DE102006007931A1 - Preparing a disinfectant, useful e.g. to disinfect water such as rain water, comprises adding an electrolytic solution to water, and subjecting the diluted water/electrolytic solution to an electric current - Google Patents

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Abstract

Preparation of a disinfectant by electro-chemical activation of water comprises adding an electrolytic solution to the water, and subjecting the diluted water/electrolytic solution to an electric current by applying a direct current to the electrodes. Preparation of a disinfectant by electro-chemical activation of water comprises adding an electrolytic solution, preferably sodium and/or potassium chloride solution to the water, and subjecting the diluted water/electrolytic solution to an electric current by applying a direct current to the electrodes in a first electrolysis reactor (6) having at least a cathode region with a cathode and at least an anode region with an anode, which is spatially separated from the cathode region, preferably by a diaphragm, to displace the diluted water/electrolytic solution into a metastable state, which is suitable for disinfection, where the pH of the diluted water/electrolytic solution in the anode region is adjusted to 2.5-3.5. An independent claim is included for the disinfectant in the form of an electro-chemically activated, anodic, diluted water/electrolyte solution, obtained by the above method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desinfektion von Wasser, wie Trink- und Brauchwasser, Regenwasser, Industriewasser. und dergleichen, durch elektrochemische Aktivierung (ECA), indem zumindest einem Teilstrom des zu desinfizierenden Wassers eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natriumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode sowie mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran, getrennten Anodenraum mit einer Anode durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten, metastabilen Zustand zu versetzen. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser, indem dem Wasser eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natriumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode und mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran, getrennten Anodenraum mit einer Anode durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten, metastabilen Zustand zu versetzen. Überdies ist die Erfindung auf ein solchermaßen hergestelltes Desinfektionsmittel sowie auf dessen Verwendung gerichtet.The The invention relates to a method for the disinfection of water, such as Drinking and service water, rainwater, industrial water. and the like, by electrochemical activation (ECA) by adding at least a partial flow of the water to be disinfected, an electrolyte solution, in particular a sodium chloride solution added and that with the electrolyte solution acted upon water in an electrolysis reactor with at least a cathode compartment with a cathode and at least one of the cathode space spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane, separate Anode space with an anode by applying a DC voltage the electrodes are supplied with an electric current to the water / electrolyte solution into a suitable for disinfection metastable state. The invention further relates to a process for the preparation of a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water by adding to the water an electrolyte solution, in particular a sodium chloride solution and that acted upon by the electrolyte solution Water in an electrolysis reactor with at least one cathode compartment with a cathode and with at least one of the cathode compartment spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane, separate Anode space with an anode by applying a DC voltage the electrodes are supplied with an electric current to the water / electrolyte solution into a suitable for disinfection metastable state. moreover the invention is based on a disinfectant prepared in this way and directed to its use.

Das Verfahren der elektrochemischen Aktivierung zur Desinfektion von Wasser ist bekannt. Hierbei wird eine verdünnte Lösung eines Elektrolyts, insbesondere eines Neutralsalzes, wie Natriumchlorid (NaCl) bzw. Kochsalz, in einem Elektrolysereaktor durch Anlegen einer Spannung an dessen Elektroden in einen metastabilen Zustand überführt, welcher je nach Art des Wassers und den eingestellten Verfahrensparametern über mehrere Stunden andauern kann. Der Elektrolysereaktor weist einen Kathodenraum mit einer oder mehreren Kathoden sowie einen Anodenraum mit einer oder mehreren Anoden auf, wobei der Anodenraum und der Kathodenraum mittels eines elektrisch leitfähigen – insbesondere eines für Ionen leitfähigen – Diaphragmas bzw. mittels einer Membran mit den genannten Eigenschaften räumlich voneinander getrennt sind, um eine Vermischung der in beiden Räumen befindlichen Wasser-/Elektrolytlösung zu verhindern. Während bei der Elektrolyse in der Regel ein im wesentlichen vollständiger Umsatz der eingesetzten Edukte angestrebt wird, wird die eingesetzte Elektrolytlösung bei der elektrochemischen Aktivierung lediglich zu einem sehr geringen Anteil umgesetzt, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Lösung in vorteilhafter weise zu verändern und insbesondere das Redoxpotential des mit dem Elektrolyt versetz ten Wassers zu erhöhen, wodurch eine desinfizierende Wirkung erhalten wird. Von Vorteil ist insbesondere die gute Gesundheits- und Umweltverträglichkeit der anläßlich der elektrochemischen Aktivierung erzeugten Stoffe in deren jeweiligen Konzentrationen, welche gemäß der deutschen Trinkwasserverordnung (TwVO) auch zugelassen sind.The Method of electrochemical activation for the disinfection of Water is known. This is a dilute solution of an electrolyte, in particular a neutral salt, such as sodium chloride (NaCl) or saline, in an electrolysis reactor by applying a voltage to its Electrodes in a metastable state, which, depending on the nature of Water and the set process parameters over several Can last for hours. The electrolysis reactor has a cathode compartment with one or more cathodes and an anode compartment with one or more anodes, wherein the anode space and the cathode space by means of an electrically conductive - in particular one for Ion conductive - Diaphragm or by means of a membrane with the properties mentioned spatially from each other are separated to a mixture of located in both rooms Water / electrolyte solution to prevent. While in the electrolysis usually a substantially complete conversion of the sought educts, the electrolyte solution used is at the electrochemical activation only to a very small extent implemented the physical and chemical properties of the solution to change in an advantageous manner and in particular the redox potential of the staggered with the electrolyte th To increase water, whereby a disinfecting effect is obtained. Advantageous is in particular the good health and environmental compatibility on the occasion of electrochemical activation generated substances in their respective Concentrations, which according to the German Drinking Water Ordinance (TwVO) are also approved.

Wie bei der Elektrolyse findet auch bei der elektrochemischen Aktivierung an der Anode (d.h. an der positiv geladenen Elektrode) eine Oxidation statt, während an der Kathode (d.h. an der negativ geladenen Elektrode) eine Reduktion stattfindet. Beim Einsatz einer verdünnten Neutralsalzlösung, wie einer Natriumchloridlösung, wird an der Kathode gemäß der nachfolgenden Reaktionsgleichung (1) vornehmlich Wasserstoff erzeugt: 2H2O + 2e ---> H2 + 2OH (1)welcher nach Ausgasen aus der Lösung z.B. aus dem Kathodenraum des Reaktors abgeführt wird.As with electrolysis, oxidation also occurs at the anode (ie at the positively charged electrode) during electrochemical activation, while at the cathode (ie at the negatively charged electrode) there is a reduction. When using a diluted neutral salt solution, such as a sodium chloride solution, primarily hydrogen is generated at the cathode according to the following reaction equation (1): 2H 2 O + 2e - ---> H 2 + 2OH - (1) which is discharged after outgassing from the solution, for example, from the cathode compartment of the reactor.

An der Anode werden gemäß den nachfolgenden Reaktionsgleichungen (2) und (3) insbesondere die chemischen Oxidationsmittel Sauerstoff (O2) und Chlor (Cl2) erzeugt, welche bekanntermaßen hinsichtlich einer Desinfektion von Wasser wirksam sind: 6H2O ---> O2 + 4H3O+ + 4e (2) 2Cl ---> Cl2 + 2e (3) At the anode, in particular the chemical oxidants oxygen (O 2 ) and chlorine (Cl 2 ) are produced according to the following reaction equations (2) and (3), which are known to be effective with respect to a disinfection of water: 6H 2 O ---> O 2 + 4H 3 O + + 4e - (2) 2Cl - ---> Cl 2 + 2e - (3)

Chlor wiederum dissoziiert in Wasser entsprechend der nachfolgenden Gleichgewichtsreaktion (4) in Hypochloritionen (OCl) und Chloridionen (Cl), welche sich wiederum mit einem geeigneten Kation, z.B. Na+ aus dem Elektrolyt, oder mit einem Proton bzw. einem H3O+-Ion zu dem entsprechenden (Natrium salz bzw. zu der entsprechenden Säure, d.h. zu hypochloriger Säure (HClO) und Chlorwasserstoff bzw. verdünnter Salzsäure (HCl) zusammenlagern können: Cl2 + 3H2O <===> 2H3O+ + OCl + Cl (4). Chlorine in turn dissociates in water according to the following equilibrium reaction (4) in hypochlorite ion (OCl - ) and chloride ion (Cl - ), which in turn with a suitable cation, eg Na + from the electrolyte, or with a proton or a H 3 O + -Ion to the corresponding (sodium salt or to the corresponding acid, ie to hypochlorous acid (HClO) and hydrogen chloride or dilute hydrochloric acid (HCl) can assemble: Cl 2 + 3H 2 O <===> 2H 3 O + + OCl - + Cl - (4).

Ferner können aus den vorgenannten, an der Anode gebildeten Stoffen durch Sekundärreaktionen weitere Stoffe erzeugt werden, welche ebenfalls bekanntermaßen im Hinblick auf eine Desinfektion von Wasser wirksam sind. Hierbei handelt es sich insbesondere um Wasserstoffperoxid (H2O2, Reaktionsgleichung (5)), Ozon (O3, Reaktionsgleichung (6)), Chlordioxid (ClO2, Reaktionsgleichung (7)), Chlorate (ClO3 , Reaktionsgleichung (8)) und verschiedene Radikale (Reaktionsgleichungen (9) und (10)). 4H2O ---> H2O2 + 2H3O+ + 2e (5), O2 + 3H2O ---> O3 + 2H3O+ + 2e (6), Cl + 4OH ---> ClO2 + 2H2O + 5e (7), 3OCl ---> ClO3 + 2Cl (8), 5H2O ---> HO2 . + 3H3O+ + 3e (9), H2O2 + H2O ---> HO2 . + H3O+ + e (10). Further, from the aforementioned materials formed at the anode by secondary reactions, further substances can be produced, which are also known to be effective in terms of disinfection of water. These are in particular hydrogen peroxide (H 2 O 2 , reaction equation (5)), ozone (O 3 , reaction equation (6)), chlorine dioxide (ClO 2 , reaction equation (7)), Chlorate (ClO 3 -, equation (8)), and various radicals (reaction equations (9) and (10)). 4H 2 O ---> H 2 O 2 + 2H 3 O + + 2e - (5) O 2 + 3H 2 O ---> O 3 + 2H 3 O + + 2e - (6) Cl - + 4OH - ---> ClO 2 + 2H 2 O + 5e - (7), 3OCl - ---> ClO 3 - + 2Cl - (8) 5H 2 O ---> HO 2 . + 3H 3 O + + 3e - (9), H 2 O 2 + H 2 O ---> HO 2 . + H 3 O + + e - (10).

Nachteilig bei dem Verfahren der elektrochemischen Aktivierung ist insbesondere die mangelnde Qualitätskontrolle, da die für eine hinreichende Desinfektion des Wassers erforderlichen, meist empirisch ermittelten Verfahrensparameter, wie Menge der zugesetzten Elektrolytlösung, eingestellter Elektrodenspannung bzw. -strom und dergleichen, nicht nur von dem eingesetzten Elektrolysereaktor, wie dessen Reaktionsvolumen, dessen Anoden- und Kathodenfläche, der Verweilzeit des zu desinfizierenden Wassers in dem Reaktor etc., sondern insbesondere auch von der Zusammensetzung des jeweiligen, zu desinfizierenden Wassers, wie insbesondere dessen Leitfähigkeit und dessen Redoxpotential, abhängen. Ferner hat sich gezeigt, daß die mittels elektrochemischer Aktivierung gemäß dem Stand der Technik hergestellten Lösungen in der Regel – teils hochgradig – mit unerwünschten Produkten verunreinigt sind, wobei häufig gemäß der obigen Reaktionsgleichung (3) praktisch ausschließlich Chlorgas (Cl2) erzeugt wird, welches einen stechenden Geruch der elektrochemisch aktivierten Lösung verursacht. Überdies lassen sich aufgrund der in Abhängigkeit der vorgenannten Parameter stark schwankenden Zusammensetzung der elektrochemisch aktivierten Lösung keine zuverlässigen Angaben hinsichtlich der Haltbarkeit bzw. Lagerfähigkeit der elektrochemisch aktivierten Lösung treffen, so daß praktisch nur eine Produktion derselben vor Ort in Betracht kommt. In der Praxis hat sich das Verfahren daher – vornehmlich aufgrund seiner schlechten Handhabbarkeit bzw. der nur unzureichend möglichen Garantie einer hinreichenden Desinfektion – am Markt nicht durchsetzen können.A disadvantage of the method of electrochemical activation is in particular the lack of quality control, since the required for a sufficient disinfection of the water, mostly empirically determined process parameters, such as amount of added electrolyte solution, adjusted electrode voltage or current and the like, not only by the electrolysis reactor used, as its reaction volume, its anode and cathode surface, the residence time of the water to be disinfected in the reactor, etc., but in particular also on the composition of the respective water to be disinfected, in particular its conductivity and its redox potential depend. Furthermore, it has been shown that the solutions prepared by means of electrochemical activation according to the prior art are usually - sometimes highly contaminated with undesirable products, often according to the above reaction equation (3) almost exclusively chlorine gas (Cl 2 ) is produced, which causes a pungent odor of the electrochemically activated solution. Moreover, owing to the composition of the electrochemically activated solution which fluctuates greatly as a function of the abovementioned parameters, it is not possible to make reliable statements as to the durability or storability of the electrochemically activated solution, so that virtually only a production of the same takes place on site. In practice, therefore, the method has - mainly due to its poor handling and the insufficiently possible guarantee of adequate disinfection - on the market can not prevail.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser bzw. ein Verfahren zur Desinfektion von Wasser mittels eines solchen Desinfektionsmittels der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine im wesentlichen gleichbleibend hohe Desinfektionswirkung des Desinfektionsmittels bzw. des zu desinfizierenden Wassers sichergestellt ist, welche insbesondere auch der Trinkwasserverordnung genügt. Sie ist ferner auf ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes Desinfektionsmittel sowie auf dessen Verwendung gerichtet.Of the The invention is therefore based on the object, a process for the preparation of a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water or a method for disinfecting water by means of to develop such a disinfectant of the type mentioned in the beginning, that one essentially consistently high disinfecting effect of the disinfectant or the water to be disinfected is ensured which especially the Drinking Water Ordinance is sufficient. She is also on disinfectant produced by such a process and directed to its use.

In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) dadurch gelöst, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors auf einen Wert zwischen 2,5 und 3,5 gesteuert wird. Des weiteren ist zur Lösung dieser Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser erfindungsgemäß vorgesehen, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum auf einen Wert zwischen 2,5 und 3,5 gesteuert wird, wobei das Desinfektionsmittel in Form der derart elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung erhalten wird. Hinsichtlich des Desinfektionsmittels selbst sieht die Erfindung zur Lösung des ihr zugrunde liegenden Problems ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes Desinfektionsmittel vor.In From a process engineering point of view, this object is achieved in a generic method for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA) solved in that the pH of the Water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolytic reactor to a value between 2.5 and 3.5 is controlled. Furthermore, to solve this Task in a generic method for the preparation of a disinfectant by electrochemical Activation (ECA) of water according to the invention provided that the pH the water / electrolyte solution controlled in the anode chamber to a value between 2.5 and 3.5 is, wherein the disinfectant in the form of such electrochemical activated, anodic water / electrolyte solution is obtained. Regarding the disinfectant itself sees the invention for solving the their underlying problem by means of such a procedure prepared disinfectant.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich bei einer Einstellung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung, d.h. des zu desinfizierenden Wassers mit dem in dieses eingemischten Elektrolyt, wie der Natriumchloridlösung, auf einen Wert zwischen etwa 2,5 und etwa 3,5, vorzugsweise auf einen Wert zwischen etwa 2,7 und etwa 3,3, insbesondere auf einen Wert zwischen etwa 2,8 und etwa 3,2, z.B. auf einen Wert zwischen etwa 2,9 und etwa 3,1, wie auf einen Wert von etwa 3,0, nicht nur eine praktisch gleichbleibende Desinfektionswirkung für Trink- und Brauchwässer mit praktisch beliebiger Zusammensetzung, sondern auch eine hinreichende Depotwirkung ergibt, welche keine weiteren Desinfektionsschritte mehr erforderlich macht und welche insbesondere auch im Falle von Stoßbelastungen anhält. Die erfindungsgemäße Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors führt zu einer potentialkontrollierten anodischen Oxidation (PAO), wobei sich ein Redoxpotential zwischen etwa 1240 mV und etwa 1360 mV, vorzugsweise zwischen etwa 1280 mV und etwa 1360 mV, insbesondere zwischen etwa 1320 mV und etwa 1360 mV, einstellt. Untersuchungen haben nicht nur gezeigt, daß sich die als Testkeime eingesetzten Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa und Enterococcus faecium bei einer Verdünnung der auf die erfindungsgemäße Weise durch elektrochemische Aktivierung unter potentialkontrollierter anodischer Oxidation hergestellten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung von etwa 1:400 innerhalb von etwa 30 s um mehr als vier Zehnerpotenzen reduzieren lassen, sondern daß auch ältere Rohrleitungen mit einem bereits optisch sichtbaren Befall von einem Biorasen innerhalb von zwei bis vier Wochen praktisch vollständig von dem Biorasen befreit werden. Folglich stellt bereits eine Verdünnung von etwa 1:400 eine z.B. zur Desinfektion von Trink- und Brauchwasser oder Schwimmbadwasser geeignete, höchst effiziente Verdünnung dar. Wie weiter unten noch näher erläutert, ist es selbstverständlich auch möglich, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugte anodische Wasser-/Elektrolytlösung – z.B. in konzentrierterer Form – für eine Vielzahl an weiteren Anwendungszwecken einzusetzen. Ferner ist es selbstverständlich auch möglich, im Falle einer Desinfektion von Wasser, z.B. auch nur über einen begrenzten Zeitraum, höhere Konzentrationen bzw. geringere Verdünnungen der anodischen Wasser-/Elektrolytlösung dem zu desinfizierenden Wasser zuzusetzen, um im Falle von in Rohrleitungssystemen aufgetretenen Kalamitäten für eine wirksame Akutbehandlung zu sorgen. Solche Verdünnungen können dann z.B. zwischen etwa 1:100 bis etwa 1:200 betragen, wobei die Verdünnung natürlich grundsätzlich von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängt.Surprisingly, it has been found that when adjusting the pH of the water / electrolyte solution, ie the water to be disinfected with the admixed in this electrolyte, such as the sodium chloride solution, to a value between about 2.5 and about 3.5, preferably to a value between about 2.7 and about 3.3, in particular to a value between about 2.8 and about 3.2, for example to a value between about 2.9 and about 3.1, such as to a value of about 3.0, not only a virtually constant disinfecting effect for drinking and service water with virtually any composition, but also provides a sufficient depot effect, which makes no further disinfection steps more necessary and which persists especially in the case of shock loads. The inventive control of the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolysis reactor leads to a potential-controlled anodic oxidation (PAO), wherein a redox potential between about 1240 mV and about 1360 mV, preferably between about 1280 mV and about 1360 mV, in particular between about 1320 mV and about 1360 mV. Investigations have not only shown that the Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Enterococcus faecium used as test germs at a dilution of the prepared in the manner according to the invention by electrochemical activation under potential-controlled anodic oxidation, anodic water / electrolyte solution of about 1: 400 within about 30 s by more than four orders of magnitude can be reduced, but that also older pipelines with an already optically visible infestation of a biorasen be virtually completely freed from the biorasen within two to four weeks. Consequently, a dilution of about 1: 400 already represents, for example, a highly efficient dilution suitable for disinfecting drinking and service water or swimming pool water. As will be explained in more detail below, it is of course also possible to use the anodic water produced by the process according to the invention. / Electrolytic solution - eg in concentrated form - for a variety of other applications. Furthermore, it is of course also possible in the case of disinfection of water, for example, even over a limited period, higher concentrations or lower dilutions of the anodic water / electrolyte solution to add the water to be disinfected, in the case of occurred in piping calamities for a to provide effective acute treatment. Such dilutions may then be, for example, between about 1: 100 to about 1: 200, the dilution being of course fundamentally dependent on the particular application.

Darüber hinaus wurde gefunden, daß die Einstellung des pH-Wertes der anodischen Wasser-/Elektrolytlösung in dem Elektrolysereaktor auf den erfindungsgemäßen pH-Wertebereich keine dauerhafte Absenkung des pH-Wertes des zu desinfizierenden Wassers auf diesen Wert bewirkt, was aufgrund des verhältnismäßig sauren pH-Wertes für viele potentielle Anwendungsmöglichkeiten der elektrochemischen Aktivierung, z.B. für Trinkwässer, unerwünscht sein könnte. Dies liegt einerseits an der nur sehr geringen, zur Desinfektion des Wassers erforderlichen zudosierten Menge des Desinfektionsmittels in Form der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung (z.B. in einer Verdünnung von etwa 1:300 bis 1:500), welche je nach Pufferkapazität des Wassers auch bei sehr weichen Wässern eine pH-Wertabsenkung von höchstens etwa –0,2 verursacht. Andererseits steigt der pH-Wert nach einiger Zeit wieder an, wobei vermutet wird, daß dies auf den Zerfall der anläßlich der elektrochemischen Aktivierung erzeugten, metastabilen Stoffe, wie Ozon, verschiedenen Radikalen etc. (vgl. auch die obigen Reaktionsgleichungen), zurückzuführen ist. Gleichwohl wird jedoch – wie bereits erwähnt – die hervorragende Desinfektionswirkung erreicht.Furthermore it was found that the setting the pH of the anodic water / electrolyte solution in the electrolysis reactor on the pH range according to the invention no permanent Lowering the pH of the water to be disinfected on this Value causes, due to the relatively acidic pH for many potential applications electrochemical activation, e.g. for drinking water, could be undesirable. This is on the one hand at the very low, for disinfection of Water required metered amount of disinfectant in the form of the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution (e.g. in a dilution from about 1: 300 to 1: 500), depending on the buffering capacity of the water even with very soft waters a pH reduction of at most about -0.2 causes. On the other hand, the pH rises again after some time, with it is suspected that this on the decay of the occasion of the electrochemical activation generated metastable substances, such as Ozone, various radicals, etc. (see also the above reaction equations), is due. Nevertheless, however - like already mentioned - the excellent Disinfection effect achieved.

Überdies läßt sich die Entstehung von Chlorgas gemäß der obigen Reaktionsgleichung (3) auf ein Minimum begrenzen, so daß das Desinfektionsmittel in Form der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung allenfalls einen sehr schwachen Chlorgeruch besitzt, während das desinfizierte Wasser, welchem diese Lösung in der geeigneten Verdünnung zugesetzt worden ist, überhaupt keinen für Chlor typischen Geruch aufweist. Infolge der potentialkontrollierten anodischen Oxidation werden vornehmlich Hypochlorite, wie Natriumhypochlorit (NaClO), metastabile radikalische Verbindungen sowie in geringeren Mengen Chlorwasserstoff anstelle von Chlorgas (Cl2) erzeugt, d.h. das Gleichgewicht der obigen Reaktionsgleichung (4) wird durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung offenbar nach rechts verschoben.Moreover, the formation of chlorine gas according to the above reaction equation (3) can be limited to a minimum, so that the disinfectant in the form of electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution at best has a very weak chlorine odor, while the disinfected water, which this solution in has been added to the appropriate dilution, has no smell characteristic of chlorine at all. As a result of the potential-controlled anodic oxidation, hypochlorites, such as sodium hypochlorite (NaClO), metastable radical compounds and in smaller amounts of hydrogen chloride instead of chlorine gas (Cl 2 ) are produced, ie the balance of the above reaction equation (4) is apparently shifted to the right by the process of the invention ,

Aufgrund der räumlichen Trennung des Anodenraums, in welchem die zu Desinfektionszwecken hoch wirksame, elektrochemisch aktivierte Wasser-/Elektrolytlösung erzeugt wird, von dem Kathodenraum wird eine Vermischung der anläßlich der elektrochemischen Aktivierung im Anodenraum erzeugten Produkte mit den im Kathodenraum erzeugten Produkten und somit die Bildung von zur Desinfektion des Wassers wenig(er) geeigneten Stoffen zu verhindern. Dies kann z.B. durch eine Trennung des Anodenraumes von dem Kathodenraum des Elektrolysereaktors mittels eines Diaphragmas, einer Membran oder dergleichen geschehen, welche(s) elektrisch leitfähig, aber im wesentlichen flüssigkeitsdicht ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang hat sich beispielsweise ein(e) Diaphragma/Membran aus porösem Zirkoniumdioxid (ZrO2) als geeignet erwiesen.Due to the spatial separation of the anode space, in which the disinfectant highly effective, electrochemically activated water / electrolytic solution is generated from the cathode space is a mixing of the products generated during the electrochemical activation in the anode compartment products with the products produced in the cathode compartment and thus the formation of to prevent disinfection of the water little (s) suitable substances. This can be done for example by a separation of the anode space from the cathode space of the electrolysis reactor by means of a diaphragm, a membrane or the like, which (s) is electrically conductive, but substantially liquid-tight. In this context, for example, a diaphragm / membrane of porous zirconia (ZrO 2 ) has been found to be suitable.

Mit "Steuerung des pH-Wertes auf einen Wert im Bereich von 2,5 bis 3,5" ist im Sinne der Erfindung im übrigen gemeint, daß das aus dem von dem Kathodenraum durch ein(e) elektrisch leitfähige(s) Diaphragma/Membran räumlich getrennten Anodenraum des Elektrolysereaktors austretende Lösung – bzw. die elektrochemisch aktivierte, anodische Wasser-/Elektrolytlösung -, einen solchen pH-Wert aufweist, d.h. die Steuerung des pH-Wertes geschieht derart, daß sich dieser pH-Wert am Ende des Reaktors eingestellt hat. Mit "Steuerung" des pH-Wertes ist sowohl eine geeignete, mehr oder minder statische Voreinstellung der Verfahrensparameter als auch insbesondere eine dynamische Regelung der Verfahrensparameter während des Reaktorbetriebs angesprochen.With "control of pH to a value in the range of 2.5 to 3.5 "is meant for the purposes of the invention, that this from the cathode compartment through an electrically conductive (s) Diaphragm / membrane spatially Separate anode compartment of the electrolytic reactor emerging solution - or the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution -, having such a pH, i. the control of the pH happens such that this pH has been set at the end of the reactor. With "control" of the pH is both a suitable, more or less static default the process parameters and in particular a dynamic control the process parameters during the reactor operation addressed.

Der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum läßt sich grundsätzlich auf verschiedene Weise steuern. Während es hierzu z.B. prinzipiell möglich ist, dem zu desinfizierenden Wasser zusätzlich zu dem Elektrolyt eine jeweils geeignete Menge an einer Säure, wie einer Mineralsäu re oder einer organischen Säure, zuzusetzen, ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß der pH-Wert auf den erfindungsgemäßen Wertebereich gesteuert wird, ohne eine solche – zusätzliche – Säure hinzu zu dosieren. Wie aus den obigen, an der Anode stattfindenden Reaktionsgleichungen ersichtlich, werden bei den an der Anode ablaufenden Oxidationsreaktionen vielfach Protonen bzw. H3O+-Ionen erzeugt, welche den pH-Wert folglich herabsetzen. Aus diesem Grund ist es möglich, den pH-Wert allein durch die an der Anode ablaufenden Reaktionen innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches einzustellen, wobei eine Erhöhung des bei der elektrochemischen Aktivierung erzielten Umsatzes an der Anode eine vermehrte Erzeugung von Protonen und folglich einen geringeren pH-Wert ergibt. Der anläßlich der elektrochemischen Aktivierung erhaltene Umsatz kann bei einer vorgegebenen Reaktorgeometrie wiederum dadurch erhöht werden, indem ein erhöhter Stromfluß zwischen den Elektroden eingestellt bzw. indem an die Elektroden eine höhere Spannung angelegt wird (welche einen höheren elektrischen Stromfluß zwischen den Elektroden zur Folge hat), indem die Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Reaktor erhöht wird (bzw. – sofern eine kontinuierliche oder semikontinuierliche Verfahrensführung vorgesehen ist – indem der Volumenstrom der Lösung durch den Reaktor verlangsamt wird), und/oder indem mehr Elektrolytlösung, z.B. mehr Natriumchloridlösung, zudosiert wird, also eine erhöhte Eduktmenge eingesetzt wird.The pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment can basically be controlled in various ways. While it is possible in principle for this purpose, in addition to the electrolyte to be disinfected water in each case a suitable amount of an acid such as a Mineralsäu or an organic acid, is provided in a preferred embodiment, that the pH on the range of values according to the invention is controlled without any additional - to add additional acid. As can be seen from the above reaction equations taking place at the anode, proton or H 3 O + ions are often produced in the oxidation reactions taking place at the anode, which consequently reduce the pH. For this reason, it is possible to control the pH alone to adjust the occurring at the anode reactions within the range of the invention, wherein an increase in the conversion achieved at the anode during the electrochemical activation results in an increased generation of protons and consequently a lower pH. The conversion obtained on the occasion of the electrochemical activation can in turn be increased for a given reactor geometry by adjusting an increased current flow between the electrodes or by applying a higher voltage to the electrodes (which results in a higher electrical current flow between the electrodes), by increasing the residence time of the water / electrolyte solution in the reactor (or, if a continuous or semi-continuous process is provided - by slowing the volume flow of the solution through the reactor), and / or adding more electrolyte solution, eg more sodium chloride solution is, so an increased educt amount is used.

Andererseits ist es aufgrund dieser Abhängigkeit des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung von dem Umsatz des Elektrolyts in dem Anodenraum des Reaktor auch möglich, den pH-wert unmittelbar oder mittelbar zu messen, um auf diese, Weise einen Ist-Wert zu erhalten, welcher – z.B. mittels herkömmlicher steuerungstechnischer Einrichtungen, wie mittels eines PID-Reglers – auf den erfindungsgemäßen Soll- Wert gesteuert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung unmittelbar mittels eines pH-Meters gemessen wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung mittelbar über den zwischen den Elektroden fließenden Strom gemessen wird (z.B. über die zur Erzielung eines solchen Stroms erforderliche Spannung, welche an die Elektroden angelegt werden muß) und/oder daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung mittelbar über die Verweilzeit in dem bzw. – im Falle einer (semi)kontinuierlichen Verfahrensführung – über den Volumenstrom derselben durch den Elektrolysereaktor gemessen wird.on the other hand it is because of this dependence the pH of the Water / electrolyte solution of the conversion of the electrolyte in the anode compartment of the reactor also possible, the To measure pH directly or indirectly to this way to obtain an actual value which - e.g. by means of conventional control equipment, such as by means of a PID controller - on the The target value according to the invention can be controlled can. According to one preferred embodiment The invention is therefore intended that the pH of the water / electrolyte solution directly measured by means of a pH meter. Alternatively or additionally be provided that the pH of the water / electrolyte solution indirectly over the flowing between the electrodes Current is measured (e.g. the voltage required to achieve such a current, which must be applied to the electrodes) and / or that the pH the water / electrolyte solution indirectly via the residence time in or - in the case a (semi) continuous process control - on the flow rate of the same is measured by the electrolysis reactor.

Wie bereits angedeutet, sieht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors durch gesteuertes Zusetzen der entsprechenden Menge an Elektrolytlösung gesteuert wird, d.h. es wird mehr Elektrolytlösung, d.h. mehr Edukt, zugesetzt, wenn der pH-Wert erniedrigt werden muß, um in den erfindungsgemäßen Bereich gesteuert zu werden, während weniger Elektrolytlösung, d.h. weniger Edukt, zugesetzt wird, wenn der pH-Wert erhöht werden muß, um in den erfindungsgemäßen Bereich gesteuert zu werden. Die Zudosierung der entsprechenden Menge an Elektrolytlösung, z.B. Natriumchloridlösung, kann beispielsweise mittels einer Dosierpumpe geschehen, wobei die hierdurch erzeugte Wasser-/Elektrolytlösung vor dem Eintritt in den Elektrolysereaktor vorzugsweise möglichst homogen vermischt wird, um für einen gleichmäßigen Betrieb des Elektrolysereaktors zu sorgen. Als geeignete Mischeinrichtung hat sich insbesondere ein Kugelmischer bewährt, bei welchem die Wasser-/Elektrolytlösung durch eine Kugelschüttung geleitet wird.As already indicated, provides a preferred embodiment of the method according to the invention before that pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolysis reactor by controlled addition the appropriate amount of electrolyte solution is controlled, i. it will more electrolyte solution, i.e. more educt, added when the pH must be lowered to in the range of the invention to be controlled while less electrolyte solution, i.e. less starting material is added when the pH is increased must, um in the range according to the invention to be controlled. The addition of the appropriate amount Electrolyte solution, e.g. Sodium chloride solution, can be done for example by means of a metering pump, wherein the This produced water / electrolyte solution before entering the Electrolysis reactor is preferably mixed as homogeneously as possible, around for a smooth operation of the electrolysis reactor. As a suitable mixing device In particular, a ball mixer has proven in which the water / electrolyte solution by a ballast is directed.

Alternativ oder zusätzlich kann in bevorzugter Ausführung vorgesehen sein, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum durch Steuerung des zwischen den Elektroden fließenden Stromes gesteuert wird, indem z.B. an die Elektroden des Elektrolysereaktors eine geeignete Spannung angelegt wird, welche für einen zur Erzielung des erfindungsgemäßen pH-Wertebereiches erforderlichen Stromfluß sorgt. Ferner ist es alternativ oder zusätzlich möglich, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung indem Anodenraum durch Steuerung der Verweilzeit und/oder des Volumenstroms derselben in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor gesteuert wird. In jedem Fall können ein oder mehrere Parameter im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten bzw. geregelt werden.alternative or additionally can in a preferred embodiment be provided that the pH of the water / electrolyte solution in the anode space by controlling the current flowing between the electrodes is controlled by e.g. to the electrodes of the electrolysis reactor a suitable voltage is applied, which is one for achieving the pH range according to the invention required current flow ensures. Further, it is alternatively or additionally possible that the pH of the water / electrolyte solution by Anode space by controlling the residence time and / or the flow rate of the same in which or by the electrolysis reactor is controlled. In each Case can one or more parameters substantially at a constant value be kept or regulated.

Um einen Elektrolysereaktor mit einer vorgegebenen Reaktorgeometrie in Abhängigkeit des zu desinfizierenden Wassers zu kalibrieren, d.h. um eine Einstellung der für eine Steuerung des pH-Wertes des Wasser-/Elektrolytlösung auf den erfindungsgemäßen Wertebereich erforderlichen Verfahrensparameter vorzunehmen, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens vor, daß zur Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, insbesondere zwischen 2,7 und 3,3, bei einem vorgegebenen Sollstrom zwischen den Elektroden des Elektrolysereaktors eine von der jeweiligen Zusammensetzung des zu desinfizierenden Wassers abhängige Verweilzeit (TV) und/oder eine von der jeweiligen Zusammensetzung des Wassers abhängiger Volumenstrom (V') der Wasser-/Elektrolytlösung in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor ermittelt wird. Dabei sieht eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens vor, daß die Verweilzeit (TV) und/oder der Volumenstrom (V') in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit (κ) und/oder von der Härte (H) des Wassers ermittelt wird. Da insbesondere die Leitfähigkeit des Wassers einen verhältnismäßig großen Einfluß auf die zum Erreichen des erfindungsgemäßen pH-Wertes erforderliche Verweilzeit der Lösung in dem Reaktor bzw. – im Falle einer (semi)kontinuierlichen Verfahrensführung – auf den entsprechenden Volumenstrom durch den Reaktor besitzt, ist es auf diese Weise möglich, zunächst einen für das jeweils zu desinfizierende Wasser zweckmäßige(n) Verweilzeit/Volumenstrom zu ermitteln, wobei zur Ermittlung dieser Abhängigkeit ein geeigneter Strom an die Elektroden des Reaktors angelegt wird, welcher z.B. empirisch ermittelt werden kann und vorzugsweise – wie auch die Menge an zudosierter Elektrolytlösung – konstant gehalten wird. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Verweilzeit bzw. der Volumenstrom anstelle in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des zu desinfizierenden Wassers in Abhängigkeit von der für die elektrische Leitfähigkeit des Wassers repräsentativen Härte des Wassers ermittelt wird, d.h. anstelle der zur Gesamtkonzentration an in dem Wasser enthaltenen Ionen proportionalen Leitfähigkeit des Wassers wird nur dessen Härte, also dessen Konzentration an Calcium- und Magnesiumionen, herangezogen.In order to calibrate an electrolysis reactor with a given reactor geometry as a function of the water to be disinfected, ie to make an adjustment of the process parameters required for controlling the pH of the water / electrolyte solution to the value range according to the invention, provides an advantageous embodiment of the method that for controlling the pH of the water / electrolyte solution in the anode chamber of the electrolysis reactor to a pH of between 2.5 and 3.5, in particular between 2.7 and 3.3, at a predetermined desired current between the electrodes of the electrolysis reactor a is determined by the respective composition of the water to be disinfected dwell time (T V ) and / or depending on the particular composition of the water flow rate (V ') of the water / electrolyte solution in or by the electrolysis reactor is determined. An advantageous embodiment of the method provides that the residence time (T V ) and / or the volume flow (V ') in or through the electrolysis reactor as a function of the conductivity (κ) and / or the hardness (H) of Water is detected. Since, in particular, the conductivity of the water has a relatively great influence on the residence time of the solution in the reactor required for achieving the pH according to the invention or, in the case of a (semi) continuous process, on the corresponding volume flow through the reactor, it is up This way it is possible to first determine a residence time / volume flow which is appropriate for the water to be disinfected, wherein to determine this dependence, a suitable current is applied to the electrodes of the reactor, which, for example, can be determined empirically and preferably - as well as the amount of metered-in electrolyte solution - is kept constant. It can be provided that the residence time or the volume flow is determined instead of depending on the conductivity of the water to be disinfected depending on the representative of the electrical conductivity of the water hardness of the water, ie instead of the total concentration of ions contained in the water proportional conductivity of the water is only the hardness, ie its concentration of calcium and magnesium ions used.

Eine bevorzugte Ausführung sieht in diesem Zusammenhang vor, daß die Verweilzeit (TV) und/oder der Volumenstrom (V') gemäß einer Geradengleichung der Form TV = k1·κ + k2 und/oder V' = k3·H + k4 ermittelt wird, wobei k1, k2, k3 und k4 reaktorspezifische Konstanten sind. Die genannten Geradengleichungen können z.B. auf einfache Weise dadurch ermittelt werden, indem Wässer mit verschiedener Leitfähigkeit bei einer bestimmten Verweilzeit in dem bzw. mit einem bestimmten Volumenstrom durch den Reaktor und unter einer bestimmten – insbesondere konstanten – Zudosierung an Elektrolytlösung und bei einem bestimmten – insbesondere konstanten – Stromfluß zwischen den Elektroden des Elektrolysereaktors elektrochemisch aktiviert werden und dabei der pH-Wert auf den erfindungsgemäßen Wertebereich gesteuert wird, wonach die hierbei für die verschiedenen Wässer erforderlichen Verweilzeiten bzw. Volumenströme in Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers aufgetragen werden und der Reaktor mit einem dementsprechenden Volumenstrom (bzw. Verweilzeit) betrieben wird.A preferred embodiment provides in this context that the residence time (T V ) and / or the volume flow (V ') in accordance with a straight-line equation of the form T V = k 1 · Κ + k 2 and or V '= k 3 · H + k 4 where k 1 , k 2 , k 3 and k 4 are reactor specific constants. The above-mentioned straight-line equations can be determined, for example, in a simple manner by adding waters of different conductivity at a certain residence time in or with a specific volume flow through the reactor and under a certain - in particular constant - metered addition to electrolyte solution and at a certain - in particular constant - Current flow between the electrodes of the electrolysis reactor are electrochemically activated and while the pH is controlled to the value range according to the invention, after which the residence time or volume flows required for the different waters are applied depending on the electrical conductivity of the water and the reactor with a accordingly Volume flow (or residence time) is operated.

In weiterhin bevorzugter Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß zur Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, insbesondere zwischen 2,7 und 3,3, bei einer vorgegebenen Verweilzeit (TV) der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Elektrolysereaktor und/oder bei einem vorgegebenen Volumenstrom (V') der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Elektrolysereaktor ein von der jeweiligen Zusammensetzung des zu desinfizierenden Wassers abhängiger, statischer Sollstrom (Isoll, stat) zwischen den Elektroden ermittelt wird. Auch in diesem Fall ist es von Vorteil, wenn der statische Sollstrom (Isoll, stat) in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit (κ) und/oder von der Härte (H) des Wassers ermittelt wird. Überdies kann wiederum vorzugsweise vorgesehen sein, daß der statische Sollstrom Isoll, stat gemäß einer Geradengleichung der Form Isoll, stat = K1·κ + K2 und/oder Isoll, stat = K3·H + K4 ermittelt wird, wobei K1, K2, K3 und K4 reaktorspezifische Konstanten sind.In a further preferred embodiment of the method according to the invention it is provided that for controlling the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolysis reactor to a pH between 2.5 and 3.5, in particular between 2.7 and 3.3 , for a given residence time (T V ) of the water / electrolyte solution in the electrolysis reactor and / or for a given volume flow (V ') of the water / electrolyte solution through the electrolysis reactor, a static target flow dependent on the particular composition of the water to be disinfected ( I soll, stat ) between the electrodes is determined. Also in this case, it is advantageous if the static nominal current (I soll, stat ) is determined as a function of the conductivity (κ) and / or of the hardness (H) of the water. Moreover, in turn, it may preferably be provided that the static nominal current I soll, stat according to a straight-line equation of the form I should, stat = K 1 · Κ + K 2 and or I should, stat = K 3 · H + K 4 where K 1 , K 2 , K 3 and K 4 are reactor specific constants.

Um zusätzlich zu einer mehr oder minder statischen Steuerung des anodischen Potentials des Elektrolysereaktors der oben genannten Art für eine dynamische Regelung in Abhängigkeit der gegebenenfalls sich über die Zeit verändernden, tatsächlichen Parameter zu sorgen, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß zur Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors (6) auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, insbesondere zwischen 2,7 und 3,3, bei einem vorgegebenen statischen Sollstrom (Isoll, stat) zwischen den Elektroden des Elektrolysereaktors ein von der jeweiligen Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Elektrolysereaktor und/oder von dem jeweiligen Volumenstrom der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Elektrolysereaktor abhängiger, dynamischer Sollstrom (Isoll, dyn) ermittelt wird, so daß die Steuerung des Reaktors zum Zwecke einer Aufrechterhaltung des pH-Wertes der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung im Bereich von 3 in situ in Abhängigkeit der gemessenen tatsächlichen Parameter, wie der Verweilzeit bzw. des Volumenstroms, geschehen kann.In order to provide a more or less static control of the anodic potential of the electrolysis reactor of the type mentioned above for a dynamic control depending on the possibly changing over time, actual parameters, provides a particularly preferred embodiment of the inventive method that for control the pH of the water / electrolyte solution in the anode chamber of the electrolysis reactor (6) to a pH of between 2.5 and 3.5, in particular between 2.7 and 3.3, at a predetermined static nominal current (I soll, Stat ) between the electrodes of the electrolytic reactor is determined by the respective residence time of the water / electrolyte solution in the electrolysis reactor and / or by the respective volume flow of the water / electrolyte solution by the electrolysis reactor dependent dynamic target current (I soll, dyn ), so that the control of the reactor for the purpose of maintaining the pH of the el electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution in the range of 3 in situ depending on the measured actual parameters, such as the residence time or the volume flow, can be done.

Der dynamische Sollstrom (Isoll, dyn) wird vorzugsweise ebenfalls gemäß einer Geradengleichung der Form Isoll, dyn = K5·TV + K6 und/oder Isoll, dyn = K7·V' + K4 ermittelt, wobei K5, K6, K7 und K8 reaktorspezifische Konstanten sind.The dynamic setpoint current (I soll, dyn ) is preferably also in accordance with a straight-line equation of the form I should, dyn = K 5 * T V + K 6 and or I should, dyn = K 7 · V '+ K 4 where K 5 , K 6 , K 7 and K 8 are reactor specific constants.

An die Elektroden des Elektrolysereaktors wird bei einer solchen Steuerung, welche sowohl statische, von dem jeweils eingesetzten Wasser abhängige Einstellkomponenten als auch dynamische, von den tatsächlich gemessenen Parametern abhängige Regelungskomponenten umfaßt, vorzugsweise ein Gesamt-Sollstrom (Isoll, ges) angelegt, welcher aus der Summe des statischen Sollstromes (Isoll, stat) und des dynamischen Sollstromes (Isoll, dyn) gebildet ist: Isoll, ges = Isoll, stat + Isoll, dyn To the electrodes of the electrolysis reactor is preferably in such a control, which includes both static, depending on the particular water used adjusting components and dynamic, dependent on the actual measured parameters control components Total nominal current (I soll, ges ) is applied, which is formed from the sum of the static nominal current (I soll, stat ) and the dynamic nominal current (I soll, dyn ): I should, ges = I should, stat + I should, dyn

Wie bereits erwähnt, wird die Menge an zudosierter Elektrolytlösung sowohl hinsichtlich der Voreinstellung des Reaktors als auch während des Betriebs im wesentlichen konstant gehalten, wobei der Reaktor z.B. stets in seinem optimalen Betriebszustand mit einem bestimmten Volumenstrom an Wasser (bzw. mit einer bestimmten Verweilzeit des Wassers in dem Reaktor) gefahren werden kann und z.B. im Falle einer Desinfektion von Wasser mit Spitzenlasten großen Bedarfs und Ruhezeiten geringen Bedarfs vorgesehen sein kann, den Reaktor einerseits von Zeit zu Zeit abzuschalten (z.B. während Ruhezeiten) und andererseits einen Speicher für die produzierte elektrochemisch aktivierte, anodische Wasser-/Elektrolytlösung bereitzustellen, um Spitzenlasten zu überbrücken.As already mentioned, is the amount of added electrolyte solution both in terms of default of the reactor as well as during the operation is kept substantially constant, the reactor e.g. always in its optimal operating condition with a specific one Volume flow of water (or with a certain residence time of the water in the reactor) and e.g. in case of disinfection of water with peak loads of great needs and rest periods low demand can be provided, the reactor on the one hand of Time to time shut down (e.g., during rest periods) and on the other hand a memory for to provide the produced electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution, to bridge peak loads.

Ein besonderer Vorteil der dynamischen Regelungskomponente der erfindungsgemäßen Steuerung besteht darin, daß in dem Fall, wenn die gemessene Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung und/oder der gemessene Volumenstrom derselben in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor absinkt, bei einem solchen gemessenen Abfall dieser Verweilzeit und/oder dieses Volumenstroms der zwischen den Elektroden fließende Gesamtstrom (Isoll, ges) kurzzeitig aufgrund des dynamischen Anteils (Isoll, dyn) ebenfalls abgesenkt werden kann. Es wurde festgestellt, daß sich insbesondere im Falle eines kontinuierlichen Betriebs der elektrochemischen Aktivierung Gasbläschen bilden können, wie insbesondere aus dem zu desinfizierenden Wasser ausgasender Sauerstoff sowie Chlorgas, wodurch der bei der elektrochemischen Aktivierung erzielte Umsatz beeinträchtigt wird und folglich auch der pH-Wert ansteigt und wobei ferner eine Verminderung des Volumenstroms durch den Reaktor detektierbar ist. Um dem entgegenzuwirken, hat sich insbesondere eine kurzzeitige Erniedrigung des zwischen den Elektroden des Elektrolysereaktors fließenden Stromes als vorteilhaft erwiesen, was durch den dynamischen Anteil des Sollstroms möglich ist. Eine solche Maßnahme der dynamischen Steuerung bzw. Regelung kann ferner auch unabhängig von der erfindungsgemäß vorgesehenen statischen Steuerung des pH-Wertes des Wasser-/Elektrolytlösung in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit bzw. von der Härte des Wassers zweckmäßig sein, um eine Bildung von Gasbläschen in dem Elektrolysereaktor, welche offenbar auf eine Art labiles Gleichgewicht zurückzuführen ist, zu beseitigen und wieder zu einem für eine einwandfreie Desinfektion des Wassers geeigneten Betrieb der elektrochemischen Aktivierung zurückzukehren.A particular advantage of the dynamic control component of the control according to the invention is that in the case when the measured residence time of the water / electrolytic solution and / or the measured volume flow of the same sinks in or through the electrolysis reactor, at such a measured drop of this residence time and / or this volume flow of the total current flowing between the electrodes (I soll, ges ) can also be lowered for a short time due to the dynamic component (I soll, dyn ). It has been found that, in particular in the case of continuous operation of the electrochemical activation gas bubbles can form, in particular from ausgasender to be disinfected water oxygen and chlorine gas, whereby the conversion achieved in the electrochemical activation is impaired and consequently the pH increases and further wherein a reduction of the volume flow through the reactor is detectable. In order to counteract this, in particular a short-term reduction of the current flowing between the electrodes of the electrolysis reactor has proved to be advantageous, which is possible due to the dynamic portion of the desired current. Such a measure of the dynamic control or regulation can also be appropriate independently of the inventively provided static control of the pH of the water / electrolyte solution depending on the conductivity or the hardness of the water to a formation of gas bubbles in the Electrolysis reactor, which is apparently due to a kind of labile balance to eliminate and return to a suitable for proper disinfection of the water operation of the electrochemical activation.

Wie bereits erwähnt, kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß die Elektrolytlösung in Form einer – insbesondere im wesentlichen gesättigten – Natriumchloridlösung zugesetzt wird. Indes sind auch andere Elektrolytlösungen denkbar, wobei sich – auch aufgrund ihrer äußerst hohen Löslichkeit in Wasser – insbesondere Neutralsalze mit einem Alkalimetallkation, vorzugsweise aus der Gruppe Natrium (Na) und Kalium (K), und mit einem Halogenanion, vorzugsweise aus der Gruppe Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Jod (I), als zweckmäßig erwiesen haben.As already mentioned, may preferably be provided that the electrolyte solution in Form one - in particular Substantially saturated - added sodium chloride solution. However, other electrolyte solutions are conceivable, with - also due their extremely high solubility in water - in particular Neutral salts with an alkali metal cation, preferably from the Sodium (Na) and potassium (K), and with a halogen anion, preferably from the group fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) and Iodine (I) proved to be expedient to have.

Wie bereits angedeutet, kann es nicht nur im Hinblick auf die Herstellung des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels selbst, sondern auch im Falle einer Desinfektion von Wasser von Vorteil sein, ausschließlich die in dem Anodenraum erzeugte, elektrochemisch aktivierte Wasser-/Elektrolytlösung zur Desinfektion des Wassers zu verwenden und die zur Desinfektion weniger geeignete, in dem Kathodenraum erzeugte Lösung zu verwerfen.As As already indicated, it can not be just in terms of manufacturing the disinfectant of the invention itself, but also in the case of disinfecting water from Be an advantage, exclusively the generated in the anode compartment, electrochemically activated water / electrolyte solution for disinfection of water and less suitable for disinfection, in the cathode compartment generated solution to reject.

Ferner kann es bei der Desinfektion von Wasser insbesondere günstig sein, wenn aus dem zu desinfizierenden Wasser ein Teilstrom abgezweigt, der Teilstrom elektrochemisch aktiviert und zumindest (oder ausschließlich) der in dem Anodenraum elektrochemisch aktivierte Teilstrom dem zu desinfizierenden Wasser als Desinfektionsmittel zugesetzt wird, wobei dieses Desinfektionsmittel – wie bereits erwähnt – je nach Anwendungsfall z.B. in einer Verdünnung von etwa 1:200 bis etwa 1:500 dem zu desinfizierenden Wasser wieder zugesetzt wird.Further it may be particularly beneficial in the disinfection of water, if a partial flow diverted from the water to be disinfected, the Partial flow electrochemically activated and at least (or exclusively) the in the anode compartment electrochemically activated partial flow to be disinfected Water is added as a disinfectant, said disinfectant - as already mentioned - depending on Use case e.g. at a dilution of about 1: 200 to about 1: 500 is added to the water to be disinfected again.

Schließlich ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Durchführung geeignet, wobei ein Teilstrom des zu desinfizierenden Wassers bzw. das zur Herstellung des Desinfektionsmittels in Form der in erfindungsgemäßer Weise elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung (semi)kontinu ierlich durch den Elektrolysereaktor hindurch geleitet wird.Finally is the inventive method especially suitable for continuous or semi-continuous implementation, a partial flow of the water to be disinfected or the Production of the disinfectant in the form of the invention electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution (semi) continuous passed through the electrolysis reactor.

Die Erfindung betrifft ferner ein Desinfektionsmittel in Form einer auf die erfindungsgemäße Weise hergestellten, elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung. Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lösung kann als Desinfektionsmittel z.B. überall dort zum Einsatz gelangen, wo eine einwandfreie Desinfektion von Wasser, insbesondere auch unter Einhaltung der Trinkwasserverordnung, erforderlich ist, wie zur Desinfektion der kommunalen Wasserversorgung oder der Wasserversorgung von Krankenhäusern, Schulen, Pflegeheimen, Gewerbebetrieben, Hotels oder anderen gastronomischen Betrieben und Sportvereinen (z.B. zur Zudosierung in das Wasser der sanitären Anlagen), Bahnhöfen, Flughäfen, Großküchen, zur Desinfektion von Schwimmbadwasser oder Regenwasser (z.B. zur Beigabe bei der Regenwasseraufbereitung) bzw. zum Zusatz in Wasservorratstanks beliebiger Art, für Entsalzungsanlagen, wie Meerwasserentsalzungsanlagen auf Schiffen oder auf dem Binnenland, zur Verhinderung der Verschleppung von Keimen im Wasser von Textilwaschmaschinen, zur schnellen Entfärbung von Färbereiabwässern, für praktisch beliebige Industrie(ab)wässer, wie zur Beimischung in Kühlwasser (beispielsweise für Dreh-, Fräs-, Bohr-, Schneide- oder andere Werkzeugmaschinen), für Klimaanlagen und Luftbefeuchtungssysteme, für Osmoseanlagen, als Zusatz zu dem Wasser zum Anmachen von Beton und Zement, als Zusatz zu dem Wasser bei der Herstellung elektronischer Bauelemente und Schaltungen, als Zugabe in das Wasser von Schnittblumen, zur Zudosierung in das Tränke- und Abwasser von Tierhaltungsbetrieben und Schlachthöfen bzw. zur Desinfektion von in diesem Zusammenhang eingesetzten Vorrichtungen, wie Brutmaschinen, Melkmaschinen und dergleichen, etc. In allen Fällen wird zur akuten Desinfektion oder während des normalen Betriebs eine zuverlässige Desinfektion erreicht und wird die unerwünschte Bildung von Algen und/oder Schlämmen verhindert. Das Desinfektionsmittel kann entweder in im wesentlichen reiner Form oder – insbesondere bei der Wasseraufbereitung – in Form einer Verdünnung von bis zu etwa 1:500, vorzugsweise bis zu etwa 1:400, Anteilen eines Verdünnungsmittels, wie Wasser, eingesetzt werden, wobei sich im Falle der Wasseraufbereitung z.B. eine Verdünnung im Bereich von etwa 1:400 in vielen Fällen als zweckmäßig erwiesen hat.The invention further relates to a disinfectant in the form of an electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution prepared in the manner according to the invention. The solution prepared according to the method according to the invention can be used as a disinfectant, for example everywhere where a perfect disinfection of water, especially in compliance with the Drinking Water Ordinance is required, such as for disinfection of municipal water supply or water supply to hospitals, schools, nursing homes, Commercial enterprises, hotels or other catering establishments and sports clubs (eg for dosing into the water of the sanitary facilities), railway stations, airports, canteen kitchens, for disinfecting swimming pool water or Re for desalination plants, such as seawater desalination plants on ships or inland, to prevent the carryover of germs in the water of textile washing machines, for fast discoloration of dyeing effluents, for virtually any Industrial (ab) water, such as for admixing with cooling water (for example for lathes, milling, drilling, cutting or other machine tools), for air conditioning and humidification systems, for osmosis plants, as an additive to the water for mixing in concrete and cement, as an additive to the water in the manufacture of electronic components and circuits, as an addition to the water of cut flowers, for metering into the drinking and waste water of livestock farms and slaughterhouses or for disinfecting devices used in this context, such as incubators, milking machines and the like , etc. In all Cases for acute disinfection or during normal operation, a reliable disinfection is achieved and the unwanted formation of algae and / or sludge is prevented. The disinfectant may be used either in substantially pure form or, in particular in water treatment, in the form of a dilution of up to about 1: 500, preferably up to about 1: 400, proportions of a diluent, such as water, in which case the water treatment, for example, a dilution in the range of about 1: 400 has proven in many cases to be useful.

Das Desinfektionsmittel in Form der erfindungsgemäß elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung kann darüber hinaus – ebenfalls z.B. in reiner Form oder insbesondere in Form einer jeweils geeigneten Verdünnung – zur Desinfektion von Lebensmitteln, wie Getreide oder Mehl, Gewürze, Obst, Gemüse, Speiseeis und als Kühlmittel dienendes Eis, z.B. bei der Lagerung von Fleisch, Fischen und Meeresfrüchten anläßlich Transport und Verkauf, Tierprodukten und dergleichen, verwendet werden, wobei eine einwandfreie Abtötung von Keimen, wie Fäulnisbakterien etc., und somit bei einer sehr guten Gesundheitsverträglichkeit eine längere Lagerbeständigkeit erzielt wird.The Disinfectants in the form of electrochemically activated according to the invention, anodic water / electrolyte solution can over it out - too e.g. in pure form or in particular in the form of a respectively suitable Dilution - for disinfection of foods such as cereals or flour, spices, fruits, vegetables, ice cream and as a coolant serving ice, e.g. in the storage of meat, fish and seafood during transport and sales, animal products and the like, wherein a perfect kill of germs, such as putrefactive bacteria etc., and thus with a very good health compatibility one longer Shelf Life is achieved.

Des weiteren ist eine Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Desinfektionsmittels zur Desinfektion von Saatgut geeignet, wobei es z.B. als Silage- und Konservierungsmittel bei der Einlagerung von Saatgut und Getreide in Silos eingesetzt werden kann.Of Another is a use of a disinfectant according to the invention for Disinfecting seeds, e.g. as silage and Preservative in the storage of seeds and cereals can be used in silos.

Ein weiteres bevorzugtes Einsatzgebiet eines solchen Desinfektionsmittels besteht in der Desinfektion von Verpackungsbehältern und Verpackungen, insbesondere für hygienische Produkte, wie Lebensmittel, Pharmazeutika, sterile Gegenstände (wie Spritzen, Operationsbesteck etc.) und dergleichen.One Another preferred application of such a disinfectant consists in the disinfection of packaging containers and packaging, in particular for hygienic Products, such as food, pharmaceuticals, sterile items (such as syringes, Surgical instruments, etc.) and the like.

Überdies kann eine Verwendung eines solchen Desinfektionsmittels für Reaktionsmedien zur Durchführung von Lösungsmittel- und Emulsionspolymerisationen günstig sein, wobei der Einsatz von hierfür erforderlichen Emulgatoren verringert wird und die Polymerisationsrate überraschenderweise gesteigert werden kann, wie es sich bei einem Experiment anläßlich der Herstellung von Divinylstyrolkautschuk gezeigt hat.moreover may be a use of such a disinfectant for reaction media to carry out of solvent and emulsion polymerizations favorable be, with the use of emulsifiers required for this purpose is reduced and the polymerization rate surprisingly increased can be, as it is in an experiment on the occasion of Production of Divinylstyrolkautschuk has shown.

Ferner besteht ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet eines solchen Desinfektionsmittels als Additiv für insbesondere wasserlösliche Farben, Lacke und Pigmente, welchen eine biocide Wirkung verliehen werden kann, sowie als Additiv für Kühl- und Schmiermittel, z.B. für industrielle Kühlkreisläufe oder für technische Schmiermittel auf der Basis von Wasser, Öl oder Fett.Further There is another preferred field of application of such Disinfectant as an additive for in particular water-soluble paints, varnishes and pigments which can be given a biocidal effect, as well as an additive for Cold and Lubricant, e.g. For industrial cooling circuits or for technical Lubricant based on water, oil or grease.

Schließlich kann ein solches Desinfektionsmittels auch als Additiv für Treib- und Kraftstoffe, wie Heizöl, Benzin, Kerosin und dergleichen, verwendet werden.Finally, can such a disinfectant also as an additive for propellant and fuels, such as fuel oil, Gasoline, kerosene and the like.

In allen Fällen kann das Desinfektionsmittel in Form der in erfindungsgemäßer Weise elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung bei geeigneter Lagerung (insbesondere im wesentlichen unter Sauerstoffabschluß) problemlos bis zu etwa sechs Monaten auf Vorrat gehalten werden.In all cases can the disinfectant in the form of in accordance with the invention electrochemically activated anodic water / electrolyte solution suitable storage (especially substantially under oxygen) problem-free be kept in stock for up to about six months.

Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Aufbereitung bzw. Desinfektion von Trinkwasser unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei sei darauf hingewiesen, daß die Herstellung der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung in reiner oder andersartig verdünnter Form in einem identischen Elektrolysereaktor geschehen kann. In den Zeichnungen zeigen:below is the inventive method based on an embodiment a process for the treatment or disinfection of drinking water explained in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the Preparation of electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution in pure or otherwise diluted Form can happen in an identical electrolysis reactor. In show the drawings:

1 ein schematisches Fließbild eines Verfahrens zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA); 1 a schematic flow diagram of a method for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA);

2 eine geschnitten dargestellte Detailansicht des Elektrolysereaktors gemäß 1; und 2 a detailed view shown in section of the electrolysis reactor according to 1 ; and

3 eine geschnitten dargestellte Detailansicht des Mischers gemäß 1. 3 a detailed view shown in section of the mixer according to 1 ,

Die in 1 schematisch dargestellte, zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) unter potentialkontrollierter anodischer Oxidation (PAO) umfaßt eine Hauptwasserleitung 1, in welcher das zu desinfizierende Wasser gefördert wird. Die Hauptwasserleitung 1 kann beispielsweise von einer Zulaufleitung der Wasserversorgung eines Krankenhauses, eines Gewerbebetriebs, eines Hotels oder eines anderen gastronomischen Betriebs, von der Umwälzleitung eines Swimmingpools oder dergleichen gebildet sein. An die Hauptwasserleitung 1 ist eine Abzweigleitung 2 angeschlossen, welche mit einem Ventil 3, insbesondere in Form eines Steuerventils, sowie mit einem Filter 4, insbesondere in Form eines Feinfilters mit einer Lochweite von beispielsweise etwa 80 bis 100 μm, ausgestattet ist und über einen weiter unten unter Bezugnahme auf 3 näher erläuterten Mischer 5 in einen ebenfalls weiter unten unter Bezugnahme auf 2 näher beschriebenen Elektrolysereaktor 6 mündet. Über die Abzweigleitung 2 ist somit ein mittels des Steuerventils 3 steuerbarer Teilstrom des in der Hauptwasserleitung 1 geförderten Wassers in den Elektroly sereaktor 6 überführbar, wobei z.B. ein Teilstrom des in der Hauptwasserleitung 1 geförderten Wassers in der Größenordnung von 1/200 über die Abzweigleitung 2 abgezweigt wird.In the 1 schematically illustrated, suitable for continuous or semi-continuous implementation of a method according to the invention for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA) under potential Controlled Anodic Oxidation (PAO) includes a main water line 1 in which the water to be disinfected is conveyed. The main water pipe 1 For example, it can be formed by a supply line of the water supply of a hospital, a business enterprise, a hotel or another gastronomic enterprise, by the circulation line of a swimming pool or the like. To the main water pipe 1 is a branch line 2 connected, which with a valve 3 , in particular in the form of a control valve, and with a filter 4 , in particular in the form of a fine filter having a hole width of, for example, about 80 to 100 microns, and over one below with reference to 3 explained in more detail mixer 5 in an also below with reference to 2 closer described electrolysis reactor 6 empties. About the branch line 2 is thus a means of the control valve 3 controllable partial flow of the main water line 1 subsidized water in the electrolyzer sereaktor 6 convertible, for example, a partial flow of the main water line 1 transported water in the order of 1/200 via the branch line 2 is branched off.

Der Mischer 5 steht zulaufseitig einerseits mit der Abzweigleitung 2, andererseits mit einem Reservoir 7 zur Aufnahme einer Elektrolytlösung, z.B. einer im wesentlichen gesättigten Natriumchloridlösung, in Verbindung, welche in dem Mischer 5 möglichst homogen miteinander vermischt werden und über eine gemeinsame, ablaufseitige Leitung 8 des Mischers 5 in den Elektrolysereaktor 6 gelangen. Die von dem Reservoir 7 in den Mischer 5 führende Leitung 9 ist ferner mit einer in 1 nicht dargestellten Dosierpumpe ausgestattet, um dem in der Abzweigleitung 2 geförderten Wasser eine definierte Menge an Elektrolytlösung zuzusetzen. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich, ist der Mischer 5 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Kugelmischer gebildet, welcher eine konstant gleichmäßige Durchmischung des Wassers mit der Elektrolytlösung sicherstellt. Er umfaßt im wesentlichen einen etwa zylindrischen Behälter 51, an dessen entgegengesetzten Enden die Zuläufe 2, 9 bzw. der Ablauf 8 angeschlossen sind und in welchem eine Schüttung aus in 3 exemplarisch angedeuteten Kugeln 52 oder anderem Schüttgut angeordnet ist, durch welches das Wasser und die Elektrolytlösung hindurch fließen, wobei die Kugeln 52 in Schwingungen angeregt werden und dabei eine sehr homogene Durchmischung von Wasser/Elektrolytlösung gewährleisten.The mixer 5 is on the inlet side on the one hand with the branch line 2 on the other hand with a reservoir 7 for receiving an electrolyte solution, for example a substantially saturated sodium chloride solution, in association, which in the mixer 5 be mixed as homogeneously as possible and on a common, drain-side line 8th of the mixer 5 in the electrolysis reactor 6 reach. The one from the reservoir 7 in the mixer 5 leading line 9 is further with an in 1 Not shown dosing pump equipped to the in the branch line 2 supplied water to add a defined amount of electrolyte solution. As in particular from 3 it can be seen, is the mixer 5 formed in the present embodiment of a ball mixer, which ensures a constant uniform mixing of the water with the electrolyte solution. It essentially comprises an approximately cylindrical container 51 , at the opposite ends of the inlets 2 . 9 or the process 8th are connected and in which a bed of in 3 exemplary indicated spheres 52 or other bulk material through which the water and the electrolyte solution flow therethrough, the balls 52 be excited into vibrations and thereby ensure a very homogeneous mixing of water / electrolyte solution.

Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, umfaßt der Elektrolysereaktor 6 eine Anode 61, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. von einem mit katalytisch wirksamem Rutheniumdioxid (RuO2) beschichteten Hohlrohr aus Titan gebildet ist und an welches endseitig über ein Außen gewinde 61a der Pluspol einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle anschließbar ist. Der Elektrolysereaktor 6 umfaßt des weiteren eine Kathode 62, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls von einem Hohlrohr gebildet ist, innerhalb dessen die Anode 61 koaxial angeordnet ist. Die Kathode 62 ist mittels z.B. sie außenseitig umgreifender Klemmen (nicht dargestellt) an den Minuspol der nicht näher weitergegebenen Spannungsquelle anschließbar. Koaxial zu der Anode 61 sowie zu der Kathode 62 und zwischen diesen ist ein mittels Dichtringen 63 abgedichtetes, rohrförmiges Diaphragma 64 angeordnet, welches den zwischen der Anode 61 und der Kathode 62 befindlichen, ringförmigen Reaktionsraum in einen Anodenraum und in einen Kathodenraum abtrennt. Das Diaphragma 64 verhindert eine Vermischung der im Anodenraum und Kathodenraum befindlichen Flüssigkeit und läßt jedoch einen Stromfluß zu, welcher insbesondere für die Migration von Ionen keinen großen Widerstand darstellt. Das Diaphragma 64 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. aus porösem Zirkoniumdioxid (ZrO2) gebildet.How the particular 2 it can be seen, includes the electrolysis reactor 6 an anode 61 Which coated with from one catalytically active ruthenium dioxide (RuO 2) in the present embodiment, for example, a hollow pipe made of titanium is formed and to which the end of an external thread 61a the positive pole of a voltage source not shown can be connected. The electrolysis reactor 6 further comprises a cathode 62 which is also formed in the present embodiment by a hollow tube, within which the anode 61 is arranged coaxially. The cathode 62 is connected by means such as they enclosing the outside terminals (not shown) to the negative terminal of the not further transmitted voltage source. Coaxial to the anode 61 as well as to the cathode 62 and between these is one by means of sealing rings 63 sealed, tubular diaphragm 64 arranged, which between the anode 61 and the cathode 62 located annular reaction space in an anode compartment and separated into a cathode compartment. The diaphragm 64 prevents mixing of the liquid located in the anode compartment and cathode compartment, but allows a flow of current which, in particular, does not represent a great resistance for the migration of ions. The diaphragm 64 is formed in the present embodiment, for example, of porous zirconia (ZrO 2 ).

Der Elektrolysereaktor 6 besitzt ferner zwei Einlässe 65a, 65b, über welche die aus dem Mischer 5 über die Leitung 8 austretende Wasser-/Elektrolytlösung in den Reaktionsraum des Reaktors 6, d.h. in dessen Anodenraum und in dessen von diesem durch das Diaphragma 64 räumlich getrennten Kathodenraum, eingespeist wird. Ein hierfür vorgesehener, z.B. etwa T-förmiger Abzweig ist in 1 nicht gezeigt. Wie wiederum insbesondere aus 3 und überdies aus 1 ersichtlich, weist der Elektrolysereaktor 6 ferner zwei Auslässe 66a, 66b auf, über welche die Wasser-/Elektrolytlösung nach der chemischen Aktivierung in dem Reaktor 6 aus diesem abführbar ist. Während der Auslaß 66a zum Abführen der elektrochemisch aktivierten Wasser-/Elektrolytlösung aus dem Anodenraum des Reaktors 6 – d.h. zum Abführen des sogenannten "Anolyts" – dient, dient der Auslaß 66b zum Ab führen aus dem Kathodenraum – d.h. zum Abführen des sogenannten "Katholyts". Ferner kann vorgesehen sein, daß beim Anfahren des Elektrolysereaktors 6 über einen bestimmten Zeitraum auch der "Anolyt", d.h. die elektrochemisch aktivierte, anodische Wasser-/Elektrolytlösung, verworfen wird, um anfängliche Qualitätsbeeinträchtigungen, so lange der Elektrolysereaktor 6 noch nicht seinen gewünschten Betriebszustand erreicht hat, auszuschließen.The electrolysis reactor 6 also has two inlets 65a . 65b over which the from the mixer 5 over the line 8th leaking water / electrolyte solution in the reaction space of the reactor 6 , ie in its anode space and in the latter of this through the diaphragm 64 spatially separated cathode space, is fed. A designated, for example, about T-shaped branch is in 1 Not shown. Again, in particular 3 and moreover 1 can be seen, the electrolysis reactor 6 furthermore two outlets 66a . 66b on which the water / electrolytic solution after chemical activation in the reactor 6 is deducible from this. During the outlet 66a for discharging the electrochemically activated water / electrolyte solution from the anode compartment of the reactor 6 - ie for discharging the so-called "anolyte" - is used, the outlet serves 66b for Ab lead from the cathode compartment - ie for discharging the so-called "catholyte". Furthermore, it can be provided that when starting the electrolysis reactor 6 Over a period of time, the "anolyte", ie, the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution, is also discarded for initial quality degradation as long as the electrolysis reactor 6 has not yet reached its desired operating state, exclude.

Nachfolgend sind die geometrischen Abmessungen des vorliegend eingesetzten Elektrolysereaktors 6 in Form einer Auflistung wiedergegeben:
Länge des Kathodenraumes: 18,5 cm;
Volumen des Kathodenraumes: 10 ml;
Fläche der Kathode: 92,4 cm2;
Länge des Anodenraumes: 21,0 cm;
Volumen des Anodenraumes: 7 ml;
Fläche der Anode: 52,7 cm2;
Abstand zwischen Kathode und Anode: ca. 3 mm (einschließlich Diaphragma).
Below are the geometric dimensions of the electrolysis reactor used here 6 in the form of a list:
Length of the cathode compartment: 18.5 cm;
Volume of the cathode compartment: 10 ml;
Area of the cathode: 92.4 cm 2 ;
Length of the anode compartment: 21.0 cm;
Volume of the anode compartment: 7 ml;
Area of the anode: 52.7 cm 2 ;
Distance between cathode and anode: approx. 3 mm (including diaphragm).

Der Elektrolysereaktor 6 wird z.B. mit einem Wasserdurchsatz von 60 bis 140 l/h betrieben, wobei selbstverständlich auch größere Durchsätze möglich sind, indem größere Reaktoren und/oder mehrere, parallel geschaltete Reaktoren eingesetzt werden. Vorzugsweise fährt der Elektrolysereaktor 6 stets unter Vollast, wobei er bedarfsweise abgeschaltet werden kann und Spitzenlasten über einen weiter unten noch näher erläuterten Speichertank für die elektrochemisch aktivierte, anodische Wasser-/Elektrolytlösung abgefangen werden können.The electrolysis reactor 6 is operated, for example, with a water flow rate of 60 to 140 l / h, of course, larger throughputs are possible by larger reactors and / or more, parallel reactors are used. Preferably, the electrolysis reactor is running 6 always at full load, where it can be switched off as needed and peak loads can be intercepted by a further explained below storage tank for the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution.

Wie wiederum aus 1 ersichtlich, mündet der Auslaß 66b aus dem Kathodenraum des Elektrolysereaktors 6 in einen Gasabscheider 10, aus welchem das Abgas über eine optional vorgesehene Abgasleitung 11 abgeführt wird, während der Katholyt selbst, d.h. die aus dem Kathodenraum des Elektrolysereaktors 6 abgeführte Wasser-/Elektrolytlösung, über eine Leitung 12, z.B. in die Kanalisation eines kommunalen Abwassersystems, abgeführt wird. Der Auslaß 66a aus dem Anodenraum des Elektrolysereaktors 6 mündet in einen Speichertank 13, aus welchem der Anolyt über eine Leitung 14 der Hauptwasserleitung 1 zugesetzt werden kann, was beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Bypaßleitung 15 geschieht, welche durch jeweils ein stromab bzw. stromauf der Anschlußstelle der Leitung 14 in die Bypaßleitung 15 mittels je eines Steuerventils 16, 17 auf- und zusteuerbar ist. Ein weiteres Steuerventil 18 ist in dem von der Bypaßleitung 15 überbrückten Abschnitt der Hauptwasserleitung 1 angeordnet. In der den Speichertank 13 mit der Bypaßleitung 15 der Hauptwasserleitung 1 verbindenden Leitung 14 ist ferner eine Dosierpumpe 19 vorgesehen, welche zum gesteuerten Zudosieren des Anolyts aus dem Speichertank 13 in die Hauptwasserleitung 1 dient. Eine Abgasleitung 20 mündet aus dem Speichertank 20 in die Abgasleitung 11 aus dem Gasabscheider 10. Die Funktion der Bypaßleitung 15, welcher das Desinfektionsmittel zugesetzt wird, besteht darin, daß im Normalbetrieb der gesamte, in der Hauptwasserleitung 1 geführte Wasserstrom über die Bypaßleitung 15 geführt und mit dem Desinfektionsmittel beaufschlagt werden kann. Zu Wartungs- und Installationszwecken kann die Bypaßleitung 15 indes von der Hauptwasserleitung 1 über die Ventile 16, 17 abgetrennt werden.As turn out 1 can be seen, the outlet opens 66b from the cathode compartment of the electrolysis reactor 6 in a gas separator 10 , from which the exhaust gas via an optionally provided exhaust pipe 11 is discharged while the catholyte itself, ie from the cathode compartment of the electrolysis reactor 6 discharged water / electrolyte solution, via a line 12 , eg in the sewage system of a municipal sewage system, is discharged. The outlet 66a from the anode compartment of the electrolysis reactor 6 flows into a storage tank 13 , from which the anolyte via a line 14 the main water pipe 1 can be added, which in the present embodiment via a bypass line 15 happening, which in each case by a downstream or upstream of the junction of the line 14 in the bypass line 15 by means of a control valve 16 . 17 is on and zuusteuerbar. Another control valve 18 is in the from the bypass line 15 bridged section of the main water line 1 arranged. In the storage tank 13 with the bypass line 15 the main water pipe 1 connecting line 14 is also a metering pump 19 provided, which for the controlled metered addition of the anolyte from the storage tank 13 in the main water pipe 1 serves. An exhaust pipe 20 flows out of the storage tank 20 in the exhaust pipe 11 from the gas separator 10 , The function of the bypass line 15 , to which the disinfectant is added, is that in the normal operation of the entire, in the main water line 1 guided water flow via the bypass line 15 can be guided and acted upon with the disinfectant. For maintenance and installation purposes, the bypass line 15 however, from the main water line 1 over the valves 16 . 17 be separated.

Der Elektrolysereaktor 6 ist des weiteren mit einer in 1 nicht näher wiedergegebenen, steuerbaren Spannungsquelle ausgestattet, um zwischen der Anode 61 und der Kathode 62 (2) den von einem Amperemeter (nicht gezeigt) gemessenen, gewünschten Stromfluß zu steuern. Er weist ferner ei nen z.B. in dem Auslaß 66a für den Anolyt angeordneten pH-Meter (ebenfalls nicht gezeigt) auf, welcher alternativ beispielsweise auch in dem Speichertank 13 vorgesehen sein kann. Eine z.B. in den Reaktor 6 integrierte, steuerbare Pumpe (ebenfalls nicht gezeigt) dient zur steuerbaren Förderung der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Elektrolysereaktor hindurch, wobei die Pumpe den Volumenstrom und folglich die Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Reaktor 6 steuert. Eine ebenfalls nicht näher wiedergegebenen Steuereinrichtung, z.B. in Form einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit, ist zur Steuerung der genannten Parameter derart eingerichtet, um in dem aus dem Anodenraum der Reaktors 2 über den Auslaß 66a austretenden Anolyt einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, vorzugsweise im Bereich von etwa 3,0, aufrechtzuerhalten, was beispielsweise mittels PID-Reglern geschehen kann.The electrolysis reactor 6 is further with a in 1 unspecified reproduced, controllable voltage source to between the anode 61 and the cathode 62 ( 2 ) to control the desired current flow measured by an ammeter (not shown). He also has egg nen eg in the outlet 66a for the anolyte arranged pH meter (also not shown), which alternatively, for example, in the storage tank 13 can be provided. For example, in the reactor 6 integrated controllable pump (also not shown) serves to controllably deliver the water / electrolyte solution through the electrolytic reactor, the pump controlling the volume flow and thus the residence time of the water / electrolyte solution in the reactor 6 controls. A likewise not shown reproduced control device, for example in the form of an electronic data processing unit, is arranged to control said parameters so as to be in the from the anode chamber of the reactor 2 over the outlet 66a exiting anolyte to maintain a pH between 2.5 and 3.5, preferably in the range of about 3.0, which can be done for example by means of PID controllers.

Zur Reinigung des Elektrolysereaktors 6 ist ferner ein Speicher 21 zur Aufnahme von Reinigungsflüssigkeit, z.B. Essigsäure oder dergleichen, sowie – optional – ein Speicher 22 zur Aufnahme von verbrauchter Reinigungsflüssigkeit vorgesehen, wobei eine von dem Speicher 21 in den Reaktor 6 führende Zuleitung 23 mit den Einlässen 65a, 65b des Reaktors 6 (vgl. 2) sowie eine aus dem Reaktor 6 in den Speicher 22 führende Ableitung 24 mit den Auslässen 66a, 66b des Reaktors 6 (vgl. 2) bedarfsweise koppelbar ist, um den Reaktor 6, d.h. sowohl dessen Kathodenraum als auch insbesondere dessen Anodenraum zu spülen. Alternativ kann die Reinigungslösung insbesondere im Falle von Essigsäure auch direkt in ein z.B. kommunales Abwassersystem eingespeist werden.For cleaning the electrolysis reactor 6 is also a memory 21 for receiving cleaning liquid, for example acetic acid or the like, and - optionally - a memory 22 provided for receiving spent cleaning liquid, wherein one of the memory 21 in the reactor 6 leading supply line 23 with the inlets 65a . 65b of the reactor 6 (see. 2 ) as well as one from the reactor 6 in the store 22 leading derivative 24 with the outlets 66a . 66b of the reactor 6 (see. 2 ) is coupled as needed to the reactor 6 ie to flush both its cathode space and in particular its anode space. Alternatively, the cleaning solution, in particular in the case of acetic acid, can also be fed directly into a, for example, municipal sewage system.

Um die Lebensdauer des Elektrolysereaktors 6 zu erhöhen bzw. um dessen Wartungsintervalle zu verkürzen, kann diesem ferner ein in 1 nicht dargestellter Enthärter vorge schaltet sein, welcher die Härte des Wassers z.B. auf einem Wert von höchstens 4° hält.To the life of the electrolysis reactor 6 To increase or to shorten its maintenance intervals, this can also be a in 1 Not shown softener can be pre-switched, which keeps the hardness of the water, for example, to a value of at most 4 °.

Nachfolgend ist die Betriebsweise der Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) unter potentialkontrollierter anodischer Oxidation (PAO) kurz erläutert.following is the operation of the device for disinfecting water by electrochemical activation (ECA) under potential-controlled anodic oxidation (PAO) briefly explained.

Der Elektrolysereaktor 6 wird zunächst in Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit oder – beim vorliegenden Ausführungsbeispiel – in Abhängigkeit der hierfür etwa repräsentativen Härte des zu desinfizierenden Wassers (welches in der Regel einen pH-Wert im neutralen Bereich, d.h. von etwa 6 bis 8 aufweist) kalibriert, um zur Erzielung eines pH-Wertes von etwa 3 in dem Anodenraum des Reaktors 6 geeignete Sollwerte des zwischen den Elektroden fließenden Stromes und des Volumenstromes durch den Reaktor bzw. der Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Reaktor 6, insbesondere im Anodenraum desselben, in welchem der zur Desinfektion des Wassers wirksame Anolyt erzeugt wird, zu erhalten. Dabei gilt grundsätzlich, daß mit steigender Härte (bzw. elektrischer Leitfähigkeit) des zu desinfizierenden Wassers ein höherer Strom und/oder ein geringerer Volumenstrom (bzw. eine höhere Verweilzeit) erforderlich ist, um einen zur Einstellung eines pH-Wertes im Bereich von 3 geeigneten Umsatz der Wasser-/Elektrolytlösung anläßlich deren elektrochemischen Aktivierung zu erzielen. Bei der Kalibrierung wird zunächst ein Volumenstrom durch den Reaktor 6 eingestellt, welcher etwa den Vorgaben des jeweils erforderlichen Volumenstromes durch den Reaktor 6 – genauer: des über die Abzweigleitung 2 dem Reaktor 6 zugeführten Volumenstromes, hier z.B. etwa 1/200 des in der Hauptwasserleitung 1 geführten Stromes an Wasser – entspricht, welcher sich vornehmlich nach der in der Hauptwasserleitung 1 geförderten Menge des mittels des über die Leitung 14 in die Hauptwasserleitung 1 zurückgeführten Anolyts (hier z.B. etwa 1/400 des in der Hauptwasserleitung 1 des in der Hauptwasserleitung 1 geführten Stromes an Wasser, während etwa 1/400 dieses Stromes in Form des Katholyts verworfen wird) zu desinfizierenden Wassers richtet. Ferner wird ein Strom eingestellt, welcher durch geeignete Zudosierung an Elektrolytlösung aus dem Reservoir 7 einen pH-Wert im Bereich von 3 der Wasser-/Elektrolytlösung anläßlich der elektrochemischen Aktivierung ergibt. Nachdem die Kalibrierung für verschiedene Wässer mit unterschiedlicher Härte durchgeführt worden ist, werden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel folgende Kalibriergeraden für den statischen Sollstrom (Isoll, stat) bzw. für den Sollvolumenstrom durch den Reaktor 6 (V'soll) erhalten: Isoll, stat = 0,418 A·Härte [°] + 0,953 A; (I) V'soll = –0,95 l/h·Härte [°] + 43,80 l/h. (II) The electrolysis reactor 6 is first calibrated depending on the electrical conductivity or - in the present embodiment - in dependence on this about representative hardness of the water to be disinfected (which usually has a pH in the neutral range, ie from about 6 to 8) in order to achieve a pH of about 3 in the anode compartment of the reactor 6 suitable setpoint values of the current flowing between the electrodes and the volume flow through the reactor or the residence time of the water / electrolyte solution in the reactor 6 , in particular in the anode compartment thereof, in which the anolyte effective for disinfecting the water is produced, to erhal It basically applies that with increasing hardness (or electrical conductivity) of the water to be disinfected, a higher current and / or a lower volume flow (or a higher residence time) is required to one for setting a pH in the range of 3 to achieve appropriate conversion of the water / electrolyte solution on the occasion of their electrochemical activation. During calibration, first a volume flow through the reactor 6 adjusted, which approximately the specifications of the respective required volume flow through the reactor 6 - More precisely: the via the branch line 2 the reactor 6 supplied volume flow, here for example about 1/200 of the main water line 1 Guided stream of water - corresponds, which is mainly after the in the main water line 1 funded amount of the means of the over the line 14 in the main water pipe 1 returned anolyte (here, for example, about 1/400 of the main water line 1 in the main water pipe 1 guided stream of water, while about 1/400 of this stream is discarded in the form of the catholyte) to be disinfected water. Further, a current is adjusted, which by suitable metered addition of electrolyte solution from the reservoir 7 gives a pH in the range of 3 of the water / electrolyte solution on the occasion of the electrochemical activation. After the calibration has been carried out for different waters with different hardness, in the present embodiment, the following calibration lines for the static setpoint current (I soll, stat ) or for the desired volume flow through the reactor 6 (V ' shall ) receive: I should, stat = 0.418 A · Hardness [°] + 0.953 A; (I) V ' should = -0.95 l / h · hardness [°] + 43.80 l / h. (II)

Nachdem die vorgenannten Kalibriergeraden ermittelt worden sind, wird der zwischen der Anode 61 und der Kathode 62 des Elektrolysereaktors 6 fließende Strom je nach Härte des zu desinfizierenden Wassers auf den entsprechenden Sollwert eingestellt. Entsprechendes gilt für den Volumenstrom der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Reaktor 6 hindurch.After the aforementioned Kalibriergeraden have been determined, which is between the anode 61 and the cathode 62 of the electrolysis reactor 6 depending on the hardness of the water to be disinfected, the flow is adjusted to the corresponding setpoint. The same applies to the volume flow of the water / electrolyte solution through the reactor 6 therethrough.

Während des Betriebs wird der pH-Wert des zur Desinfektion des Wassers verwendeten Anolyts stets so gesteuert, daß der pH-Wert des Anolyts im Bereich von 3 beträgt, was insbesondere durch zusätzliche Regelung des dynamischen Anteils (Isoll, dyn) des insgesamt an die Elektroden 61, 62 des Elektrolysereaktors 6 angelegten Gesamt-Sollstromes (Isoll, ges) unter Berücksichtigung des tatsächlich gemessenen Volumenstromes (V') durch den Reaktor 6 geschieht: Isoll, ges = Isoll, stat + Isoll, dyn, (III)wobei Isoll, dyn = K7·V' + K8. Folglich wird in Abhängigkeit des gemessenen pH-Wertes der an die Elektroden 61, 62 angelegte Strom erhöht, wenn der pH-Wert über 3 ansteigt (d.h. wenn der gemessene Volumenstrom V' zunimmt bzw. wenn der bei der elektrochemischen Aktivierung erzielte Umsatz abnimmt), während der Strom erniedrigt wird, wenn der pH-Wert unter 3 absinkt (d.h. wenn der gemessene Volumenstrom V' – z.B. in Folge einer Bildung von Gasbläschen im Reaktionsraum – abnimmt bzw. wenn der bei der elektrochemischen Aktivierung erzielte Umsatz zunimmt); und/oder der Volumenstrom V' durch den Reaktor wird verringert, wenn der pH-Wert über 3 ansteigt, während der Volumenstrom erhöht wird, wenn der pH-Wert unter 3 absinkt. Während die Menge an zudosierter Elektrolytlösung dabei vorzugsweise im wesentlichen konstant gehalten wird, kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, daß mehr Elektrolytlösung aus dem Reservoir 7 zudosiert wird, wenn der pH-Wert über 3 ansteigt (d.h. wenn der bei der elektrochemischen Aktivierung erzielte Umsatz abnimmt), während weniger Elektrolytlösung zudosiert wird, wenn der pH-Wert unter 3 absinkt (d.h. wenn der bei der elektrochemischen Aktivierung erzielte Umsatz ansteigt). Insbesondere ist es erfindungsgemäß auch möglich, zwei der drei vorgenannten Parameter Strom (d.h. elektrischer Strom zwischen den Elektroden des Reaktors 6), Volumenstrom durch den Reaktor 6 hindurch (d.h. Volumenstrom der Wasser-/Elektrolytlösung) und Menge an zudosierter Elektrolytlösung konstant zu halten und den pH-Wert lediglich durch Steuerung des dritten Parameters in dem erfindungsgemäßen Bereich zu halten. Das Redoxpotential, welches sich bei der erfindungsgemäßen Steuerung des pH-Wertes auf einen Wert im Bereich von 3 einstellt, beträgt vorzugsweise etwa konstant 1340 mV ± 20 mV.During operation, the pH of the anolyte used to disinfect the water is always controlled so that the pH of the anolyte is in the range of 3, which in particular by additional control of the dynamic proportion (I soll, dyn ) of the total electrodes 61 . 62 of the electrolysis reactor 6 applied total nominal current (I soll, ges ) taking into account the actually measured volume flow (V ') through the reactor 6 happens: I should, ges = I should, stat + I should, dyn , (III) where I soll, dyn = K 7 * V '+ K 8 . Consequently, depending on the measured pH of the electrodes to the electrodes 61 . 62 applied current increases as the pH increases above 3 (ie as the measured volumetric flow V 'increases or as the conversion achieved in electrochemical activation decreases) while the flow decreases as the pH falls below 3 (ie if the measured volumetric flow rate V 'decreases, for example owing to the formation of gas bubbles in the reaction space, or if the conversion achieved during the electrochemical activation increases); and / or the volumetric flow V 'through the reactor is reduced as the pH increases above 3 while the volumetric flow rate is increased as the pH falls below 3. While the amount of metered electrolyte solution is preferably kept substantially constant, it may alternatively or additionally be provided that more electrolyte solution from the reservoir 7 is metered in as the pH increases above 3 (ie, when the conversion achieved in electrochemical activation decreases), while less electrolyte solution is added as the pH falls below 3 (ie when the conversion achieved in electrochemical activation increases). , In particular, it is also possible according to the invention, two of the three aforementioned parameters current (ie, electrical current between the electrodes of the reactor 6 ), Volume flow through the reactor 6 through (ie volume flow of the water / electrolyte solution) and amount of metered electrolyte solution to keep constant and to keep the pH only by controlling the third parameter in the range according to the invention. The redox potential, which is set to a value in the range of 3 in the control of the pH according to the invention, is preferably approximately constant 1340 mV ± 20 mV.

Die auf diese Weise durch die erfindungsgemäß gesteuerte elektrochemische Aktivierung in Form einer potentialkontrollierten anodischen Oxidation erhaltene Desinfektionsflüssigkeit, welche in Form des Anolyts in dem Speichertank 13 zwischengespeichert wird, wird der Hauptwasserleitung 1 mittels der Dosierpumpe 19 – insbesondere in einem Anteil von etwa 1:400 – zugesetzt, um für eine zuverlässige Desinfektion des gesamten, hierin geförderten Wassers zu sorgen. Da sich der elektrochemisch aktivierte Anolyt, wie bereits erwähnt, in einem metastabilen Zustand befindet, sollte er im Hinblick auf die weitestgehend ungeschützte und gegebenenfalls warme Lagerung mit relativ großer freier Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels in dem Vorratstank 13 maximal etwa 14 Tage, vorzugsweise maximal etwa 48 Stunden, in dem Speichertank 13 auf Vorrat gehalten werden, bevor er dem Wasser zum Zwecke der Desinfektion zugesetzt wird. Indes besteht, wie weiter oben erwähnt, ohne weiteres die Möglichkeit, das auf die vorgenannten Weise herstellte Desinfektionsmittel selbst bis zu etwa sechs Monate zu lagern, wobei für einen möglichst gasdichten Abschluß entsprechender Lagertanks und vorzugsweise auch für eine möglichst niedrige Temperatur, z.B. bis zu etwa 8°C, gesorgt werden sollte.The disinfecting liquid obtained in this way by the electrochemical activation controlled in accordance with the invention in the form of a potential-controlled anodic oxidation, which in the form of the anolyte in the storage tank 13 cached becomes the main water pipe 1 by means of the metering pump 19 Especially in a proportion of about 1: 400, to provide reliable disinfection of all the water delivered herein. Since the electrochemically activated anolyte, as already mentioned, is in a metastable state, it should in view of the largely unprotected and possibly warm storage with a relatively large free surface of the liquid level in the storage tank 13 a maximum of about 14 days, preferably a maximum of about 48 hours, in the storage tank 13 be kept in stock before being added to the water for the purpose of disinfection. However, as mentioned above, it is readily possible to store the disinfectant prepared in the aforesaid manner by itself for up to about six months for a gas-tight as possible conclusion appropriate storage tanks and preferably for the lowest possible temperature, for example, up to about 8 ° C should be taken care of.

Claims (34)

Verfahren zur Desinfektion von Wasser, wie Trink- und Brauchwasser, Regenwasser, Industriewasser und dergleichen, durch elektrochemische Aktivierung (ECA), indem zumindest einem Teilstrom des zu desinfizierenden Wassers eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natriumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor (6) mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode (62) sowie mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran, getrennten Anodenraum mit einer Anode (61) durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden (61, 62) mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten, metastabilen Zustand zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum auf einen Wert zwischen 2,5 und 3,5 gesteuert wird.Method for the disinfection of water, such as drinking and service water, rainwater, industrial water and the like, by electrochemical activation (ECA) by at least a partial stream of water to be disinfected, an electrolyte solution, in particular a sodium chloride solution added and the acted upon with the electrolyte solution in a water Electrolysis Reactor ( 6 ) having at least one cathode compartment with a cathode ( 62 ) and at least one of the cathode space spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane, separate anode space with an anode ( 61 ) by applying a DC voltage to the electrodes ( 61 . 62 ) is applied to an electric current to put the water / electrolyte solution in a suitable for disinfection, metastable state, characterized in that the pH of the water / electrolyte solution in the anode chamber to a value between 2.5 and 3 , 5 is controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anoden raum auf einen Wert zwischen 2,7 und 3,3, insbesondere auf einen Wert zwischen 2,8 und 3,2, gesteuert wird.Method according to claim 1, characterized in that that the pH of the water / electrolyte solution in the anode space to a value between 2.7 and 3.3, in particular is controlled to a value between 2.8 and 3.2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum unmittelbar mittels eines pH-Meters gemessen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the pH of the water / electrolyte solution in the anode space is measured directly by means of a pH meter. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum mittelbar über den zwischen den Elektroden (61, 62) fließenden Strom gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pH of the water / electrolyte solution in the anode space indirectly via the between the electrodes ( 61 . 62 ) flowing current is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum mittelbar über die Verweilzeit (TV) und/oder den Volumenstrom (V') derselben in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment indirectly over the residence time (T V ) and / or the flow rate (V ') thereof in or through the electrolysis reactor is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum durch gesteuertes Zusetzen der entsprechenden Menge an Elektrolytlösung gesteuert wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment by controlled addition of the corresponding Amount of electrolyte solution is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum durch Steuerung des zwischen den Elektroden (61, 62) fließenden Stromes gesteuert wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pH of the water / electrolyte solution in the anode space by controlling the between the electrodes ( 61 . 62 ) flowing current is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum durch Steuerung der Verweilzeit (TV) und/oder des Volumenstromes (V') derselben in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor (6) gesteuert wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment by controlling the residence time (T V ) and / or the flow rate (V ') thereof in or through the electrolysis reactor ( 6 ) is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors (6) auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, insbesondere zwischen 2,7 und 3,3, bei einem vorgegebenen Sollstrom zwischen den Elektroden (61, 62) des Elektrolysereaktors (6) eine von der jeweiligen Zusammensetzung des zu desinfizierenden Wassers abhängige Verweilzeit (TV) und/oder eine von der jeweiligen Zusammensetzung des Wassers abhängiger Volumenstrom (V') der Wasser-/Elektrolytlösung in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor (6) ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that for controlling the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolysis reactor ( 6 ) to a pH between 2.5 and 3.5, in particular between 2.7 and 3.3, at a predetermined nominal current between the electrodes ( 61 . 62 ) of the electrolysis reactor ( 6 ) Is dependent on the particular composition of the water to be disinfected residence time (T V) and / or dependent on the particular composition of the water volume flow (V ') (of the water / electrolyte solution in the reactor or through the electrolytic 6 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit (TV) und/oder der Volumenstrom (V') in dem bzw. durch den Elektrolysereaktor (6) in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit (κ) und/oder von der Härte (H) des Wassers ermittelt wird.Process according to Claim 9, characterized in that the residence time (T V ) and / or the volume flow (V ') in or through the electrolysis reactor ( 6 ) is determined as a function of the conductivity (κ) and / or the hardness (H) of the water. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit (TV) und/oder der Volumenstrom (V') gemäß einer Geradengleichung der Form TV = k1·κ + k2 und/oder V' = k3·H + k4 ermittelt wird, wobei k1, k2, k3 und k4 reaktorspezifi sche Konstanten sind.A method according to claim 9 or 10, characterized in that the residence time (T V ) and / or the volume flow (V ') according to a straight-line equation of the form T V = k 1 · Κ + k 2 and or V '= k 3 · H + k 4 where k 1 , k 2 , k 3 and k 4 are reactor specific constants. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors (6) auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, insbesondere zwischen 2,7 und 3,3, bei einer vorgegebenen Verweilzeit (TV) der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Elektrolysereaktor (6) und/oder bei einem vorgegebenen Volumenstrom (V') der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Elektrolysereaktor (6) ein von der jeweiligen. Zusammensetzung des zu desinfizierenden Wassers abhängiger, statischer Sollstrom (Isoll, stat) zwischen den Elektroden (61, 62) ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that for controlling the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolysis reactor ( 6 ) to a pH between 2.5 and 3.5, in particular between 2.7 and 3.3, for a given residence time (T V ) of the water / electrolyte solution in the electrolysis reactor ( 6 ) and / or at a predetermined volume flow (V ') of the water / electrolyte solution through the electrolysis reactor ( 6 ) one of each. Composition of the water to be disinfected depending, static target current (I soll, stat ) between the electrodes ( 61 . 62 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Sollstrom (Isoll, stat) in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit (κ) und/oder von der Härte (H) des Wassers ermittelt wird.Method according to claim 12, characterized in that the static nominal current (I soll, stat ) is determined as a function of the conductivity (κ) and / or of the hardness (H) of the water. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Sollstrom Isoll, stat gemäß einer Geradengleichung der Form Isoll, stat = K1·κ + K2 und/oder Isoll, stat = K3·H + K4 ermittelt wird, wobei K1, K2, K3 und K4 reaktorspezifische Konstanten sind.A method according to claim 12 or 13, characterized in that the static nominal current I soll, stat according to a straight-line equation of the form I should, stat = K 1 · Κ + K 2 and or I should, stat = K 3 · H + K 4 where K 1 , K 2 , K 3 and K 4 are reactor specific constants. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des pH-Wertes der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors (6) auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5, insbesondere zwischen 2,7 und 3,3, bei einem vorgegebenen statischen Sollstrom (Isoll, stat) zwischen den Elektroden (61, 62) des Elektrolysereaktors (6) ein von der jeweiligen Verweilzeit (TV) der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Elektrolysereaktor und/oder von dem jeweiligen Volumenstrom der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Elektrolysereaktor (6) abhängiger, dynamischer Sollstrom (Isoll, dyn) ermittelt wird.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that for controlling the pH of the water / electrolyte solution in the anode compartment of the electrolysis reactor ( 6 ) to a pH between 2.5 and 3.5, in particular between 2.7 and 3.3, at a predetermined static nominal current (I soll, stat ) between the electrodes ( 61 . 62 ) of the electrolysis reactor ( 6 ) one of the respective residence time (T V ) of the water / electrolyte solution in the electrolysis reactor and / or the respective volume flow of the water / electrolyte solution through the electrolysis reactor ( 6 ) dependent, dynamic setpoint current (I soll, dyn ) is determined. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Sollstrom (Isoll, dyn) gemäß einer Geradengleichung der Form Isoll, dyn = K5·TV + K6 und/oder Isoll, dyn = K7·V' + K8 ermittelt wird, wobei K5, K6, K7 und K8 reaktorspezifische Konstanten sind.A method according to claim 15, characterized in that the dynamic setpoint current (I soll, dyn ) according to a straight-line equation of the form I should, dyn = K 5 * T V + K 6 and or I should, dyn = K 7 · V '+ K 8th where K 5 , K 6 , K 7 and K 8 are reactor specific constants. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektroden (61, 62) des Elektrolysereaktors (6) ein Gesamt-Sollstrom (Isoll, ges) angelegt wird, welcher aus der Summe des statischen Sollstromes (Isoll, stat) und des dynamischen Sollstromes (Isoll, dyn) gebildet ist: Isoll, ges = Isoll, stat + Isoll, dyn Method according to one of Claims 12 to 16, characterized in that the electrodes ( 61 . 62 ) of the electrolysis reactor ( 6 ) a total nominal current (I soll, ges ) is applied, which is formed from the sum of the static desired current (I soll, stat ) and the dynamic reference current (I soll, dyn ): I should, ges = I should, stat + I should, dyn Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, daß die Menge an zudosierter Elektrolytlösung im wesentlichen konstant gehalten wird.Method according to one of claims 9 to 17, that the amount on dosed electrolyte solution is kept substantially constant. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytlösung in Form einer im wesentlichen gesättigten Natriumchloridlösung zugesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 18, characterized that the electrolyte solution added in the form of a substantially saturated sodium chloride solution becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich die in dem Anodenraum erzeugte, elektrochemisch aktivierte Wasser-/Elektrolytlösung zur Desinfektion des Wassers verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 19, characterized that only the in the anode space generated, electrochemically activated water / electrolyte solution for Disinfection of the water is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem zu desinfizierenden Wasser ein Teilstrom abgezweigt, der Teilstrom elektrochemisch aktiviert und zumindest der in dem Anodenraum elektrochemisch aktivierte Teilstrom dem zu desinfizierenden Wasser als Desinfektionsmittel zugesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 20, characterized that out a partial flow diverted to the water to be disinfected, the partial flow electrochemically activated and at least electrochemically in the anode compartment activated partial flow to be disinfected water as a disinfectant is added. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich oder semikontinuierlich durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 21, characterized that it is carried out continuously or semicontinuously. Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser, indem dem Wasser eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natriumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor (6) mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode (62) und mit wenigstens einem von dem Ka tnodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran, getrennten Anodenraum mit einer Anode (61) durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden (61, 62) mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten, metastabilen Zustand zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Anodenraum auf einen Wert zwischen 2,5 und 3,5 gesteuert wird, wobei das Desinfektionsmittel in Form der derart elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung erhalten wird.Process for the preparation of a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water by adding to the water an electrolyte solution, in particular a sodium chloride solution, and adding the water, which has been treated with the electrolyte solution, to an electrolysis reactor ( 6 ) having at least one cathode compartment with a cathode ( 62 ) and with at least one of the Ka tnodenraum spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane, separate anode space with an anode ( 61 ) by applying a DC voltage to the electrodes ( 61 . 62 ) is applied to an electric current to put the water / electrolyte solution in a suitable for disinfection, metastable state, characterized in that the pH of the water / electrolyte solution in the anode chamber to a value between 2.5 and 3 5, wherein the disinfectant is obtained in the form of the thus electrochemically activated anodic water / electrolytic solution. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 2 bis 19 und 22.A method according to claim 23, characterized by the features of at least one of claims 2 to 19 and 22. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Desinfektionsmittel in Form der elektrochemisch aktivierten, anodischen Elektrolytlösung in im wesentlichen reiner Form oder in Form einer Verdünnung von bis zu 1:500, insbesondere von bis zu 1:400, Anteilen eines Verdünnungsmittels, insbesondere Wasser, eingesetzt wird.Method according to claim 23 or 24, characterized that this Disinfectant in the form of the electrochemically activated, anodic electrolyte solution in in substantially pure form or in the form of a dilution of up to 1: 500, in particular up to 1: 400, proportions of a diluent, especially water, is used. Desinfektionsmittel, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 22 bis 25.Disinfectants made by a process according to one the claims 22 to 25. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 zur Desinfektion von Wasser, wie Trink- und Brauchwasser, Regenwasser, Industriewasser und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 26 for the disinfection of water, such as and service water, rainwater, industrial water and the like. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 zur Desinfektion von Lebensmitteln, wie Getreide, Gewürze, Obst, Gemüse, Speiseeis, Tierprodukten und der gleichen.Use of a disinfectant according to claim 26 for the disinfection of food such as cereals, spices, fruit, Vegetables, Ice cream, animal products and the same. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 zur Desinfektion von Saatgut.Use of a disinfectant according to claim 26 for the disinfection of seeds. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 zur Desinfektion von Verpackungsbehältern und Verpackungen, insbesondere für hygienische Produkte, wie Lebensmittel, Pharmazeutika, sterile Gegenstände und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 26 for the disinfection of packaging containers and packaging, in particular for hygienic Products such as food, pharmaceuticals, sterile items and like. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 als Additiv für Reaktionsmedien zur Durchführung von Lösungsmittel- und Emulsionspolymerisationen.Use of a disinfectant according to claim 26 as an additive for Reaction media to carry out of solvent and emulsion polymerizations. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 als Additiv für Farben, Lacke und Pigmente.Use of a disinfectant according to claim 26 as an additive for Paints, varnishes and pigments. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 als Additiv für Kühl- und Schmiermittel.Use of a disinfectant according to claim 26 as an additive for Cold and Lubricant. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 26 als Additiv für Treib- und Kraftstoffe, wie Heizöl, Benzin, Kerosin und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 26 as an additive for Fuels and fuels, such as fuel oil, Gasoline, kerosene and the like.
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