DE2907887A1

DE2907887A1 - Verfahren zur gewinnung einzelner phasen aus dispersen systemen

Info

Publication number: DE2907887A1
Application number: DE19792907887
Authority: DE
Inventors: Heinz Doevenspeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1980-09-11

Description

Verfahren zur Gewinnung einzelner Phasen
aus dispersen Systemen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung einzelner Phasen aus dispersen Systemen durch Veränderung des elektrischen Ladungszustandes der Systeme, indem die zu behandelnden dispersen Systeme zwischen Elektroden aus Kohlenstoff impulsartig entladenen, durch hochgespannte Kondensatoren erzeugten Gleichstromfeldern und elektromagnetischen Impulsen ausgesetzt werden, wobei die dispersen Systeme als Elektrolyt beziehungsweise Mischleiter wirken und wobei ferner die dispersen Systeme den elektromagnetischen Impulsen in Rand- beziehungsweise Ringspannungszonen der Elektroden ausgesetzt werden.
Das vorgenannte Verfahren ist bekannt aus der DE-PS 19 46 267 sowie teilweise bekannt aus der DE°PS 12 37 541 sowie DE-OS 16 67 029 und 17 92 512, die alle auf den selben Erfinder zurüekgehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten bekannten Verfahren weiterzuentwickeln und zu verbessern mit dem speziellen Ziel, sie besonders geeignet zu machen für die Behandlung von Lebensmitteln und zum Einsatz zum Schutze der Umwelt. Hierfür sollen die bekannten Verfahren derart ausgestaltet werden, dass sie leistungsfähiger und energiesparender bei gleichzeitiger Verringerung unerwUnschter Rückstände werden.
Die Erfindung besteht darin, dass mindestens während der Behandlung der dispersen Systeme mit impulsartig entladenen, durch hochgespannte Kondensatoren erzeugten Gleichstromfeldern und elektromagnetischen Impulsen den dispersen Systemen ein Zusatz dosiert zugesetzt wird, der lediglich unter dem Einfluss der E-Impuls-Behandlung eine Reaktion auslöst. Mit Vorteil wird dabei entweder ein Zusatz gewählt, der eine Oxydations-Reaktion oder eine Reduktions-Reaktion auslöst So kann erfindungsgemäss zur Gewinnung von Brauchwasser aus Wäschereiabwässern diesen mindestens soviel schwache Säure, vorzugsweise Ameisen- beziehungsweise Essigsäure, dosiert zugesetzt werden, dass das Wasser auf einen pH-Wert von 6 bis 8 eingestellt wird.
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird mit Vorteil zur Gewinnung von Trinkwasser ohne Restchemikalien und ohne Reste von lonisierten Verbindungen sowie ohne lebensfähige Mikroorganismen aus Schmutzwasser diesem lediglich maximal 0,3 ppm (parts per million 3 0,3 mg/ltr = 3-10 4 g/ltr) freies wirksames Chlor tCl2|æugesetzt, so dass die Bildung haloformer Verbindungen vermieden wird.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist es vorteilhaft, dass zur Gewinnung von Brauch-und/oder Trinkwasser aus Abwasser dem Abwasser Metallverbindungen wie Aluminiumsalze oder Eisensalze und/oder Kalkverbindungen hinzugesetzt werden. Schliesslich hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, erfindungsgemäss zur Erhöhung der Wirkung der Elektrokoagulation an den nicht im Entladungsbereich befindlichen Kohleelektroden ein Dauerpotential aufrecht zu erhalten, indem ein elektrischer Gleichstrom von etwa 1 bis zu 40 Volt bei mindestens 5 cm Elektrodenabstand angelegt wird.
Die vorgenannten erfindungsgemässen diversen Verfahrensmerkmale ermöglichen in optimaler Weise die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, indem das Verfahren mit grosser Leistung bei relativ geringem Energieaufwand und geringen Rückständen mit Erfolg zur Behandlung von Lebensmitteln eingesetzt werden kann wie zum Beispiel bei der Aufbereitung von Brauchwasser zu Trinkwasser. Ebenso bedingt die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens nur eine relativ sehr geringe Belastung der Umwelt, indem sehr wenig Restchemikalien als Abfall erzeugt werden.
So gibt es keine Restbeständevan-Chlor. Damit entfallen auch haloforme Verbindungen, die stark cancerogen sind. Ferner tritt keine physikalische Veränderung wie zum Beispiel ionisierte Verbindungen auf. Es handelt sich also um ein ausgesprochen umweltfreundliches Verfahren.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch für therapeutische Zwecke angewendet werden. Ausserdem besteht der Vorteil, dass das Verfahren die Möglichkeit bietet, auch grosse Mengen von Flüsaigkeiten wirksam zu behandeln.
Das erfindungsgemässe Verfahren arbeitet mit der Entladung von Kondensatoren. Die Ladung der Kondensatoren aus dem elektrischen Versorgungsnetz bedeutet eine kapazitive Verschiebung der Phasen entgegen der induktiven Belastung des Netzes durch Motore. Diese Kompensation des Blindstromes durch kapazitive Verschiebung der induktiven Last ist von den Energielieferanten der Stromversorgung vertraglich vorgeschrieben Durch die Anwendung des beschriebenen Verfahrens wird eine Verbesserung der wirtschaftlichen Nutzung von elektrischer Energie erzielt.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Beispiele angeführt: 1. Beispiel Behandlung einer wässrigen Lösung von Aflatoxin B1G1 von Firma Roth zur Feststellung der Wirkung der Toxität des Produktes.
Versuchsansatz: 250 ml Leitungswasser wurde mit steigender Konzentration von Aflatoxin B1Gl (Roth) vermischt, beginnend mit 0,05 ml in 7 Stufen bis max. 0,35 ml. Eine unbehandelte Kontrolle wurde parallel bei gleicher Temperatur gezogen.
Versuchsdurchführung: E-Impulsgenerator HIG-16. 7 Hz Elektroden: Hartkohle Abstand: 5 cm Kondensator: 1,25#F; UJ 8 KV; Pulsfolgefrequenz: 10/5 Relaxationszeit: 3ms (10 % Restspannung) Joulsche Wärme: Eingangstemperatur: +160C Ausgangstemperatur: +590C Behandlungszeit: 70 s Versuchsergebnis: 1. Versuch = kein Aflatoxin 2. Versuch = kein Aflatoxin Das toxische Radikal: OCH3 des Aflatoxin B1Gl wird durch die Behandlung abgesätti und verliert hierdurch die toxische Wirkung.
2. Beispiel Behandlung von Bakteriensuspensionen - Monokultur -unter gleichzeitiger Dosierung chlorhaltiger Präparate.
Aufgabe: Reduzierung der Keimzahl durch Kombination des E-Impulsverfahrens bei Zugabe von C12 während der Behandlung, dabei sind zu vermeiden: 1. die Uberdosierung von C12 2. Die Bildung haloformer Verbindungen Versuchsdurchführung: Elektrostatischer Pulsator ESP mitSKammern wobei jede Elektrode 0,5 dm2 Fläche hat, U = 9,5 KV; C = 0, 8K F; 16,7 Hz Relaxationszeit: 100 e s Tank (Vol:300 dm3) Leitungswasser wurde mit Escherichia-Coli beimpft.
Titer nach der Beimpfung: 243 200 Keine/ml Dem Tankinhalt von 300 dm3 wurden 150 mg Bayrol zugegeben. Analyse vor E-Impulsbehandlung: ca 0,2 ppm freies Chlor (Cl2) . Nach 30 Minuten E-Impulsbehandlung (Daten wie oben): Durchfluss: 17 dm3/h; Temperatur: Eingang: +12°C; Ausgang: +38°C. Titer nach E-Impulsbehandlung: 73 Keime/ml. Analyse nach E-Impulsbehandlung: kein freies Chlor (Cl2) nachweisbar Ergebnis: Durch die Elektro-Impulsbehandlung wurde das freie Chlor mit dem Wassermolekill polarisiert nach der Arbeitshypothese: H20 + Cl2 + e: HCL v CLOH; gleichzeitig wurde die Zähl der E-coli Bakterien von 243 ~ 103 Keime/ml auf 73 Keime/ml verringert.
3. Beispiel Entsalzung von Lösungen.
Aufgabe: Durch Überlagerung eines elektrischen Feldes über ein Membran system ist der Stoffaustausch neben dem Druckgefälle und dem Konzentrationsgefälle deutlich zu erhöhen.
Versuchsdurchführung: Elektrostatischer Pulsator ESP 8 Kammern wobei jede Elektrode 0,5 dm2 Fläche hat; U = 1,2 KV; C = 80 #F; 16,7 Hz; Relaxationszeit: Versuch 1: NaCL: 0,39 Vol % in entionisiertem Wasser gelöst.
Durchfluss: 25,5 dm3/h, Temperatur: Eingang = +220C; Ausgang= +430C. Druck je Elektrode ca. 2 bar.
Ergebnis: Die NaCL-Konzentration wurde von 0,39 % auf 0,0165 % verringert.
Versuch 2: NaCL: 0,8588 Vol % in entionisiertem Wasser gelöst.
Durchfluss: 26,6 dm3/h; Temperatur: Eingang: +200C, Ausgang = +35°C; Druck je Elektrode ca. 2 bar.
Ergebnis: Die NaCL-Konzentration wurde von 0,8588 % auf 0,4926 % verringert.
4. Beispiel Aufgabe: Bakterien in einer NaCL-Lösung durch die kombinierte Wirkung von E-Impulsverfahren und dabei während der Entladezeit-Konstanten (Relaxationszeit) von dem NaCL-MolekUl abgespaltenen freien Chlor-Ion deutlich zu reduzieren.
Versuchsdurchführung: Elektrostatischer Pulsator ESP 8 Kammern wobei jede Elektrode 0,5 dm2 Fläche hat; U = 4,2 KV; C = 2,5 e F; 16,7 Hz;Druck je Elektrode Relaxationszeit = 18 #s ca. 2 bar.
Versuch: Monokultur Klebsiella-Bakterien in 0,9 % NaCL gelöst in Deionat.
Durchfluss: 44,5 dm3/h; Temperatur: Eingang = +22°C; Ausgang = + 370 C; Druck je Elektrode ca. 2 bar.
Ergebnis: 1. Die Konzentration des NACH, verringert sich von 0,9 % auf 0,216 %.
2. Die Bakterien reduzierten sich von 3 x Keime/ml auf 10 Keime/ml

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur Gewinnung einzelner Phasen aus dispersen Systemen durch Veränderung des elektrischen Ladungszustandes der Systeme, indem die zu behandelnden dispersen Systeme zwischen Elektroden aus Kohlenstoff impulsartig entladenen, durch hochgespannte Kondensatoren erzeugten Gleichstromfeldern und elektromagnetischen Impulsen ausgesetzt werden, wobei die dispersen Systeme als Elektrolyt beziehungsweise Mischleiter wirken und wobei ferner die dispersen Systeme den elektromagnetischen Impulsen in Rand- beziehungsweise Ringspannungszonen der Elektroden ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens während der Behandlung der dispersen Systeme mit impulsartig entladenen, durch hochgespannte Kondensatoren erzeugten Gleichstromfeldern und elektromagnetischen Impulsen den dispersen Systemen ein Zusatz dosiert zugesetzt wird, der lediglich unter dem Einfluss der E-Impuls-Behandlung eine Reaktion auslöst.
2. Verfahren nach Anspruch 1s dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Oxydations-Reaktion auslösender Zusatz dosiert zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Reduktions-Reaktion auslösender Zusatz dosiert zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung von Brauchwasser aus Wäschereiabwässern diesen mindestens soviel schwache Säure, vorzugsweise Ameisen- beziehungsweise Essigsäure, dosiert zugesetzt wird, dass das Wasser auf einen pH-Wert von 6 bis 8 eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung von Trinkwasser ohne Restchemikalien und ohne Reste von ionisierten Verbindungen sowie ohne lebensfähige Mikroorganismen aus Schmutzwasser diesem lediglich maximal 0,3 ppm (parts per million = 0,3 mg/ltr = 3 10## 4 g/ltr) freies wirksames ChlortCl22zugesetzt wird, so dass die Bildung haloformer Verbindungen vermieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung von Brauch- oder Trinkwasser aus Abwasser dem Abwasser Metallverbindungen wie Aluminiumsalze oder Eisensalze und/oder Kalkverbindungen hinzugesetzt werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Wirkungen der Elektrokoagulation an den nicht im Entladungsbereich befindlichen Kohleelektroden ein Dauerpotential aufrecht erhalten wird, indem ein elektrischer Gleichstrom von etwa 1 bis zu 40 Volt bei mindestens 5 cm Elektrodenabstand angelegt wird.
8 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Merkmale des Beispiels 1 (Seite 5).
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Merkmale des Beispiels 2 (Seite 6 bis Seite 7 Absatz 1).
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Merkmale des Beispiels 3 (Seite 7 ab Absatz 2 bis Seite 8 Absatz 1).
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Merkmale des Beispiels 4 (Seite 8 ab Absatz 2).