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Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten Zum Sterilisieren von
Flüssigkeiten auf oligodynamischem Wege hat man bereits Behälter vorgeschlagen,
deren Innenflächen mit oligodynamisch wirksamen Metallen ausgekleidet sind. Solche
Behälter sind nur zum diskontinuierlichen Entkeimen von Flüssigkeiten geeignet,
und die Entkeimung selbst dauert außerordentlich lange.
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Man hat andererseits schon Filter beschrieben, die mit wirksamem Metall,
z. B. mit Silber, imprägniert sind. Solche Filter töten die Bakterien nicht sofort
ab, da die Aufenthaltszeit der Flüssigkeit im Bereich der oligodynamisch wirksamen
Substanz zu kurz ist. Die Filter halten die Bakterien zunächst nur mechanisch zurück
und töten sie dann nachträglich ab. Solche Filter erfordern nicht soviel Raum wie
die obenerwähnten Sterilisierungsbehälter, haben aber andere Nachteile. Die Filterporen
verstopfen sich im Betrieb sehr bald durch mechanische Verunreinigungen des Wassers
und durch die Bakterienleiber. Die Filterleistung geht zurück, und eine Reinigung
wird nötig. Ferner bieten solche Filter keine absolute Gewähr für keimfreie Filtrate,
denn wenn die Filtermasse Risse bekommt, können Keime, die nun nicht mehr mechanisch
zurückgehalten werden, ins Filtrat gelangen.
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Es sind ferner schon Filter beschrieben, die mit Silber ausgestattet
sind und eine solche Porengröße besitzen, daß Bakterien nicht mechanisch zurückgehalten
werden. Mit solchen Filtern gelingt eine oligodynamische Sterilisierung überhaupt
nicht, weil die Berührungsdauer zwischen Silber und Wasser viel zu klein ist, um
die Flüssigkeit während ihres Durchganges durch das Filter zu sterilisieren, während
andererseits im Gegensatz zu den bakteriendichten Filtern hier von einer mechanischen
Zurückhaltung der Bakterien nicht die Rede sein kann. Wenn mit solchen wettporigen
Filtern trotzdem einmal Erfolge erzielt worden sind, dann nur zu Beginn des Filtervorgangs,
und zwar infolge der Adsorption der Bakterien an das Filtermaterial. Eine sichere
Entkeimung ist mit solchen Filtern also keinesfalls zu erreichen.
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Schließlich sind auch schon Schichten von versilberten Ouarzkörnern
vorgeschlagen worden, durch welche die zu entkeimende Flüssigkeit hindurchgeschickt
werden soll. Nähere Angaben über die Ausgestaltung dieser Schicht und die Art, wie
die Flüssigkeit zu- und abgeführt wird, sind aber nicht bekannt. Eine Schicht von
metallisierten Quarzkörnern kann aber eine Sterilisierwirkung mit sicherem Erfolg
nur dann ausüben, wenn gleichzeitig Vorsorge dafür getroffen ist, daß die Flüssigkeit
sich eine bestimmte Mindestzeit hindurch in der Schicht aufhält. Einrichtungen,
die diese Aufenthaltszeit sicherstellen, sind nicht bekannt.
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Gegenüber den schon bekannten Vorrichtungen zeigt nun die Erfindung
eine Vorrichtung, die es erlaubt, eine kontinuierlich
strömende
Flüssigkeit mit absoluter Sicherheit auch bei lang dauerndem Betrieb zu entkeimen.
Diese Vorrichtung besteht in einem Flüssigkeitsbehälter beliebiger Gestalt, z. B.
Standgefäß, Wanne, Reservoir, der mit oligodynamisch wirksamen Substanzen ausgestattet
ist und einen oder mehrere Zu- und Abflüsse besitzt, die mit Ventilen oder ähnlichen
Organen versehen sind, die es gestatten, den Zu- und Ablauf der Flüssigkeit auf
eine bestimmte Durchlaufgeschwindigkeit einzustellen. Die Regelung des Zu- und Ablaufs
einerseits und der Fassungsraum des Behälters andererseits zwingen also die Flüssigkeit,
eine ganz bestimmte, zur Erreichung des gewünschten Entkeimungsgrades nötige Zeit
lang mit den oligodynamisch wirksamen Substanzen in Berührung zu sein.
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Die Durchführung der zu entkeimenden Flüssigkeit durch den mit oligodynamisch
wirksamer Substanz ausgerüsteten Behälter in geregelter Durchlaufgeschwindigkeit
kann in verschiedener Weise erfolgen. So kann man z. B. die zu entkeimende Flüssigkeit
durch einen mit oligodynamisch wirksamer Substanz ausgerüsteten Behälter hindurchführen,
der zweckmäßig an seinem unteren Ende einen regelbaren oder dem Fassungsraum des
Behälters angepaßten Zulauf besitzt und dessen Ablauf als Überlauf ausgebildet ist,
so daß die Flüssigkeit mindestens die für den gewünschten Entkeimungsgrad erforderliche
Zeitdauer mit den oligodynamisch wirksamen Metallen in Berührung bleiben muß, bevor
' sie den Behälter verlassen kann. Man kann aber auch die zu entkeimende Flüssigkeit
durch einen mit oligodynamisch wirksamer Substanz ausgerüsteten Behälter hindurchführen,
bei dem der Zulauf über dem Ablauf liegt, aus welch letzterem die Flüssigkeit an
sich nicht oder nicht genügend entkeimt ablaufen würde, wenn nicht nach der Erfindung
Abhilfe geschaffen würde. In diesem Falle wird beim Auffüllen des Behälters der
Ablauf ganz geschlossen gehalten und erst dann auf dem Zulauf entsprechende Mengen
geöffnet, wenn die zuerst zugelaufene Flüssigkeit die zur Erreichung des gewünschten
Entkeimungsgrades erforderliche Zeitdauer mit -der oligodynamisch wirksamen Substanz
in Berührung gewesen ist. Dann kann kontinuierlich weitergearbeitet werden, ohne
daß ein nochmaliges Schließen des Hahnes notwendig ist, da die weiter zufließende
Flüssigkeitsmenge erst den Ausgang erreichen kann, wenn sie genügend lange Zeit
mit der schon oligodynamisch aktivierten Flüssigkeit und der im Behälter befindlichen
oligodynamisch wirksamen Substanz in Berührung war. Man kann aber auch so arbeiten,
daß der Ablauf schon vor Anfüllung des Behälters, z. B. zu Beginn der Flüssigkeitszufuhr,
teilweise so weit geöffnet wird, daß geringere Mengen Flüssigkeit ablaufen, als
zugeführt werden. Man läßt dann die vor Erreichung der Anfüllung des Behälters ablaufende
Flüssigkeit, die noch nicht auf den gewünschten Entkeimungsgrad gebracht ist, als
Vorlauf fortlaufen und öffnet den Ablauf vollständig erst dann, wenn der Behälter
angefüllt ist. Dann läuft die gleiche Menge auf den gewünschten Entkeimungsgrad
gebrachte Flüssigkeit ab, wie an zu entkeimender Flüssigkeit zugeführt wird.
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In der Zeichnung sind zwei geeignete Anlagen als Ausführungbeispiele
schematisch dargestellt, an denen die Erfindung näher erläutert werden soll. Es
zeigen: Abb. i eine Anlage mit Überlauf und Abb.2 eine Anlage, bei der der Ablauf
unter dem Zulauf liegt.
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Beispiel i Der in Abb. i dargestellte Flüssigkeitsbehälter a ist an
seinem unteren Ende mit einem Zulauf b versehen, der die zu entkeimende Flüssigkeit,
z. B. Wasser, durch die auf Formkörpern c niedergeschlagene oligodynamisch wirksame
Substanz, z. B. Silber, strömen läßt. Am oberen Rand des Behälters ist ein Ablauf
d angebracht. Der Behälter a
hat einen Fassungsraum von 1,25 cbm, die
Formkörper c nehmen o,25 cbm in Anspruch. Der Zulauf beträgt Zoo 1 pro Stunde. Die
Flüssigkeit ist also gezwungen, 5 Stunden mit der oligodynamisch wirksamen Substanz
in Berührung zu sein, ehe sie den Behälter a durch den Überlauf d verlassen kann.
Es -ist auf diese Art und Weise, da die Berührungsdauer der Flüssigkeit mit der
oligodynamisch wirksamen Substanz durch Veränderung des Zulaufes den jeweils vorliegenden
Verhältnissen leicht angepaßt werden kann, stets eine sichere Gewähr für die Erreichung
eines gewünschten Entkeimungsgrades gegeben.
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Es ist nicht erforderlich, daß man vor Anfüllung des Behälters stündlich
Zoo 1 Flüssigkeit von unten zulaufen läßt. Man kann z. B. auch dem Behälter zunächst
wesentlich größere Mengen Flüssigkeit zulaufen lassen, z. B. ihn von oben in einigen
Minuten ganz anfüllen, und die Flüssigkeit dann mindestens so lange im Behälter
stehenlassen, bis der gewünschte Entkeimungsgrad erreicht ist, also entsprechend
den obigen Zahlen 5. Stunden. Dann läßt man durch den Zulauf stündlich Zoo 1 zulaufen,
und es verlassen den Behälter stündlich Zoo 1 Flüssigkeit, die 5 Stunden lang mit
der oligodynarnisch wirksamen Substanz in Berührung waren und infolgedessen auf
den gewünschten Entkeimungsgrad gebracht wurden.
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Es ist nicht erforderlich, den Zulauf zum
Behälter
am Boden anzubringen. Dieser kann vielmehr auch in gleicher Höhe wie der LTberlauf
oder über diesem liegen. In diesem Fall muß man aber durch mindestens eine senkrechte
Scheidewand mit unterem Durchlaß im Behälter dafür Sorge tragen, daß die zugeführte
Flüssigkeit zum Uberlauf erst gelangt, nachdem sie im Behälter zunächst nach unten
gewandert ist. Beispiel e Ein Behälter e mit 1,25 cbm Fassungsraum ist an
seinem oberen Ende mit einem Zulauf f und an seinem Boden mit einem Ablauf g versehen.
Der Behälter e ist ebenfalls mit o,25 cbm Raum einnehmenden Formkörpern, die mit
oligodynamisch wirksamer Substanz ausgerüstet sind, aufgefüllt. Unter Berücksichtigung,
daß die Flüssigkeit 5 Stunden lang mit der oligodvnamisch wirksamen Substanz in
Berührung bleiben muß, bis sie entkeimt ist, wird bei Inbetriebsetzung der Anlage
der Ablauf ä geschlossen, der Zulauf f dagegen auf Zufluß von Zoo 1 in der Stunde
eingestellt. Nach 5 Stunden wird der Ablauf g auf eine Schüttung von Zoo 1 in der
Stunde geöffnet. Es entströmen ihm nun 2001 entkeimte Flüssigkeit in der Stunde;
jede weitere zulaufende Flüssigkeitsmenge benötigt 5 Stunden zum Durchlauf durch
die Vorrichtung. Es ist nicht erforderlich, daß der Zufluß zu Beginn auf Zoo 1 in
der Stunde eingestellt wird. Man kann z. B. auch den ganzen Behälter in einigen
Minuten voll auffüllen und dann 5 Stunden stehenlassen, bis die Flüssigkeit entkeimt
ist. Nach diesen 5 Stunden beginnt man Zoo 1 in der Stunde abzuziehen und gleichzeitig
Zoo 1 frische Flüssigkeit in der Stunde zuzuführen. Die gesamte Flüssigkeit, die
dann den Behälter verläßt, ist dann 5 Stunden mit der oligodynamisch wirksamen Substanz
in Berührung gewesen.
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Beispiel 3 Der Behälter ist derselbe wie im Beispiel 2. Der Zulauf
f wird auf 200 1 in der Stunde geöffnet, während der Ablauf g auf eine Schüttung
eingestellt wird, die unterhalb der Leistung des Zulaufes f liegt, beispielsweise
io 1 in der Stunde. Als Vorlauf läßt man nun 51/4 Stunde lang io 1 stündlich, also
insgesamt 52,51 der zu entkeimenden Flüssigkeit ungenutzt ablaufen. Dem Behälter
wurden in 51/4 Stunden i o5o 1 zu entkeimende Flüssigkeit zugeführt, so daß nach
Verlauf von 51/4 Stunden 997,51 Flüssigkeit im Behälter vorhanden sind, von denen
die zuerst zugeführte Flüssigkeit 5 Stunden lang mit der oligodynamisch wirksamen
Substanz in Berührung war und infolgedessen entkeimt ist, wenn die gleichen Bedingungen
wie im Beispiel i vorliegen. Der Ablauf wird dann auf 200 1 eingestellt, und die
entkeimte Flüssigkeit wird ihrer Verwendungsstelle zugeführt.
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In allen Beispielen kann man durch Regelung des Zulaufes die erforderliche
Durchlaufsgeschwindigkeit einstellen. Muß z. B. eine Flüssigkeit q. Stunden lang
mit der oligodynamisch wirksamen Substanz in Berührung sein, um auf den gewünschten
Entkeimungsgrad gebracht zu werden, und will man den verfügbaren Fassungsraum des
Behälters von z cbm voll ausnutzen, so läßt man stündlich 250 1 Flüssigkeit
zulaufen. Die Anfüllung des Behälters ist in den Fällen der Beispiele :2 und 3 ein
-sicheres Anzeichen dafür, daß der gewünschte Entkeimungsgrad erreicht ist und daß
von der Anfüllung ab die gleiche Menge entkeimte Flüssigkeit abgelassen, wie zugeführt
wurde.
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Wie durch die Beispiele gezeigt wurde, wird durch die Vorrichtung
nicht nur mit unbedingter Sicherheit der gewünschte Entkeimungsgrad erreicht, sondern
auch durch einmalige Einschaltung des Zeitfaktors, der in der einmaligen Auffüllung
des Behälters durch die zu behandelnde Flüssigkeit besteht, eine große Menge oligodynamisch
wirksamer Substanz erspart, mit der die Entkeimung durchgeführt werden kann.
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Man ist nicht darauf beschränkt, die Flüssigkeit in einem Arbeitsgang
vollständig zu entkeimen. Ebenso kann man durch Regelung der Durchflußgeschwindigkeit
auch auf eine nur teilweise Entkeimung, z. B. nur zur Abtötung von pathogenen Keimen
oder Sporen und Hefen u. dgl., hinarbeiten.
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Die Anordnung kann zur Entkeimung verschiedener Flüssigkeiten, z.
B. Wasser, Milch, Fruchtsäften, Traubensaft, alkoholischen Getränken, Pflanzenextrakten,
und auch zur Entkeimung von Stoffen verwendet werden, die bei Zimmertemperatur nicht
flüssig sind, aber sich verflüssigen lassen, wie z. B. Fette u. dgl.
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Als oligodynamisch wirksame Substanz kann man alle die Metalle und
Metallverbindungen verwenden, die als wirksam bekannt sind. Das sind z. B. Silber,
Kupfer, Gold, Aluminium u. dgl., Legierungen aus diesen Metallen und praktisch wasserunlösliche
Verbindungen dieser :Metalle, wie z. B. Silberoxyd. Die Anordnung der oligodynamisch
wirksamen Substanz innerhalb der Behälter kann ebenfalls in beliebiger Weise durchgeführt
werden. So kann man z. B. die Behälter aus oligodynamisch wirksamer Substanz herstellen
oder mit dieser überziehen oder mit geformten oder ungeformten Massen oder Formstücken
aus oligodynamisch wirksamer Substanz oder mit Trägern aus z. B. Ton, auf denen
oligodynamisch wirksame Substanz in irgendeiner Weise niedergeschlagen
oder
angebracht ist, ganz oder teilweise anfüllen.