ventil V₁ in den Hochdruckkessel 1 eingeführt, und ein sauerstoffreiches Gas wird aus einem Hochdrucksauerstoffreservoir 6 über den Weg des Ventils V₂ und eines Belüfters 7 als feine Bläschen in das Wasser geblasen und hierin gelöst. Der Druck in dem Hochdruckkessel 1 wird gewöhnlich auf einen Druck ungefähr von einigen Atmosphären bis zu einigen zehn Atmosphären durch ein Druckkontrollventil V₅ eingestellt, während der Druck in dem Hochdruckkessel 1 durch das Druckmessgerät 5 gemessen wird. Es ist bevorzugt, gegebenenfalls ein Abküh­ lungsmittel in dem Hochdruckkessel 1 anzuordnen, um das Wasser auf der Innenseite abzukühlen, da die Menge der ge­ sättigten Lösung des sauerstoffreichen Gases im Wasser wei­ ter vergrößert werden kann und die Verweilzeit des übersät­ tigten Zustands bei Verminderung des Drucks in dem Niedrig­ druckkessel verlängert werden kann.

Weiterhin kann als das sauerstoffreiche Gas entweder Sauer­ stoff oder Luft verwendet werden, und Sauerstoff wird be­ vorzugt bei einer Anwendung im industriellen Maßstab ver­ wendet, da dies vorteilhaft im Hinblick auf die Kosten ist. Weiterhin wird eine geringe Menge von seltenen Gasen (z. B. Argon oder Xenon) in das sauerstoffreiche Gas gemischt, da UV-Strahlen zusammen mit der in dem nachfolgenden Verfah­ rensschritt ausgeführten Ozonpulsentladung erzeugt werden, welche die Bildung von OH-Radikalen an der Grenze der fei­ nen Bläschen fördern können, um die Effizienz der Bildung hochoxidativen Wassers zu verbessern.

Nachfolgend wird Wasser, in welchem das sauerstoffreiche Gas in einem gesättigten Zustand gelöst ist, durch ein Ven­ til V₃ zu dem Niedrigdruckkessel 2 überführt. Wenn dann ein Druckverminderungsventil 9 geöffnet wird, um den Druck in dem Niedrigdruckkessel 2 abzusenken, wird das sauerstoff­ reiche, unter Druck in dem zu behandelnden Wasser gelöste Gas übersättigt und feine Bläschen (einige bis einige zehn µm) werden in dem gesamten Bereich des Wassers in dem Nied­ rigdruckkessel 2 gebildet.

Ungefähr zur gleichen Zeit wie die Bildung der feinen Blä­ schen, wenn ein Hochdruckspannungspuls an die Elektroden 3 von der Pulsspannungsquelle 4 angelegt wird, wächst eine Entladung im Wasser und erstreckt sich um die feinen Blä­ schen als Nuklei. In dieser Verfahrensstufe regt eine in den feinen Bläschen stattfindende stille Entladung den in den Bläschen vorhandenen Sauerstoff an, um Ozon zu bilden. Da das feine Bläschen eine größere innere Oberfläche ver­ glichen mit dem Volumen besitzt, wird das gebildete Ozon schnell in dem zu behandelnden Wasser gelöst.

Demzufolge können Reaktionen zur Bildung von Ozon oder OH- Radikalen durch Pulsentladung effizient ohne Verlust ver­ wendet werden, indem ein Kontrollsystem zur Anlegung eines Hochspannungspulspotentials an die Elektroden in einem Zu­ stand der Übersättigung des zu behandelnden Wassers vor der Initiierung der feinen Bläschen in dem Niedrigdruckkessel 2 eingebaut wird, weiter bevorzugt zu einer Zeit, bevor die durchschnittliche Korngröße der feinen Bläschen bis zu ei­ ner bestimmten Größe bei Vervollständigung der Bildung der feinen Bläschen durch die Absenkung des Drucks wächst.

Wenn in dem Vorhergehenden der Hochdruckpuls in dem Sätti­ gungszustand des zu behandelnden Wasser vor Bildung der feinen Bläschen angelegt wird, während die Menge der feinen Bläschen bei Anlegung des Hochspannungspulses noch gering ist, werden die Bläschen gebildet und wachsen entlang der in dem zu behandelnden Wasser gebildeten dedritischen Ent­ ladung nach Anlegung des Pulses und, infolgedessen, wird eine ausreichende Menge der feinen Bläschen gebildet. Die feinen, dem Entladungspuls ausgesetzten Bläschen sind in der vorliegenden Erfindung nicht nur auf diejenigen, die durch Lösung des sauerstoffreichen Gases bei hohem Druck und dann Absenkung des Drucks gebildet werden, sondern es sind auch feine Bläschen, die aus einem sauerstoffreichen Gas, das in einem übersättigten Zustand in dem zu behan­ delnden Wasser gelöst sind, unter der Stimulierung der Ent­ ladung gebildet werden, eingeschlossen.

Eine geringe Menge von seltenen Gasen wird vorzugsweise in das sauerstoffreiche Gas gemischt, da die Menge an erzeug­ ten UV-Strahlen während der Pulsentladung durch die Gegen­ wart der seltenen Gase vergrößert wird, wie oben beschrie­ ben wurde, um die OH-Radikal-Bildungsreaktionen an der Grenze der feinen Bläschen zu fördern und auch die Lösungs­ menge der OH-Radikale zu vergrößern, durch welches Wasser mit einer höheren oxidativen Leistung gebildet werden kann.

Wasser, in welchem eine große Menge von Ozon/OH-Radikalen gelöst ist, wird durch ein Ventil V₄ entnommen. Wenn dieses Verfahren auf biologisch schwer abbaubare schädliche Mate­ rialien enthaltendes Wasser wie oben beschrieben angewendet wird, kann, da die schädlichen Materialien oxidiert und in leicht biologisch abbaubare Materialien aufgrund der Lö­ sungsmenge des Ozons und/oder der OH-Radikale vergrößert wird, das Abwasser bei hoher Effizienz durch nachfolgenden biologischen Abbau weiter gereinigt werden.

Weiterhin kann das gebildete hochoxidative Wasser durch Verwendung reinen Wassers oder deionisierten Wassers als Wasser effektiv verwendet werden, z. B. als verwendetes Rei­ nigungswasser auf dem Gebiet der Halbleiterherstellung, ge­ nauso wie es effektiv als ein oxidatives Abblätterungsmit­ tel für Resist oder als ein Oxidierungsmittel zur Bildung von Oxidschichten auf verschiedenen Arten von metallischen Materialien verwendet werden kann.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Apparats ge­ mäß der vorliegenden Erfindung, in welchem der Hochdruck­ kessel 1 und der Hochdruckkessel 2 mit einem Belüftungs- /Entladungskessel 10 aufgebaut werden kann. In diesem Appa­ rat werden ein Wasserzuführungsventil V₁, ein Hochdrucksau­ erstoffreservoir 6 zur Lieferung sauerstoffreichen Gases, ein Ventil V₃, ein Belüfter 7, an Pulsleistungsquellen ver­ bundene Elektroden 3, ein Druckmessgerät 5, ein Druckkon­ trollventil 9 und ein Entladungsventil V₄ für hochoxidati­ ves Wasser in einem Belüftungs-/Entladungskessel 10 zusam­ mengestellt.

Wenn der Apparat verwendet wird, wird Wasser durch das Ven­ til V₁ in den Belüftungs-/Entladungskessel 10 geliefert, und ein sauerstoffreiches Gas wird aus dem Hochdrucksauer­ stoffreservoir 6 durch das Ventil V₂ und den Belüfter 7 als feine Bläschen in das zu behandelnde Wasser geblasen und darin gelöst. Der Druck in dem Belüftungs-/Entladungskessel 10 wird auf einen gegebenenfalls hohen Druck durch ein Druckkontrollventil V₅ eingestellt, während der Druck durch das Druckmessgerät 5 gemessen wird.

Nachdem das sauerstoffreiche Gas gelöst worden ist, wird die Zufuhr des sauerstoffreichen Gases gestoppt, und der Druck innerhalb des Kessels 10 wird verringert, indem eine Druckverminderungspumpe (nicht gezeigt), die mit dem Druck­ kontrollventil 9 verbunden ist, betätigt wird. Dann wird das unter Druck im Wasser gelöste sauerstoffreiche Gas ge­ sättigt und verdampft in Wasser, um feine Bläschen (einige bis einige zehn µm Durchmesser) in dem gesamten Bereich zu bilden. Wenn dann ein Hochspannungspulsstrom an die Elekt­ roden 3 von der Pulsspannungsquelle 4 ungefähr gleichzeitig mit der Erzeugung der feinen Bläschen durch Absenkung des Drucks angelegt wird, wobei die Bildung in Wasser um die feinen Bläschen als Nuklei herum wächst/sich erstreckt, und eine stille in den feinen Bläschen stattfindende Entladung Sauerstoff in den feinen Bläschen an regt, um Ozon zu bil­ den, und das gebildete Ozon in dem zu behandelnden Wasser in der gleichen Weise wie in Fig. 1 schnell gelöst wird.

Die Lösungsmenge des sauerstoffreichen Gases unter Druck kann vergrößert werden, indem ein Abkühlungsmechanismus an den Kessel 10 angelegt wird, so dass die Temperatur auf der Innenseite bei Lösung des sauerstoffreichen Gases abgesenkt werden kann. Weiterhin kann die Menge der gebildeten OH- Radikale vergrößert werden, indem seltene Gase in das sau­ erstoffreiche Gas vermischt werden, und die oxidative Akti­ vität des erhaltenen hochoxidativen Wassers kann weiter in der gleichen Weise wie in Fig. 1 verstärkt werden. Dann kann Wasser, in welchem Ozon und/oder OH-Radikale gelöst sind, aus dem Ventil V₄ entlassen werden.

Die für die Elektroden in der vorliegenden Erfindung ver­ wendeten Materialien weisen keine besondere Begrenzung auf, solange wie das Material eine elektrische Leitfähigkeit be­ sitzt, wie etwa Metalle oder leitende Keramiken. Besonders bevorzugt werden für die Kathode diejenigen Materialien mit Korrosionswiderstand und mit weniger Ablagerungen, wie etwa rostfreie Stähle oder Thoriumlegierungen. Weiterhin werden für die Anode diejenigen Materialien mit weniger Verlust während der Entladung, wie etwa Cu/Zn/Fe-Legierungen oder Thoriumlegierungen vorzugsweise ausgewählt und verwendet.

Es gibt auch keine besonderen Bedingungen für die Pulsent­ ladung, und bevorzugte Standardbedingungen sind z. B.: ein Zwischenelektrodenraum von 2 mm oder mehr und 50 mm oder weniger, bevorzugt 15 mm oder mehr, und 30 mm oder weniger, eine Anwendungsspannung von 5 kV oder höher, und 100 kV oder weniger, bevorzugt 20 kV oder höher, und 50 kV oder weni­ ger, eine Frequenz der Pulsspannung von 30 Hz oder höher, und 1 MHz oder weniger, bevorzugt 60 Hz oder höher, und 120 Hz oder weniger, eine Pulsweite von 5 nsec oder mehr, und 1 msec oder weniger, bevorzugt 1 µsec oder mehr, und 100 µsec oder weniger. Wenn die Pulsspannung mit solch einer Puls­ weite verwendet wird, kann der Leistungsverbrauch, vergli­ chen mit dem Fall der kontinuierlichen Anlegung einer Span­ nung, reduziert werden. Weiterhin kann dies auch für den Effekt der Herstellung des gleichförmigen elektrischen Fel­ des durch die hohe dielektrische Konstante (ε_r = 80) des Wassermoleküls erwartet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Pulsentladung in der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Elektroden entge­ gengesetzt zueinander in einem Zustand, der nicht in Kon­ takt mit dem Wasser in dem Entladungskessel steht, anzuord­ nen. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung unter Aufbau des verwendeten Apparats für das Verfahren werden anhand von Beispielen genauer erläutert werden.

Fig. 3A und 3B sind schematische erklärende Bilder, die einen Pulsentladungsmechanismus eines Apparats in einer be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung il­ lustrieren. In den Zeichnungen werden ein isolierender (oder hochdielektrischer) Entladungskessel 21, Wasser 12, Entladungselektroden 3, eine Pulsspannungsquelle 4 und ein Belüfter 7 gezeigt.

Fig. 3A zeigt eine Aufladungsverteilung in der vorherge­ henden Polaritätsphase (positiv in diesem Fall) (gezeigt durch Pfeile in der Figur) in der Pulsspannungsquelle 4. Wassermoleküle in dem Entladungskessel 21 werden durch La­ dungen auf den Elektroden polarisiert, um Polarisationsla­ dungen der umgekehrten Referenz auf der inneren Oberfläche, getrennt durch die Mauer des Entladungskessels 21, an den Elektroden zu induzieren. In diesem Fall ist das elektri­ sche Feld durch Polarisation im Wasser versetzt, und ein elektrischer Feldgradient ist relativ zu der Elektrode 3 konzentriert, während die Wand des Entladungskessels 21 da­ zwischengestellt wird.

Fig. 3B illustriert eine Ladungsverteilung und ein elekt­ risches Feld an der Phase der umgekehrten Polarität (gezeigt durch Pfeile in der Figur), das der in Fig. 3A gezeigten der Pulswellenform nachfolgt. In diesem Fall wer­ den, während die Elektrodenladungen durch die Inversion der Pulspolarität verstellt sind, bleiben wegen der Polarisati­ on des Wassers die Ladungen in dem Entladungskessel 21 we­ gen der kurzen Zeitdauer wie sie sind, da die Polarisati­ onsantwort der Wassermoleküle langsam ist, und die Oberflä­ chenladungen, die der Elektrode 3 entgegengesetzt sind, verbleiben wie sie sind. Daher wird sofort ein hohes elekt­ risches Feld gebildet, um eine Entladung im Entladungskes­ sel 21 zu verursachen, wobei gelöster Sauerstoff im Wasser angeregt wird, um Ozon zu bilden, und Wasser durch Anregung gebildeter UV-Strahlen angeregt wird, um OH-Radikale zu bilden, und diese werden anschließend in Wasser gelöst, um die Konzentration des Ozons oder der OH-Radikale des Was­ sers zu erhöhen.

Wenn die feinen Bläschen des sauerstoffreichen Gases in das Wasser durch das Verfahren, wie etwa Belüftung vor der In­ version des Potentials, eingeführt werden, geschieht bei Entladung ein in Fig. 4 schematisch gezeigter Wechsel in der Nachbarschaft der feinen Bläschen. Das heißt, elektri­ sche Ladungen werden an der inneren Oberfläche des feinen Bläschens B unter Einfluss des im Wasser gebildeten elekt­ rischen Feldes induziert, wie in der Zeichnung gezeigt, und infolgedessen wird ein intensives elektrisches Feld in dem Raum in dem Bläschen gebildet, um eine Entladung in dem Bläschen zu verursachen. Diese Entladung regt Sauerstoff in Bläschen an, um Ozon zu bilden, oder in diesem Fall erzeug­ te UV-Strahlen regen Wasser an der umliegenden Oberfläche des Bläschens zur Bildung von OH-Radikalen an. Dann werden das so gebildete Ozon oder die OH-Radikale nachfolgend in Wasser gelöst und, infolge der Wiederholung der Entladung durch den AC-Puls, ist es möglich, eine große Menge an Ozon und OH-Radikalen in Wasser durch Stromzufuhr für eine kurze Zeitdauer zu lösen und hochoxidatives Wasser mit einer ho­ hen Effizienz zu erhalten.

In diesem Fall, wenn der Zeitpunkt des Wechsels des AC- Puls-Potentials, das an die Elektroden angelegt wird, und der Zeitpunkt der Bildung der feinen Bläschen des sauer­ stoffreichen Gases angepasst und synchronisiert werden, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 1 sec oder weni­ ger, geschieht die Bildung, das Wachsen der feinen Bläschen und die Entladung bevorzugt gleichzeitig, um die Anregung der sauerstoffreichen Gasbläschen in einem weiten Bereich und gleichförmig und effizient auszuführen.

In Fig. 3A und 3B wird ein Beispiel der Verwendung des Belüfters 7 für die Zuführung des sauerstoffreichen Gasblä­ schens illustriert, aber es ist auch effektiv, eine Lösung des sauerstoffreichen Gases zu verwenden und die Bildung der feinen Bläschen durch die nachfolgende Absenkung des Drucks anstelle von diesem zu verwenden. Zum Beispiel kann der in Fig. 3A und 3B gezeigte Entladungskessel 21 als eine versiegelte Struktur aufgebaut sein und als der in Fig. 1 gezeigte Niedrigdruckkessel 2 verwendet werden, oder kann als der in Fig. 2 gezeigte Belüftungs- /Entladungskessel verwendet werden. Im letzteren Fall, wenn das sauerstoffreiche Gas unter Druck in den Entladungskes­ sel 21 eingeblasen wird, um das sauerstoffreiche Gas in ei­ ner großen Menge in Wasser zu lösen und dann eine Freiset­ zung des Drucks in dem Kessel ermöglicht wird, um den Druck zu verringern, wird das in einer großen Menge unter Druck im Wasser gelöste sauerstoffreiche Gas gesättigt und ist als feine Bläschen über den gesamten Bereich im Wasser in dem Entladungskessel 11 ausgebildet. Wenn demzufolge ein AC-Puls in Synchronisierung mit dem Zeitpunkt angelegt wird, kann eine große Menge von feinen Bläschen, die das sauerstoffreiche Gas umfassen, dazu veranlasst werden, gleichförmig über den gesamten Bereich der Entladungsatmo­ sphäre vorhanden zu sein, und Reaktionen zur Bildung des Ozons und der OH-Radikale können aufgrund der Entladung ef­ fizient in jedem der feinen Bläschen ausgeführt werden.

In diesem Fall, wenn seltene Gase in einer geeigneten Menge mit dem sauerstoffreichen Gas vermischt werden, wird die Erzeugung von UV-Strahlen in jedem der feinen Bläschen ge­ fördert, um weiter die Bildungsgeschwindigkeit der OH- Radikale zu verstärken.

Fig. 5A und 5B sind schematische erklärende Bilder, die eine andere Entladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustrieren, und die Vorrichtung ist im wesent­ lichen identisch mit der Ausführungsform, die in Fig. 3A und 3B gezeigt wird, außer der Bedeckung der Elektroden 3 mit einem hochdielektrischen oder isolierenden Bedeckungs­ element C und der Eintauchung von diesen in Wasser in dem Entladungskessel 21 in einem Zustand, der nicht in Kontakt mit Wasser steht, anstelle der auf der Außenseite in der Nachbarschaft des Entladungskessels 21 des in Fig. 3A und 3B gezeigten Apparats angeordneten Elektroden 3. Die Effekte einschließlich des Effekts der Vergrößerung der Menge des Ozons und der OH-Radikale, die durch Zuführung der sauerstoffreichen Bläschen zu der Entladungsatmosphäre gebildet werden, sind auch im wesentlichen identisch mit den zuvor beschriebenen. Weiterhin wird die Entladungsvor­ richtung 21 als eine versiegelte Struktur aufgebaut und kann als der in Fig. 1 gezeigte Niedrigdruckkessel 2 oder als der in Fig. 2 gezeigte Belüftungs-/Entladungskessel verwendet werden, und die Erfindung kann in der gleichen Weise wie oben beschrieben modifiziert werden.

Wie oben beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung effektiv zur Vorbehandlung von Abwasser mit biologisch schwer abbaubaren organischen oder anorganischen schädli­ chen Materialien benützt werden, und insbesondere kann der Effekt durch Anwendung auf Abwasser mit einer biologisch schwer abbaubaren organischen Substanz oder Abwasser, in welchem der Gehalt der organischen Materialien fluktuiert, effektiver gewährleistet werden.

Die biologisch schwer abbaubaren organischen Materialien schließen zum Beispiel natürliche oder synthetische polyme­ re Verbindungen, wie etwa Zellulose, Erdmaterialien, ober­ flächenaktive Wirkstoffe, Farbstoffe, Gummi und Harze ein; aromatische Verbindungen, wie etwa Benzol, Toluol, Xylol und Phenol; Aldehydverbindungen, wie etwa Acetaldehyd und Krotonaldehyd, höhere Fettsäuren und andere COD- Inhaltsstoffe ein. Ein konkretes Beispiel des Abwassers, das solche schädlichen organischen Materialien enthält, schließt z. B. Abwasser von chemischen Fabriken, Abwasser von medizinischen Fabriken, Abwasser von Lebensmittelfabri­ ken, Abwasser von Öl- und Fettfabriken, Abwasser von Pülpe­ fabriken oder ähnliche andere Industrieabwässer, Wasser von Flüssen und Wasser von Seen und Marschen ein.

Die in dem Abwasser enthaltenen polymeren Verbindungen wer­ den zu Materialien mit niedrigem Molekulargewicht durch Entladung in Wasser umgewandelt, und aromatische Verbindun­ gen, wie etwa Benzol, Toluol, Xylol und Phenol werden zu organischen Säuren, wie etwa Oxalsäure oder Ameisensäure abgebaut, um biologische Abbaubarkeit zu zeigen, und wei­ terhin können biologisch leicht abbaubare organische Mate­ rialien in Materialien mit niedrigem Molekulargewicht umge­ wandelt werden oder abgebaut werden, um weiter die biologi­ sche Abbaubarkeit zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung ist, wie oben beschrieben, aufge­ baut worden, und hochoxidatives Wasser mit Ozon und OH- Radikalen bei hoher Konzentration kann bei einer hohen Ef­ fizienz bereitgestellt werden, indem ein sauerstoffreiches Gas unter hohem Druck gelöst wird und dann der Druck abge­ senkt wird, um feine sauerstoffreiche Gasbläschen zu bilden und eine Entladung in Wasser durch einen Hochspannungspuls in zeitlicher Abstimmung damit zu veranlassen. Weiter kann ein Problem der Auslaugung der Metallelektrode gelöst wer­ den, indem die Entladungselektroden für die Pulsentladung in einem Zustand, der nicht in Kontakt mit dem Wasser in dem Entladungskessel steht, angeordnet werden. Demzufolge können biologisch schlecht abbaubare organische Materialien gelöst werden oder durch gebildetes Ozon oder durch gebil­ detes Ozon oder OH-Radikale unschädlich gemacht werden durch Verwendung wasserhaltiger organischer Materialien, insbesondere zu behandelndes Wasser, das biologisch schwer abbaubare organische Materialien enthält.

Weiterhin kann das aus purem Wasser oder deionisiertem Was­ ser gebildete hochoxidative Wasser auch zur Reinigung und Bildung von Oxidschichten bei der Herstellung von Halblei­ tern verwendet werden, und es kann effektiv als eine Ver­ fahrenstechnik verwendet werden, die Chemikalien, wie etwa Fluorsäure, welche möglicherweise die Umwelt beschädigen kann, nicht benötigt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Bildung hochoxidativen Wassers, welches die Lösung eines sauerstoffreichen Gases unter hohem Druck in Wasser und dann Absenkung des Drucks umfasst, um das gelöste sauerstoffreiche Gas als feine Bläschen im Wasser auszubilden und die feinen Bläschen der Pulsentladung auszusetzen, wodurch ein hochoxidatives Wasser mit einer hohen Lösungsmenge an Ozon und/oder OH-Radikalen gebildet wird.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei das Wasser ein Abwasser ist, das organische oder anorganische schädliche Materialien enthält, und die Effizienz der Verarbeitung des Abwassers durch Aufbereitung des Abwassers mit einer großen Lösungsmenge an Ozon und/oder OH-Radikalen verbessert wird.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Pulsentladung unter Anlegung einer AC-Pulsspannung an Elektroden, die entgegengesetzt zueinander in einem Zustand, der nicht in Kontakt mit Wasser in einem Entladungsbehälter steht, ausgeführt wird, und eine Entladung in Wasser durch ein elektrisches Feld ausgeführt wird, das bei Inversion des Potentials induziert wird und in dem Entladungsbehälter erzeugt wird.

4. Verfahren gemäss Anspruch 3, wobei die feinen Bläschen, die das sauerstoffreiche Gas umfassen, durch Einblasen des sauerstoffreichen Gases in Wasser in dem Entladungsbehälter geliefert werden.

5. Verfahren gemäss Anspruch 3, wobei die Pulswellenform der AC-Pulsspannung von solcher Gestalt ist, dass relativ zu einer Zeitdauer von einer vorhergehenden Polarität, die Umkehr zu der anderen nachfolgenden Polarität in einer kurzen Zeitdauer wechselt.

6. Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers, das einen Hochdruckbehälter zur Lösung eines sauerstoffreichen Gases unter Hochdruck in Wasser umfasst, und einen Niedrigdruckentladungsbehälter, der bei einem niedrigeren Druck als der des Hochdruckbehälters gehalten wird, und die Zufuhr von Wasser empfängt, in welchem das sauerstoffreiche Gas aus dem Hochdruckbehälter gelöst ist, und wobei eine Pulsspannung an die Elektroden, die in dem Niedrigdruckbehälter angeordnet sind, angelegt wird.

7. Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers gemäss Anspruch 6, wobei ein sauerstoffreiches Gaszuführungsmittel, ein Wasserzuführungsmittel und ein Druckkontrollmittel in einem Belüftungs-/Entladungsbehälter mit einem Belüftungsmittel und einem Pulsentladungsmittel angeordnet sind.

8. Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers gemäss Anspruch 6, wobei der Niedrigdruckentladungsbehälter einen mit Wasser gefüllten Entladungsbehälter, zwei oder mehr Elektroden, die gegenüberliegend mit einer hohen dielektrischen oder isolierenden äußeren Wand des Entladungsbehälters angeordnet sind, und eine Pulsspannungsquelle zur Anlegung einer AC-Pulsspannung an die Elektroden umfasst.

9. Apparat zur Bildung hochoxidativen Wassers gemäss Anspruch 6, wobei der Niedrigdruckentladungsbehälter einen mit Wasser gefüllten Entladungscontainer, zwei oder mehr Elektroden, die mit einem hochdielektrischen oder isolierenden Material bedeckt sind und in Wasser in einem Zustand eingetaucht sind, der nicht in Kontakt mit Wasser in dem Entladungsbehälter steht, und eine Pulsspannungsquelle zur Anlegung einer AC-Pulsspannung an die Elektroden umfasst.