DE102017218070A1 - Method and device for disinfecting and / or sterilizing a liquid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desinfizieren oder Sterilisieren einer Flüssigkeit (1), bei dem in der Flüssigkeit (1) enthaltene Bakterien inaktiviert werden. Erfindungsgemäß wird die Flüssigkeit (1) oder eine zweite Flüssigkeit (2) mit Hochdruck beaufschlagt und mittels eines Hochdruckeinspritzventils (3) in einen Behälter (8) mit der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit (1) eingespritzt wird, so dass die Bakterien durch Fluidscherung und/oder durch lokal hohe Impulse aufgrund von Kavitationsblasenkollaps inaktiviert werden.Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for disinfecting or sterilizing a liquid (1), in which bacteria contained in the liquid (1) are inactivated. According to the invention, the liquid (1) or a second liquid (2) is subjected to high pressure and injected by means of a high-pressure injection valve (3) into a container (8) with the liquid to be disinfected or sterilized (1), so that the bacteria by fluid shear and / or inactivated by locally high pulses due to cavitation bubble collapse. In addition, the invention relates to an apparatus for carrying out the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desinfizieren und/oder Sterilisieren einer Flüssigkeit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for disinfecting and / or sterilizing a liquid having the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl an Verfahren bekannt, mittels welcher eine Flüssigkeit desinfiziert oder sterilisiert werden kann. Hierbei wird unterschieden zwischen chemischen und physikalischen Verfahren.From the prior art a variety of methods are known, by means of which a liquid can be disinfected or sterilized. Here, a distinction is made between chemical and physical processes.
Bei der chemischen Desinfektion wird der Flüssigkeit ein Desinfektionsmittel zugegeben. Bekannte Desinfektionsmittel sind Chlor, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Silberionen und Ozon. Die Zugabe derartiger Desinfektionsmittel ist jedoch nicht immer erwünscht, da dadurch der Geschmack und/oder der Geruch der Flüssigkeit beeinträchtigen werden kann. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn es sich bei der Flüssigkeit um Trinkwasser handelt.During chemical disinfection, a disinfectant is added to the liquid. Known disinfectants are chlorine, chlorine dioxide, hydrogen peroxide, silver ions and ozone. However, the addition of such disinfectants is not always desirable because it may affect the taste and / or smell of the liquid. This is particularly relevant when the liquid is drinking water.
Bei der physikalischen Desinfektion wird die Flüssigkeit thermisch behandelt, das heißt erhitzt, oder mit UV-Licht bestrahlt. Derartige Verfahren erfordern in der Regel einen hohen Zeit- und/oder Energieaufwand. Ferner besteht beim Erhitzen einer Flüssigkeit die Gefahr, dass sich jemand bei Gebrauch der Flüssigkeit an dieser verbrüht.In physical disinfection, the liquid is thermally treated, that is heated, or irradiated with UV light. Such methods usually require a lot of time and / or energy. Further, when heating a liquid, there is a risk that someone scalds on use of the liquid at this.
Darüber hinaus kann eine Reinigung oder Desinfektion einer Flüssigkeit mittels Filtration oder Druckbeaufschlagung bewirkt werden.In addition, a cleaning or disinfection of a liquid can be effected by means of filtration or pressurization.
Aus der
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche eine effiziente Desinfektion und/oder Sterilisation einer Flüssigkeit möglichst ohne Beeinträchtigung der Flüssigkeit ermöglichen.Based on the above-mentioned prior art, the present invention has the object to provide a method and a device which allow efficient disinfection and / or sterilization of a liquid as possible without affecting the liquid.
Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the method with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Desinfizieren oder Sterilisieren einer Flüssigkeit, bei dem in der Flüssigkeit enthaltene Bakterien inaktiviert werden. Erfindungsgemäß wird die Flüssigkeit oder eine zweite Flüssigkeit mit Hochdruck beaufschlagt und mittels eines Hochdruckeinspritzventils in einen Behälter mit der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit eingespritzt, so dass die Bakterien durch Fluidscherung und/oder durch lokal hohe Impulse aufgrund von Kavitationsblasenkollaps inaktiviert werden.A method is proposed for disinfecting or sterilizing a liquid in which bacteria contained in the liquid are inactivated. According to the invention, the liquid or a second liquid is subjected to high pressure and injected by means of a high-pressure injection valve into a container with the liquid to be disinfected or sterilized, so that the bacteria are inactivated by fluid shear and / or by locally high pulses due to cavitation bubble collapse.
Die Scherkräfte werden beim Eindringen der eingespritzten Flüssigkeit in die im Behälter aufgenommene Flüssigkeit erzeugt, da sich die eingespritzte Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit an der im Behälter aufgenommenen Flüssigkeit vorbeibewegt. Je höher der Einspritzdruck, desto größere Geschwindigkeiten werden erreicht. Die in die Flüssigkeit eingebrachten Scherkräfte führen dazu, dass Bakterien, wie beispielsweise Kolibakterien (E. coli) oder Legionellen, zerstört bzw. inaktiviert werden.The shear forces are generated as the injected liquid enters the liquid received in the container, as the injected liquid travels at high velocity past the liquid received in the container. The higher the injection pressure, the higher the speeds are achieved. The shear forces introduced into the fluid cause bacteria such as coliforms (E. coli) or Legionella to be destroyed or inactivated.
Um eine optimale Desinfektions- bzw. Sterilisationswirkung zu erzielen, sollte der Einspritzdruck über 1.400 bar, vorzugsweise über 1600 bar, weiterhin bevorzugt über 2000 bar liegen. Liegt der Einspritzdruck über 2000 bar, können Austrittsgeschwindigkeiten von 650 m/s oder mehr erreicht werden.In order to achieve an optimum disinfecting or sterilizing effect, the injection pressure should be above 1,400 bar, preferably above 1,600 bar, more preferably above 2,000 bar. If the injection pressure is above 2000 bar, exit velocities of 650 m / s or more can be achieved.
Die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit beim Einspritzen hängt ferner von der Größe, Form und/oder Anzahl der Einspritzlöcher des zum Einspritzen verwendeten Hochdruckeinspritzventils ab. Einspritzventile, die hohe Austrittsgeschwindigkeiten ermöglichen, sind beispielsweise aus der Kraftstoffeinspritztechnik bekannt, so dass auf diese Technik zurückgegriffen werden kann.The exit velocity of the liquid during injection also depends on the size, shape and / or number of injection holes of the high pressure injector used for injection. Injectors which allow high exit velocities are known, for example, from fuel injection technology, so that this technique can be used.
Die gewünschte Desinfektions- bzw. Sterilisationswirkung wird vorzugsweise nicht allein durch Fluidscherung erreicht. Denn - in Abhängigkeit vom Einspritzdruck - kann es beim Einspritzen in der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit zur Entstehung lokaler Unterdruckgebiete kommen, so dass sich Gasblasen ausbilden. Diese implodieren, sobald der Druck wieder ansteigt, wobei große Kräfte freigesetzt werden. Dieser Effekt, der in der Regel unerwünscht ist, wird Kavitation genannt. Durch Kavitation bzw. durch die dabei frei werden hohen Kräfte kann demnach ebenfalls eine Zerstörung bzw. Inaktivierung von Bakterien erreicht werden. Um diesen zusätzlichen Effekt zu nutzen, sollte der Einspritzdruck über 400 bar, vorzugsweise über 800 bar, weiterhin vorzugsweise über 1000 bar liegen.The desired disinfecting or sterilizing effect is preferably not achieved by fluid shear alone. Because - depending on the injection pressure - may occur during injection into the liquid to be disinfected or sterilized local vacuum areas, so that gas bubbles form. These implode as soon as the pressure rises again, whereby large forces are released. This effect, which is usually undesirable, is called cavitation. By cavitation or by the thereby free high forces can thus also be achieved destruction or inactivation of bacteria. To utilize this additional effect, the injection pressure should be above 400 bar, preferably above 800 bar, more preferably above 1000 bar.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Desinfektion bzw. Sterilisation von Wasser, insbesondere Trinkwasser, eingesetzt werden, da hierdurch weder der Geschmack noch der Geruch des Wassers beeinträchtigt werden. Beispielsweise kann auf diese Weise in Wasserleitungen und/oder Wasserspeichern vorgehaltenes Trinkwasser vor Legionellenbefall geschützt werden. Bei bekannten Verfahren wird das im Leitungssystem vorhandene Trinkwasser in regelmäßigen Abständen auf über 70 °C erhitzt. Wird anschließend das erhitzte Wasser aus der Leitung entnommen, besteht Verbrühungsgefahr. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht diese Gefahr nicht.The method according to the invention can be used for the disinfection or sterilization of water, In particular drinking water, are used, as this neither the taste nor the smell of the water are affected. For example, in this way water stored in water pipes and / or water storage can be protected against Legionella infestation. In known methods, the drinking water present in the pipe system is heated to over 70 ° C. at regular intervals. If the heated water is then removed from the line, there is a risk of scalding. When using the method according to the invention, this danger does not exist.
Wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Desinfektion bzw. Sterilisation einer Flüssigkeit nur diese eine Flüssigkeit verwendet, das heißt, dass die zu desinfizierende bzw. sterilisierende Flüssigkeit selbst eingespritzt wird, dann findet keine Verdünnung der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit statt. Es sei denn, dass die Zugabe bestimmter Zusätze explizit erwünscht ist. In diesem Fall kann die Zugabe ebenfalls im Wege der Hochdruckeinspritzung erfolgen, wie weiter unten aufgezeigt.If only one liquid is used in the proposed method for disinfecting or sterilizing a liquid, that is to say that the liquid to be disinfected or sterilized itself is injected, then no dilution of the liquid to be disinfected or sterilized takes place. Unless the addition of certain additives is explicitly desired. In this case, the addition may also be by way of high pressure injection, as shown below.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass bei dem Verfahren ein Nadelventil als Hochdruckeinspritzventil verwendet wird. Die Einspritzung wird in diesem Fall über die Hubbewegung einer Ventilnadel gesteuert, wobei die Steuerung besonders präzise ist. Da die meisten Kraftstoffeinspritzventile als Nadelventile ausgeführt sind, kann auf bereits vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden. Das Verfahren lässt sich somit vergleichsweise kostengünstig umsetzen.According to a preferred embodiment of the invention, it is proposed that in the method a needle valve is used as a high-pressure injection valve. The injection is controlled in this case via the stroke of a valve needle, the control is very precise. Since most fuel injection valves are designed as needle valves, existing components can be used. The method can thus be implemented relatively inexpensively.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen ein Kraftstoffeinspritzventil zur Dieseldirekteinspritzung verwendet, da hierbei regelmäßig Einspritzdrücke über 2000 bar erreicht werden. Alternativ kann das bei dem Verfahren verwendete Hochdruckeinspritzventil analog einem solchen Kraftstoffeinspritzventil ausgebildet sein.In the case of the invention, a fuel injection valve is preferably used for diesel direct injection, since injection pressures of more than 2000 bar are regularly achieved in this case. Alternatively, the high-pressure injection valve used in the method may be analogous to such a fuel injection valve.
Darüber hinaus kann auch ein Benzineinspritzventil eingesetzt werden, das Drücke bis etwa 450 bar ermöglicht. Auch mit derart kleinen Drücken können bereits Bakterien inaktiviert werden, so dass eine Desinfektionswirkung erreicht wird.In addition, a gasoline injector can be used, which allows pressures up to about 450 bar. Even with such small pressures bacteria can already be inactivated, so that a disinfecting effect is achieved.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise die einzuspritzende Flüssigkeit vor dem Einspritzen mittels einer Hochdruckpumpe mit Hochdruck beaufschlagt. Als Hochdruck werden vorliegend Drücke über 400 bar, vorzugsweise über 800 bar, weiterhin vorzugsweise über 1200 bar bezeichnet. Idealerweise werden bei dem vorgeschlagenen Verfahren Drücke über 2000 bar erreicht, um eine optimale Desinfektions- bzw. Sterilisationswirkung zu erzielen. Vorzugsweise wird eine Kolbenpumpe als Hochdruckpumpe verwendet, da derartige Hochdruckpumpen ebenfalls aus der Kraftstoffeinspritztechnik bekannt und somit verfügbar sind.In the method according to the invention, the liquid to be injected is preferably subjected to high pressure before injection by means of a high-pressure pump. In the present case, pressures of more than 400 bar, preferably more than 800 bar, and more preferably more than 1200 bar are referred to as high pressure. Ideally, in the proposed method pressures above 2000 bar are achieved in order to achieve an optimum disinfecting or sterilizing effect. Preferably, a piston pump is used as a high-pressure pump, since such high-pressure pumps are also known from fuel injection technology and thus available.
Die Druckangaben können auch in der Einheit Pascal (Pa) angegeben werden, wobei gilt 1 bar = 100.000 Pa = 0,1 MPa. 400 bar entsprechen also 40 MPa.The pressure data can also be given in the unit Pascal (Pa), where 1 bar = 100,000 Pa = 0.1 MPa. 400 bar corresponds to 40 MPa.
Des Weiteren bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die zu desinfizierende bzw. sterilisierende Flüssigkeit über das Hochdruckeinspritzventil und/oder über einen separaten Zulauf dem Behälter zugeführt. Erfolgt die Zuführung allein über das Hochdruckeinspritzventil, wird die zu desinfizierende bzw. sterilisierende Menge zunächst selbst mit Hochdruck beaufschlagt, wodurch bereits ein Teil der Bakterien inaktiviert werden. Beim Einspritzen und Eindringen in die bereits im Behälter vorhandene Flüssigkeit werden weitere Bakterien durch die dann auftretenden Scherkräfte und/oder lokal hohen Impulse durch Kavitationsblasenkollaps zerstört. Über die Verweildauer der Flüssigkeit im Behälter wird eine weitere Inaktivierung der Bakterien durch die nachfolgenden Einspritzungen und die damit eingebrachten Scherkräfte bzw. durch Kavitation erreicht.Furthermore, in the method according to the invention, the liquid to be disinfected or sterilized is preferably fed to the container via the high-pressure injection valve and / or via a separate inlet. If the supply takes place solely via the high-pressure injection valve, the amount to be disinfected or sterilized is first subjected to high pressure itself, whereby a part of the bacteria is already inactivated. During injection and penetration into the liquid already present in the container, further bacteria are destroyed by the shearing forces occurring at that time and / or locally high pulses due to cavitation bubble collapse. Over the residence time of the liquid in the container, a further inactivation of the bacteria is achieved by the subsequent injections and the shearing forces or cavitation introduced thereby.
Ferner kann auch nur ein Teil der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeitsmenge über das Hochdruckeinspritzventil in den Behälter eingebracht werden. Hierzu wird vorzugsweise eine Teilmenge aus dem Zulauf abgezweigt und dem Hochdruckeinspritzventil zugeführt. Die übrige Menge gelangt über den Zulauf in den Behälter.Furthermore, only a part of the amount of liquid to be disinfected or sterilized can be introduced into the container via the high-pressure injection valve. For this purpose, a partial amount is preferably branched off from the inlet and fed to the high-pressure injection valve. The remaining amount passes through the inlet into the container.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die gesamte zu desinfizierende bzw. sterilisierende Flüssigkeit dem Behälter über den Zulauf zugeführt wird und zum Einspritzen eine andere, zweite Flüssigkeit verwendet wird.Moreover, it is possible that the entire liquid to be disinfected or sterilized is supplied to the container via the inlet and for the injection of a different, second liquid is used.
Idealerweise wird der Behälter vollständig mit der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit gefüllt, so dass unmittelbar in die Flüssigkeit eingespritzt wird. Das heißt, dass der über das Hochdruckeinspritzventil abgegebene Flüssigkeitsstrahl direkt in die Flüssigkeit eindringt, ohne weitere Grenzschichten durchstoßen zu müssen. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass das Hochdruckeinspritzventil beim Einspritzen in die zu desinfizierende bzw. sterilisierende Flüssigkeit eingetaucht wird.Ideally, the container is completely filled with the liquid to be disinfected or sterilized so that it is injected directly into the liquid. This means that the liquid jet emitted via the high-pressure injection valve directly penetrates into the liquid without having to pierce further boundary layers. Alternatively or additionally, it is proposed that the high-pressure injection valve is immersed during injection into the liquid to be disinfected or sterilized.
Die Abgabe des Flüssigkeitsstrahls mittels des Hochdruckeinspritzventils kann kontinuierlich oder gepulst erfolgen. Vorzugsweise wird ein gepulstes Verfahren eingesetzt, da dieses die Abstimmung erleichtert und den Einsatz vergleichsweise kleiner Komponenten zur Bereitstellung des erforderlichen Drucks und/oder Volumenstroms ermöglicht. Das gepulste Verfahren besitzt somit den Vorteil, dass - bei weitgehend gleicher Desinfektions- bzw. Sterilisationswirkung - der Energiebedarf deutlich geringer ist.The delivery of the liquid jet by means of the high-pressure injection valve can be continuous or pulsed. Preferably, a pulsed method is used, as this facilitates the vote and the use of relatively small components to provide the required Pressure and / or flow rate allows. The pulsed method thus has the advantage that - with largely the same disinfection or sterilization effect - the energy requirement is significantly lower.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Flüssigkeit vor dem Einspritzen in die im Behälter aufgenommene Flüssigkeit mindestens ein Zusatz in Form einer weiteren Flüssigkeit, eines Gases und/oder eines Feststoffs zugegeben wird. Bei diesem Zusatz kann es sich um ein Desinfektionsmittel, wie beispielsweise Chlor oder Ozon handeln, um ggf. den Desinfektions- bzw. Sterilisationsgrad zu erhöhen.In a further development of the invention, it is proposed that at least one additive in the form of a further liquid, a gas and / or a solid be added to the liquid prior to injection into the liquid received in the container. This additive can be a disinfectant such as chlorine or ozone, if necessary to increase the degree of disinfection or sterilization.
Vorteilhafterweise wird der mindestens eine Zusatz mittels eines Adapters zugegeben, der an das Hochdruckeinspritzventil im Bereich einer Düse angeordnet wird. In diesem Fall reißt die beim Einspritzen aus der Düse austretende Flüssigkeit den Zusatz mit, so dass eine gleichmäßige Verteilung des Zusatzes in der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit sichergestellt ist. Ferner wird keine separate Armatur für die Zugabe des Zusatzes benötigt.Advantageously, the at least one additive is added by means of an adapter which is arranged on the high-pressure injection valve in the region of a nozzle. In this case, the liquid exiting the nozzle during injection breaks the additive so that a uniform distribution of the additive in the liquid to be disinfected or sterilized is ensured. Furthermore, no separate fitting for the addition of the additive is needed.
Die darüber hinaus vorgeschlagene Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst einen Behälter, in dem eine zu desinfizierende bzw. sterilisierende Flüssigkeit aufgenommen ist, und ein Hochdruckeinspritzventil, mittels dessen die Flüssigkeit oder eine zweite Flüssigkeit unter Hochdruck in die im Behälter aufgenommene Flüssigkeit einspritzbar ist. Mittels der Hochdruckeinspritzung können in die im Behälter vorhandene Flüssigkeit Scherkräfte eingebracht werden, die zu einer Zerstörung bzw. Inaktivierung von Bakterien führen. Ferner kann es aufgrund von Kavitation zu hohen Druckimpulsen kommen, die ebenfalls einen Beitrag zur Desinfektion bzw. Sterilisation der Flüssigkeit leisten.The additionally proposed device for carrying out the method according to the invention comprises a container in which a liquid to be disinfected or sterilized is received, and a high-pressure injection valve, by means of which the liquid or a second liquid can be injected under high pressure into the liquid received in the container. By means of the high-pressure injection, shear forces can be introduced into the liquid present in the container, which leads to destruction or inactivation of bacteria. Furthermore, due to cavitation, high pressure pulses may occur which also contribute to the disinfection or sterilization of the liquid.
Das Hochdruckeinspritzventil ist vorzugsweise als Nadelventil ausgeführt. Weiterhin vorzugsweise ist es analog einem Kraftstoffeinspritzventil, insbesondere analog einem Kraftstoffeinspritzventil zur Dieseldirekteinspritzung ausgeführt, da diese Ventile hohe Einspritzdrücke und damit hohe Austrittsgeschwindigkeiten ermöglichen.The high-pressure injection valve is preferably designed as a needle valve. Further preferably, it is designed analogous to a fuel injection valve, in particular analogous to a fuel injection valve for diesel direct injection, since these valves allow high injection pressures and thus high exit velocities.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Hochdruckpumpe umfasst, mittels welcher die einzuspritzende Flüssigkeit mit Hochdruck beaufschlagbar ist. Erst die Einspritzung unter hohem Druck führt zu der gewünschten Desinfektions- bzw. Sterilisationswirkung. Die Hochdruckpumpe ist vorzugsweise als Kolbenpumpe ausgeführt. Beispielsweise kann eine Kraftstoffhochdruckpumpe als Hochdruckpumpe verwendet werden, die üblicherweise als Kolbenpumpe ausgeführt ist, oder die Hochdruckpumpe kann analog einer Kraftstoffhochdruckpumpe aufgebaut sein. Kraftstoffhochdruckpumpen ermöglichen Systemdrücke von mehr als 2000 bar.It is also proposed that the device comprises a high-pressure pump, by means of which the liquid to be injected can be acted upon by high pressure. Only the injection under high pressure leads to the desired disinfection or sterilization effect. The high-pressure pump is preferably designed as a piston pump. For example, a high-pressure fuel pump can be used as a high-pressure pump, which is usually designed as a piston pump, or the high-pressure pump can be constructed analogously to a high-pressure fuel pump. High-pressure fuel pumps allow system pressures of more than 2000 bar.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Hochdruckeinspritzventil im Bereich einer Düse einen Adapter aufweist, mittels dessen mindestens ein Zusatz in Form einer weiteren Flüssigkeit, eines Gases und/oder eines Feststoffs zugebbar ist. Durch Zugabe eines Zusatzes kann die Desinfektions- bzw. Sterilisationswirkung bei Bedarf gesteigert werden, wobei die Zugabe mittels eines ausgangsseitig am Hochdruckeinspritzventil angeordneten Adapters eine gleichmäßige Verteilung sicherstellt, da die aus der Düse austretende Flüssigkeit den Zusatz mitreißt.In a development of the invention, it is proposed that the high-pressure injection valve have an adapter in the region of a nozzle, by means of which at least one additive in the form of a further liquid, a gas and / or a solid can be dispensed. By adding an additive, the disinfection or sterilization effect can be increased if necessary, the addition of which ensures an even distribution by means of an adapter arranged on the high-pressure injection valve, since the liquid emerging from the nozzle entrains the additive.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bzw. können auch größere Mengen einer Flüssigkeit in kurzer Zeit desinfiziert bzw. sterilisiert werden. Der Mengenanteil der eingebrachten Flüssigkeit ist dabei deutlich kleiner als der der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit.With the aid of the method according to the invention or with the aid of the device according to the invention, even larger amounts of a liquid can be disinfected or sterilized in a short time. The proportion of the introduced liquid is significantly smaller than that of the liquid to be disinfected or sterilized.
Um eine besonders effiziente Desinfektion bzw. Sterilisation selbst größerer Flüssigkeitsmengen zu erreichen, können Hochdruckeinspritzventile verwendet werden, die eine Mehrloch-Düsengeometrie aufweisen. Auf diese Weise können größere Flüssigkeitsmengen eingespritzt werden und/oder besser verteilt werden.In order to achieve a particularly efficient disinfection or sterilization of even larger quantities of liquid, high-pressure injection valves can be used, which have a multi-hole nozzle geometry. In this way, larger amounts of liquid can be injected and / or distributed better.
Ferner kann die Einspritzung in eine fließende Flüssigkeit erfolgen, so dass eine bereits desinfizierte bzw. sterilisierte Menge schneller abgeführt wird. Auf diese Weise kann der Mengenumsatz weiter gesteigert werden. Der Behälter ist hierzu mit einem Zulauf und einem Ablauf zu versehen.Furthermore, the injection can take place in a flowing liquid, so that an already disinfected or sterilized amount is removed faster. In this way, the volume of sales can be further increased. The container is to be provided for this purpose with an inlet and a drain.
Bei dem Behälter kann es sich demnach sowohl um einen Tank mit einem definierten Volumen, als auch um einen Rohr- oder Leitungsabschnitt handeln, der von der zu desinfizierenden bzw. sterilisierenden Flüssigkeit durchströmt wird.The container can therefore be both a tank with a defined volume and a pipe or pipe section through which the liquid to be disinfected or sterilized flows.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, -
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, -
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform, -
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform und -
5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform.
-
1 a schematic representation of a device according to the invention according to a first preferred embodiment, -
2 a schematic representation of a device according to the invention according to a second preferred embodiment, -
3 a schematic representation of a device according to the invention according to a third preferred embodiment, -
4 a schematic representation of a device according to the invention according to a fourth preferred embodiment and -
5 a schematic representation of a device according to the invention according to a fifth preferred embodiment.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Der
Die in der
Der
In der
In der
Bei dem Ausführungsbeispiel der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4406028A1 (en) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Pvt Prozes U Verpackungstechni | High pressure sterilizer |
US5997752A (en) * | 1996-09-27 | 1999-12-07 | Leu; Sheng-I | Water treating apparatus for raising oxygen solubility |
EP2572592A1 (en) * | 2010-05-21 | 2013-03-27 | Duarte Vieira, Francisco José | Method and appliances for low temperature pasteurisation of liquid foods and removal of oxygen from liquid foods by decompression and/or high linear or rotary acceleration |
DE102015206406A1 (en) | 2015-04-10 | 2016-10-13 | Robert Bosch Gmbh | Sterilization device and method |
US20170137307A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Michael J. Geyer | Methods and apparatus for a water purification system |
-
2017
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4406028A1 (en) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Pvt Prozes U Verpackungstechni | High pressure sterilizer |
US5997752A (en) * | 1996-09-27 | 1999-12-07 | Leu; Sheng-I | Water treating apparatus for raising oxygen solubility |
EP2572592A1 (en) * | 2010-05-21 | 2013-03-27 | Duarte Vieira, Francisco José | Method and appliances for low temperature pasteurisation of liquid foods and removal of oxygen from liquid foods by decompression and/or high linear or rotary acceleration |
DE102015206406A1 (en) | 2015-04-10 | 2016-10-13 | Robert Bosch Gmbh | Sterilization device and method |
US20170137307A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Michael J. Geyer | Methods and apparatus for a water purification system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Bernhardt, A. [et al.]: Improved sterilization of sensitive biomaterials with supercritical carbon dioxide at low temperature. In: PLoS ONE, (2015),10(6): e0129205. doi:10.1371/journal.pone.0129205 * |
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