DE10247686B3 - Reaktor zum Entkalken und gleichzeitigem Entfernen von Schadstoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reaktor zum Entkalken von Wasser und gleichzeitigem Entfernen von Schadstoffen sowie Desinfektion und Abtötung von Dauerformen von Parasiten sowie ein entsprechendes Verfahren. Der Stand der Technik arbeitet mit relativ großem apparativem und energiemäßigem Aufwand, wobei die erzielten Ergebnisse häufig unzureichend sind. Die Erfindung schafft hier Abhilfe dadurch, dass eine oder mehrere horizontal verlaufende Platten zur Umlenkung der Wasserströmung im unteren Bereich des Reaktors beabstandet von seinem Boden und seiner Seitenwand befestigt sind, und dass eine Begasungsvorrichtung außerhalb des Reaktors vorgesehen wird, die eine mittig in den Reaktor hineinführende Leitung mit Gasverteiler aufweist, welche unterhalb der Platte(n) endet, und dass bei diskontinuierlich betriebenem Reaktor der Auslauf zwischen dem Reaktorboden und der bzw. den Platte(n) angeordnet ist, während der Auslauf bei kontinuierlich betriebenem Reaktor oberhalb der Platte(n) liegt (Fig. 1).

Description

• Die Erfindung betrifft einen Reaktor zum Entkalken von Wasser und gleichzeitigem Entfernen von Schadstoffen, sowie Desinfektion und Abtötung von Bakterien und Dauerformen von Parasiten.
• Zur Entkalkung von Wasser sind Kalkhydratfällung, Impfgeräte zur Calciumcarbonatbildung und Ionenaustauscher verbreitet. Bei diesen Verfahren handelt es sich um chemische Aufbereitung. Es gibt auch Verfahren, die auf physikalischer Basis arbeiten. Darunter sind Entkalkung durch Veränderung der Kristallstruktur im Magnetfeld, z.B. die DE 43 36 388 , Kavitation, Umkehrosmose, Membranfiltration. Es gibt ferner thermische Verfahren Behandlungsverfahren, z.B. Patentanmeldung DE 197 27 357 A1 , die eine Verhinderung der Kalkablagerung in Hausinstallationen zum Ziel hat, wird mit Hilfe von Wärmezufuhr im Bereich 50–90 Grad in einer kontinuierlich arbeitenden Anlage eine Kalkbildung hervorgerufen, damit es in Hausinstallationen zu keiner weiteren Kalkbildung kommt.
• Allen genannten Verfahren wird zumeist eine positive Beeinflussung der Kalkabscheidung oder Verhinderung der Kalkbildung in Installationen bescheinigt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass einige dieser Verfahren eine gleichzeitige effektive Kalkreduktion und Schadstoffeliminierung in Wasser, sowie dessen Konditionierung nicht zum Ziel haben und somit für weitere Zwecke zur Behandlung von z.B. Trinkwasser, Grundwasser und Oberflächenwasser gar nicht oder nur bedingt in Frage kommen. Bei anderen Verfahren ist die angewandte Technik aufwendig und können meistens für größere Wassermengen praktikabel und rentabel sein.
• Nachteilig beim thermischen Verfahren, Offenlegungsschrift DE 197 27 357 A1 , ist aber, dass es bezüglich der Reaktionsführung uneffektiv und energieintensiv ist. Ferner muss mit langen Verweilzeiten gearbeitet werden und Schadstoffe werden damit nicht bzw. unzureichend eliminiert. Außerdem sind die vorbekannte Vorrichtung und das Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser in diskontinuierlich arbeitenden Anlagen und kleinem Maßstab (z.B. Haushalte) nicht geeignet.
• Im Fall von Ionenaustauschern werden Calcium- und Magnesium-Ionen gegen andere Ionen ausgetauscht, die bei der Trinkwasseraufbereitung wegen ihrer gesundheitlichen Wirkungen in Frage gestellt sind, da sie durch Abgabe von Protonen an das Wasser den pH-Wert erniedrigen. Hinzukommen die bakteriologischen Bedenken und die Tatsache, dass sie nach Erschöpfung mit Chemikalien regeneriert werden. müssen und dadurch die Umwelt belasten. Nachteilig bei kleinen Geräten, die in Haushalten eingesetzt werden und mit Hilfe von Ionenaustauschern Wasser entkalken, ist außer der Reduzierung des pH-Wertes bis unter dem festge- setzten Grenzwert in der Trinkwasserverordnung und Schwankung der Leistung sowie Unzuverlässigkeit ihrer Effektivität während des Einsatzes, eine Feststellung der Erschöpfung nicht möglich. Bekanntlich werden Innenaustauscher in Haushaltsgeräten in wechselbaren Kunststoff-Patronen untergebracht. Es wird berichtet, dass bei Trinkwasserbehandlungsgeräten, die aus Kunststoff bestehen, Weichmacher durch diese an das Wasser abgegeben werden.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun daran, die eingangs genannte Vorrichtung derart zu verbessern, dass sie die geschilderten Probleme vermeidet und ohne großen apparativen Aufwand und Wartung Wasser entkalkt, gleichzeitig Schadstoffe aus dem Wasser eliminiert und die Desinfektion und Abtötung von Dauerformen von Parasiten bewirkt. Ein weiteres Ziel ist es, das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht definiert und vorher bestimmbar so einzustellen, um eine Verkrustung (sog. Fouling) der Installationen zu unterdrücken. Auch sollten sich Kalkab lagerungen sowohl bei kontinuierlich, als auch diskontinuierlich arbeitenden Reaktorvorrichtungen von den Wärmeübertragungsflächen lösen und nicht zu einer permanenten Verkrustung führen.
• Erfindungsgemäß werden die Aufgabe und das Ziel in vorrichtungsgemäßer Weise durch den in Anspruch 1 gekennzeichneten Reaktor gelöst.
• Die Strömung in warmem Wasser ist mehr oder weniger laminar und findet mehr oder weniger im inneren Bereich des Wassers statt. Durch die eingesetzte/n Platte/n in den Reaktor mit Luft-Begasung wird erfindungsgemäß zum einem die laminare Strömung in eine turbulente und konvektive Strömung umgewandelt. Daneben wird diese Turbulenz möglichst in die Nähe der Phasengrenzfläche geleitet, um so den Stoffaustausch dort zu vergrößern und die heterogene Kristallkeimbildung zu beschleunigen, da bei der heterogenen Keimbildung aufgrund der Oberflächenenergie der artfremden Phase die kritische Keimbildungsarbeit und somit auch der Keimradius sich verringert. Aus diesem Grund laufen die heterogene und sekundäre Keimbildung bei niedrigerer Übersättigung ab. Zum anderen bietet/n die Platte/n weitere Flächen zur bevorzugten heterogenen Kristallkeimbildung.
• Die Erfindung macht sich ferner die Eigenschaft der Gare zunutze, dass einerseits bei steigender Temperatur ihre Löslichkeit im Wasser abnimmt und andererseits Gase mit Hilfe eines Strippgases mechanisch aus dem Wasser ausgetrieben werden können. Darüber hinaus führt eine Temperaturerhöhung gekoppelt mit Begasung zur effektiveren Ausgasung von leichtflüchtigen Verbindungen, Kalkausscheidung, Ausfällung von bestimmten Salzen und Oxidation von oxidierbaren Stoffen. Luftsauerstoff ist bekanntlich ein Oxidationsmittel und wird oft zur Trinkwasserbehandlung eingesetzt. Dazu zählen u.a. auch Ozon, reiner Sauerstoff usw.
• Je nach Konsistenz des Wassers, pH-Wert, Konzentrationen von Härtebildnern und weiteren Parametern des Wassers und den gewünschten Zielen bei der Behandlung wird nicht nur das Wasser erhitzt und belüftet, sondern nötigenfalls entweder dessen Temperatur durch geringere Wärmezufuhr als vorher in diesem Temperaturbereich konstant gehalten und/oder die Luft-Begasung länger fortgesetzt.
• Die Geschwindigkeit von Kristallkeimbildung, Kristallwachstum und weiteren Reaktionen innerhalb des Behandlungsraumes hängen von verschiedenen Parametern ab. Darunter sind u.a. Übersättigung der ausfallenden Salze, das Material (Oberflächenenergie) und die Oberflächenstruktur (Rauhigkeit) der Stoffaustauschfläche und zuletzt die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers an der Phasengrenzfläche, die eine intensivere Flächenerneuerung an den Phasengrenzflächen ermöglicht und die laminare Schicht zu Gunsten der konvektiven Strömung an der Grenzfläche verkleinert, zu nennen.
• Bei bekannten Behandlungsverfahren mit Hilfe von thermischer Energie werden die spezifischen Eigenschaften einzelnen chemischen und physikalischen Prozesse in Wasser insofern wenig beachtet, als dass es sich bei Kalkbildung um eine zeit- und energieabhängige Reaktion, verbunden mit Stoffaustauschprozessen und Komplexeierungsreaktionen handelt, deren Effektivität wie alle chemischen und physikalischen Reaktionen von einer Optimierung der Reaktionsführung abhängig ist.
• Im Fall von Reaktionen im Wasser in herkömmlichen Reaktoren kann eine effektive kombinierte Entkalkung und Schadstoffeliminierung ohne Zusatz von Chemikalien erst bei Siedetemperatur und sehr lange Verweilzeiten zustande kommen, da durch Turbulenzen, die durch entstehenden Dampfblasen erzeugt werden, nicht nur eine erhöhte Diffu sionsgeschwindigkeit ermöglicht, sondern infolge einer verstärkten mechanischen Durchmischung auch ein noch besserer Stoffaustausch verursacht wird (Stoßtheorie).
• Bekanntlich ist Kohlendioxid je nach pH-Wert des Wassers nicht nur physikalisch, sondern auch chemisch in Form von Hydrogencarbonat im Wasser gelöst, deshalb läuft seine Austreibung aus dem Wasser nicht leicht ab. Diese kann aber durch eine mechanische Umwälzung (z.B. Begasung) beschleunigt werden.
• Im Wasser findet bei Kalkbildung vereinfachend folgende Reaktionen statt: CO2 + H2O = HCO3 (-) + H (+) (1) HCO3 (-) = CO3 (2-) + H (+) (2)
• Ferner läuft bei der Umwandlung von Hydrogencarbonat z-am Carbonat folgende Reaktion ab: 2 HCO3 (-) = CO3 (2-) + CO2 + H2O (3)
• Diese Gleichgewichtsreaktionen hängen entscheidend von der Temperatur, dem pH-Wert und der Konzentration des Kohlendioxids ab, in welcher Richtung sie sich verschieben. Bekanntlich kann man durch Entfernen der in einer Reaktion beteiligten Partner aus dem Reaktionsraum ein Gleichgewicht in die gewünschte Richtung verschieben. Eine Entstehung weniger Hydrogencarbonats und damit Verschiebung des Gleichgewichtes nach links bei Reaktion (1) hängt von einer Entfernung von Kohlendioxid ab. Das gilt auch für Reaktion (2) bei Bildung von Carbonat und Verschiebung der Reaktion nach rechts.
• Wenn man nun das gelöste und entstehende Kohlendioxid aus dem System entfernt, wird der pH-Wert des Wassers erhöht und dadurch wird zum einen weniger Hydrogencarbonat und auch weniger Carbonat gebildet. Aus diesem Grund werde dadurch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren auch erheblich weniger Kalk und damit Verkrustung im Reaktor gebil det.
• Da die Löslichkeit der Gase mit steigender Temperatur abnimmt, findet automatisch eine Teil-Strippung von CO2 aus dem Wasser durch Diffusion bis zur Gleichgewichtkonzentration bei jeweiliger Temperatur statt. Dieser Prozess ist aber langsam und stellt somit den geschwindigkeitsbetimmende Schritt bei einer Carbonatfällung dar.
• Die Temperaturerhöhung, die Entfernung von CO₂, die Verweilzeit, die Kristallkeimbildung, das Kristallwachstum und die geometrischen sowie hydrodynamischen Verhältnisse im Reaktor spielen also für eine effektive Kalkreduzierung und Schadstoffeliminierung alle eine Rolle. Die Reaktionen laufen deshalb durch einfache Temperaturerhöhung nicht von selbst schnell und optimal ab, sondern müssen durch andere Maßnahmen unterstützt werden.
• Anders ausgedrückt, wenn mittels Dampfbildung beim Sieden des Wassers u.a. auch eine mechanische Arbeit geleistet und für Turbulenz # wird, kann diese mechanische Energie z.B. mit Hilfe der Begasung dem System zugeführt werden. In diesem Fall wird beobachtet, dass das Wasser durch Belüftung und eingesetzte/n horizontale/n Platte/n auch bei niedrigeren Temperaturen (z.B. 80 Grad) gleiche Effekte bezüglich der Kalkbildung zeigt wie beim Sieden. Der Unterschied zwischen mechanischer und thermischer Energie besteht jedoch darin, dass durch die Belüftung mit Platte/n erheblich weniger Energie ver- braucht wird.
• Bei Erwärmung von Wasser spielt Wärmeübertragung von Heizfläche auf Wasser eine Rolle. Durch eingebrachte Platte/n mit gleichzeitiger Belüftung wird dieser Prozess durch intensive Durchmischung des Wassers erhöht und es findet somit im Reaktor ein schneller Wärmeausgleich statt. Wegen erhöhter Turbulenz insbesondere unterhalb der Platte/n geschieht der Wärmeausgleich hier besonders schnell.
• Durch schnellen Temperaturausgleich und konvektive Strö mung verbunden mit CO₂-Entfernung unterhalb der Platte/n ist die Wahrscheinlichkeit für Kristallkeimbildung und Kristallwachstum sicherlich größer als oberhalb der Platte(n). Deshalb wird beobachtet, dass Krustenbildung im Bereich unterhalb der Platte/n stärker stattfindet.
• Aus diesen Gründen ist es verständlich, dass im Gegensatz zum dargestellten Verfahren in Offenlegungsschrift DE 197 27 357 A1 die Herstellung eines neuen Kohlensäure-Gleichgewichtes bei einer bestimmten Temperatur durch eine Kombination von Temperaturerhöhung und Luft-Begasung energetisch erheblich günstiger und bei niedrigeren Temperatur abläuft. Außerdem wird mit Hilfe von hydrodynamischer Optimierung der Reaktionsführung (Einsatz von Platte/n) im Reaktor die notwendige Verweilzeit für Kristallisation, als weiterer geschwindigkeitsbestimmender Schritt, verkürzt und das Volumen des Behandlungsraumes viel kleiner so dass der Reaktor kompakter gestaltet werden kann.
• Wie oben erläutert verursacht eine Entfernung von CO₂ aus dem Wasser eine Reduzierung der Kohlensäure-Konzentration im Wasser und diese führt je nach Pufferkapazität des Wassers zu einer pH-Wert-Erhöhung bis über eine Einheit. Bekanntlich bilden einige Metalle und Schwermetalle (z.B. Kupfer, Nickel, Cadmium, Blei und Arsen) schwerlösliche Carbonate und im basischen Bereich schwerlösliche Hydroxide im Wasser, die alle entsprechend ihren Löslichkeitsprodukten als Niederschlag ausfallen.
• Auch kolloidal vorhandenen Trübstoffe im Wasser (z.B. Huminstoffe) werden durch Carbonate und komplexe Verbindungen teilweise adsorbiert und nach Beendigung des Prozesses sedimentiert. Daneben werden Gase und leichtflüchtige Stoffe außer Kohlendioxid, wie z.B. Chlor, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und weitere organische Stoffe, die einen größeren Dampfdruck als Wasser besitzen, darunter leichtflüchtige organische Kohlenwasserstoffe (LHKW), Nebenprodukte der Chlorierung von Wasser usw., die als Kontamination im Wasser vorkommen, aus dem Wasser entfernt. Der Ablauf dieser Vorgänge wird genauso wie beim Kohlendioxid durch gleichzeitige Temperaturerhöhung und Strippung verursacht.
• Bekanntlich werden manche anorganische wie organische Verbindungen in Anwesenheit vom Sauerstoff als Oxidationsmittel oxidiert und als schwerlösliche Salze aus dem Wasser entfernt, z.B. Eisen, Mangan. Eine Oxidation läuft bekanntlich bei höheren Temperaturen schneller ab (sog. Nassoxidation). Die Oxidationsreaktionen können ferner durch Einsatz von Ozon ermöglicht bzw. beschleunigt werden.
• Eine weitere Funktion der Platte/n besteht darin, dass die Kalkablagerungen durch intensives Sieden des Wassers und auftretende Spannungen in unteren Bereich der Platte von Zeit zu Zeit als Plättchen abgelöst und ins Wasser abgegeben werden. Bei turbulenter Strömung treten bekanntlich verstärkt starke, lokal wirkende Überhöhungen der Flüssigkeitsgeschwindigkeit in der Nähe der Oberflächen in Form verschiedenster Wirbelbildungen (sog. bursts)auf. Diese Erscheinung ist unabhängig davon, ob der Reaktor durch direkte oder indirekte Beheizung er- wärmt wird. Dadurch wird eine Verkalkung des Reaktors vermieden und Wärmedurchgang durch Verkalkung der Heizfläche nicht reduziert.
• Bei Behandlung vom Trinkwasser in dem erfindungsgemäßen Reaktor wird, wie vorhin erwähnt, neben der Schadstoffeliminierung einen höheren pH-Wert erzielt. Zahlreiche Mediziner berichten, dass bestimmte Krankheiten durch grundsätzliche Versäuerung von Lebensmitteln verursacht werden und empfehlen deshalb alkalische Lebensmittel zum Verzehr. Es dürfte ferner einleuchten, dass Wasser nach der Behandlung eine deutliche Geschmacksverbesserung zeigt. Diese beiden Effekte können als Konditionierung des Wassers bezeichnet werden. In der Offenlegungsschrift DE 198 29 984 A1 wird berichtet, dass eine grundsätzliche Verbesserung des Geschmacks durch Mischung des Wassers mit Luft erreicht wird. Zuletzt wirkt eine Erwärmung des Wassers oberhalb von 70°C als eine sichere Methode zur Entkeimung des Wassers und Abtötung der Legionellen im Wasser.
• Bei der erfindungsgemäßen einfachsten Ausführung dieser Vorrichtung handelt es sich um eine diskontinuierlich betriebene Vorrichtung bzw. Reaktor, der mit Hilfe einer externen Energiequelle von unten erwärmt und belüftet wird. In dem Behandlungsraum dieses Reaktors ist eine Platte mit einem Abstand vom Boden zur Lenkung der Strömung und Verstärkung von Turbulenz nicht an Reaktorwand befestigt, sondern am Deckel des Behandlungsraums. Die Platte ist horizontal und zentrisch so angeordnet, dass die o.a. Bedingungen optimiert sind. Die Platte besitzt eine gelochte Umrandung und hat deshalb zusätzlich die Funktion, die ausfallenden Rückstände auf der Platte aufzufangen und zurückzuhalten. Der größte Anteil der gebildeten Verkrustungen, die sich von Reaktorwand und Heizfläche in Form von Plättchen abgelöst haben fallen nachher auf die horizontale Platte und der Rest auf den Boden des Behandlungsraums. Nach der Sedimentation der Rück- stände kann das Wasser durch den Auslauf entnommen wenden und, da dieser sich oberhalb des Bodens befindet, bleiben restliche Rückstände mit etwas Wasser im Behandlungsraum zurück. Durch Abnehmen des Deckels können nach Entleerung des Behandlungsraums die Rückstände, die sich auf der am Deckel befestigten Platte befinden, extern abgewaschen werden. Somit bedarf der erfindungsgemäße Reaktor bis auf das Auswaschen der Rückstände keiner weiteren Wartung o der dgl. Die restlichen Rückstände und das Wasser auf dem Boden des Behandlungsraumes können im Behandlungsraum bleiben, da die Platte die Funktion des Austrags der Rückstände erfüllt.
• Um das Volumen des restlich im Behandlungsraum befindlichen Wasser zu verringern, ist der Behandlungsraum bei diskontinuierlichem Betrieb unten etwas verengt.
• Das Wasser darf auch bei kleinen Reaktoren nach der Behandlung nur durch den Auslauf aus dem Behandlungsraum entnommen werden, da sonst eine Vermischung der Rückstände und Wasser stattfindet.
• Das so behandelte Wasser kann je nach Aufgabenstellung zur Entkalkung und Reduzierung der Schadstoffe sofort nach der Behandlung aus dem Behandlungsraum entnommen werden oder die Entnahme kann erst nach einer Abkühlung im Behandlungsraum erforderlich sein, da häufig Verbindungen bei kleinen Temperaturen eine geringere Löslichkeit haben.
• Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den Unteransprüchen hervor, die auch gemeinsam mit dem Hauptanspruch von erfinderischer Bedeutung sein können. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zum besseren Verständnis derselben anhand der Zeichnung näher erläutert. Es dürfte einleuchten, dass die Erfindung auf die gezeigten Beispiele nicht beschränkt ist.
• Es zeigt:
• 1 eine schematische Querschnittsansicht durch einen erfindungsgemäßen Reaktor in seiner einfachsten Ausführungsform, die eine Begasungsvorrichtung aufweist.
• 2 schematische Querschnittsansichten von zwei wei- teren
• bis 3 erfindungsgemäßen Reaktoren mit eigenen elektri schen direkten und indirekten Heizvorrichtungen sowie externer Begasung.
• 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors mit interner Heizeinrichtung und Belüftung;
• 5 eine schematische Darstellung einer noch weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktors mit nachgeschaltetem Sedimentationsbecken
• 1 stellt die einfachste Ausführungsform des Reak- tors dar, der mit Hilfe von externen Energiequellen beheizt und belüftet werden kann.
• In 2 u. 3 sind zwei weitere Reaktoren mit eigener elektrischer Heizung dargestellt, die entweder indirekt oder direkt das Wasser beheizen und durch Erhöhung des Abstands des Behandlungsraums vom Boden ein Ausgießen des Wassers durch den Auslauf erleichtern.
• Zur Belüftung kann die Luft auf der Saugseite über ein Aktivkohlefilter geleitet werden, um eine Belastung des Wassers durch evtl. Schadstoffe in der eingeleiteten Luft zu unterbinden (siehe 4).
• Für die Regelung der Stromzufuhr bei den erfindungsgemäßen Reaktoren ist nicht wie bei Wasserkochern üblich ein Bimetall vorgesehen, sondern ein elektronischer Regler, der beliebig die Leistung der Heizung reguliert. vom Bimetall wird Wärme nach Erreichen einer best.
• Außerdem braucht das Medium weniger an Energie, um seine Temperatur auf ein bestimmtes Grad konstant zu halten. Die Regelung lässt sich per Hand oder automatisch nach zeitlicher Schaltung durchzuführen.
• Die Maßstäbe für größere Reaktoren zur diskontinuierlichen Betriebsführung können beliebig vergrößert und die Zahl der Platten erhöht werden. Zur Einsparung von Energie kann weiterhin der Behandlungsraum mit Isoliermaterial versehen und dadurch der Wärmeverlust verringert werden.
• Für eine kontinuierliche Betriebsführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Anlage aus einem Reaktor und ein Sedimentationsbecken. Der Reaktor ist im Inneren mit mehreren Platten horizontal zentrisch oder versetzt ausgestattet. Hier ist es auch unbedeutend, ob das Beheizen direkt oder indirekt bewerkstelligt wird. Beim direktem Beheizen sind im Gegenteil zu o.a. Offenlegungsschrift DE 19727357 A1 die Heizstangen nicht schräg, sondern waagerecht und im unteren Bereich der Platten untergebracht. In diesem Reaktor wird das Wasser bis auf gewünschte Temperatur erhitzt und gleichzeitig belüftet. Danach gelangt das Wasser in einen zweiten Behälter, wo als Sedimentationsbecken und Wärmetauscher gilt. Das Wasser gelangt von dort zum Verbraucher und die Sedimente werden durch das Ablassventil abgezogen (siehe 5).
• Der kontinuierlich arbeitende Reaktor kann auch nur zur Kalk-Reduzierung bzw. Einstellung des bei jeweiliger Temperatur einzustellenden Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht in Wasser eingesetzt werden, um Verkalkungen in Installationen zu vermeiden.
• Im Grunde handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen thermischen Reaktor um einen Hochleistungsreaktor für chemische Reaktionsführung bei höheren Temperaturen, insbesondere in verdünnten Lösungen mit geringerem Anteil an Reaktionspartnern, der auch in anderen Bereichen der chemischen Reaktionsführung Verwendung finden kann.
• Die Beheizung des Behandlungsraums kann nicht nur elektrisch, sondern auch durch entsprechende Änderung mit Hil fe von fossilen- oder erneuerbaren Energiequellen bewerkstelligt werden. Insofern ist der erfindungsgemäße Reaktor zur Behandlung vom Wasser im allgemeinen für dezentrale Trinkwasseraufbereitung beim Verbrauchern und vor allem in Regionen ohne elektrischen Energieanschluss und Katastrophengebiete einsetzbar. Zur Belüftung können u.a. Batterien eingesetzt werden, da die Luftpumpen einen sehr geringen Strombedarf haben.

1

Behandlungsraum

2

Deckel

3

Stab (Stäbe) zur Befestigung der Platte(n)

4

Platte(n)

5

Gelochte Umrandung der Platte(n)

6

Mittig angeordneter Luftverteiler

7

Luftpumpe

8

Ein- bzw. Auslauf-Ventil

9

Aktivkohle-Filter

10

Beheizung

11

Elektronischer Regler

12

Gehäuse als Ständer für den Behandlungsraum

13

Rohrschlange

14

Sedimentationsbecken

Claims (5)

1. Reaktor zum Entkalken von Wasser und gleichzeitigem Entfernen von Schadstoffen, sowie Desinfektion und Abtötung von Dauerformen von Parasiten, – umfassend einen Behandlungsraum mit Zulauf für das zu behandelnde Wasser und einen Auslauf für das behandelte Wasser, – mit einer direkten oder indirekten Heizvorrichtung für das Wasser, – eine oder mehrere horizontal verlaufende abnehmbare Platten zur Umlenkung der Wasserströmung, die im unteren Bereich des Reaktors beabstandet von seinem Boden und seiner Seitenwand befestigt ist/sind und die eine perforierte Umrandung besitzt/en. – eine Begasungsvorrichtung außerhalb des Reaktors, die eine mittig in den Reaktor hinein führende Leitung mit einem Gasverteiler aufweist, welche unterhalb der Platte(n) endet, – wobei bei diskontinuierlich betriebenem Reaktor der Auslauf zwischen dem Reaktorboden und der oder den Platte(n) angeordnet ist, während der Auslauf bei kontinuierlich betriebenem Reaktor oberhalb der Platte(n) liegt.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte(n) am Deckel des Reaktors befestigt sind.
3. Reaktor nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass er zusammen mit den Platte(n) aus rostfreiem Edelstahl besteht.
4. Reaktor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten mittels ein oder mehrerer Edelstahlstäbe am Deckel des Reaktors befestigt sind.
5. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erwärmung des Wassers mit integriertem elektrischen Beheizungsaggregat die Wärmezufuhr in den Reaktor direkt oder indirekt von unten durchgeführt wird.