DE10136014A1

DE10136014A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser

Info

Publication number: DE10136014A1
Application number: DE10136014A
Authority: DE
Inventors: Karl-Johann Klein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-27
Also published as: ZA200400839B; WO2003010095A1; EP1409417A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Desinfektion von Wasser, einschließlich Trink-, Bade- und Industriewasser, umfassend einen Filtrationsschritt, einen Kurzzeitdesinfektionsschritt und einen Langzeitdesinfektionsschritt mit Zugabe von Edelmetallionen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine für ein solches Verfahren geeignete Vorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Desinfektion von Wasser, einschließlich Trink-, Bade- und Industriewasser umfassend einen Filtrationsschritt, einen Kurzzeitdesinfektionsschritt und einen Langzeitdesinfektionsschritt mit Zugabe von Edelmetallionen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine für ein solches Verfahren geeignete Vorrichtung.

Die Verfügbarkeit von hygienisch einwandfreiem Trinkwasser ist, vor allem in Entwicklungs- und Dritte-Welt-Ländern, ein schwerwiegendes Problem. In vielen Fällen ist die Aufbereitung des Wassers notwendig um einwandfreies Wasser zu erhalten. Um das Wasser keimfrei zu machen, wird es üblicherweise zunächst von Trübstoffen befreit. Hierzu können dem Wasser sogenannte Flockungsmittel zugegeben werden, um eine bessere Abscheidung in der nachfolgenden Aufbereitungsstufen (Sedimentation/-Flotation + Filtration) zu erreichen.

Nach der Trübstoffentfernung kann das Wasser desinfiziert werden. Das mit Abstand auch heute noch am häufigsten angewendete Desinfektionsmittel ist Chlor (Chlorbleichlauge, Chlorgas, Chlorgas). Nachteil dieser Verfahren sind die gesundheitlichen Beeinträchtigungen bei zu hoher Zugabe, bzw. durch die Entstehung von Trihalometanen. Ein weiteres Problem in Drittländern kann die Beschaffung darstellen. Weiterhin wird zur Desinfektion die UV-Bestrahlung eingesetzt. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass keine Stoffe ins Wasser dosiert werden. Nachteil ist, dass mit diesem Verfahren keine Depotwirkung der Desinfektion, wie dies bei der Chlorzugabe ist, erreicht wird. Probleme treten auf in Rohrleitungssystemen oder in Speichertanks, wenn die hygienischen Bedingungen nicht optimal sind. Ein weiteres Verfahren ist die Zugabe von Silber- bzw. Kupferionen zur Desinfektion des Wassers (oligodynamische Wirkung), das auch Depotwirkung besitzt.

Eine Kombination aus UV-Behandlung und Silberionenzugabe ist in der JP 918773 beschrieben. Hier wird eine Apparatur mit einem Filter, mit einer Vorrichtung die Silberionen erzeugt und mit einer UV-Sterilisationsvorrichtung, wobei die Silberionen erzeugende Vorrichtung in Flussrichtung vor der UV-Sterilisationsvorrichtung liegt, zum Reinigen von Wasser verwendet. In dieser Apparatur wird das Wasser in einem Kreislauf geführt, d. h. die Apparatur wird nur zur Aufarbeitung von Wasser mit geringerem Verschmutzungsgrad (wie z. B. von Vorratstanks und Aquarien) eingesetzt. Dies bedeutet andererseits, dass diese Apparatur für ein kontinuierliches Desinfektionsverfahren, insbesondere wenn stark belastetes Wasser gereinigt werden soll, nicht anwendbar ist, da eine Primärdesinfektion mittels Silberionen, wie sie in JP 918773 beschrieben ist, den Nachteil aufweist, dass recht hohe Silberionenkonzentrationen benötigt werden. Dies führt dazu, dass die Silberkonzentrationen im Wasser den Grenzwert überschreiten kann, was bei dauerhafter Einnahme zu gesundheitlichen Problemen führen kann. Weiterhin besteht die Gefahr bei dieser Anordnung, dass die Desinfektion nicht sofort, sondern erst mit einer Verzögerungszeit von bis zu mehreren Stunden eintritt bzw. dass bei hohen Keimzahlen die Desinfektion nicht sichergestellt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung beruhte darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, das die Nachteile des vorstehend angeführten Standes der Technik nicht aufeist. Die Aufbereitung des Wassers, sollte möglichst ohne Gebrauchsmittel z. B. Treibstoff, Chemikalien erfolgen, so dass es ein möglich wartungsfreies Verfahren ist. Weiterhin sollte eine Anlage für solch ein Verfahren entwickelt werden, die auch zum Einsatz in Entwicklungsländer geeignet ist.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Es wurde nun ein neues, zur kontinuierlichen Desinfektion geeignetes Verfahren entwickelt, das eine Kombination aus Flockung, Filtration (einschließlich Flockung), UV-Entkeimung und der Desinfektion mit Silber- und oder Kupferionen ist. Auch wurde eine geeignete Vorrichtung für dieses Verfahren entwickelt. Die vorliegende Erfindung betrifft somit

1. ein Verfahren zur kontinuierlichen Desinfektion und Haltbarmachung von Wasser umfassend die folgenden, aufeinanderfolgenden Schritte
- a) mechanisches Filtern des Ausgangswassers,
- b) Kurzzeitdesinfektion des gefilterten Wassers und
- c) Langzeitdesinfektion des in Schritt (b) erhaltenen Wassers durch Versetzen mit Edelmetallionen; und
2. eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Desinfektion und Haltbarmachung von Wasser, die eine Filtereinrichtung zum Filtern des Ausgangswassers, eine der Filtereinrichtung nachgeordnete Kurzzeitdesinfektionseinrichtung zur Kurzzeitdesinfektion des gefilterten Wassers, eine der Kurzzeitdesinfektionseinrichtung nachgeschaltete Langzeitdesinfektionseinrichtung, eine Fördereinrichtung zum Fördern des Wassers durch die Filtereinrichtung, die Kurz- und Langzeitdesinfektionseinrichtung sowie eine netzunabhängige Energieversorgungseinrichtung aufweist.

Ein wesentlicher Aspekt der Vorrichtung (2) ist, dass die Energieversorgungseinrichtung zur Versorgung der Kurzzeit- und/oder Langzeitdesinfektionseinrichtung und/oder der Fördereinrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Pumpe handeln kann, netzunabhängig sein kann. Eine derartige Energieversorgungseinrichtung wie ein Solarmodul und/oder eine Windkraftanlage sind geeignet, unabhängig von einem Stromnetz Energie zu erzeugen. Es ist somit möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere in Entwicklungsländern einzusetzen. Dies ist insbesondere aufgrund des einfachen und wartungsarmen Aufbaus der Vorrichtung möglich.

Um mit Hilfe einer netzunabhängigen Energieversorgungseinrichtung Wasser aufbereiten zu können, das beispielsweise Trinkwasserqualität haben soll, ist vorzugsweise eine Regeleinrichtung vorgesehen. Durch die Regeleinrichtung werden die einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sofern sie mit Energie versorgt werden müssen, in Abhängigkeit der Wasserdurchflussmenge mit Energie versorgt. Durch diesen bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wesentlichen Aspekt wird sichergestellt, dass beispielsweise für die Kurzzeit- und/oder die Langzeitdesinfektionseinrichtung ausreichend Energie zur Verfügung steht, um die gewünschte Desinfektion bzw. Aufbereitung des Wassers ermöglichen zu können. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Energieversorgung aufgrund der Netzunabhängigkeit der Energieversorgungseinrichtung stark schwanken kann. Handelt es sich bei der Fördereinrichtung zur Förderung des Wassers um eine Pumpe, so schwankt aufgrund der Schwankung der Energieversorgung auch die Durchflussmenge. Beim Vorsehen einer Pumpe als Fördereinrichtung kann die Drehzahl der Pumpe unmittelbar erfasst werden und auf Grundlage der Pumpendrehzahl die Wasser- Durchflussmenge ermittelt werden. Hierbei kann es sich bei der Pumpe um eine elektrisch betriebene Pumpe aber auch um eine aufgrund von Windkraft betriebene Pumpe handeln. Ferner ist es möglich, die Wasser-Durchflussmenge mit Hilfe eines Durchflusssensors zu ermitteln.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung (2) ist der Filtereinrichtung, in der Verunreinigungen aus dem Wasser gefiltert werden, eine Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung, die gegebenenfalls noch einen Reaktor zur Flockungsbildung aufweist, vorgeschaltet. Durch die Zugabe von Flockungsmittel wie beispielsweise Mineralsalzen erfolgt eine Flockung der in dem Wasser enthaltenen Partikel, so dass diese in der Filtereinrichtung leichter und effektiver ausgefiltert werden können. Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Vorsehen von mit der Energieversorgungseinrichtung verbundenen Metallelektroden als Flockungsmittel-Zugabeeinrichtungen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um in dem Wasserstrom angeordnete Kupferelektroden. Durch Anlegung von Strom an die Kupferelektroden werden durch elektrolytisches Auflösen der Kupferelektrode Kupferionen erzeugt, die als Flockungsmittel dienen. Eine derartige Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung weist den Vorteil auf, dass die Menge an Flockungsmittel, d. h. die Menge an abgegebenen Ionen auf einfache Weise gesteuert werden kann, da die Ionenabgabe direkt von der Stromstärke abhängig ist. Es ist somit möglich, eine in Abhängigkeit der Durchflussmenge ermittelte Stromstärke den Elektroden zuzuführen.

Vorzugsweise sind als Langzeitdefinitionseinrichtung ebenfalls Metallelektroden, vorzugsweise Silberelektroden vorgesehen, die ebenfalls innerhalb des Wassers angeordnet sind. Die Langzeitdesinfektion erfolgt somit durch Zugabe von Silberionen oder anderen geeigneten Metallionen. Die Elektroden sind auf einfache Weise in Abhängigkeit der Wasser-Durchflussmenge regelbar, so dass eine Über- oder Unterdosierung an Silberionen vermieden ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann somit die Menge an zugeführten Kupferionen als Flockungsmittel und die Menge an zugeführten Silberionen zur Langzeitdesinfektion auf einfache Weise in Abhängigkeit der Durchflussmenge gesteuert werden. Hierbei hängt die Durchflussmenge im Wesentlichen von der Förderleistung der Pumpe ab, die z. B. bei einem vorgesehenen Netzanschluss wählbar sein kann, oder von der Sonnen- und/oder Windintensität abhängt.

Vorzugsweise ist die Regelungseinrichtung zusätzlich mit einer Trübungs- Messeinrichtung wie beispielsweise einer UV- oder Licht-Transmissions- Messeinrichtung verbunden. Durch die Trübungs-Messeinrichtung kann der Trübungsgrad des Ausgangswassers bestimmt werden. In Abhängigkeit des Trübungsgrades regelt die Regeleinrichtung sodann die Zugabemenge an Flockungsmittel. Vorzugsweise erfolgt die Regelung der Energiezufuhr zu den Metallelektroden in der Flockungs-Zugabeeinrichtung anhand des Verschmutzungsgrades und der Wasser-Durchflussmenge.

Kurzbeschreibung der Figuren

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer kombinierten Kurz- und Langzeitdesinfektionseinrichtung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In dem erfindungsgemäßen Verfahren (1) wird das Ausgangswasser zunächst filtriert und nach der Filtration ein Kurzzeitdesinfektionsschritt z. B. durch eine UV-Entkeimungsanlage durchgeführt, um eine sofortige Desinfektion zu erreichen.

Falls die Menge an Trübstoffen es erfordert, kann der Filtrationsschritt durch Zugabe eines Flockungsmittels unterstützt werden. Die bevorzugten Flockungsmittel sind Kupferionen wie z. B. Kupferhydroxid, die in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch einen elektrophysikalischen Prozess (d. h. elektrolytisches Auflösen löslicher Kupferelektroden) erzeugt werden. Alternativ können sie auch durch Zuführung einer wässrigen Kupfer- oder Silbersalzlösung dem Wasser zugegeben werden. Vorteil des elektrophysikalischen Prozesses ist, dass die Bilanz des Wassers nicht verändert (Salzgehalt, pH-Wert) wird. Außerdem müssen keine, oder nur eine geringere Menge an Chemikalien, beschafft werden. Andere geeignete Flockungsmittel sind Eisen- und Aluminiumsalze, z. B. Eisen-III-chlorid, Aluminiumsulfat und Polyaluminiumchlorid.

Die Menge des zugefügten Flockungsmittels beträgt - in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad - 0,3 bis 3,0, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 mg/l aufzuarbeitendes Wasser.

Ein bevorzugtes Kurzzeitdesinfektionsverfahren ist eine UV-Behandlung (andere Verfahren?), wobei vorzugsweise

- die UV-Behandlung durch Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 250 bis 280 nm, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 254 nm erfolgt und/oder
- das Wasser eine Bestrahlungsdosis von wenigstens 250 J/m², vorzugsweise wenigstens 350 J/m² und besonders bevorzugt von wenigstens 400 J/m² unterworfen wird.

Um eine Depotwirkung der Desinfektion zu erreichen, wird das Wasser einer Langzeitdesinfektion durch Versetzen mit Schwermetallen, z. B. Kupfer- und/oder Silberionen, ausgesetzt. Durch die Desinfektion des Wassers mit UV-Strahlen, kann die Silber- und Kupferdosis auf ein Minimum reduziert werden, da die Dosierung der Silber- und Kupferionen nur der Haltbarmachung des Wassers dient. Bevorzugt ist eine Kupfer- und/oder eine Silberionenkonzentration in dem aufbereiteten Wasser von kleiner 100 µg/l, bzw. von kleiner 10 µg/l. Dadurch werden die gesetzlichen EU-Vorschriften des maximalen Kupfer- und Silbergehaltes im Wasser unterschritten. Bevorzugt sind jedoch weitaus geringere Konzentrationen von Kupfer- und Silberionen zur Gewährleistung der Bakteriostatik des aufgearbeiteten Wassers, nämlich 0,3 bis 3,0, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 ppm Cu²⁺ und/oder 1 bis 50, vorzugsweise 1-10 ppb Ag⁺.

Das Verfahren ist in der Lage, sowohl Oberflächen-, Brunnen-, Industrie- und Schwimmbeckenwasser zu Behandeln und zu Desinfizieren und für einen längeren Zeitraum, d. h. für 24-48 h, haltbar zu machen. Je nach Beschaffenheit des Wassers, werden verschiedene Verfahrensschritte angewendet.

Um das Wasser zuverlässig Desinfizieren zu können, muss es frei von Feststoffen sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (2) weist daher vorzugsweise eine Flockmittelzuführeinrichtung 10, eine Filtereinrichtung 12, eine Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 in Form einer UV-Bestrahlungseinrichtung und eine Langzeitdesinfektionseinrichtung 16 auf. Von einer Pumpe 18 wird aufzubereitendes Wasser durch eine Rohrleitung 20 in Richtung eines Pfeils 22 gepumpt. Zum Antrieb der elektrischen Pumpe 18 ist diese mit einem eine oder mehrere Solarzellen aufweisenden Solarmodule 24 über eine Leitung 26 elektrisch verbunden. Das von der Pumpe 18 geförderte Volumen ist von der durch das Solarmodul 26 erzeugten Energiemenge abhängig. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass auch andere Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung Energie benötigen, so dass der Pumpe zum Fördern von Wasser eine verringerte Energiemenge zur Verfügung steht. Mit anderen Worten: Die von den Solarmodulen 24 erzeugte Energie muss für sämtliche eine Energieversorgung benötigenden Einrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausreichen. Hierbei kann über eine Regelungseinrichtung 28 und/oder 49 geregelt werden, dass von der zur Verfügung stehenden Energie zuerst beispielsweise die Energieversorgung der Flockungsmittel- Zugabeeinrichtung 10, der Kurzzeitdosiereinrichtung 14 und der Langzeitdosiereinrichtung 16 sichergestellt wird. Vorzugsweise weisen die Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung 10, die Kurzzeitdosierungseinrichtung 14 und die Langzeitdosiereinrichtung 16 eigene Energieversorgungseinrichtungen, z. B. eigene Solarzellen, auf. Diese sind derart ausgelegt und/oder geschaltet, dass beim Anlauf der Pumpe ausreichend Energie an diesen Einrichtungen vorhanden ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) handelt es sich bei der Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung um Kupferionen, die ebenfalls mit Strom versorgt werden müssen. Die den Kupferelektroden zugeführte Stromstärke ist von der Durchflussmenge an Wasser abhängig. Hierzu wird von der Regelung 28 die Durchflussmenge erfasst. Dies kann beispielsweise durch einen Durchflussmesser 30 erfolgen, der in der Rohrleitung 20 die Durchflussmenge an zu behandelndem Wasser misst. Alternativ kann die Durchflussmenge mit Hilfe eines Drehzahlsensors 32 auch an der Pumpe 18 abgenommen werden. Auf Grundlage der Durchflussmenge wird von der Regelungseinrichtung 28 die Stromstärke bestimmt, die über eine Leitung 35 den Kupferelektroden der Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung 10 zugeführt wird.

Zusätzlich kann zur Bestimmung der erforderlichen Menge an Flockungsmittel, d. h. der erforderlichen Menge an Kupferionen die Trübung des von der Pumpe 18 in Richtung der Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung 10 transportierten zu behandelnden Wassers bestimmt werden. Hierzu ist eine Trübungsmesseinrichtung 34 vorgesehen, die beispielsweise mit Hilfe einer Licht- und/oder UV-Transmissionsmessung die Trübung des Wassers bestimmt. Auf Grundlage dieses Messwertes kann die der Flockungsmittel- Zugabeeinrichtung 10 über die Leitung 35 zugeführte Stromstärke erhöht oder reduziert werden.

Das mit Flockungsmittel versehene Wasser wird sodann über eine Rohrleitung 36 zu der Filtereinrichtung 12 transportiert. In dieser sind beispielsweise mehrere feinmaschige Siebe und/oder ein Filter mit Schüttungen wie Sandschüttungen oder dergleichen angeordnet. Diese können beispielsweise stufenweise angeordnet sein, sodass die Siebe in Flussrichtung immer feiner werden.

Anschließend wird das gefilterte Wasser über eine Rohrleitung 38 zu der Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 transportiert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 eine UV- Bestrahlungseinrichtung vorgesehen. Hierbei handelt es sich um eine eine UV-Lampe oder eine andere UV-Strahlungsquelle aufweisende Bestrahlungseinrichtung. Durch die Bestrahlung des Wassers mit UV-Strahlung, die vorzugsweise höher als 250 J/m², insbesondere höher als 350 J/m² ist, folgt eine Keimreduzierung in dem Wasser. Bei einer Energiezufuhr von 400 J/m² kann eine Keimreduzierung von über 99%, insbesondere über 99, 99%, erzielt werden.

Um sicherzustellen, dass die Filtereinrichtung 12 zuverlässig arbeitet, ist eine UV-Transmissions-Messeinrichtung 40 vorgesehen. Das Vorsehen der UV-Transmisssions-Messeinrichtung 40 hat den Vorteil, dass sichergestellt ist, dass kein schlecht gefiltertes Wasser in die Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 gelangt, da aufgrund einer Trübung des Wassers der Wirkungsgrad der Keimreduzierung in der Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 beeinträchtigt würde. Ferner kann die UV-Transmissions-Messeinrichtung 40 mit einem Warnsignal-Geber verbunden sein, durch den eine Warnung erfolgt, dass keine ausreichende Filterung mehr gewährleistet ist. Dies kann beispielsweise auf Grund der Abnutzung der Kupferelektroden oder Verschmutzung des Filters der Fall sein. Vorzugsweise wird an der UV- Transmissions-Messeinrichtung ein Soll-Wert vorgegeben. Sobald dies unterschritten wird, erfolgt das Auslösen eines Warnsignals.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 über Leitungen 42, 44 unmittelbar mit dem Solarmodul 24 verbunden. Hierbei ist sichergestellt, dass die Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 stets mit einer vorgegebenen Energiemenge gespeist wird, so dass stets eine gleichmäßige UV-Bestrahlung gewährleistet ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass eine Überdosierung einer UV-Strahlung keine Schädigung des Wassers hervorruft.

Die Kurzzeitdesinfektionseinrichtung 14 ist über ein Rohr 46 mit der Langzeitdesinfektionseinrichtung 16 verbunden. In der Langzeitdesinfektionseinrichtung 16 erfolgt eine Langzeitdesinfektion des Wassers mit Hilfe von Silberionen. Hierzu sind in der Langzeitdesinfektionseinrichtung 16 Silberelektroden vorgesehen, die über die Energieleitung 48 mit dem Solarmodul 24 verbunden sind. Durch das Anlegen von Strom an die Silber-Elektroden erfolgt eine Ionisierung des Silbers. Da eine Überdosierung an Silber schädlich für den menschlichen Organismus sein kann, ist die Langzeitdosiereinrichtung 16 über eine Leitung 48 mit der Regelungseinrichtung 49 verbunden. Es erfolgt somit eine Regelung der abgegebenen Silberionen in Abhängigkeit der Durchflussmenge des Wassers.

Das über die Rohrleitung 50 abgeführte desinfizierte Wasser kann unmittelbar einem Verbraucher oder auch einem Tank zur Aufbewahrung über längere Zeiträume zugeführt werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten kombinierten Kurzzeit- und Langzeitdosiereinrichtung handelt es sich um einen Behälter oder Reaktor 52, dem über eine Einlassöffnung 54, die beispielsweise mit dem Rohr 38 (Fig. 1) verbunden sein kann, gefiltertes Wasser zugeführt wird. Das Wasser wird in Fig. 2 nach oben gefördert und durch eine Austrittsöffnung 56, die mit dem Rohr 50 (Fig. 1) verbunden sein kann, wieder abgeführt. Innerhalb des Behälters 52 ist eine UV-Lampe 58 angeordnet, die über Energieanschlüsse 60 mit dem Solarmodul 24 oder anderen Energiequellen verbunden ist. Durch die UV-Lampe 48 erfolgt die Kurzzeitdesinfektion des Wassers. Ferner ist mit dem Behälter 52 die Transmission-Messeinrichtung 40 verbunden. Nach der Bestrahlung des Wassers mit UV-Licht erfolgt die Abgabe von Silberionen an das Wasser mit Hilfe von Silberelektroden 61. Die Silberelektroden 61 sind über die Leitung 48 mit dem Solarmodul 24 sowie über die Leitung 48 mit einer Regelungseinrichtung 49 zur durchflussabhängigen Regelung verbunden.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Desinfektion und Haltbarmachung von Wasser umfassend die folgenden, aufeinanderfolgenden Schritte

a) mechanisches Filtern des Ausgangswassers,

b) Kurzzeitdesinfektion des gefilterten Wassers und

c) Langzeitdesinfektion des in Schritt (b) erhaltenen Wassers durch Versetzen mit Edelmetallionen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) die Zugabe eines Flockungsmittels umfasst, wobei das Flockungsmittel vorzugsweise Kupferionen aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zugabe der Kupferionen durch einen elektrophysikalischen Prozess, insbesondere einen elektrolytischen Prozess erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Menge der zur Flockung zugefügten Kupferionen 0,3 bis 3,0 mg/l Wasser, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 mg/l, Ausgangswasser beträgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach Zugabe des Flockungsmittels eine Trübstoffentfernung durch das mechanische Filtern erfolgt.

6. Verfahren nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 5, wobei in Schritt (b) die Kurzzeitdesinfektion durch eine UV-Behandlung erfolgt, wobei vorzugsweise

1. die UV-Behandlung durch Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 250 bis 280 nm, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 254 nm erfolgt und/oder

2. das Wasser eine Bestrahlungsdosis von wenigstens 250 J/m², vorzugsweise von wenigstens 350 J/m² und besonders bevorzugt von wenigstens 400 J/m² unterworfen wird.

7. Verfahren nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 6, wobei die in Schritt (c) zugefügten Edelmetallionen Kupfer- und/oder Silberionen sind, die insbesondere durch einen elektrophysikalischen Prozess dem Wasser zugegeben werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei nach dem Entkeimungsschritt (c) das Wasser eine Kupfer- und/oder Silberionenkonzentration von kleiner 100 µg/l Kupferionen und/oder von kleiner 10 µg/l Silberionen, vorzugsweise 0,5-0,7 ppm Kupferionen und/oder 1-10 ppb Silberionen, aufweist.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kupfer-/Silberionen-Dosierung gemäß Schritt (c) mit der UV-Bestrahlung gemäß Schritt (b) gemeinsam in einem Reaktor erfolgt.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, das zur Desinfektion und Haltbarmachung von Oberflächen-, Brunnen-, Bade- und Industriewasser geeignet ist.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, wobei alle Verfahrensschritte mit Gleichstrom erfolgen und vorzugsweise als Stromquelle Solarstromzellen oder Windkraft dient.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem in Abhängigkeit der Förderleistung die Kupferionenmenge zur Flockung des Wassers und/oder die Silberionenmenge zur Entkeimung verändert wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem die Zugabe der Kupferionen in Abhängigkeit von der Wasserqualität und/oder der Förderleistung geregelt wird.

14. Vorrichtung zur kontinuierlichen Desinfektion und Haltbarmachung von Wasser, mit
einer Filtereinrichtung (12) zum Filtern von Ausgangswasser,
einer der Filtereinrichtung (12) nachgeschalteten Kurzzeitdesinfektionseinrichtung (14) zur Desinfektion des gefilterten Wassers,
einer der Kurzzeitdesinfektionseinrichtung (14) nachgeordneten Langzeitdesinfektionseinrichtung (16),
einer Fördereinrichtung (18) zum Fördern des Wassers durch die Filtereinrichtung (12), die Kurz- (14) und die Langzeitdesinfektionseinrichtung (16) und
einer Energieversorgungseinrichtung (24) zur Energieversorgung der Kurzzeitdesinfektionseinrichtung (14) und/oder der Langzeitdesinfektionseinrichtung (16) und/oder der Fördereinrichtung (18).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine der Filtereinrichtung (12) vorgeschalteten Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung (10).

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch eine Regelungseinrichtung (28) zur Regelung der Langzeitdesinfektionseinrichtung (16) und/oder der Flockungsmittel- Zugabeeinrichtung (10) in Abhängigkeit der Wasser- Durchflussmenge.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (18) eine mit der Energieversorgungseinrichtung (24) verbundene Pumpe ist und die Regelungseinrichtung (28) zur Erfassung der Pumpendrehzahl mit der Pumpe verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (28) mit einem Durchflusssensor (30) zur Ermittlung der Wasser-Durchflussmenge verbunden ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung (10) mit der Energieversorgungseinrichtung (24) verbundene Metallelektroden, insbesondere Kupferelektroden, zur Erzeugung von Metallionen als Flockungsmittel aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (28) mit den Metallelektroden verbunden ist und die Energiezufuhr in Abhängigkeit der Wasser-Durchflussmenge regelt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Langzeitdesinfektionseinrichtung (16) mit der Energieversorgungseinrichtung (24) verbundene Metallelektroden, insbesondere Silberelektroden, zur Erzeugung von Ionen zur Langzeitdesinfektion aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (49) mit den Metallelektroden (61) verbunden ist und die Energiezufuhr in Abhängigkeit der Wasser-Durchflussmenge regelt.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (28) mit einer Trübungs- und/oder UV-Transmissions-Messeinrichtung (34) verbunden ist und die Flockungsmittel-Zugabeeinrichtung (10) in Abhängigkeit des Trübungsgrades und/oder der UV-Transmission des Wassers regelt.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzzeitdesinfektionseinrichtung (14) eine innerhalb eines Durchflussreaktors (52) angeordnete UV-Bestrahlungseinrichtung (58) aufweist und die Metallelektroden (61) der Langzeitdesinfektionseinrichtung (16) innerhalb des Durchflussreaktors (52) angeordnet sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinrichtung (12) zur Überprüfung der Filterwirkung eine UV-Transmissions-Messeinrichtung (40) nachgeschaltet ist.