DE102022107652A1 - Vorrichtung und verfahren zur desinfektion eines trinkwasserleitungssystems sowie system mit einer solchen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur desinfektion eines trinkwasserleitungssystems sowie system mit einer solchen vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (70, 170, 270, 370) zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems (77, 177, 277, 303), wobei die Vorrichtung (70, 170, 270, 370) umfasst: eine Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmas (26, 38, 86, 87), wobei die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) dazu eingerichtet ist, einen reaktiven Gasstrom (26, 38, 86, 87) zu erzeugen, einen Behandlungsraum (74, 274) zur Aufnahme von flüssigem Wasser (76, 276), wobei die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) und der Behandlungsraum (74, 274) derart miteinander verbunden sind, dass im Betrieb der von der Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) erzeugte reaktive Gasstrom (26, 38, 86, 87) durch im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenes flüssiges Wasser (76, 276) geleitet wird, und einen Auslass (98, 190, 298, 398) zum Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenen flüssigen Wassers (76, 276) oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser (76, 276) geleiteten Gasstroms (26, 38, 86, 87, 176) in das Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303). Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung der Vorrichtung (70, 170, 270, 370), ein System (99, 199, 299, 399) sowie ein Verfahren zur Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems (77, 177, 277, 303).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer solchen Vorrichtung sowie ein System mit einer solchen Vorrichtung.
  • In Trinkwasserleitungssystemen zur Versorgung von Trinkwasserentnahmestellen mit Trinkwasser kann es zu einer Vermehrung von Keimen wie zum Beispiel Legionellen oder zum Beispiel zur Bildung von Biofilmen auf Leitungsinnenflächen kommen. Hiervon können Warmwasserleitungssysteme aber auch Kaltwasserleitungssysteme betroffen sein, wenn zum Beispiel erhöhte Außentemperaturen in Leitungsbereichen mit stagnierendem Wasser zu einer Temperaturerhöhung des Wassers führen. Verkeimtes Wasser stellt eine Gesundheitsgefahr für den Menschen dar. Daher muss die Keim-Konzentration in Trinkwasserleitungssystemen möglichst gering gehalten werden.
  • Insbesondere in großen Gebäuden mit Trinkwasserleitungssystemen, in denen Wasser in einigen Leitungsabschnitten zumindest zeitweise stagniert, besteht erfahrungsgemäß eine erhöhte Gefahr der Verkeimung der Leitungen durch Keime wie Legionellen. Beispielsweise stehen in großen Mietshäusern häufig einige Wohnungen leer, so dass Wasser in den zu diesen Wohnungen führenden oder in diesen Wohnungen verlaufenden Leitungen über längere Zeit stagnieren kann. Krankenhäuser oder Seniorenheime sind weitere Beispiele für Gebäude mit Trinkwasserleitungssystemen, bei denen ein erhöhtes Risiko durch Verkeimung durch zum Beispiel Legionellen besteht, da Wasser in Leitungen unbelegter Zimmer stagnieren kann und Bewohner aufgrund ihres Alters oder Krankheitszustands besonders anfällig auf Keime reagieren können.
  • Bekannte Maßnahmen und Vorrichtungen zur Vermeidung des Keimwachstums, insbesondere Legionellenwachstums, durch Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems betreffen insbesondere die Verwendung von Chlor oder Chlordioxid zur Abtötung von Keimen im Trinkwasserleitungssystem. Chlor und Chlordioxid sind jedoch giftig, so dass diese Maßnahmen Risiken bergen. Darüber hinaus hat recht aufwändige eine Chlor- oder Chlordioxid-Behandlung des Trinkwasserleitungssystems häufig nur einen kurzfristigen Effekt und muss wiederholt angewandt werden, um wirksam die Vermehrung von Keimen wie Legionellen zu verhindern.
  • Bei Warmwasserleitungssystemen erfolgt eine Keimreduktion im Trinkwasser zudem typischerweise dadurch, dass das Wasser durch eine Zirkulationspumpe in einem Kreislauf gepumpt und dabei zwischenzeitlich im Boiler auf eine Temperatur von 55°C oder höher geheizt wird, um Keime im Wasser abzutöten. Dies geht jedoch mit einem erhöhten Energiebedarf einher. Darüber hinaus kann es auch in Warmwasserleitungssystemen zur Entstehung von Keimherden kommen, die sich durch die Wasserzirkulation alleine schwer bekämpfen lassen.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und zuverlässige Desinfektion des Trinkwasserleitungssytems ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems gelöst, wobei die Vorrichtung umfasst:
    • - eine Plasmaquelle zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmas, wobei die Plasmaquelle dazu eingerichtet ist, einen reaktiven Gasstrom zu erzeugen,
    • - einen Behandlungsraum zur Aufnahme von flüssigem Wasser, wobei die Plasmaquelle und der Behandlungsraum derart miteinander verbunden sind, dass im Betrieb der von der Plasmaquelle erzeugte reaktive Gasstrom durch im Behandlungsraum enthaltenes flüssiges Wasser geleitet wird, und
    • - einen Auslass zum Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem.
  • Indem ein mittels atmosphärischem Plasma erzeugter reaktiver Gasstrom durch im Behandlungsraum befindliches flüssiges Wasser geleitet wird, kann das flüssige Wasser mit reaktiven, recht langlebigen Spezies angereichert werden, die eine gute Desinfektionswirkung aufweisen. Auf diese Weise behandeltes Wasser wird auch als plasmaaktiviertes Wasser bezeichnet. Es wurde festgestellt, dass sich das plasmaaktivierte Wasser gut für die Desinfektion von Trinkwasserleitungssystemen eignet. Insbesondere können im Trinkwasserleitungssystem enthaltene Keime und Keimherde durch die in dem plasmaaktivierten Wasser enthaltenen Spezies abgetötet werden, so dass das Trinkwasserleitungssystem auf diese Weise desinfiziert wird.
  • Der mit dem atmosphärischen Plasma erzeugte Gasstrom kann weiterhin durch das Hindurchleiten durch im Behandlungsraum befindliches Wasser mit Wasserdampf angereichert werden, so dass der reaktive Gasstrom nach dem Hindurchleiten ebenfalls eine gute Desinfektionswirkung aufweist. Es wurde erkannt, dass alternativ oder zusätzlich zum plasmaaktivierten Wasser auch der durch das Wasser geleitete reaktive Gasstrom zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems geeignet ist, indem der Gasstrom in das Trinkwasserleitungssystem eingeleitet wird.
  • Die beschriebene Vorrichtung erlaubt daher eine effektive Desinfektion von Trinkwasserleitungssystemen. Gegenüber einer Behandlung mit Chlor oder Chlordioxid sind das plasmaaktivierte Wasser bzw. der reaktive Gasstrom auch aus gesundheitlichen Gesichtspunkten viel weniger problematisch. Darüber hinaus erlaubt die Integrierbarkeit der Vorrichtung in ein Trinkwasserleitungssystem eine einfache regelmäßige Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems, ohne dass - wie bei einer Chlor- oder Chlordioxidbehandlung - eine aufwändige manuelle Einleitung und anschließende gründliche Spülung des Trinkwasserleitungssystems erforderlich wäre. Ebenso kann eine Bevorratung von gefährlichen Stoffen wie Chlor bzw. Chlordioxid entfallen, da sich das plasmaaktivierte Wasser bzw. der reaktive Gasstrom bedarfsweise durch allgemein verfügbare Medien wie Wasser, Luft und Strom erzeugen lässt.
  • Der reaktive Gasstrom kann insbesondere dadurch erzeugt werden, dass ein Gasstrom der Plasmaquelle als Arbeitsgas zugeführt wird und die Plasmaquelle in dem Gasstrom ein Plasma erzeugt, beispielsweise mittels dielektrischer oder bogenartiger Entladung, so dass aus dem Gasstrom ein reaktiver Gasstrom wird.
  • Die Vorrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, in dem der Behandlungsraum und vorzugsweise die Plasmaquelle untergebracht sind. Auf diese Weise kann die Vorrichtung als kompaktes Gerät einfach an ein bestehendes Trinkwasserleitungssystem angeschlossen werden.
  • Es ist auch denkbar, dass der Behandlungsraum durch einen Leitungsabschnitt gebildet wird, der in eine Leitung eines Trinkwasserleitungssystems integriert werden kann. In diesem Fall stellt ein Ende des Leitungsabschnitts bzw. ein Übergang des Leitungsabschnitts zum übrigen Trinkwasserleitungssystem den Auslass der Vorrichtung dar.
  • Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung oder einer Ausführungsform davon zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems.
  • Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch ein System mit einem Trinkwasserleitungssystem und mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung oder einer Ausführungsform davon, wobei der Auslass der Vorrichtung an das Trinkwasserleitungssystem angeschlossen ist.
  • Bei dem Trinkwasserleitungssystem kann es sich beispielsweise um ein Trinkwasserleitungssystem in einem Gebäude, wie zum Beispiel in einem Wohn- oder Bürogebäude oder auch in einem öffentlich zugänglichen Gebäude wie zum Beispiel einem Krankenhausgebäude, handeln. Es ist auch denkbar, dass es sich bei dem Trinkwasserleitungssystem um ein System außerhalb eines Gebäudes handelt, beispielsweise im öffentlichen Bereich, zum Beispiel als Teil eines Trinkwasserversorgungssystems eines Wasserversorgers. Weiterhin kann das Trinkwasserleitungssystem beispielsweise auch eine Verbindung aus dem öffentlichen Bereich zu einem Gebäude, beispielsweise einen Hausanschluss oder eine Zuleitung von einer übergeordneten Trinkwasserleitung zu einem Hausanschluss, umfassen.
  • Das Trinkwasserleitungssystem kann insbesondere mindestens eine Trinkwasserleitung zur Versorgung einer oder mehrerer Trinkwasserentnahmestellen aufweisen. Der Auslass der Vorrichtung kann beispielsweise an die mindestens eine Trinkwasserleitung angeschlossen sein. Zu diesem Zweck kann an der Trinkwasserleitung beispielsweise ein Anschluss, zum Beispiel an einem T-Stück, vorgesehen sein, an den der Auslass der Vorrichtung angeschlossen ist. Ist der Behandlungsraum durch einen Leitungsabschnitt gebildet, so kann dieser Leitungsabschnitt der Vorrichtung zum Beispiel in die Trinkwasserleitung des Trinkwasserleitungssystems integriert bzw. daran angeschlossen sein.
  • Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems mit dem zuvor beschriebenen System oder einer Ausführungsform davon gelöst, bei dem mit der Plasmaquelle ein reaktiver Gasstrom erzeugt wird, bei dem im Betrieb der Gasstrom durch im Behandlungsraum enthaltenes flüssiges Wasser geleitet wird, und bei dem das im Betrieb im Behandlungsraum enthaltene flüssige Wasser oder der im Betrieb durch das flüssige Wasser geleitete Gasstrom in das Trinkwasserleitungssystem eingeleitet wird.
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung, der Verwendung, des Systems und des Verfahrens beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils unabhängig voneinander sowohl für die Vorrichtung, deren Verwendung, für das System als auch für das Verfahren gelten. Darüber hinaus können die einzelnen Ausführungsformen untereinander kombiniert werden.
  • Bei einer Ausführungsform ist die Plasmaquelle zur Erzeugung des Plasmas mittels dielektrisch behinderter Entladungen eingerichtet. Durch eine dielektrisch behinderte Entladung können in dem Gasstrom sehr hohe Konzentrationen bestimmter reaktiver Spezies, insbesondere Ozon, erzeugt werden.
  • Durch die Verwendung eines solchen reaktiven Gasstroms kann die Bildung von Hydroxylradikalen in dem im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wasser bewirkt werden, die eine gute Desinfektionswirkung bewirken, so dass durch Einleiten des plasmaaktivierten Wassers in das Trinkwasserleitungssystem Keime, wie zum Beispiel Legionellen, Bakterien, Viren, Sporen oder Pilze, abgetötet werden können, beispielsweise auch in Biofilmen enthaltene Keime.
  • Weiterhin lässt sich beim Hindurchleiten des reaktiven Gasstroms durch das Wasser ein mit Ozon und Wasserdampf angereicherter Gasstrom erzeugen, der beim Einleiten in das Trinkwasserleitungssystem dort ebenfalls eine hohe Desinfektionswirkung entfaltet.
  • Zur Erzeugung der dielektrisch behinderten Entladung kann die Plasmaquelle insbesondere mindestens zwei Elektroden und ein dazwischen angeordnetes Dielektrikum, das eine direkte elektrische Entladung zwischen den zwei Elektroden behindert, aufweisen. Vorzugsweise ist eine der Elektroden geerdet. Weiterhin ist insbesondere eine Spannungsquelle vorgesehen, um die Elektroden mit einer hochfrequenten Hochspannung zu beaufschlagen, beispielsweise mit einer Spannungsstärke im Bereich von 5 bis 15 kV und einer Spannungsfrequenz im Bereich von 7,5 bis 25 kHz, insbesondere 13 bis 14 kHz.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Plasmaquelle zur Erzeugung des Plasmas mittels hochfrequenter Hochspannungsentladung, insbesondere zwischen mindestens zwei Elektroden, eingerichtet. Insbesondere ist die Plasmaquelle zur Erzeugung des Plasmas mittels hochfrequenter bogenartiger Entladung in einem Arbeitsgas eingerichtet.
  • Auf diese Weise kann in dem Gasstrom eine hohe Konzentration bestimmter reaktiver Spezies erzeugt werden, wie Stickoxide und/oder vollständig oder teilweise ionisierte oder angeregte Atome oder Moleküle. Insbesondere werden durch eine hochfrequente Hochspannungsentladung, bevorzugt durch eine bogenartige Entladung, vermehrt Stickoxide erzeugt, insbesondere bei der Verwendung von Luft als Arbeitsgas.
  • Beim Leiten eines solchen reaktiven Gasstroms durch im Behandlungsraum enthaltenes flüssiges Wasser kann die Bildung von salpetriger Säure oder Salpetersäure in dem Wasser erreicht werden, die beim Einleiten des plasmaaktivierten Wassers in das Trinkwasserleitungssystem zu einer effektiven Reinigung und Desinfektion beiträgt. Darüber hinaus führt die salpetrige Säure und/oder Salpetersäure zu einem niedrigen pH-Wert des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers, wodurch ebenfalls eine gute Desinfektionswirkung erzielt wird, so dass Keime, wie zum Beispiel Legionellen, Bakterien, Viren, Sporen oder Pilze, in dem Trinkwasserleitungssystem abgetötet werden können, beispielsweise auch in Biofilmen enthaltene Keime.
  • Weiterhin lässt sich beim Hindurchleiten des reaktiven Gasstroms durch das Wasser ein mit Stickoxiden und Wasserdampf angereicherter reaktiver Gasstrom erzeugen, der beim Einleiten in das Trinkwasserleitungssystem dort ebenfalls eine hohe Desinfektionswirkung entfaltet.
  • Zur Erzeugung der bogenartigen elektrischen Entladung sind insbesondere mindestens zwei Elektroden vorgesehen sowie eine Spannungsquelle, um die Elektroden mit einer hochfrequenten Hochspannung zu beaufschlagen. Die hochfrequente Hochspannung zur Erzeugung einer hochfrequenten bogenartigen Entladung weist insbesondere eine Spannungsstärke im Bereich von 1 - 100 kV, vorzugsweise 1 - 50 kV, weiter bevorzugt 10 - 50 kV, und eine Frequenz von 1 - 300 kHz, insbesondere 1 - 100 kHz, vorzugsweise 10 - 100 kHz, weiter bevorzugt 10 - 50 kHz, auf.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Plasmaquelle dazu eingerichtet, den reaktiven Gasstrom mittels einer bogenartigen Entladung in einem Arbeitsgas und mittels einer dielektrisch behinderten Entladung in einem Arbeitsgas zu erzeugen. Zu diesem Zweck kann die Plasmaquelle zum Beispiel eine erste Plasmadüse zur Erzeugung eines ersten reaktiven Gasstroms mittels einer bogenartigen Entladung in einem Arbeitsgas und eine zweite Plasmadüse zur Erzeugung eines zweiten reaktiven Gasstroms mittels einer dielektrisch behinderten Entladung in einem Arbeitsgas aufweisen. Der erste und zweite reaktive Gasstrom können vor dem Einleiten in den Behandlungsraum zum Beispiel zusammengeführt werden. Die erste und zweite Plasmadüse können zum Beispiel abwechselnd oder gleichzeitig betrieben werden. Auf diese Weise kann die Zusammensetzung des plasmaaktivierten Wassers oder des durch das Wasser hindurchgeleiteten Gasstroms beeinflusst werden. Beispielsweise können sowohl hohe Konzentrationen von Ozon als auch von Stickoxiden bewirkt werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Behandlungsraum einen Einlass zum Einleiten von Wasser auf, wobei der Einlass vorzugsweise zum Anschließen an eine Wasserzuleitung vorbereitet ist. Die Wasserzuleitung kann beispielsweise an das Trinkwasserleitungssystem angeschlossen sein, so dass Wasser aus dem Trinkwasserleitungssystem in den Behandlungsraum geleitet werden kann. Auf diese Weise ist ein separater Wasserspeicher entbehrlich, so dass die Vorrichtung besonders platzsparend an einem Trinkwasserleitungssystem installiert werden kann. Darüber hinaus ist es auf diese Weise möglich, Wasser aus dem Trinkwasserleitungssystem mittels der Vorrichtung mehrfach zu plasmaaktivieren, um die Konzentration aktiver Spezies im Wasser zu erhöhen und das Trinkwasserleitungssystem dadurch noch effektiver zu desinfizieren.
  • Am Einlass kann ein, vorzugsweise ansteuerbares, Ventil vorgesehen sein, mit dem der Durchfluss von Wasser über die Wasserzuleitung in den Behandlungsraum geregelt werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Belüfter auf, um den reaktiven Gasstrom in das im Behandlungsraum befindliche Wasser einzuleiten, beispielsweise einzusprudeln. Vorzugsweise kann der Belüfter als Tellerbelüfter oder als Belüftungselement aus porösem Material ausgebildet sein, das in dem oder angrenzend an den Behandlungsraum angeordnet ist. Die Plasmaquelle ist in diesem Fall insbesondere derart an den Behandlungsraum angeschlossen, dass der reaktive Gasstrom durch den Tellerbelüfter oder durch das Belüftungselement geleitet wird.
  • Ein Tellerbelüfter weist typischerweise ein, zum Beispiel flächiges, gasdurchlässiges, Element, beispielsweise mit einer Vielzahl, insbesondere hunderter oder tausender, kleiner Öffnungen auf, durch die der reaktive Gasstrom in Form kleiner Bläschen mit entsprechend großer Oberfläche im Verhältnis zum Volumen in das flüssige Wasser gelangt und dadurch stark mit diesem wechselwirkt. Eine ähnlich starke Wechselwirkung wird durch die Verwendung eines Belüftungselements aus porösem Material, zum Beispiel aus poröser Keramik, mit dessen großer innerer Oberfläche erreicht. Eine geeignete Herstellungseinheit mit einem Tellerbelüfter ist beispielsweise aus der EP 3 470 364 A1 bekannt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Pumpe auf, die zum Pumpen von Wasser oder Gas aus dem Behandlungsraum durch den Auslass eingerichtet ist. Auf diese Weise kann das plasmaaktivierte Wasser oder der durch das Wasser geführte Gasstrom durch den Auslass in das Trinkwasserleitungssystem gepumpt werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung zu steuern, insbesondere das Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem zu steuern. Auf diese Weise kann das Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem automatisiert und für den Anwender einfacher gestaltet werden.
  • Bevorzugt ist die Steuereinrichtung zur Steuerung der Plasmaquelle eingerichtet. Weiter kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Zufluss von Wasser in den Behandlungsraum zu regeln, beispielsweise über ein steuerbares Ventil. Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, das Einleiten des plasmaaktivierten Wassers oder des durch das Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem zu steuern, beispielweise durch Ansteuerung einer vorgesehenen Pumpe.
  • Allgemein können für die Steuerung des Zuflusses von Wasser in den Behandlungsraum und für das Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem Ventile vorgesehen sein, welche die Steuereinrichtung über Kommunikationsverbindungen öffnen oder schließen kann. Auch können Durchflussregler vorhanden sein, mit denen die Steuereinrichtung zur Steuerung der Regulierung des Durchflusses verbunden ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, das Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem gemäß einem vorgegebenem Zeitplan zu bewirken. Auf diese Weise kann eine Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems zum Beispiel in regelmäßigen Zeitabständen oder zu festen Uhrzeiten durchgeführt werden, so dass eine Verkeimung mit Legionellen oder anderen Bakterien kontrolliert und dauerhaft vermieden werden kann. Auch der Entstehung von Biofimen in Trinkwasserleitungssystemen kann auf diese Weise entgegengewirkt werden bzw. in diesen enthaltene Keime können abgetötet werden.
  • Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel einen Datenspeicher aufweisen, auf dem ein Programm mit dem vorgegebenen Zeitplan und mit entsprechenden Steueranweisungen zur Steuerung des Einleitens des im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenen flüssigen Wassers oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstroms in das Trinkwasserleitungssystem hinterlegt ist. Insbesondere kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, ein periodisches Spülen des Trinkwasserleitungssystems mit im Betrieb im Behandlungsraum enthaltenem flüssigem Wasser oder mit dem im Betrieb durch das flüssige Wasser geleiteten Gasstrom zu steuern. Für diesen Zweck können an verschiedenen Stellen des Trinkwasserleitungssystems mit der Steuereinrichtung verbundene Ventile vorgesehen sein, so dass gezielt bestimmte Abschnitte des Trinkwasserleitungssystems gespült werden können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung, der Verwendung, des Systems und des Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
  • In der Zeichnung zeigen
    • 1 eine Plasmaquelle in Form einer Plasmadüse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms mittels einer hochfrequenten Hochspannungsentladung in Form einer bogenartigen Entladung,
    • 2 eine Plasmaquelle in Form einer Düse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms mittels dielektrisch behinderter Entladung,
    • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems und deren Verwendung,
    • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystem und deren Verwendung,
    • 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems und deren Verwendung und
    • 6 ein Ausführungsbeispiel des Systems und des Verfahrens.
  • 1 zeigt in schematischer Schnittansicht eine Plasmaquelle 2 in Form einer Plasmadüse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms 26 in Form eines atmosphärischen Plasmastrahls mittels einer hochfrequenten Hochspannungsentladung in Form einer bogenartigen Entladung,
  • Die Plasmadüse 2 weist ein Düsenrohr 4 aus Metall auf, das sich konisch zu einer Düsenöffnung 6 verjüngt. An dem der Düsenöffnung 6 entgegen gesetzten Ende weist das Düsenrohr 4 eine Dralleinrichtung 8 mit einem Lufteinlass 10 für einen als Arbeitsgas dienenden Gasstrom 23, beispielsweise Luft oder Stickstoff, auf.
  • Eine Zwischenwand 12 der Dralleinrichtung 8 weist einen Kranz von schräg in Umfangsrichtung angestellten Bohrungen 14 auf, durch die der Gasstrom 23 verdrallt wird. Der stromabwärtige, konisch verjüngte Teil des Düsenrohres 4 wird deshalb von dem Gasstrom in der Form eines Wirbels 16 durchströmt, dessen Kern auf der Längsachse des Düsenrohres 4 verläuft. An der Unterseite der Zwischenwand 12 ist mittig eine Innenelektrode 18 angeordnet, die koaxial in Richtung des verjüngten Abschnittes in das Düsenrohr 4 hineinragt. Die Elektrode 18 ist elektrisch mit der Zwischenwand 12 und den übrigen Teilen der Dralleinrichtung 8 verbunden. Die Dralleinrichtung 8 ist durch ein Keramik- oder Quarzglasrohr 20 elektrisch gegen das Düsenrohr 4 isoliert. Über die Dralleinrichtung 8 wird an die Elektrode 18 eine hochfrequente Hochspannung angelegt, die von einem Transformator 22 erzeugt wird. Der Lufteinlass 10 wird über eine nicht gezeigte Leitung mit einem Gasstrom 23 versorgt. Das Düsenrohr 4 ist geerdet. Durch die angelegte Spannung wird eine Hochfrequenzentladung in der Form eines Lichtbogens 24 zwischen der Elektrode 18 und dem Düsenrohr 4 erzeugt.
  • Die Begriffe „Lichtbogen“, „Bogenentladung“ bzw. „bogenartige Entladung“ werden vorliegend als phänomenologische Beschreibung der Entladung verwendet, da die Entladung in Form eines Lichtbogens auftritt. Der Begriff „Lichtbogen“ wird anderweitig auch als Entladungsform bei Gleichspannungsentladungen mit im Wesentlichen konstanten Spannungswerten verwendet. Vorliegend handelt es sich jedoch um eine Hochfrequenzentladung in Form eines Lichtbogens, also um eine hochfrequente, bogenartige Entladung.
  • Aufgrund der drallförmigen Strömung des Gasstroms 23 wird dieser Lichtbogen im Wirbelkern auf der Achse des Düsenrohres 4 kanalisiert, so dass er sich erst im Bereich der Düsenöffnung 6 zur Wand des Düsenrohres 4 verzweigt. Der Gasstrom 23, das im Bereich des Wirbelkerns und damit in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens 24 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit rotiert, kommt mit dem Lichtbogen in innige Berührung und wird dadurch zum Teil in den Plasmazustand überführt, so dass ein atmosphärischer Plasmastrahl 26 durch die Düsenöffnung 6 aus der Plasmadüse 2 austritt.
  • 2 zeigt in perspektivischer schematischer Schnittansicht eine weitere Plasmaquelle 32 in Form einer Düse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms 38 mittels dielektrisch behinderter Entladung.
  • Die Düse 32 weist ein Düsenrohr 34 aus Metall auf, an dessen stromaufwärtsseitigem Ende 35 ein Verteilerkopf 36 mit einem Einlass 37 für einen Gasstrom 38, zum Beispiel Luft, und mit einem ringförmigen Verteilerkanal 40 angeordnet ist. Am gegenüberliegenden stromabwärtsseitigen Ende 42 des Düsenrohrs 34 ist eine Auslassdüse 44 mit einer Düsenöffnung 46 angeordnet, aus der im Betrieb der mit reaktiven Spezies angereicherte reaktive Gasstrom 38 austritt.
  • Vom Verteilerkopf 36 erstreckt sich ein Keramikrohr 48 derart durch das Düsenrohr 34 bis in die Auslassdüse 44, dass sich von dem Verteilerkanal 40 ein ringförmiger Entladungskanal 50 zwischen dem Düsenrohr 34 und dem Keramikrohr 48 bis zur Auslassdüse 44 erstreckt. Anstelle eines Keramikrohrs kommt zum Beispiel auch ein Rohr aus Quarzglas in Betracht.
  • Auf der Innenseite des Keramikrohrs 48 ist eine rohrförmige Hochspannungselektrode 52 aus Metall angeordnet, die über ein Hochspannungskabel 54 mit einem Transformator 56 verbunden ist, mit dem zwischen der Hochspannungselektrode 52 und dem als Gegenelektrode wirkenden, geerdeten Düsenrohr 34 eine hochfrequente Hochspannung angelegt werden kann. Anstelle einer rohrförmigen Hochspannungselektrode 52 kommt zum Beispiel auch eine anders geformte Hochspannungselektrode in Betracht, beispielsweise in Form eines gerundeten Blechs.
  • Im Keramikrohr 48 sind isolierende Stopfen 58 angeordnet, die die Hochspannungselektrode 52 einschließen und weiterhin verhindern, dass Arbeitsgas in den Bereich der Hochspannungselektrode 52 strömt oder durch das Keramikrohr 48 aus der Düse 32 herausströmt. Weiterhin ist ein Dichtungsring 60 in eine ringförmige Nut 62 am Verteilerkopf 36 eingesetzt, die den Verteilerkopf 36 zum Keramikrohr 48 abdichtet.
  • Um das Düsenrohr 34 kann eine Kühlmittelleitung 64 vorgesehen sein, durch die im Betrieb ein Kühlmittel zur Kühlung des Düsenrohrs 34 geleitet werden kann. Die Kühlmittelleitung 64 kann zum Beispiel wie dargestellt spiralförmig um das Düsenrohr 34 verlaufen.
  • Im Betrieb wird ein Gasstrom 38 durch den Einlass 37 in den Verteilerkopf 36 eingeleitet, so dass der Gasstrom 38 durch den ringförmigen Entladungskanal 50 strömt.
  • Mit dem Transformator 56 wird zwischen der Hochspannungselektrode 52 und dem Düsenrohr 34 eine hochfrequente Hochspannung angelegt, so dass es im Entladungskanal 50 im Bereich der Hochspannungselektrode 52 zu dielektrisch behinderten Entladungen kommt, durch die in dem dort strömenden Gasstrom 38 reaktive Spezies, insbesondere Ozon, erzeugt werden.
  • Der mit den reaktiven Spezies angereicherte reaktive Gasstrom 38 tritt aus der Düsenöffnung 46 aus.
  • 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems.
  • Die Vorrichtung 70 umfasst einen Behälter 72, zum Beispiel aus Glas, der einen Behandlungsraum 74 zur Aufnahme von flüssigem Wasser 76 umgibt. Der Behälter 72 kann zum Beispiel zylinderförmig sein oder auch eine andere Form aufweisen. Weiterhin kann der Behälter zum Beispiel auch aus Kunststoff, vorzugsweise PVC, oder Metall bestehen. Am Boden des Behälters ist ein Tellerbelüfter 78 vorgesehen, der eine Zuleitung 80 für einen Gasstrom aufweist sowie ein gasdurchlässiges Element 82.
  • An die Zuleitung 80 ist eine Plasmaquelle 84 zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms 86 derart angeschlossen, dass der aus der Plasmaquelle 84 austretende reaktive Gasstrom 86 über die Zuleitung 80 in den Tellerbelüfter 78 eingeleitet wird. Das gasdurchlässige Element 82 weist eine Vielzahl, insbesondere tausender, kleiner Öffnungen (In der schematischen Darstellung in 3 sind die Öffnungen übertrieben groß dargestellt.) auf, durch die der reaktive Gasstrom 86 in Form kleiner Bläschen in das flüssige Wasser 76 gelangt. Auf diese Weise kommt das im Behandlungsraum 74 enthaltene flüssige Wasser 76 in innige Berührung mit dem reaktiven Gasstrom 86 aus der Plasmaquelle 84, sodass die aktiven Spezies im reaktiven Gasstrom 86, insbesondere Ozon und/oder Stickoxide, langlebige reaktive Spezies, insbesondere Hydroxylradikale, Wasserstoffperoxid, salpetrige Säure oder Salpetersäure, in dem Wasser 76 bilden. Auf diese Weise wird plasmaaktiviertes Wasser hergestellt.
  • Anstelle des Tellerbelüfters 78 kann im Behälter 72 auch ein Belüftungselement aus porösem Material, zum Beispiel aus poröser Keramik, angeordnet sein, in den der reaktive Gasstrom 86 über die Zuleitung 80 eingeleitet wird. Durch die große innere Oberfläche eines solchen Belüftungselements kommt es zu einer intensiven Wechselwirkung zwischen reaktiven Gasstrom 86 und dem Wasser 76, wodurch sich ebenfalls plasmaaktiviertes Wasser herstellen lässt.
  • Die Plasmaquelle 84 kann insbesondere wie die Plasmaquelle 2 aus 1 ausgebildet sein. Eine solche Plasmaquelle erzeugt einen reaktiven Gasstrom in Form eines Plasmastrahls 26, der einen recht hohen Gehalt an Stickoxiden sowie teilweise ionisierte Atome und Moleküle aufweist. Die Wechselwirkung eines solchen Gasstroms mit dem Wasser 76 ergibt plasmaaktiviertes Wasser mit einem Gehalt an salpetriger Säure und/oder Salpetersäure. Es wurde festgestellt, dass auf diese Weise erzeugtes plasmaaktiviertes Wasser eine desinfizierende Wirkung für das Wasser 76 selbst sowie für Oberflächen aufweist, auf die das Wasser 76 trifft, so dass im Wasser 76 enthaltene oder auf den Oberflächen angesiedelte Keime abgetötet werden. Insbesondere kann durch das Einleiten des Wassers 76 in ein Trinkwasserleitungssystem 77 eine effektive Desinfektion desselben bewirkt werden.
  • Alternativ kann die Plasmaquelle 84 auch wie die Plasmaquelle 32 aus 2 ausgebildet sein. Eine solche Plasmaquelle erzeugt einen reaktiven Gasstrom 38, der einen recht hohen Gehalt an Ozon sowie ggf. teilweise ionisierte Atomen und Moleküle aufweist. Die Wechselwirkung eines solchen Gasstroms 38 mit dem Wasser 76 ergibt plasmaaktiviertes Wasser mit einem Gehalt an Hydroxylradikalen und ggf. Wasserstoffperoxid. Auch derartiges plasmaaktiviertes Wasser kann zur Reinigung und/oder Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems 77 eingesetzt werden.
  • Es ist auch denkbar, mehrere Plasmaquellen einzusetzen. Zum Beispiel kann neben der Plasmaquelle 84 noch eine weitere Plasmaquelle 85 vorgesehen sein, die einen weiteren reaktiven Gasstrom 87 über die in diesem Fall zum Beispiel ein T-Stück aufweisende Zuleitung 80 zum Tellerbelüfter 78 führt. Insbesondere können verschiedenartige Plasmaquellen eingesetzt werden, um die Beschaffenheit des plasmabehandelten Wassers bedarfsgemäß einzustellen. Wird als Plasmaquelle 84 zum Beispiel eine Plasmaquelle wie die Plasmaquelle 2 aus 1 und als Plasmaquelle 85 eine Plasmaquelle wie die Plasmaquelle 32 aus 2 eingesetzt, lässt sich plasmaaktiviertes Wasser herstellen, das durch die Stickoxide aus der Plasmaquelle 84 einen Gehalt an salpetriger Säure bzw. Salpetersäure und durch das Ozon aus der Plasmaquelle 85 einen Gehalt an Hydroxylradikalen aufweist. Das auf diese Weise erzeugte plasmaaktivierte Wasser hat sich als effektiv erwiesen, um Keime wie Legionellen in einem Trinkwasserleitungssystem abzutöten.
  • Der reaktive Gasstrom 86 oder, bei mehreren Plasmaquellen, die reaktiven Gasströme 86, 87 werden vorzugsweise gekühlt, bevor sie in den Tellerbelüfter 78 eingeleitet werden. Zu diesem Zweck kann an der Zuleitung zum Beispiel eine Kühlvorrichtung 89, zum Beispiel in Form eines mit einem Rippenkühler versehenen Rohres, vorgesehen sein. Die Temperatur des reaktiven Gasstroms 86 bzw. 87 kann unmittelbar beim Austritt aus der Plasmaquelle 84 bzw. 85 bei mehreren 100 °C liegen, beispielsweise im Bereich von 300 - 400 °C. Durch die Kühlvorrichtung wird der Gasstrom 86 bzw. 87 vorzugsweise auf eine Temperatur unter 100 °C abgekühlt, bevor er in den Tellerbelüfter 78 gelangt. Weiterhin wird bevorzugt so gekühlt, dass die Temperatur des Wassers 76 unterhalb von 50 °C, insbesondere unterhalb von 40 °C bleibt.
  • Um den Anteil des reaktiven Gasstroms 86, der nicht im Wasser 76 gelöst wird, kontrolliert abführen, insbesondere absaugen zu können, weist der Behälter 72 einen Deckel 88 mit einem Entlüftungsstutzen 90 auf, an dem eine in 3 nicht dargestellte Absaugeinrichtung angeschlossen sein kann (bei Pfeil 92).
  • Weiterhin weist die Vorrichtung 70 einen Einlass 94 mit einem Ventil 93 auf, der beispielsweise an eine Trinkwasserleitung des Trinkwasserleitungssystems 77 angeschlossen sein kann (bei Pfeil 96), um den Behandlungsraum 74 mit Wasser zu befüllen.
  • Die Vorrichtung 70 weist weiterhin einen Auslass 98 zum Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum 74 enthaltenen flüssigen Wassers 76 aus dem Behandlungsraum 74 in das Trinkwasserleitungssystem 77 auf. Der Auslass 98 ist über eine Pumpe 95 an eine Trinkwasserleitung 97 des Trinkwasserleitungssystems 77 angeschlossen, so dass das im Betrieb im Behandlungsraum enthaltene flüssige Wasser 76 zur Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems 77 in dieses eingeleitet werden kann.
  • Die Vorrichtung 70 und das Trinkwasserleitungssystem 77 bilden zusammen ein System 99.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems.
  • Die Vorrichtung 170 weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die Vorrichtung 70. Einander entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen versehen und es wird insoweit auf die obigen Ausführungen zu 3 verwiesen.
  • Die Vorrichtung 170 unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 70, dass anstelle des Entlüftungsstutzens 90 ein Auslass 190 zum Einleiten des im Betrieb durch das flüssige Wasser 76 geleiteten Gasstroms 176 in ein Trinkwasserleitungssystem 177 vorgesehen ist. Der Auslass 98 ist bei der Vorrichtung 170 nicht an das Trinkwasserleitungssystem 177 angeschlossen, sondern kann zum Beispiel über ein Ventil 91 zu einem Abfluss führen, um das Wasser im Behandlungsraum 74 von Zeit zu Zeit auszutauschen.
  • Der Auslass 190 ist über ein Ventil 195 an eine Trinkwasserleitung 197 des Trinkwasserleitungssystems 177 angeschlossen, so dass der Gasstrom 176 zur Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems 177 in dieses eingeleitet werden kann. Zwischen Auslass 190 und Trinkwasserleitung 197 ist ein gasdurchlässiges Belüftungselement 178 angeordnet, so dass der reaktive Gasstrom 176 in die Trinkwasserleitung 197 geleitet werden kann. Das Belüftungselement kann zum Beispiel ähnlich dem Tellerbelüfter 78 ausgebildet sein. Die zu desinfizierenden Trinkwasserleitungen 197 des Trinkwasserleitungssystems 177 können vor dem Einleiten des Gasstroms 176 insbesondere entleert werden, so dass der Gasstrom 176 durch die Leitungen fließen kann, um diese zu desinfizieren.
  • Indem der reaktive Gasstrom 86 durch das im Betrieb im Behandlungsraum 74 enthaltene flüssige Wasser 76 geleitet wird, wird er mit Wasserdampf angereichert, so dass auf diese Weise ein mit reaktiven Spezies und Wasserdampf angereicherter reaktiver Gasstrom 176 mit guter Desinfektionswirkung erzeugt wird, der über den Auslass 190 in das Trinkwasserleitungssystem eingeleitet werden kann, um dort vorhandene Keime abzutöten. Der Gasstrom 176 kann zum Beispiel mittels einer Pumpe 114 unter Druck in die Trinkwasserleitung 197 eingeleitet werden.
  • Die Vorrichtung 170 und das Trinkwasserleitungssystem 177 bilden zusammen ein System 199.
  • 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems.
  • Die Vorrichtung 270 weist ähnliche Komponenten auf wie die Vorrichtung 70. Einander entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen versehen und es wird insoweit auf die obigen Ausführungen zu 3 verwiesen.
  • Die Vorrichtung 270 unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 70, dass der Behandlungsraum 274 der Vorrichtung 270 durch einen Leitungsabschnitt 275 gebildet wird, der in eine Trinkwasserleitung 297 eines Trinkwasserleitungssystems 277 integriert ist. Auf diese Weise wird eine besonders kompakte Bauform der Vorrichtung 270 erreicht. Der Tellerbelüfter 78 ist in die Wand des Leitungsabschnitts 275 eingesetzt, so dass der reaktive Gasstrom 86 in das im Behandlungsraum 274 befindliche Wasser 276 eingeleitet werden kann.
  • Am Leitungsabschnitt 275 kann weiter ein Entlüftungselement 278 vorgesehen sein, um nicht im Wasser 276 gelöste Anteile 286 des Gasstroms 86 abzuführen, beispielsweise über eine an das Entlüftungselement 278 angeschlossene Entlüftungsleitung 292. Alternativ kann auch an einer anderen Stelle im Trinkwasserleitungssystem 277 ein Entlüftungselement vorgesehen sein.
  • Indem der aktivierte Gasstroms 86 durch das Wasser 276 im Behandlungsraum 274 geleitet wird, reichen sich im Wasser 276 reaktive Spezies an. Das auf diese Weise plasmaaktivierte Wasser wird über die Trinkwasserleitung 297 durch das Trinkwasserleitungssystem 277 geleitet und führt dort zu einer Desinfektion. Den Auslass 298 zum Einleiten des im Behandlungsraum 174 enthaltenen Wassers stellt bei der Vorrichtung 270 ein Ende des Leitungsabschnitts 275 dar, der an die Trinkwasserleitung 297 angeschlossen ist. Es ist aber auch denkbar, dass der Leitungsabschnitt und die Trinkwasserleitung 297 einteilig ausgebildet sind. In diesem Fall stellt der Auslass 298 einen gedachten Übergang vom Behandlungsbereich um den Tellerbelüfter 78 zur übrigen Trinkwasserleitung 297 dar.
  • Die Vorrichtung 270 und das Trinkwasserleitungssystem 277 bilden zusammen ein System 299.
  • 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Systems 399 mit einem Trinkwasserleitungssystem 303 und einer Vorrichtung 370 zur Desinfektion des Trinkwasserleitungssystems 303.
  • Die Vorrichtung 370 weist im vorliegenden Beispiel einen Aufbau auf wie die Vorrichtung 70 aus 3. Entsprechende Komponenten werden im Folgenden daher mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und es wird auf die obigen Ausführungen zu 3 Bezug genommen.
  • Alternativ wäre es aber auch denkbar, die Vorrichtung 370 entsprechend der Vorrichtung 170 oder 270 auszubilden.
  • Das Trinkwasserleitungssystem 303 ist zur Versorgung eines Gebäudes mit Trinkwasser eingerichtet und weist eine Trinkwasserleitung 330 auf, an die eine Steigleitung 342 mit mehreren Stichleitungen 344 angeschlossen ist. Mittels der Steigleitung 342 kann Trinkwasser über mehrere Stockwerke eines Gebäudes verteilt werden. Die Stichleitungen 344 dienen in den jeweiligen Stockwerken zur Versorgung von Trinkwasserentnahmestellen 340.
  • Zur Versorgung des Trinkwasserleitungssystems 303 mit Trinkwasser ist das Trinkwasserleitungssystem 303 an einen Wasseranschluss 346, beispielsweise Hausanschluss, von einem Trinkwasserversorger angeschlossen. Weiterhin kann das Trinkwasserleitungssystem 303 einen Auslass 348 aufweisen, um Trinkwasser aus dem Trinkwasserleitungssystem 303 abzulassen.
  • Es kann eine Pumpe 350 vorgesehen sein, beispielsweise wenn der Versorgungsdruck des Wasseranschlusses 346 nicht ausreicht, um sämtliche Stockwerke mit Trinkwasser zu versorgen. Eine solche Pumpe 350 kann zum Beispiel wie in 6 dargestellt im Bereich der Steigleitung 352 oder auch am Wasseranschluss 346 angeordnet sein.
  • Der Einlass 94 der Vorrichtung 370 ist über eine Wasserzuleitung 304 und ein Ventil 306 mit der Trinkwasserleitung 330 verbunden, so dass Wasser aus dem Trinkwasserleitungssystem 303 in den Behandlungsraum 74 der Vorrichtung 370 eingeleitet werden kann. Der Entlüftungsstutzen 90 der Vorrichtung 370 ist mit einer Abluftleitung 392 verbunden, um den Anteil des reaktiven Gasstroms 86, der nicht im Wasser im Behandlungsraum gelöst wird, abführen zu können.
  • Der Auslass 98 der Vorrichtung 370 ist über eine Pumpe 314 und ein Ventil 316 an die Trinkwasserleitung 330 angeschlossen, so dass plasmaaktiviertes Wasser aus dem Behandlungsraum 74 der Vorrichtung 370 in das Trinkwasserleitungssystem 303 eingeleitet werden kann. Das Ventil 316 kann zum Beispiel außerhalb eines Desinfektionsbetriebs geschlossen werden, so dass kein plasmaaktiviertes Wasser 76 zu unerwünschten Zeiten in das Trinkwasserleitungssystem gelangen kann.
  • Die Vorrichtung 370 weist eine Steuereinrichtung 328 auf, die über Kommunikationsverbindungen 324 mit den Ventilen 306 und 316, der Pumpe 314 und der Plasmaquelle 84 zu deren Steuerung verbunden ist, wobei der Übersicht halber nicht alle Verbindungen dargestellt sind. Die Steuereinrichtung 328 ist dazu eingerichtet, die Vorrichtung 370 zu steuern, insbesondere das Einlassen von Wasser in den Behandlungsraum 74 über das Ventil 306, die Erzeugung des plasmaaktivierten Wassers durch Steuerung der Plasmaquelle 84 sowie die Einleitung des plasmaaktivierten Wassers in das Trinkwasserleitungssystem 303 durch Steuerung der Pumpe 314 und des Ventils 316. Die Steuereinrichtung 328 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, das Einleiten des plasmaaktivierten Wassers in das Trinkwasserleitungssystem 303 gemäß einem vorgegebenen Zeitplan zu steuern. Der Zeitplan kann beispielsweise vorgegebene Zeiträume für einen Desinfektionsbetrieb enthalten, während denen plasmaaktiviertes Wasser erzeugt und über die Pumpe 314 und das Ventil 316 in das Trinkwasserleitungssystem 303 gepumpt werden. Am Ende eines solchen Zeitraums für den Desinfektionsbetrieb kann die Steuereinrichtung zum Beispiel das Ventil 316 schließen und vorzugsweise ein Spülen des Trinkwasserleitungssystems 303 bewirken, zum Beispiel durch Öffnen des Auslasses 348, so dass nach dem Desinfektionsbetrieb ein sicherer Versorgungsbetrieb für die Trinkwasserentnahmestellen 340 mit frischem Wasser ermöglicht wird.
  • Die Vorrichtung 370 kann beispielsweise im Keller des Gebäudes angeordnet sein. Ebenso kann die Steuereinrichtung 328 im Keller in direkter Nähe der Vorrichtung 370 oder aber an anderer Stelle des Gebäudes angeordnet sein. Die kompakte Bauform der Vorrichtung 370 biete eine hohe Flexibilität in Bezug auf mögliche Installationsstellen der Vorrichtung 370 an das Trinkwasserleitungssystem 303.
  • Bezugszeichenliste
  • 2, 32, 84, 85
    Plasmaquelle, Plasmadüse
    4, 34
    Düsenrohr
    6,46
    Düsenöffnung
    8
    Dralleinrichtung
    10
    Lufteinlass
    12
    Zwischenwand
    14
    Bohrung
    16
    Wirbel
    18
    Innenelektrode
    20
    Quarzglasrohr
    22, 56
    Transformator
    23,38
    Gasstrom
    24
    Lichtbogen
    26, 86, 87
    reaktiver Gasstrom, Plasmastrahl
    35
    stromaufwärtsseitiges Ende des Düsenrohrs 34
    36
    Verteilerkopf
    37
    Einlass
    40
    Verteilerkanal
    42
    stromabwärtsseitiges Ende des Düsenrohrs 34
    44
    Auslassdüse
    48
    Keramikrohr
    50
    Entladungskanal
    52
    Hochspannungselektrode
    54
    Hochspannungskabel
    58
    Stopfen
    60
    Dichtungsring
    62
    Nut
    64
    Kühlmittelleitung
    70, 170, 270, 370
    Vorrichtung
    72
    Behälter
    74, 174, 274
    Behandlungsraum
    76,276
    Wasser
    77, 177, 277, 303
    Trinkwasserleitungssystem
    78
    Tellerbelüfter
    80
    Zuleitung
    82
    gasdurchlässiges Element
    88
    Deckel
    89
    Kühlvorrichtung
    90
    Entlüftungsstutzen
    91, 93, 195, 306, 316
    Ventil
    92,96
    Pfeil
    94
    Einlass
    95, 114, 314
    Pumpe
    97, 197, 297, 330
    Trinkwasserleitung
    98, 298
    Auslass
    99, 199, 299, 399
    System
    176
    durch das Wasser 76 geleiteter Gasstrom
    178
    Belüftungselement
    190
    Auslass
    275
    Leitungsabschnitt
    278
    Entlüftungselement
    286
    Anteile
    292
    Entlüftungsleitung
    304
    Wasserzuleitung
    324
    Kommunikationsverbindungen
    328
    Steuereinrichtung
    340
    Trinkwasserentnahmestellen
    342
    Steigleitung
    344
    Stichleitungen
    346
    Wasseranschluss
    348
    Auslass
    392
    Abluftleitung
  • 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
    • EP 3470364 A1 [0033]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems (77, 177, 277, 303), - wobei die Vorrichtung (70, 170, 270, 370) umfasst: - eine Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmas (26, 38, 86, 87), wobei die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) dazu eingerichtet ist, einen reaktiven Gasstrom (26, 38, 86, 87) zu erzeugen, - einen Behandlungsraum (74, 274) zur Aufnahme von flüssigem Wasser (76, 276), wobei die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) und der Behandlungsraum (74, 274) derart miteinander verbunden sind, dass im Betrieb der von der Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) erzeugte reaktive Gasstrom (26, 38, 86, 87) durch im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenes flüssiges Wasser (76, 276) geleitet wird, und - einen Auslass (98, 190, 298, 398) zum Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenen flüssigen Wassers (76, 276) oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser (76, 276) geleiteten Gasstroms (26, 38, 86, 87, 176) in das Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303).
  2. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (32) zur Erzeugung des Plasmas (38) mittels dielektrisch behinderter Entladungen eingerichtet ist.
  3. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) zur Erzeugung des Plasmas (26, 38, 86, 87) mittels hochfrequenter Hochspannungsentladung, insbesondere zwischen mindestens zwei Elektroden (18, 52), eingerichtet ist.
  4. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum (72, 274) einen Einlass (94) zum Einleiten von Wasser aufweist, wobei der Einlass (94) vorzugsweise zum Anschließen an eine Wasserzuleitung (304) vorbereitet ist.
  5. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Pumpe (114, 314) aufweist, die zum Pumpen von Wasser oder Gas aus dem Behandlungsraum durch den Auslass (98, 190, 298) eingerichtet ist.
  6. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (328) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (328) dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung (70, 170, 270, 370) zu steuern, insbesondere das Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenen flüssigen Wassers (76, 276) oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser (76, 276) geleiteten Gasstroms (26, 38, 86, 87, 176) in das Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303) zu steuern.
  7. Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (328) dazu eingerichtet ist, das Einleiten des im Betrieb im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenen flüssigen Wassers (76, 276) oder des im Betrieb durch das flüssige Wasser (76, 276) geleiteten Gasstroms (26, 38, 86, 87, 176) in das Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303) gemäß einem vorgegebenem Zeitplan zu bewirken.
  8. Verwendung einer Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems (77, 177, 277, 303).
  9. System (99, 199, 299, 399) - mit einem Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303) und - mit einer Vorrichtung (70, 170, 270, 370) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, - wobei der Auslass (98, 190, 298, 398) der Vorrichtung (70, 170, 270, 370) an das Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303) angeschlossen ist.
  10. Verfahren zur Desinfektion eines Trinkwasserleitungssystems (77, 177, 277, 303) mit einem System (99, 199, 299, 399) nach Anspruch 9, - bei dem mit der Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) ein reaktiver Gasstrom (26, 38, 86, 87) erzeugt wird, - bei dem im Betrieb der Gasstrom (26, 38, 86, 87) durch im Behandlungsraum (74, 274) enthaltenes flüssiges Wasser (76, 276) geleitet wird, und - bei dem das im Betrieb im Behandlungsraum (74, 274) enthaltene flüssige Wasser (76, 276) oder der im Betrieb durch das flüssige Wasser (76, 276) geleitete Gasstrom (26, 38, 86, 87, 176) in das Trinkwasserleitungssystem (77, 177, 277, 303) eingeleitet wird.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3470364A1 (de) 2017-10-10 2019-04-17 Plasmatreat GmbH Verfahren zur desinfektion von komponenten einer abfüllanlage und abfüllanlage
DE102018121551A1 (de) 2018-09-04 2020-03-05 PICON GmbH Verfahren und Anlage zur oxidativen Aufbereitung von Trink-, Brauch- und Abwasser
DE102020112195A1 (de) 2020-05-06 2021-11-11 Plasmatreat Gmbh Vorrichtung zur Desinfektion von Teilen, insbesondere Körperteilen, Verwendung der Vorrichtung sowie Plasmaquelle
DE102020119222A1 (de) 2020-07-21 2022-01-27 Plasmatreat Gmbh Luftreinigungseinrichtung, Tiermastanlage und Verwendung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3470364A1 (de) 2017-10-10 2019-04-17 Plasmatreat GmbH Verfahren zur desinfektion von komponenten einer abfüllanlage und abfüllanlage
DE102018121551A1 (de) 2018-09-04 2020-03-05 PICON GmbH Verfahren und Anlage zur oxidativen Aufbereitung von Trink-, Brauch- und Abwasser
DE102020112195A1 (de) 2020-05-06 2021-11-11 Plasmatreat Gmbh Vorrichtung zur Desinfektion von Teilen, insbesondere Körperteilen, Verwendung der Vorrichtung sowie Plasmaquelle
DE102020119222A1 (de) 2020-07-21 2022-01-27 Plasmatreat Gmbh Luftreinigungseinrichtung, Tiermastanlage und Verwendung

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