DE102022120013A1 - Method and device for refining water - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veredelung von Wasser mit einem Behälter, wobei der Behälter einen Einlass und einem Auslass mit einem Filter und/oder einer Filtermembran aufweist und wobei in den Behälter Schiefergestein angeordnet ist.The present invention relates to a device for refining water with a container, the container having an inlet and an outlet with a filter and/or a filter membrane and shale rock being arranged in the container.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Veredlung und Aufbereitung von Wasser nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 10.The invention relates to a device and a method for refining and treating water according to the preamble of claims 1 and 10.
Stand der TechnikState of the art
Vorrichtungen zur Erzeugung von elektrolysiertem bzw. reduziertem Wasser sind in vielfältiger Form und Ausgestaltung bekannt und gebräuchlich. So wird beispielsweise in der
Um die Reduktion von Wasser zu erzeugen, wird vorwiegend Gleichstrom und eine Diaphragmamembran verwendet, sodass eine Redoxreaktion im Wasser entsteht.To produce the reduction of water, direct current and a diaphragm membrane are primarily used, so that a redox reaction occurs in the water.
Reduziertes Wasser lässt sich entweder elektrochemisch oder über eine Wasserstoffanreicherung aus Leitungswasser oder, sehr einfach, als Wasser aus einer Schiefermine oder eine Quelle im Schiefergestein gewinnen.Reduced water can be obtained either electrochemically or via hydrogen enrichment from tap water or, very simply, as water from a shale mine or a spring in the shale rock.
Reduziertes Wasser kommt unter besonderen Voraussetzungen auf natürliche Weise in der Umwelt vor. In diesem Fall wird es vorwiegend als „Schieferwasser“ bezeichnet. Schieferwasser hat eine heilende Wirkung, das zumindest behaupten die Betreiber des nordenauer Heilstollens zusammen mit der Familie Thommes, die parallel dazu ein Kurhotel betreibt.Reduced water occurs naturally in the environment under special conditions. In this case it is primarily referred to as “shale water”. Slate water has a healing effect, at least that's what the operators of the Nordenau healing tunnel claim together with the Thommes family, who run a spa hotel at the same time.
1931 entwickelte der Münchner Ingenieur Alfons Natterer ein Wasser für die Bierbrauerei, wobei es sich um sogenanntes „reduziertes Wasser“, oder auch „Wasserstoffwasser“ handelte, welchem ebenfalls besondere Eigenschaften zugesprochen werden.In 1931, the Munich engineer Alfons Natterer developed a water for the beer brewery, which was so-called “reduced water”, or “hydrogen water”, which was also said to have special properties.
Reduziertes Wasser ist vergleichsweise ähnlich zu dem natürlich vorkommenden „nordenauer Stollenwasser“ und dem veredelten und aufbereiteten Wasser das in Folge als „Schieferwasser“ bezeichnet wird.Reduced water is comparatively similar to the naturally occurring “Nordenauer Stollenwasser” and the refined and treated water which is subsequently referred to as “slate water”.
Aus Schieferlagerstätten ist die reduzierende Wirkung von Schiefer auf Wasser bekannt, wenn Wasser durch diese Schieferlagerstätte sickert. Das Sickern erfolgt dabei über Schwerkrafteffekte aber auch über dort vorherrschende Kapillareffekte. Schiefer hat die Eigenart als Elektronendonator Wasser zu reduzieren. Dabei gehen Elektronen auf das Wasser über, wodurch die H+ Konzentration ansteigt und gleichzeitig der pH-Wert des Wassers in einen basischen Bereich verschiebt.The reducing effect of shale on water is known from shale deposits when water seeps through this shale deposit. The seepage occurs via gravity effects but also via capillary effects that prevail there. Slate has the property of reducing water as an electron donor. Electrons are transferred to the water, which increases the H+ concentration and at the same time shifts the pH value of the water to a basic range.
Reduziertes Wasser wirkt antioxidativ und eignet sich daher für eine Vielzahl von therapeutischen - aber auch Wellnessanwendungen, wie auch für den täglichen Gebrauch zur Präventions- und Regenerationstherapie aller Zivilisationserkrankungen.Reduced water has an antioxidant effect and is therefore suitable for a variety of therapeutic and wellness applications, as well as for daily use for the prevention and regeneration therapy of all diseases of civilization.
Aufgabe der ErfindungTask of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und für den Hausgebrauch geeignetes Verfahren und eine Vorrichtung für die Erzeugung von reduziertem Wasser, in Folge als Schieferwasser bezeichnet, für Abfüllungen, Hausgebrauch, Therapie oder für Umweltbehandlungen bereitzustellen, wobei einfaches Leitungswasser als Grundlage verwendet werden kann.The object of the present invention is to provide a simple method and device suitable for domestic use for the production of reduced water, hereinafter referred to as shale water, for bottling, domestic use, therapy or for environmental treatments, using simple tap water as a basis can.
Lösung der AufgabeSolution to the task
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach den Ansprüchen 1 und 10.The features according to claims 1 and 10 lead to the solution of the problem.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments are described in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Veredelung von Wasser bzw. der Erzeugung von Schieferwasser weist einen Behälter auf, welcher eine zu öffnende und wieder verschließbare Öffnung, einen Einlass und einen Auslass aufweist.The device according to the invention for refining water or producing shale water has a container which has an opening that can be opened and closed again, an inlet and an outlet.
Der Einlass und der Auslass können über einen Verschluss manuell verschlossen und auch wieder geöffnet werden. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass die Verschlüsse über eine automatische Steuerung verfügen. Innerhalb des Behälters ist vor dem Auslass ein Sieb angeordnet.The inlet and outlet can be closed and opened manually using a closure. Of course, it can also be provided that the closures have automatic control. A sieve is arranged inside the container in front of the outlet.
Das Sieb kann aus Metall oder aus einem Kunststoff bestehen. Zusätzlich oder alternativ kann vor dem Auslass auch eine handelsübliche Filtermembran angeordnet sein.The sieve can be made of metal or plastic. Additionally or alternatively, a commercially available filter membrane can also be arranged in front of the outlet.
Bei kleineren Ausführungsformen für den Hausgebrauch kann vorgesehen sein, dass der Behälter aus Schiefergestein besteht. Natürlich kann der Behälter auch aus Kunststoff, Glas, Metall wie beispielsweise Edelstahl, Steingut oder Porzellan bestehen.In smaller versions for domestic use, it can be provided that the container is made of shale rock. Of course, the container can also be made of plastic, glass, metal such as stainless steel, earthenware or porcelain.
In dem Behälter ist Schiefergestein in Form von Schiefer-Sand und/oder Schiefer-Schotter und/oder Schiefer-Mehl als angeordnet. Schiefer-Sand meint hierbei im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Schüttgut aus Schiefergestein mit einer Korngrösse von 0,063 mm bis 2 mm. Schiefer-Schotter meint vorzugsweise Schiefergestein mit einer Korngrösse zwischen 32 und 63 mm. Schiefer-Mehl meint vorzugsweise Schiefergestein mit einer Korngrösse von unter 0,063 mm.Slate rock in the form of slate sand and/or slate gravel and/or slate flour is arranged in the container. In the context of the present invention, slate sand preferably means a bulk material made of slate rock with a grain size of 0.063 mm to 2 mm. Slate gravel preferably means slate rock with a grain size between 32 and 63 mm. Slate flour preferably means slate rock with a grain size of less than 0.063 mm.
Das Schiefergestein wird vorzugsweise in gleichen Teilen der o.g. Korngrößen in einem Schüttverfahren in dem Behälter angeordnet, wobei die Befüllung über die Öffnung erfolgt. An der Innenseite des Behälters ist eine Markierung angeordnet, welche anzeigt bis zu welcher Füllstandhöhe Schiefergestein einzufüllen ist. Das Verhältnis zwischen Schiefer-Schotter, Schiefer-Mehl und Schiefer-Sand kann aber auch variieren. Es ist daher auch vorgesehen, dass nur eine, oder nur zwei der genannten Korngrößen in den Behälter eingefüllt werden. Auch das Mischungsverhältnis kann frei gewählt werden.The shale rock is preferably arranged in equal parts of the above-mentioned grain sizes in the container in a pouring process, with filling taking place via the opening. There is a marking on the inside of the container that shows the level up to which shale rock should be filled. The ratio between slate gravel, slate flour and slate sand can also vary. It is therefore also provided that only one or only two of the grain sizes mentioned are filled into the container. The mixing ratio can also be freely chosen.
Weiterhin weist der Behälter einen Anschluss auf, über welchen optional Wasserstoffgas aus einer Wasserstoffquelle in den Behälter geleitet werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass dieser Anschluss im Bereich des Auslasses angeordnet ist, da der Wasserstoff dadurch durch den gesamten Behälter und entlang des eingefüllten Schiefergesteins in Richtung des Einlasses bevorzugt aufsteigt. Hier ist eine Steuerung vorgesehen, durch welche eine Dosierung des in den Behälter einzuleitenden Wasserstoffs erfolgt. Damit die H+-Konzentration im Wasser auf einem vorgesehenen Level gehalten werden kann ist zudem eine H+-Messsonde in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen in dem Behälter angeordnet. Diese H+-Messsonde erlaubt zudem die Messung der H+-Konzentration in dem Behälter.Furthermore, the container has a connection through which hydrogen gas from a hydrogen source can optionally be passed into the container. It can be provided that this connection is arranged in the area of the outlet, since the hydrogen thereby preferentially rises through the entire container and along the filled shale rock in the direction of the inlet. A control is provided here, through which the hydrogen to be introduced into the container is metered. So that the H+ concentration in the water can be kept at a specified level, an H+ measuring probe is also arranged in the container in some preferred embodiments. This H+ measuring probe also allows the H+ concentration in the container to be measured.
In einer typischen Ausführungsform ist eine Innenseite des Behälters und/oder eine in den Behälter eingesetzte Innenstruktur mit einer dünnen Schicht aus Platin überzogen. Diese Platinschicht verstärkt die Wirkung des Schiefergesteins bei der Erzeugung von Schieferwasser, da Schiefergestein bereits einen natürlichen Platinanteil aufweist. Mit Innenstruktur ist beispielsweise eine mit Platin beschichteter grobmaschiger Einsatz gemeint, der in dem Behälter einsetzbar ist und die Befüllung mit Schiefergestein nicht behindert.In a typical embodiment, an inside of the container and/or an internal structure inserted into the container is coated with a thin layer of platinum. This platinum layer enhances the effect of the shale rock in producing shale water, as shale rock already has a natural platinum content. By internal structure, for example, a coarse-mesh insert coated with platinum is meant, which can be used in the container and does not hinder the filling with shale rock.
In einer typischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass an dem Auslass des Behälters eine Saugpumpe angeschlossen werden kann. Diese optional anzuschließende Saugpumpe erhöht den Durchfluss des über den Einlass zuzuführenden Wassers durch das in dem Behälter angeordnete Schiefergestein in Richtung des Auslasses.In a typical embodiment it is provided that a suction pump can be connected to the outlet of the container. This suction pump, which can be optionally connected, increases the flow of water to be supplied via the inlet through the shale rock arranged in the container towards the outlet.
In einer weiteren Ausführungsform ist zudem vorgesehen, dass das Wasser durch eine weitere Pumpe mit Druck über den Einlass in den Behälter geleitet wird, dabei ist ein Vorbehälter erforderlich aus welchem die weitere Pumpe Wasser aufnimmt und dann mit erhöhtem Druck in den Schieferbehälter pumpt.In a further embodiment it is also provided that the water is fed into the container by a further pump with pressure via the inlet; a pre-tank is required from which the further pump takes water and then pumps it into the slate container at increased pressure.
In einer typischen Ausführungsform erfolgt die Erzeugung des Schieferwassers in einem Behälter für den mobilen Hausgebrauch vorzugsweise im Sickerverfahren, ohne Saugpumpe und ohne die Zuführung von Wasserstoffgas. Dabei weist der Behälter ein Fassungsvermögen von vorzugsweise 0,5 bis 5 auf. Das je nach Wasserqualität ggf. vorfiltrierte Wasser wird über den Einlass eingefüllt und passiert dann das eingefüllte Schiefergestein in Form des Schiefer-Sands und/oder des Schiefer-Schotters und/oder des Schiefer-Mehls, bis es das Sieb und den Auslass passiert. Dieses Verfahren erfolgt in dieser Vorrichtung ohne Strom nur durch Schwerkraft und Kapillarwirkung.In a typical embodiment, the shale water is produced in a container for mobile domestic use, preferably using the seepage process, without a suction pump and without the supply of hydrogen gas. The container has a capacity of preferably 0.5 to 5. The water, which may have been pre-filtered depending on the water quality, is filled in via the inlet and then passes through the filled shale rock in the form of the slate sand and/or the slate gravel and/or the slate flour until it passes through the sieve and the outlet. This process takes place in this device without electricity using only gravity and capillary action.
In einer weiteren typischen Ausführungsform erfolgt die Erzeugung des Schieferwassers in einem Behälter für den stationären „Hausgebrauch“, welcher vorzugsweise händisch oder über eine am Einlass installierte Wasserleitung mit Wasser gefüllt wird. Damit nicht zu viel Wasser über die installierte Wasserleitung in den Behälter gelangt, ist diese Zuleitung an ein Ventil und einen damit verbundenen Schwimmer gekoppelt. Dieses System entspricht dem üblichen mechanischen System z.B. für die Toilettenspülkastenbefüllung. Dadurch wird gewährleistet, dass immer ausreichend Wasser in den Behälter nachgefüllt wird, es jedoch nicht zu einem versehentlichen Überfüllen und Überlaufen kommen kann. Natürlich können hier auch andere Systeme angeordnet sein die gewährleisten, dass das Leitungswasser nur in dem Maße zugeführt wird, wie es als Schieferwasser wieder dem Behälter am Auslass entnommen wird.In a further typical embodiment, the slate water is produced in a container for stationary “domestic use”, which is preferably filled with water manually or via a water pipe installed at the inlet. To prevent too much water from entering the container via the installed water pipe, this supply pipe is connected to a valve and a float connected to it. This system corresponds to the usual mechanical system, for example for filling toilet cisterns. This ensures that sufficient water is always refilled into the container, but that accidental overfilling and overflowing cannot occur. Of course, other systems can also be arranged here which ensure that the tap water is only supplied to the extent that it is taken back from the container at the outlet as shale water.
Weiterhin ist in dieser Ausführungsform die an dem Auslass angeordnete Saugpumpe vorgesehen. Diese ermöglicht es, dass das am Einlass eingeführte Leitungswasser in beschleunigter Weise den Behälter mit dem Schiefergestein passiert und in Schieferwasser umgewandelt wird, wodurch eine schnellere Durchflussrate erreicht wird. Bei der Verwendung der Saugpumpe kann bei Bedarf zusätzlich Wasserstoffgas über den Anschluss am Auslass eingebracht werden.Furthermore, the suction pump arranged at the outlet is provided in this embodiment. This allows the tap water introduced at the inlet to pass through the shale reservoir in an accelerated manner and be converted into shale water, thereby achieving a faster flow rate. When using the suction pump, additional hydrogen gas can be introduced via the connection on the outlet if necessary.
Bei noch größerem Bedarf an Schieferwasser ist vorgesehen, dass solche stationären Anlagen für den Hausbedarf das gesamte Brauchwasser des Hauses als Schieferwasser erzeugen, auf diese Wiese kann man in Schieferwasser baden und duschen. Hier sind dann lediglich die Dimensionen, also die Grüße des Behälters und die Größe des Tanks in dem das Schieferwasser aufgefangen wird ausschlaggebend. An der technischen Umsetzung und dem verfahren ändert sich ansonsten nichts.If the demand for shale water is even greater, it is planned that such stationary systems for domestic use will generate all of the house's domestic water as shale water; on this meadow you can bathe and shower in shale water. The only thing that matters here is the dimensions, i.e. the size of the container and the size of the tank in which the shale water is collected. Otherwise nothing changes in terms of the technical implementation and the procedure.
Nach der Höhe des Bedarfs an Schieferwasser richtet sich die Größe bzw. das Fassungsvolumen des Behälters. Hier sind daher Behälter mit einem Fassungsvermögen von bis zu mehreren Hundert Litern denkbar. Zudem können mehrere Behälter aneinandergekoppelt werden.The size or capacity of the container depends on the amount of slate water required. Containers with a capacity of up to several hundred liters are therefore conceivable here. In addition, several containers can be coupled together.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Auslass des Behälters an eine Flaschenabfüllungsanlage angeschlossen ist, so dass Schieferwasser automatisch in Flaschen abgefüllt werden kann.Furthermore, it can be provided that the outlet of the container is connected to a bottling system so that slate water can be automatically bottled.
Der Wasserdurchfluss im Sickerverfahren durch die Schwerkraft und die Kapillarkräfte kann auch mit der Saugpumpentätigkeit kombiniert werden, in dem zunächst ein Behälter eine Saugpumpe aufweist und ein daran angeschlossener zweiter Behälter dann noch einmal das bereits durch den ersten Behälter gesogenen Wasser im Sickerverfahren aufbereitet. Natürlich kann dies auch umgekehrt geschehen, wobei dann die Saugpumpe an dem zweiten Behälter angeschlossen ist.The water flow in the seepage process due to gravity and capillary forces can also be combined with the suction pump activity, in which a container first has a suction pump and a second container connected to it then processes the water that has already been sucked through the first container in the seepage process. Of course, this can also happen the other way around, with the suction pump then being connected to the second container.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ggf. verunreinigtes Wasser bevor es in den Behälter gelangt durch Filter- und Aufbereitungsverfahren wie Zeolith, Carbon, Poren, UV, Osmose-Verfahren o.a. gereinigt wird.In a further exemplary embodiment it is provided that any contaminated water is cleaned before it enters the container using filter and treatment processes such as zeolite, carbon, pores, UV, osmosis processes or the like.
Weiterhin kann vorgesehen sein, das Wasser zusätzlich zu veredeln und aufzuwerten, wobei dem Schiefergestein Edelsteinen und/oder Halbedelsteinen und/oder weiteren Mineralien beigemischt werden.Furthermore, it can be provided that the water is additionally refined and upgraded, with precious and/or semi-precious stones and/or other minerals being added to the slate rock.
Es ist vorgesehen, dass das Schiefergestein aus dem Behälter in regelmäßigen Abständen ausgetauscht wird. Dabei ist ggf. auch der Austausch und/oder die Reinigung des Siebes bzw. der Filtermembran vorzunehmen.It is planned that the shale rock from the container will be replaced at regular intervals. If necessary, the sieve or filter membrane must also be replaced and/or cleaned.
Ein Verfahren zur Erzeugung von Schieferwasser mit o.g. Vorrichtung erfolgt in folgenden Schritten:
- 1. In einen Behälter wird Schiefergestein in Form von Schiefer-Sand und/oder Schiefer-Schotter und/oder Schiefer-Mehl eingefüllt, bis eine Füllstandmarkierung an einer Innenseite des Behälters erreicht ist.
- 2. Das Schiefergestein wird vorzugsweise in gleichen Teilen Schiefer-Sand, Schiefer-Schotter und Schiefer-Mehl in einem Schüttverfahren in dem Behälter angeordnet.
- 3. In den Behälter wird über den Einlass gewöhnliches Trinkwasser bzw. Leitungswasser geleitet.
- 4. Das derart eingeleitete Wasser sickert dann durch die Schwerkraft und Kapillareffekte des Schiefergesteins durch das in dem Behälter angeordnete Schiefergestein in Richtung des Auslasses.
- 5. Das Wasser passiert dabei auch Bereiche mit der Platinbeschichtung an der Innenwandung des Behälters und/oder der in den Behälter eingesetzte und mit Platin beschichteten Innenstruktur.
- 6. Optional ist vorgesehen, dass die an dem Auslass angeordnete Saugpumpe das eingeleitete Wasser durch den mit Schiefergestein gefüllte Behälter saugt.
- 7. Optional ist vorgesehen, dass während das Wasser durch das Schiefergestein sickert über den Anschluss im Bereich des Auslasses Wasserstoffgas in den Behälter eingeleitet wird.
- 8. Das Wasser, welches das Sieb und den Auslass des Behälters passiert hat und mit dem Schiefergestein in Kontakt gekommen ist, wurde reduziert und wird als Schieferwasser vorzugsweise in einem an den Auslass angeschlossenem Schiefergefäß aufgefangen.
- 9. In regelmäßigen Abständen ist das Schiefergestein im Behälter auszutauschen, wobei auch das Sieb und/oder die Filtermembran gereinigt bzw. ausgetauscht wird.
- 1. Slate rock in the form of slate sand and/or slate gravel and/or slate flour is filled into a container until a fill level mark is reached on the inside of the container.
- 2. The shale rock is preferably arranged in equal parts of slate sand, slate gravel and slate flour in a bulk process in the container.
- 3. Normal drinking water or tap water is fed into the container via the inlet.
- 4. The water introduced in this way then seeps through the shale rock arranged in the container towards the outlet due to gravity and capillary effects of the shale rock.
- 5. The water also passes through areas with the platinum coating on the inner wall of the container and/or the inner structure inserted into the container and coated with platinum.
- 6. Optionally, it is provided that the suction pump arranged at the outlet sucks the introduced water through the container filled with shale rock.
- 7. Optionally it is provided that while the water seeps through the shale, hydrogen gas is introduced into the container via the connection in the area of the outlet.
- 8. The water that has passed through the sieve and the outlet of the container and come into contact with the shale has been reduced and is collected as shale water, preferably in a shale vessel connected to the outlet.
- 9. The shale in the container should be replaced at regular intervals, and the sieve and/or filter membrane should also be cleaned or replaced.
Obwohl nur einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist es offensichtlich, dass der Fachmann zahlreiche Modifikationen hinzufügen kann, ohne Wesen und Umfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die Größe und Ausformung des Behälters variieren.Although only a few preferred embodiments of the invention have been described, it will be apparent that numerous modifications can be added by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. In particular, the size and shape of the container can vary.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012214942 A1 [0002]DE 102012214942 A1 [0002]
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