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Anordnung zur oligodynamischen Sterilisierung und Aktivierung von
Flüssigkeiten, insbesondere Wasser Es ist bekannt, daß in Wasser vorhandene Mikroorganismen
bei genügend langer Berührung des Wassers mit in Wasser praktisch unlöslichen Metallen
oder Legierungen, insbesondere Silber und Kupfer oder diese Metalle enthaltenden
Legierungen, abgetötet werden. Diese bakterizide Wirkung der Metalle, die auf die
Anwesenheit geringer, durch gewöhnliche chemische Analyse nicht feststellbarer Mengen
an Metall oder Legierungen im Wasser zurückzuführen ist, bezeichnet man als oligodynamische
Wirkung und die diese bakteri-,, ziele Wirkung hervorrufenden Metalle oder Legierungen
als oligodynamischeMetalle oder Legierungen, während das mit diesen Metallen oder
Legierungen bis zur Erreichung bakterizider Kraft in Berührung gewesene Wasser als
oligodynamisch aktiviert bezeichnet wird.
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Es ist ferner bekannt, daß die sterilisierende Wirkung oligodynamisch
wirksamer Ketalle und Legierungen auf Flüssigkeiten dadurch gesteigert -,,werden
kann, daß man den Metallen eine große Oberfläche verleiht. Diese .Maßnahme allein
genügt aber durchaus nicht, um die Sterilisierung mit Hilfe oligodynamischer Metalle
und Legierungen zu einem technisch brauchbaren Verfahren zu gestalten. Würde man
z. B. die Wände eines Behälters von to 1 Inhalt mit großoberflächigetn Silbergel
auskleiden und den Behälter mit Wasser füllen, das to ooo Colikeime pro ccm enthält,
so würde es 12 Stunden oder noch länger dauern, bis die Keime abgetötet sind.
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Man hat ferner schon vorgeschlagen, strömende Flüssigkeiten auf oligodynamischem
Wege dadurch zu sterilisieren, daß man sie durch Filter hindurchsch.ickt, die aus
oligodynamischen Metallen oder Legierungen bestehen oder mit diesen ausgerüstet
sind. Hierbei hat man es aber nicht mit einer oligodynamischen Sterilisierung im
eigentlichen Sinne zu tun; solche Filter wirken zunächst rein mechanisch, indem
sie die Mikroorganismen während des Durchgehens der Flüssigkeit in den Filterporen
zurückhalten; erst sekundär werden die zurückgehaltenen Keime durch die Wirkung
des im Filter anwesenden Metalls abgetötet. Derartige Filter arbeiten zwar zeitweilig
befriedigend; jedoch läßt ihre Wirkung sehr bald infolge der Verstopfung der Filterporen
mit den zurückgehaltenen Bakterienleibern und anderen Suspensionen nach, worauf
das Filter stillgesetzt und gereinigt werden muß. Ferner besteht stets die Gefahr,
daß das Filter an irgendeiner Stelle reißt und den lebenden Bakterien dann freien
Durchgang gestattet; die Berührungszeit zwischen Flüssigkeit und Metall ist nämlich
in solchen Filtern viel zu kurz, als daß beim bloßen Durchgang der Flüssigkeit durch
das Filter die Bakterien schon getötet werden könnten.
Es ist ferner
bekannt, Filter mit versilbertem Filtersand von ungleicher Körnung und maximal i
nim Durchmesser zur oligodynainischen Sterilisierung von Flüssigkeiten zu verwenden.
Die Leistung derartiger Filter ist nicht regelmäßig und sinkt beim Dauerbetrieb
sehr rasch und sehr stark ab.
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Es wurde nun gefunden, daß die Nachteile der geschilderten, bisher
bekannten Verfahren vollkommen vermieden werden und daß man zu praktisch brauchbaren
Sterilisierzeiten gelangt, wenn man den Umstand berücksichtigt, daß die oligodynamisch
wirksamen Metalle und Legierungen einen praktisch engbegrenzten Wirkungsbereich
haben. Dementsprechend besteht die Erfindung in einer Anordnung zur oligodynamischen
Sterilisierung und Aktivierung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, bei der der
Aufnahme- oder Durchflußraum der zu behandelnden Flüssigkeit mittels oligodynamisch
wirkender Körper von einem Durchmesser, der über der Abmessung des gewöhnlichen
Filterstandes liegt, in eine Vielzahl von Teilräumen unterteilt ist.
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Vor der Behandlung der Flüssigkeiten geinäß der Erfindung kann eine
Filtration stattfinden, um Schmutz zu entfernen. Auch auf die Behandlung kann eine
Filtration folgen. um unter Umständen die abgetöteten Bakterien, die aber nicht
mehr schädlich sind, aus der Flüssigkeit zu entfernen. Dabei kann man zur Filtration
selbst oligodynamische Filter verwenden.
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Zur Durchführung der Sterilisierung oder Aktivierung gemäß der Erfindung
können Behälter beliebiger Art verwendet werden, die ganz oder teilweise mit einen
entsprechenden Durchmesser besitzenden, regelmäßigen oder unregelmäßigen Körpern
angefüllt sind, die aus oligodynamisch wirksamen Stoffen bestehen oder mit diesem
ausgerüstet, beispielsweise bekleidet sind. Solche Körper sind z. B. Kugeln, kurze
Stäbe, Drähte, Drahtgewebe aus oligodynamischen Metallen oder Legierungen oder entsprechend
geformte Träger, die mit oligodynamischen Metallen oder Legierungen bekleidet sind.
Die Flüssigkeit kann während der Berührung mit den oligodynamisch wirksamen Stoffen
im Behälter stehen oder langsam durch den Behälter hindurchgeführt werden. Die Sterilisierkörper
aus oligodynamisch wirksamen Stoffen oder aus Trägern mit oligodynamisch wirksamen
Stoffen können lose im Behälter angeordnet sein. Sie können auch in Käfigen, Säcken
o. d7-l. ähnlichen Einrichtungen angeordnet sein, die im Behälter hängen
und den Zutritt von Flüssigkeit zu den Sterilisierkörpern zulassen. Die Sterilisierkörper
können auch untereinander bzw. mit den Wandungen des Behälters fest verbunden sein,
damit der Abstand zwischen ihnen stets der gleiche ist. Der Behälter selbst kann
auch mit Vorsprüngen, Ansätzen o. dgl. Einrichtungen ausgerüstet sein, die wenigstens
oberflächlich oligodynamisch wirksame Stoffe aufweisen, und die Unterteilung der
Flüssigkeit Avährend der Sterilisierung oder Aktivierung ganz oder teilweise bewirken.
Die Wandungen der Behälter selbst können ganz oder teilweise aus oligodvnamischen
Metallen oder Legierungen bestehen oder mit diesen Stoffen bekleidet sein. Mit der
Sterilisiervorrichtung können Heiz- und Kühleinrichtungen, Einrichtungen zum Rühren
und zum Bewegen der Flüssigkeit, beispielsweise Rührer, Pumpen, Gebläse zum Einblasen
von Luft, Gasen oder Dämpfen verbunden sein, die kontinuierlich oder periodisch
in Tätigkeit gesetzt werden können.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Anordnungen
gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. i eine Wasserflasche im Schnitt,
Fig.2 eine größere Einrichtung für kontinuierlichen Betrieb im Schnitt und Fig.
3 eine Aufsicht nach Fig. 2.
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Die z. B. aus keramischem Material hergestellte Wasserflasche a gemäß
Fig. i ist fast vollständig mit versilberten Raschigringen b angefüllt.
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Der Behälter c gemäß Fig. 2 und 3 ist durch Trennwände f in vier einzelne
Abteilungen aufgeteilt, die miteinander in Verbindung stehen; die beiden seitlichen
Trennwände f erstrecken sich von oben nach unten, während die mittlere Trennwand
f sich von unten nach oben erstreckt. Die einzelnen Abteilungen sind mit versilberten
oder verkupferten Tonkugeln i angefüllt. Die zu sterilisierende Flüssigkeit tritt
bei e in den Behälter c ein und gelangt durch einen Durchlaß der entgegengesetzten
Seitenwand des Behälters in einen Trog d, der z. B. alsTränktrog dienen kann. h
ist ein Ablauf des Troges d. g ist ein Deckel zum Verschluß des Behälters c. An
Stelle der versilberten oder verkupferten Tonkugeln können auch Rippen, Rohre oder
waagerechte Zwischenwände zur Unterteilung des Durchflußraumes Verwendung finden,
deren Oberflächen mit oligodynamisch wirksamen Metallen oder Legierungen überzogen
sind und die mit den Wänden des Behälters c starr verbunden sein können. Auch die
Wände des Behälters c und die Zwischenwände können einenÜberzug aus oligodynamisch
wirksamen Metallen oder Legierungen besitzen.
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Beispiele i. Eine etwa 2'/21 fassende Flasche wird mit Raschigringen
von i 5 _X 15 inin, deren
Oberfläche mit Silber belegt ist, gefüllt.
Darauf gießt man die Flasche voll Wasser, das vorher mit io ooo Colikeimen pro ccm
beinipftworden ist und läßt sie 2 Stunden steheil. Nach dieser Zeit ist die Flüssigkeit
frei von Colibakterien.
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2. Ein Gefäß von 2,5 1 wird mit versilberten hageln voll 3 mm Durchmesser
gefüllt. Durch dieses Gefäß läßt man Wasser, das io ooo Colikeinie pro ccm enthält,
in einer stündlichen Fördermenge von 3,31 pro Stunde hindurchfließen. Das austretende
Wasser ist dann keimfrei. Die Kontaktzeit beträgt bei diesem Versuch, da der zwischen
den Kugeln freigebliebene lichte Raum des Gefäßes io 1 beträgt, 3 Stunden.
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3. Eine Betonwanne von i cbm Inhalt wird mit versilberten Porzellankugeln
von 5 mm Durchmesser gefüllt und Wasser, das nicht ganz frei von Schwebestoffen
ist und etwa 2o ooo Colikeime im ccm enthält, wird durch die Wanne mit einer Strömungsmenge
von 2001 in der Stunde hindurchgeführt. Das Wasser ist beim Austritt aus der Wanne
steril und dieseWirkung verringert sich nicht, selbst wenn man den Apparat Wochen-
und monatelang betreibt.
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Füllt man dagegen ein derartiges Gefäß mit versilbertem Filtersand
von ungleicher Körnung und maimal Y mm Durchmesser, so ist das austretende Wasser
bei .gleicher Strömungsmenge pro Stunde und gleichem Coligehalt höchstens zu Beginn
des Versuches steril; die Wirkung nimmt aber bei dauerndem Betrieb rasch ab und
schon nach wenigen Tagen muß die Strömungsmenge auf einen Bruchteil herabgesetzt
werden, wenn man beim Austritt aus der Wanne steriles Wasser erhalten will.