DE102008008892A1 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere Quarz-Hüllrohren und/oder UV-Meßfenstern sowie der Reaktorinnenwände, Boden- und Deckel-Komponenten in UV-Reaktoren, die insbesondere zur Wasseraufbereitung vorgesehen sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere Quarz-Hüllrohren und/oder UV-Meßfenstern, sowie der Reaktorinnenwände, Boden und Deckel Komponenten in UV-Reaktoren, die insbesondere zur Wasseraufbereitung vorgesehen sind.
  • Stand der Technik
  • Keime, wie zum Beispiel Viren, Pilze und Bakterien, können in Wasser, das als Trinkwasser oder als eine Komponente von wässerigen Lösungen im Rahmen von zum Beispiel humanmedizinischen Therapien verwendet wird, zu Krankheiten führen, bzw. eine Verwendung des Wassers für den jeweiligen Zweck unmöglich machen. Herkömmliche Geräte zur Wasserentkeimung und/oder Trinkwasseraufbereitung mit integrierter Desinfektion basieren auf einer Bestrahlung des aufzubereitenden Wassers im Inneren des Geräts mit UVC-Strahlung.
  • Trotz einer solchen Bestrahlung kann sich im Inneren des Gerätes auf allen Oberflächen, die mit dem Wasser in Kontakt treten, ein Biofilm bilden oder Schmutz aus dem verwendeten Wasser ablagern der Keimen als Wirt dienen kann, und somit kann die Strahlungsstärke der UV-Bestrahlung im Wasser mit zunehmender Dicke des Biofilms oder durch Schmutz nachteilig reduziert werden.
  • Nicht nur im Trinkwasserbereich, sondern gerade auch bei Verwendung solcher Reaktoren im Abwasserbereich und dort wiederum insbesondere bei Verwendung von UV-Hochleistungsstrahlern wie zum Beispiel bei Ballastwasser-Reaktoren treten diese Probleme massiv und dazu noch in sehr kurzen zeitlichen Abständen auf.
  • Bei Verwendung von z. B. Hochleistungsstrahlern oder auch bei Mittelleistungsstrahlern brennt sich der Schmutz, bedingt durch die sehr hohe Leistung von > 6 KW/h, regelrecht auf den die Strahler umgebenden Hüllrohren, insbesondere aus geeignetem Quarzglas, fest.
  • Zum Entfernen dieses Biofilms oder Schmutzes muß das Gerät entweder in bestimmten zeitlichen Abständen zur mechanischen Reinigung zerlegt oder mit Hilfe aggressiver chemischer Substanzen, insbesondere aggressiver Desinfektionsmittel, behandelt werden.
  • Somit sind nachteilig aufwendige Wartungsschritte nötig, bei denen das Gerät außer Betrieb genommen werden muß, so daß kein zuverlässiger Dauerbetrieb möglich ist, was die Kosten solcher Anlagen erhöht.
  • Zusätzlich zu einer UV-Behandlung kann ferner das aufzubereitenden Wassers im Inneren des Geräts mit Ultraschall beaufschlagt werden, wodurch eine mechanische Zerstörung von in dem Wasser mitgeführten Mikroorganismen bewirkt wird. Ein solches Gerät ist beispielsweise aus der WO 2006/108600 A1 oder der DE 43 40 406 C1 bekannt. In der DE 43 40 406 C1 ist ein Ultraschallgeber an dem Ende des Reaktors montiert, an dem das zu behandelnde Wasser in den Reaktor einströmt. Anschließend strömt das Wasser in eine UV-Zone, in der das Wasser an einer länglichen, über Fassungen am Gehäuse montierten UV-Lichtquelle in einem Quarzrohr zur Entkeimung vorbeigeleitet wird. Zwar wurde erkannt, daß der Ultraschallgeber auch zur Beseitigung von Ablagerungen auf dem Quarzrohr dienen kann, jedoch muß hierzu die Energie des Ultraschallgenerators mit Hilfe einer aufwendigen Meß- und Regeleinrichtung stark erhöht werden.
  • Als weiteres Problem bewirkt die Geometrie der Reaktoren des Stands der Technik, daß durch die Abmessungen der Reaktoren und die Anordnung der Beschallungvorrichtungen durch Auslöschungen der Schallmuster in der Vorrichtung Toträume entstehen, in denen Ablagerungen nicht effektiv und einfach beseitigt werden können.
  • Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Wasserentkeimung mit der Möglichkeit einer automatischen Reinigung von Hüllrohren in einem UV Reaktor zur Verfügung zu stellen, die zuverlässig arbeitet und mit geringem Aufwand im Dauer- oder Langzeitbetrieb betrieben werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Reinigung, insbesondere Entkeimung, von Flüssigkeiten gelöst, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen Behälter für den Durchlauf von Flüssigkeit, mit mindestens einem Flüssigkeitszulauf und mindestens einem Flüssigkeitsablauf, wobei der Behälter eine Längsachse und einen im wesentlichen kreisför migen Umfang aufweist, mindestens eine im Inneren des Behälter angeordnete UV-Lichtquelle und mindestens eine im Inneren des Behälters angeordnete Ultraschallquelle, wobei die Ultraschallquelle exzentrisch in Bezug auf den im wesentlichen kreisförmigen Umfang im Inneren des Behälters angeordnet ist. Durch die exzentrische Anordnung der Ultraschallquelle können die erforderlichen chaotischen Schallwellen durch Reflexionen im Behälter entstehen, wodurch Auslöschungen vermieden werden und alle sich im Schallfeld befindenden Bauteile wirksam gereinigt werden.
  • Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung von Ultraschallgebern und UV-Lichtquellen sowohl Ultraschall als auch UV-Licht auf die zu reinigende Flüssigkeit effektiv über den ganzen gewünschten Bereich einwirken können.
  • Im Ultraschallbehandlungsbereich kommt es durch den Ultraschall als Hauptursache durch den mechanischen Zellaufbruch zur Ultraschallabtötung. Neben der mechanischen Erosion der Zellwand induzieren die starken Druck- und Temperaturwechsel die Polymerisierungsreaktionen im Inneren der Zelle, die zum Abbau von globulären Proteinen führen. Diese werden in ihre Untereinheit aufgespaltet, wobei zunächst deren Quartärstruktur zerstört wird. In diesem Zusammenhang ist neben der Abtrennung von niedrig molekularen Peptiden auch die Aufspaltung von zyklischen Aminosäuren beobachtet worden.
  • UV-Licht wird in Substanzen, wie zum Beispiel DNA, in der Flüssigkeit absorbiert. Die absorbierte UV-Lichtenergie reicht aus, um eine photochemische Umwandlung zu bewirken. Eine für die Teilung der DNA notwendige Informationsweitergabe unterbleibt. Bei der Überschreitung eines Informationsstörungsniveaus sterben die Zellen, ohne sich zu vermehren. Somit werden durch UV-Licht lebende Mikroorganismen durch Zerstörung der DNA abgetötet oder inaktiviert. Die Wellenlänge des UV-Lichtes liegt hierfür typischerweise in einem Bereich von 170 bis 260 Nanometer, vorzugsweise bei 254 Nanometer.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen besonders hohen Wirkungsgrad auf. Sie ist überall dort einsetzbar, wo die Anzahl der Keime in Flüssigkeiten reduziert werden soll. Dabei kann auch aus stark verseuchtem Wasser ein Wasser mit Trinkwasserqualität erreicht werden. Je nach Qualität der zu reinigenden Flüssigkeiten kann die Vorrichtung bei verschie denen (bevorzugt kontinuierlichen) Durchflußmengen arbeiten und damit jeweils einen optimalen Wirkungsgrad der Entkeimung erreichen.
  • Die Vorrichtung kann als Kompaktsystem, als mobile Variante oder innerhalb eines existierenden Flüssigkeitsleitungssystems eingesetzt werden. Durch genau dosierte Bestrahlung mit UV-Licht und genau dosierte Bestrahlung mit Ultraschall kann eine Entkeimung mit einem minimalen Energieverbrauch und gleichzeitig eine sehr effektive Reinigung der sich im Schallfeld befindlicher Bauteile erzielt werden.
  • Die Vorrichtung eliminiert sowohl Bakterien als auch Viren und Schimmelkulturen in verseuchten Flüssigkeiten. Am Flüssigkeitsablauf austretendes, entkeimtes Wasser ist zu 100% trinkbar, ohne weitere chemische Zusätze.
  • Vorzugsweise ist die Ultraschallquelle im wesentlichen parallel zur Längsausdehnung des Behälters angeordnet, so daß die Ultraschallquelle von Anfang bis zum Ende der Behälters beschallt.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Vorrichtung einen ersten Regler umfaßt, der die Ultraschallquelle steuert und mit einer bestimmten unregelmäßigen oder regelmäßigen Häufigkeit ein- und ausschaltet; durch die plötzlichen Umschaltungen kann besonders hartnäckiger Schmutz entfernt werden.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Vorrichtung einen zweiten Regler umfaßt, der die Ultraschallfrequenz der Ultraschallquelle steuert. Durch die verschiedene Frequenzen kann Schmutz entfernt werden, der bei einer Frequenz nicht durch Resonanz entfernt wurde.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Behälter eine längliche Form aufweist, so daß die Flüssigkeit länger gegenüber der UV-Strahlung und dem Ultraschall ausgesetzt wird und dadurch besser gereinigt wird.
  • Insbesondere bevorzugt ist die Ultraschallquelle in der Mitte des Umfangs des Behälters mit einer Versetzung von mindestens 1 mm angeordnet, so daß die erforderlichen Schallmuster durch Reflexionen im Behälter entstehen und dadurch alle sich im Schallfeld befindlichen Bauteile wirksam gereinigt werden.
  • Günstigerweise sind der Flüssigkeitszulauf und/oder der Flüssigkeitsablauf im wesentlichen in senkrechter oder auch waagerechter Anordnung, insbesondere radial oder tangential zur Achse der Längsausdehnung des Behälter angeordnet, was eine Zirkulationsströmung erzeugt, die die Reinigung der Flüssigkeit weiter vorteilhaft unterstützt.
  • Günstigerweise weist die Vorrichtung eine ungerade Anzahl an UV-Lichtquellen für eine unregelmäßige Anordnung derselben in dem Behälter auf.
  • Vorzugsweise besteht der Behälter aus Edelstahl und ist auf seiner Innenseite zumindest teilweise mit einer antibiotischen Beschichtung versehen, so daß das Anhaften vom Schmutz- und Biofilmpartikeln noch weiter verhindert wird.
  • Zweckmäßigerweise umfaßt die Vorrichtung ein Ventil, das so vorgesehen ist, daß Gase aus dem Inneren des Behälters kontrolliert entweichen können. Dadurch wird vermieden, daß diese kumulierten Gase die UVC-Transmission ins Medium behindern.
  • Zweckmäßigerweise ist in dem Behälter weiterhin mindestens eine Meßvorrichtung zur Messung der UV-Strahlungsstärke angebracht, wobei diese auch von der Ultraschallquelle mit gereinigt wird. Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei der die Meßvorrichtung zur Messung der UV-Strahlungsstärke horizontal auf derselben Höhe wie die UV-Strahlungsquelle an dem Behälter angeordnet ist
  • Zweckmäßigerweise weist die Meßvorrichtung weiterhin mindestens ein Meßfenster auf, um die UV-Strahlung zu messen. Günstigerweise besteht das Meßfenster aus UV-durchlässigem Quarzglas, um eine bessere und genauere Messung durchzuführen.
  • Zweckmäßigerweise werden die UV-Lichtquellen von einem Behältnis umhüllt, um sie vor dem im Behälter befindlichen Schmutz und dessen Auswirkungen zu schützen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das Behältnis in seinem kreisförmigen Umfang durch radiale Wellendichtungen so abgedichtet ist, daß dieser flüssigkeitsdicht bleibt, auch wenn der Ultraschallgeber (oder die Geber) aktiviert ist (sind).
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Behälter an seinem kreisförmigen Umfang durch O-Ringe axial gegen mechanische Belastung gesichert ist, so daß dieser flüssigkeitsdicht bleibt, auch wenn der Ultraschallgeber (oder die Geber) aktiviert ist (sind).
  • Zweckmäßigerweise besteht der Behälter in seinem kreisförmigen Umfang für eine optimale Bestrahlung der Flüssigkeit durch die UV-Lichtquelle im wesentlichen aus UV-durchlässigem Quarzglas.
  • Vorzugsweise weist das Quarzglas eine optimale Durchlässigkeit für UV-Strahlung bei 254 nm für eine optimale Bestrahlung der Flüssigkeit durch die UV-Lichtquelle auf. Weiterhin kann das Quarzglas je nach Anwendung auch für UV-Strahlung < 190 nm ausgelegt werden um ozonierende Wellenlängen ins Medium einzubringen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einen dritten Regler umfaßt, der die UV-Strahlungsstärke steuert, um abhängig oder unabhängig von den Meßergebnissen der Meßvorrichtung Energie zu sparen, falls die Flüssigkeit nicht allzu belastet ist und keiner weiteren Beschallung/Bestrahlung bedarf.
  • Schließlich kann vorgesehen sein, daß die Meßvorrichtung zur Messung der Trübung von Flüssigkeiten die mindestens eine Ultraschallquelle über den ersten und zweiten Regler steuert, auf diese Weise kann die Ultraschallquelle auf verschiedene Frequenzen oder Zeitabstände geschaltet werden, bis der Behälter gereinigt ist und ausgeschaltet werden, falls die UV-Strahlung auf eine optimale Stärke/Dosis erreicht hat.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen beispielhaft erläutert ist.
  • Die in 1 gezeigte Vorrichtung 10 umfaßt ein Gehäuse 12, welches die Form eines länglichen Hohlzylinders mit einem Bodenverschluß 14 und einem Deckelverschluß 13 an seinen beiden Enden aufweist.
  • Das Gehäuse 12 definiert eine Längsachse. Am unteren, bodenseitigen Ende des Gehäuses 12 mündet ein nicht im Detail dargestellter Flüssigkeitszulauf 16 tangential in das Gehäuseinnere. Am entgegengesetzten oberen Ende des Gehäuses 12 ist ein nicht näher dargestellter Flüssigkeitsablauf 18 angeordnet, der tangential aus dem Gehäuseinneren herausführt.
  • Am oberen Ende ist das Gehäuse 12 durch einen Deckelverschluß 13 verschlossen und geeignet abgedichtet. An dem Deckelverschluß 13 sind mindestens 3 symmetrische angeordnete UV-Lichtquellen 20 und mindestens eine Ultraschallquelle 24 angebracht, welche sich, wie in 1 dargestellt, parallel zur Längsachse des Gehäuses 12 durch das Gehäuseinnere erstrecken, wobei auch weniger als 3 UV-Lichtquellen 20 verwendet werden können. In einer bevorzugten Ausführung wird eine ungerade Anzahl an UV-Lichtquellen 20 verwendet.
  • Die UV-Lichtquellen 20 werden jeweils von einem für UV-Strahlung durchlässigen Behältnis 22 aus Quarzglas oder auch andere UV-durchlässigen Materialien umgeben. Das Behältnis 22 ist jeweils an dem Deckelverschluß 13 und am Bodenverschluß 14 durchgesteckt und abgedichtet oder wird von den Verschlüssen (13, 14) gehalten. Die Behältnisse 22 und die darin aufgenommene UV-Lichtquellen 20 erstrecken sich parallel, wie in 1 zu erkennen ist, von dem oberen Deckelverschluß 13 bis zum unteren Bodenverschluß 14 des Gehäuses 12.
  • In einer optimalen Ausführung weist das Quarzglas für eine optimale Bestrahlung der Flüssigkeit durch die UV-Lichtquelle 20 eine optimale Durchlässigkeit für UV-Strahlung bei 254 nm auf.
  • Die Ultraschallquelle 24 ist wie in 2 gezeigt, fast mittig im Gehäuse 12 und erfindungsgemäß zwingend erforderlich exzentrisch in Bezug auf den im wesentlichen kreisförmigen Umfang des Gehäuses 12 angeordnet, wobei eine Versetzung von mindestens 1 mm dafür ausreicht, daß die Ultraschallwellen durch die inneren Wände des Gehäuses 12 reflektiert werden und alle Flächen innerhalb des Gehäuses 12 erreichen. Besonderes wichtig ist, daß auch die von der UV-Lichtquelle 20 abgewendeten Flächen des Behälters 20 durch die exzen trische Positionierung der Ultraschallquelle 24 durch die Ultraschallwellen effektiv erreicht werden.
  • Durch die Ultraschallquelle 24, die in das Gehäuse 12 eingeführt ist, werden die Behältnisse 22 durch Direktbeschallung und durch die Reflexionen, die an der Gehäusewand entstehen, zum Mitschwingen angeregt und erzeugen wiederum Ultraschallwellen direkt an der Oberfläche des Behälters 22 was wiederum zu Kavitation im Nahbereich führt. Dadurch werden die Behälter 22 von jeglichen Schmutz, Ablagerungen und Biofilm befreit und die UV-Strahlung kann eine zuverlässige und konstante Stärke innerhalb des Gehäuses 12 erreichen, um die Flüssigkeit stets mit maximale Wirkung zu reinigen.
  • Über den Flüssigkeitszulauf 16 strömt Flüssigkeit in den Behandlungsbereich des Gehäuses 12 ein. Zu einer weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der Vorrichtung 10 können auch mehr als nur die eine dargestellte Ultraschallquelle 24 eingesetzt werden. Die geeignete Ultraschallfrequenzen liegen insbesondere im Bereich zwischen 20 KHz und 30 MHz, können aber auch bis zu 80 MHz erreichen.
  • Die in Längsrichtung und parallel zu der Längsachse des Behälters 22 angeordneten Ultraschallquellen 24 sorgen für eine weitere Beaufschlagung des in dem Zwischenraum 34 nahe an den einzelnen Ultraschallquellen 24 vorbeiströmenden Wassers mit Ultraschall, wodurch der Wirkungsgrad der Entkeimung und der Reinigung durch Kavitation noch weiter erhöht wird.
  • Gleichzeitig sorgt der von den Ultraschallquellen 24 in das Innere, insbesondere in Richtung auf den Behälter 22, abgegebene Ultraschall dafür, daß die von der jeweiligen Ultraschallquelle 24 bestrahlten Behältnisse 22 von Biofilm, Ablagerungen und Schmutz gereinigt werden.
  • Die Ultraschallquellen 24 (oder die einzelne stabförmige Quelle) sind baulich dezentriert im Gehäuse angeordnet. Bei exakter zentralisierter Anordnung würden sich die Ultraschallwellen 24 durch gleiche Laufzeiten im Gehäuse 12 nachteilhaft auslöschen. Ein optimaler Reinigungseffekt der zur Ultraschallquelle 24 abgewandten Außenseite der Behältnisse 22 ergibt sich somit erst durch die aufrechterhaltene Reflexionsenergie der Schallwellen. Durch eine solche Reflexion wird eine wirksame Reinigung der Außenfläche der Behältnisse 22 von Biofilmen, Ablagerungen und Schmutz bewirkt und deren Neubildung wirksam verhindert.
  • Insbesondere auf der Innenseite des Gehäuses 12 kann eine Meßvorrichtung 27, wie z. B. eine Transmissions-Meßvorrichtung, angebracht sein, die die Summe der UV-Strahlung im Inneren des Gehäuses 12 mißt. Das Meßfenster 25 dieser Transmissionsmessung besteht ebenso wie die Behältnisse 22 aus einem UV durchlässigen Quarzglas und wird ebenso durch die Ultraschallquelle 24 beschallt und somit gereinigt.
  • Durch die Ultraschallreinigung des Behältnisses 22 wird eine Verringerung der Transmission der UV-Strahlung aufgrund von Biofilmbildung, Ablagerungen oder Schmutz im wesentlichen effektiv ausgeschlossen, so daß bei Abnahme der gemessenen Strahlungsintensität auch ein Anzeichen für eine tatsächliche Abnahme der von der UV-Lichtquelle 20 abgegebene Strahlungsintensität vorliegt. Einige der Ursachen für die Abnahme der Strahlungsintensität sind eine mögliche Beschädigung der UV-Lichtquelle beschädigt, die Behältnisse 22 sind verschmutzt, oder die Flüssigkeit ist trüber und daher also stärker verunreinigt. Die Ergebnisse der Messung könne zur Steuerung des Ultraschallquelle 24 und/oder der UV-Lichtquellen 20 dienen, in Abhängigkeit von der Verschmutzung in der Flüssigkeit oder auf den Wände der Behältnisse 22.
  • Ein erster Regler 21 ist an der Vorrichtung 100 angeschlossen, der die Ultraschallquelle 24 steuert und mit einer bestimmten unregelmäßigen oder regelmäßigen Häufigkeit ein- und ausschaltet. Durch die plötzlichen Umschaltungen kann besonders hartnäckiger Schmutz entfernt werden. Ein zweiter Regler 23 ist an die Vorrichtung 100 angebracht, der die Ultraschallfrequenz der Ultraschallquelle 24 steuert; durch die verschiedene Frequenzen kann Schmutz entfernt werden, der bei eine Frequenz nicht zur Resonanz gekommen ist und dadurch nicht entfernt worden ist. Ein weiterer dritter Regler 28 kann verwendet werden, um die UV-Strahlungsstärke zu regeln, dies kann abhängig aber auch unabhängig von den anderen Meßergebnissen stattfinden.
  • Die Steuerung der Ultraschallquelle 24 kann mit Hilfe der zwei Regler 21 und 23 abhängig aber auch unabhängig von den Meßergebnissen statt finden.
  • Die Behältnisse 22 sind endständig durch radiale Wellendichtungen abgedichtet, wobei die Wellendichtung das Gehäuse 12 trotz Eigenresonanzen druckfest abdichtet. Zusätzlich können die Behältnisse 22 und das Gehäuse durch weitere O-Ringe axial gegen mechanische Belastung gesichert werden, um so einem hohen Volumenstrom mit mechanischen, lateralen Druckspitzen besser standzuhalten.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß mit Hilfe der wenigstens einen Ultraschallquelle 24 ein Biofilm, Ablagerungen oder Schmutz auch auf der abgewandten Seite der durch die Ultraschallquelle 24 bestrahlten Fläche des Behältnisses 22 zerstört oder abgelöst werden kann.
  • Erst durch die dezentrierte Lage der Ultraschallquelle 24 können die erforderlichen Schallwellen durch Reflexionen im Gehäuse 12 entstehen und alle sich im Schallfeld befindlicher Bauteile wirksam gereinigt werden.
  • Durch das Beaufschlagen der durch das Innere des Gehäuses 12 strömenden Flüssigkeit mit Ultraschall kommt es ferner auch zu einer Ultraschallabtötung von Mikroorganismen und einer Desagglomerierung von Mikroorganismen und deren Wirten. Somit kann eine zuverlässige Reinigung der Flüssigkeit im Dauerbetrieb mit geringem Aufwand realisiert werden.
  • Die Anzahl der Ultraschallquellen 24 ist insbesondere durch das zu behandelnde Flüssigkeitsvolumen, der je Ultraschallquelle 24 abzugebenden Maximalenergie und der Geometrie des Gehäuses 12 bestimmt.
  • Ein wartungsarmer Behälter 12 wird bevorzugt aus Edelstahl hergestellt und ist auf seiner Innenseite zumindest teilweise mit einer antibiotischen Beschichtung versehen, so daß das Anhaften vom Schmutz und Biofilm noch weiter verhindert wird.
  • An den Behälter 12 ist ein Ventil 26 angeschlossen, das das Austreten von Gasen aus dem Inneren des Behälters 12 auf kontrollierte Weise zuläßt, ohne dabei Flüssigkeit zu verlieren. Dadurch wird vermieden, daß ein gefährlicher Überdruck in dem Behälter entsteht und daß diese kumulierten Gase die UVC-Transmission ins Medium behindern..
  • Der Flüssigkeitszulauf 16 und der Flüssigkeitsablauf 18 ist im wesentlichen in senkrechter oder auch waagerechter Anordnung, insbesondere radial oder tangential, zur Längsachse des Gehäuses 12 angeordnet. Insbesondere durch das Vorsehen eines tangentialen Zulaufs und Ablaufs kann im Inneren des Gehäuses 12 eine vorteilhaft Zirkulationsströmung erzeugt werden.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ausführung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Vorrichtung zur automatischen Reduzierung von Keimen in Flüssigkeiten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt eine seitliche Ansicht der Vorrichtung zur automatischen Reduzierung von Keimen in Flüssigkeiten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Reglern und Meßvorrichtung.
  • 100
    Vorrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten
    12
    Gehäuse
    13
    Deckelverschluß
    14
    Bodenverschluß
    16
    Flüssigkeitszulauf
    18
    Flüssigkeitsablauf
    20
    UV-Lichtquelle
    21
    Erster Regler
    22
    Behältnis aus UV-durchlässigem Material
    23
    Zweiter Regler
    24
    Ultraschallquelle
    25
    Meßfenster
    26
    Ventil
    27
    Meßvorrichtung
    28
    Dritter Regler
    34
    Abstand zwischen Behältnis 22 und Gehäuse 12
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2006/108600 A1 [0008]
    • - DE 4340406 C1 [0008, 0008]

Claims (20)

  1. Vorrichtung (10) zur Reinigung, insbesondere Entkeimung, von Flüssigkeiten umfassend: einen Behälter (12) für einen Durchlauf von Flüssigkeit, mit mindestens einem Flüssigkeitszulauf (16) und mindestens einem Flüssigkeitsablauf (18), wobei der Behälter (12) eine Längsachse und einen im wesentlichen kreisförmigen Umfang aufweist, mindestens eine im Inneren des Behälter (12) angeordnete UV-Lichtquelle (20), und mindestens eine im Inneren des Behälters (12) angeordnete Ultraschallquelle (24), wobei die Ultraschallquelle (24) exzentrisch in Bezug auf den im wesentlichen kreisförmigen Umfang im Inneren des Behälters (12) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Ultraschallquelle (24) im wesentlichen parallel zur Längsausdehnung des Behälters (12) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend einen ersten Regler (21), der die Ultraschallquelle (24) steuert und mit einer bestimmten unregelmäßigen oder regelmäßigen Häufigkeit ein und ausschaltet.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend einen zweiten Regler (23), der die Ultraschallfrequenz der Ultraschallquelle (24) steuert.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (12) eine längliche Form aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallquelle (24) in der Mitte des Umfangs des Behälters (12) mit einer Versetzung von mindestens 1 mm angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitszulauf (16) und/oder der Flüssigkeitsablauf (18) im wesentlichen in senkrechter oder auch waagerechter Anordnung, insbesondere radial oder tangential zur Achse der Längsausdehnung des Behälter (12) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ungerade Anzahl an UV-Lichtquellen (20) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Behälter (12) aus Edelstahl besteht und vorzugsweise auf seiner Innenseite zumindest teilweise mit einer antibiotischen Beschichtung versehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin ein Ventil (26) umfaßt, das so eingerichtet ist, daß Gase aus dem inneren des Behälters (12) kontrolliert entweichen können.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Behälter (12) weiterhin mindestens eine Messvorrichtung (27) zur Messung der UV-Strahlungsstärke angebracht ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (12) weiterhin mindestens ein Meßfenster (25) aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Meßfenster (25) aus UV-durchlässigem Quarzglas besteht.
  14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die UV-Lichtquelle (20) von einem Behältnis (22) umhüllt wird.
  15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Behältnis (22) durch radiale Wellendichtungen abgedichtet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (12) durch O-Ringe axial gegen mechanische Belastung gesichert ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Behältnis (22) im wesentlichen aus UV-durchlässigem Quarzglas bestehen.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Quarzglas eine optimale Durchlässigkeit für UV-Strahlung bei 254 nm aufweist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung einen dritten Regler (28) umfaßt, der die UV-Strahlungsstärke abhängig oder unabhängig von den Meßergebnissen steuert.
  20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 17, wobei die Meßvorrichtung (27) zur Messung der UV-Strahlungsstärke mindestens eine Ultraschallquelle (24) über die Regler (21, 23) steuert.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1037277C2 (nl) * 2009-09-11 2011-03-14 Automatic Electric Europ Special Products B V Werkwijze en inrichting voor het simultaan aansturen van desinfectie-apparatuur.
WO2011064260A1 (en) 2009-11-24 2011-06-03 Aquaworx Holding Ag Apparatus for the treatment of liquids
CN102101705A (zh) * 2010-12-31 2011-06-22 东莞市宇洁新材料有限公司 一种基于物理手段的压舱水处理设备
CN102267775A (zh) * 2011-07-25 2011-12-07 上海交通大学 基于超声、紫外线协同杀菌的饮用水生产装置
WO2013043047A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 Stichting Wetsus Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology Device and method for disinfecting a liquid with acoustic waves and uv radiation
GB2500664A (en) * 2012-03-29 2013-10-02 Quantock Associates Ltd Liquid purification using ultrasound and electromagnetic radiation

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016211919A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Skf Marine Gmbh Reaktor und Verfahren zur Aufbereitung von belastetem Wasser
DE102016211920A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Skf Marine Gmbh Reaktor und Verfahren zur Aufbereitung von belastetem Wasser

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728368A (en) * 1986-04-25 1988-03-01 Pedziwiatr Edward A Ultrasonic cleaning in liquid purification systems
DE4340406C1 (de) 1993-11-26 1995-04-20 Gruenbeck Josef Wasseraufb Reaktor zur Entkeimung von Wasser
WO2003004421A1 (fr) * 2001-07-03 2003-01-16 Andrey Nikolaevich Ulianov Dispositif de traitement d'eau
DE69725579T2 (de) * 1996-07-04 2004-07-29 Ashland Inc., Columbus Vorrichtung und prozess zur behandlung eines flüssigen mediums
DE10351184A1 (de) * 2003-11-03 2005-06-02 Büttner, Klaus, Dipl.-Ing. Verfahren zur Behandlung eines Fluids, einer wässrigen Lösung oder Flüssigkeit
WO2006108600A1 (de) 2005-04-10 2006-10-19 Aquaworx Ag Vorrichtung zur reduzierung von keimen in, vorzugsweise optisch transparenten, flüssigkeiten mittels ultraschall und ultravioletter bestrahlung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3672823A (en) * 1970-03-25 1972-06-27 Wave Energy Systems Method of sterilizing liquids
JP2001524355A (ja) * 1997-12-03 2001-12-04 シー. ダーウィン,ローレンス 超音波装置を組み込んだ水殺菌システム
DE10200812A1 (de) * 2002-01-11 2003-11-13 Sobnin Juri Dreiweg UV-Ultraschall Wasserreinigungsreaktor
CA2563667C (en) * 2004-04-20 2012-09-11 Guido Kohler Sterilizing device and a method for sterilizing of fluids
PT1862185E (pt) * 2006-05-31 2009-07-16 Heliosaquaplus Technology Ag Dispositivo para o processamento de líquidos com recurso a radiação ultravioleta e a ultrassons

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728368A (en) * 1986-04-25 1988-03-01 Pedziwiatr Edward A Ultrasonic cleaning in liquid purification systems
DE4340406C1 (de) 1993-11-26 1995-04-20 Gruenbeck Josef Wasseraufb Reaktor zur Entkeimung von Wasser
DE69725579T2 (de) * 1996-07-04 2004-07-29 Ashland Inc., Columbus Vorrichtung und prozess zur behandlung eines flüssigen mediums
WO2003004421A1 (fr) * 2001-07-03 2003-01-16 Andrey Nikolaevich Ulianov Dispositif de traitement d'eau
DE10351184A1 (de) * 2003-11-03 2005-06-02 Büttner, Klaus, Dipl.-Ing. Verfahren zur Behandlung eines Fluids, einer wässrigen Lösung oder Flüssigkeit
WO2006108600A1 (de) 2005-04-10 2006-10-19 Aquaworx Ag Vorrichtung zur reduzierung von keimen in, vorzugsweise optisch transparenten, flüssigkeiten mittels ultraschall und ultravioletter bestrahlung

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1037277C2 (nl) * 2009-09-11 2011-03-14 Automatic Electric Europ Special Products B V Werkwijze en inrichting voor het simultaan aansturen van desinfectie-apparatuur.
WO2011064260A1 (en) 2009-11-24 2011-06-03 Aquaworx Holding Ag Apparatus for the treatment of liquids
US8986549B2 (en) 2009-11-24 2015-03-24 Gea Westfalia Separator Group Gmbh Apparatus for the treatment of liquids
CN102101705A (zh) * 2010-12-31 2011-06-22 东莞市宇洁新材料有限公司 一种基于物理手段的压舱水处理设备
CN102101705B (zh) * 2010-12-31 2012-12-26 东莞市宇洁新材料有限公司 一种基于物理手段的压舱水处理设备
CN102267775A (zh) * 2011-07-25 2011-12-07 上海交通大学 基于超声、紫外线协同杀菌的饮用水生产装置
CN102267775B (zh) * 2011-07-25 2013-01-16 上海交通大学 基于超声、紫外线协同杀菌的饮用水生产装置
WO2013043047A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 Stichting Wetsus Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology Device and method for disinfecting a liquid with acoustic waves and uv radiation
GB2500664A (en) * 2012-03-29 2013-10-02 Quantock Associates Ltd Liquid purification using ultrasound and electromagnetic radiation

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