DE2131878A1

DE2131878A1 - Water/air cleaner - and deodorizer using anodic oxidization and ultrasonic energy

Info

Publication number: DE2131878A1
Application number: DE19712131878
Authority: DE
Inventors: August Prof Dr Med Reis
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1971-06-26
Filing date: 1971-06-26
Publication date: 1973-02-15

Abstract

Particularly for treatment of swimming pool water, and more esp. for killing bacteria such as poliomyelitis carriers which have hard outer shells. The water passes upwards through a water filled electrolytic cell consisting of outer anode, central membrane and inner cathode. Simultaneously ultrasonic energy is transmitted into the water either by using the anode itself as transmitter esp. as an organ pipe, or by an independent organ pipe transmitter below the cell, the auxiliary air supply to this passing through an external excitation transducer.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Desodorierung von Wasser und Luft, mittels anodlacher Orydation und Ultraschall Die Erfindung besicht sich auf ein Verfahran zur Reinigung und Desodorierung von Wasser und Luft, bei den das zu reinigende Medium durch den aus Wasser bastahenden Klektrolyten einer mit Gleich- oder Wachselstron betriebenen, eine Anode, eine Kathode sowie ein Disphragen aufweisenden elektrolytischen Zelle geleitet wird. Gegenstand der Erfindung ist fernor eine Einrichtung sur Durchführung dieses Verfahrans.Method and device for purifying and deodorising water and air, by means of anodized orydation and ultrasound on a process for the purification and deodorization of water and air, in which the medium to be cleaned by the Klektrolyte, which is made up of water, of a or wax electricity operated, having an anode, a cathode and a disphragen electrolytic cell is conducted. The invention also relates to a device to carry out this procedure.

Die meisten technischen Verfahren sur Reinigung und Desodorierung, sowohl von Wasser als such von Luft, bedienen sich der Oxydation, z. B. durch UV-Licht, Oson, Röntgenstrchlen, Galor, befinden In des zu reinigenden Modium, d. h. Wasser oder Luft, befinden sich kolloidale Btoffe, die sich um die Schmutzteilchen und Nikroben vorzugsweise so legen, daß sie sich dem Zugriff von abbanendan oder iunktivierenden Maßnah@en antsichen. Insbesondere die Oxydierung wird durch solche Hüllstoffe gabe@@t oder teilweise unwirksam. Ganz besondere deutlich wird dies s. D. bei der Reinigung des Wassers von Schwimmbädern, wobei die Polioerregor in Schleimfetsen gehüllt sind und sich der Chlordesinfektion entsichen. Die technischen Oxydationsverfahren können wirkasser wordan, wann die zu Doutralisierenden und absubauenden Schmutsteiloben und Mikreben im Wasser in schnellers Dewegturg gebracht werden könnten, um so ihre Lentaktoberfläche mit den Sauerstoffträgern zu vergrö@ern, zu der die Geschwindigkeit des Abbaus proportional ist. Die Ümwllzg@@chwindigkeit, insbes. das Wassers, kann aber technisch nur unvollkommen so gesteigert werden, daß der Oberflächenkontakt zwischen zu oxydierendem Stoff und dem Oxydator selbst eine wesentliche Steigerung der Abbaugeschwindigkeit herbeiführen könnte. Außerdem ist eine Erhöhung der Umwälzgeschwindigkeit mit wesentlichen Kostenerhöhungen verbunden und daher äußarst unwirtschaftlich0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zurgunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und ein Verfahren vorzuschlagen, das zum Abbau der kolloidalen Schutzhüllen um Schmutzteilchen und Mikroben geeignet ist.Most of the technical processes for cleaning and deodorization, Both water and air use oxidation; B. by UV light, Oson, Röntgenstrchlen, Galor, are located in the modium to be cleaned, i. H. water or air, there are colloidal substances around the dirt particles and Nikroben should preferably be placed in such a way that they can be accessed by declining or inunctivating Measure @ en antsichen. In particular, the oxidation is gabe @@ t by such coating materials or partially ineffective. This becomes particularly clear when it comes to cleaning of the water of swimming pools, whereby the polio exciters are enveloped in mucous fats and escape from chlorine disinfection. The technical oxidation process can It was really important when the dirty parts to be dumped and removed were upstairs and micro-vines in the water in Schnellers Dewegturg could be brought to so their Lentakt surface with the oxygen carriers to enlarge, to which the speed of degradation is proportional. The Ümwllzg @@ speed, especially the water, can but technically only imperfectly can be increased so that the surface contact there is a substantial increase between the substance to be oxidized and the oxidizer itself the rate of degradation. In addition, there is an increase in the circulation speed associated with significant cost increases and therefore extremely uneconomical0 The invention is based on the object of eliminating these difficulties and To propose a method for breaking down the protective colloidal coatings around dirt particles and microbes is suitable.

Diese Aufgaabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Gattungabegriff dadurch gel5st, daß du zu reinigende Medium beSn Durchfluß durch die elektrolytische Zelle einer Beschallung mit Ultraschall ausgesetzt wird. 1>urch diese Bsschalrung werden die kolloidalen Hüllen der abzubauenden Schmutzteilchen und Mikroben gesprengt. Außerdem ergibt sich eine Vergrößerung des Ober flächenkontaktes der Bchmutzpartikein und Mikroben im Wasser, wodurch den aus der anodischen Oxydation stammenden Sauerstoff bessere Angriffamöglichkeiten geboten werden. ?ar(iber hinaus wird bei der Reinigung von Luft oder bein Zusatz von Luft zu dem zu rreinigenden Wasser eine schnellere physikalische Lösung des Luftsauerstoffes im Wasser mit Hilfe der Ultraschallschwingungen erreicht. Dadurch wird eine größere Oberfläche der eingebrachten Luft ersielt und die höhere Konzentration an gelösten Sauerstoff erbßht die Wirkung der anodischen Oxydation.This task is carried out in a method according to the generic term in this way, that the medium to be cleaned flows through the electrolytic medium Cell is exposed to ultrasound. 1> through this connection the colloidal layers of the dirt particles and microbes to be broken down are burst. In addition, there is an increase in the surface contact of the dirt particles and microbes in the water, eliminating the oxygen from anodic oxidation better attack opportunities are offered. ? ar (in addition, is used in cleaning of air or by adding air to the water to be purified, a faster one physical solution of the oxygen in the water with the help of ultrasonic vibrations achieved. As a result, a larger surface area of the introduced air is obtained and the higher concentration of dissolved oxygen diminishes the effect of the anodic Oxidation.

Erfindungsgenäß wird eine besonders einfache Verfahrensabwicklung erzielt, wenn zur mechanischen Ultraschallerzeugung ein die Zelle durchströmendes Mediui benutzt wird.According to the invention, a particularly simple method implementation is achieved achieved when a flow through the cell for mechanical ultrasound generation Mediui is used.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren auch vortsilhaft so durchführbar, daß die Anode selbst als Ultraschallschwinger verwendet wird.According to the invention, the method can also advantageously be carried out in such a way that that the anode itself is used as an ultrasonic transducer.

Die Erfindung schläßt als Einrichtung sur Durchführung des Verfahrens vor, daß in der Zelle ein machanischer Ultraschallschwinger angsordnet ist. Dadurch ergibt sich ein ralativ einfacher Aufbau.The invention concludes as a device for carrying out the method before that in the cell a mechanical ultrasonic transducer is arranged. Through this the result is a relatively simple structure.

Erfindungageräß ist es weiterhin swackmäßig, daß als mechanischer Ultraschallschwinger eine Pfeife, insbes. eine Galtonpfeife vorgesehen ist.In accordance with the invention, it is also possible that as mechanical Ultrasonic transducer a whistle, esp. A Galton whistle is provided.

Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, daß die Pfeife von dem zu reinigenden Medium durchströmt wird, wobei ein vorgeschalteter Druckerzeuger die nötige Energie liefert.According to the invention it is also proposed that the whistle of the medium to be cleaned is flowed through, whereby an upstream pressure generator provides the necessary energy.

Eine zusätaliche Vergräßerung der Anodanoberfläche und damit verbesserte Oxydationswirtung ergibt sich, wenn erfindungagemäß die Anode salbst als Pfeife ausgebildet ist und durch den Ultraschall zu Schwingungen angeregt wird.An additional enlargement of the anodane surface and thus improved Oxidationswirtung results when, according to the invention, the anode anoints as a pipe is formed and is excited to vibrate by the ultrasound.

In der Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführungsfore der Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawing, an example of the implementation of the device is shown shown according to the invention.

Die Zeichnung zeigt den Längsschnitt durch eine Einrichtung zur Reinigung von Wasser, wobei li@@ durch eine Galtonpfeife geführt wird und dadurch die Einrichtung relativ einfach ii Aufbau ist.The drawing shows the longitudinal section through a device for cleaning of water, where li @@ is led through a Galton pipe and thereby the facility relatively simple ii structure.

In dem Gahäuse 1 ist eine Anode 2 angeordnet, die an ihrem unteren Ende gleichzeitig als Galtonpfeife 5 ausgabildet ist. Innerhalb der Anode 2 ist ein Diaphragna 3, beispielsweise zur Ton, zur Trennung des Anodenraums vom Kathodenraum vorgeschen. Innerhalb des Diaphragnas 3 ist die Kathode 4 angeordnst. Das Gahäuse 1 ist mit Wasser gefüllt, und as wird das zu reinigende Madium, in diesem Fall Wasser, an Eintritt 11 eingeführt und kommt an Austritt 12 gereinigt wieder heraus. Die der vorlieganden Einrichtung ist ein kontinuierlicher Retrieb vorgeschen. Es kann aber abweichend davon auch je nach Einwirkdauer, vorgeschriebener Apparatagröße und Durchflußgeschwindigkeit eine Ceschlossens Einrichtung gewählt werden, bei der jeweils nur eine Füllung gereinigt und dann abgegeben wird. Zu diesem Zweck könnte z. B.In the Gahäus 1 an anode 2 is arranged, which at its lower At the end of the same time as a Galton whistle 5 is formed. Inside the anode 2 is a diaphragm 3, for example for clay, for separating the anode compartment from the cathode compartment forward. The cathode 4 is arranged within the diaphragm 3. The house 1 is filled with water, and the madium to be cleaned, in this case water, Introduced at inlet 11 and comes out cleaned again at outlet 12. the the present device is preceded by a continuous operation. It can but deviating from this also depending on the duration of exposure, more prescribed Apparatus size and flow rate of a Ceschlossens device can be selected in which only one filling is cleaned and then dispensed. To this end, could z. B.

bei der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung der Austritt 12 mit dem Eintritt 11 verbunden werden, um einen Kreislauf herzustellen, Mit 13 ist der Stromonschluß für die Kathode und mit 14 der Stromanschluß für die Anode bezeichnet. Es kann für die Durchführung der anodischen kation entweder Gleich- oder Wechselstrom benutzt werden bei Wechselstrom tnnaern sich Kathoda und Anode periodisch. Mit 15 ist der Drucker@euger zur Spei-8t der Galtonpfeife 5 bezeichnet. Die Galtonpfeife ist im vorliegenden Fall so aufgebaut, daß im Bodenteil der Anode 2 schräge Zuflußkanäle 6 vorgesehen sind, die in einen Ringspalt 7 münden Dem spalt 7 liegt eine Ringschneide 8 gegenüber, auf die der aus den Ringapalt austretende Strom der zur UltraschallerzeuS disonanden Luft auftrifft. Die Luft strömt in das Innere der elektrolytischen Zelle über Austrittsbohrung 9 und einen Austrittsspalt 10 und verstärkt noch den Oxydationseffekt.in the device shown in the drawing, the outlet 12 be connected to inlet 11 to create a circuit, with 13 is denotes the power connection for the cathode and 14 the power connection for the anode. It can be used for carrying the anodic cation either direct or alternating current When using alternating current, the cathode and anode approach each other periodically. With 15 the printer @ euger for storing the Galton whistle 5 is designated. The Galton pipe is constructed in the present case so that in the bottom part of the anode 2 inclined inflow channels 6 are provided, which open into an annular gap 7. The gap 7 is a cutting edge 8 opposite, to which the current exiting the Ringapalt is transferred to the ultrasonic generator disonanden air hits. The air flows into the interior of the electrolytic cell Via an outlet hole 9 and an outlet gap 10 and further intensifies the oxidation effect.

Die Wirkungzweise der dargestellten Einrichtung ist folgende : Das zu reinigende Medium, in diesem Falle beispielsweise Wasser, wird an Eintritt 11 eingespeist und teilweise außen an der Anode 2 entlang und teilweise in den Anodenraum übar die Offnung 16 geleitet. Mittels der vom Druckerzeuger durch die Galtonpfeife geförderten Luft werden Ultraschallschwingungen erzielt. Diese Ultraschallschwingungen eroprengen die kolloidalen Schutzhüllen von Schmutzteilchen und Mikroben, die sich in dem zu reinigenden Medium befinden. Außerdem wird die Anode 2 ebenfalls zu Schwingungen angeregt, die die Wirkung einer Oberflächenvergrößerung haben. Gleichzeitig mit dieser Beschallung wird im Inneren des Gehäuses 1 das zu reinigende Mediwi einer an shcen Oxydation ausgesetzt und der Strom über die Anschlüsse 13 und 14 entsprechend eineschaltet. Das zu reinigende Medium fileßt nach dem Durchtritt durch den nich beiderseits der Anode erstreckenden Raum zum Austritt 12, wo es das Gahäuse 1 in gereinigtem Zustand verläßt.The mode of operation of the device shown is as follows: The Medium to be cleaned, in this case for example water, is at inlet 11 fed in and partly along the outside of the anode 2 and partly into the anode compartment The opening 16 can be used. By means of the pressure generator through the Galton pipe conveyed air, ultrasonic vibrations are achieved. These ultrasonic vibrations The colloidal protective sheaths burst from dirt particles and microbes that have formed are in the medium to be cleaned. In addition, the anode 2 also becomes vibrations stimulated, which have the effect of increasing the surface area. At the same time with this sound is the media to be cleaned inside the housing 1 exposed to shcen oxidation and the current via connections 13 and 14 accordingly turns on. The medium to be cleaned files after passing through the nich on both sides of the anode extending space to the outlet 12, where the housing 1 in in a clean state.

Bei Geräten die zur Luftreinigung dienen, ist es besonders zweckmäßig, die zu reinigende Luft direkt als Medium zur En zeugung von Ultraschallschwingungen heranzuziehen. Man benö tigt dann nur einen Drunkerzeuger zur Erzeugung von Ultraschall und zur Förderung der zu reinigenden Luft durch das Wasser der elektrolytischen Zelle.In the case of devices that are used to purify the air, it is particularly useful to the air to be cleaned directly as a medium for generating ultrasonic vibrations to use. You then only need a drunk generator to generate ultrasound and to convey the air to be cleaned by the water of the electrolytic Cell.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, das auch nur eine achematische Ausführungsform zeigt.The invention is not limited to the illustrated embodiment, which also shows only an achematic embodiment.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü U C H

1.) Methods for cleaning and deodorising water and air, in which the medium to be cleaned is replaced by the electrolyte consisting of water operated with direct or alternating current, an anode, a cathode and a diaphragm having electrolytic cell is conducted, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the medium with a sonication as it flows through the cell Is exposed to ultrasound.

2.) Method and claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that for mechanical ultrasound suction the cell is flowing through the medium is used.

3.) The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z s i c h n e t that the anode (2) itself is used as an ultrasonic transducer.

4.) Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, that in the Cell a nechanischer ultrasonic oscillator (5) is arranged.

5.) Device according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c N e t that a whistle (5) is provided as a mechanical ultrasonic transducer.

6.) Device according to dan claims 4 and 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the pipe is flowed through by the medium to be cleaned, whereby sin an upstream printer puller supplies the necessary energy.

7.) Device according to claims 4 and 5, d a d u r c h g e k e It should be noted that the pipe (5) has additional air flowing through it is, whereby an upstream pressure suction device (15) supplies the necessary energy.

8.) Device according to claims 4 bis0, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the anode (2) itself is designed as a pipe (5) And is excited to vibrate by the ultrasound.

L e r s e i t e