EP1732851A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem wasser bzw. verunreinigter luft mit sauerstoff-ionen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem wasser bzw. verunreinigter luft mit sauerstoff-ionen

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EP1732851A1
EP1732851A1 EP05715063A EP05715063A EP1732851A1 EP 1732851 A1 EP1732851 A1 EP 1732851A1 EP 05715063 A EP05715063 A EP 05715063A EP 05715063 A EP05715063 A EP 05715063A EP 1732851 A1 EP1732851 A1 EP 1732851A1
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EP
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water
treatment
outflow
ion
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EP05715063A
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Friedrich Fischer
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Luwatec GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the treatment of organically and / or biologically contaminated water or air by intensive treatment of the water or air with positive and negative oxygen ions as oxidizing agents, which are generated in an ionizer.
  • the invention represents a further development of the method and the device according to DE 100 14 833 or WO 01/72637. This relates in particular to the supply of the air to be ionized, the process conditions, the
  • the object of the invention was to develop a method and a water treatment system with which the method of natural oxidation is optimally used for the treatment of organically and / or biologically contaminated water or air.
  • this is achieved by means of a method in which air is sucked in via a filter by means of a blower / compressor, swirled in a tube-shaped ion generator and - the oxygen molecules with a voltage of 2,300 V to 6,400 V and frequencies of 25 Hz to 580 Hz at a pulse frequency from 4,000 to 16,000 Hz are ionized and the air with the electrostatically charged particles is introduced over a wide area into the medium to be prepared and distributed in the process, whereby the optimal working range is controlled by measuring the ion intensity via an ion sensor and a control system adapted to it.
  • the pulse frequency or polarity reversal frequency of the electrodes is set independently of the frequency of the alternating current used by pulse generators.
  • the air is expediently introduced into the ion generator at a pressure of 0.2 to 0.6 bar.
  • the voltage at the ion generator should preferably be 200 V to 250 V and the frequency 50 Hz to 150 Hz (e.g. mains voltage) at a pulse frequency of 4,000 to 6,000 Hz.
  • oxygen ions 0 2 + and 0 2 ⁇ are formed from the inactive oxygen molecules by electrostatic charging.
  • the charged oxygen ions are conducted with the air to the outflow system.
  • the work area is limited to a relatively small chemical reaction energy range.
  • the main focus of the development was to use this small area between inactive oxygen and ozone due to the higher oxidation potential of active oxygen ions for natural oxidation.
  • Hydrocarbons and their chemically analogous compounds are oxidized quickly and effectively. Due to the high oxidation potential of the charged oxygen ions, bacterial shells are split and thus permanently destroyed.
  • Humic substances dissolved in water are among the substances that are difficult to degrade in drinking water treatment. Good results are also achieved here.
  • a targeted use of positive or negative oxygen ions can be
  • An ion sensor in the exiting air duct monitors the working area of the ion generator and controls the voltage and frequency in the ion generator, depending on the degree of contamination.
  • the device or system according to the invention consists of a side channel blower / compressor (1) with an upstream F7 filter (2) for suction / compression of air, - an ion generator in the form of two glass tubes (10, 11) inserted into one another with one (through one of the Glass tubes (11)) separate cathode (12) and anode braid (13) made of stainless steel, an outflow system which is arranged over a large area and leads to swirling of the ionized air in the medium to be treated, and a control system (3) which is controlled by an ion sensor (6).
  • a so-called F7 filter is understood to mean a fine filter ⁇ 50 ⁇ m for filtering the outside air to be drawn in.
  • the ion generator in the form of a cylinder (Fig. 2) consists of a glass tube (10) provided with two end caps (9), in which a second glass tube (11) is embedded at the top and bottom in the end caps (9).
  • the second glass tube (11) serves as an insulator between the cathode (12) and anode braid (13).
  • the air is blown in at an end cover (9) and flows through the inner glass tube (11) with the cathode (12) and anode braid (13).
  • the cathode braid (12) consists of stainless steel with a mesh size preferably from 0.6 mm to 1.5 mm and a material thickness preferably from 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the anode braid (13) also consists of stainless steel, but preferably with a mesh size of 1.4 mm to 2.6 mm and a material thickness of preferably 0.5 mm to 1.2 mm.
  • the working range is at a voltage of 2,300 V to 6,400 V and a frequency of 25 Hz to 580 Hz. It is advisable to use alternating current of 200 V to 250 V (mains voltage) and a frequency of 50 Hz and above 50 Hz.
  • the outflow systems according to the invention have a wide area, but are designed differently depending on the medium to be treated, specifically
  • outlet nozzle consisting of a round inlet (14) with a diameter of 30 mm to 80 mm and an elliptical outlet (15) of 80 mm to 250 mm and a swirl plate (16 mm) 100 mm to 150 mm away , This will be an optimal one
  • the plate consists of a closed base plate, an air distribution spiral (17) with a height of 8 mm to 14 mm and a cover plate with holes (5) from 0.6 mm to 1.3 mm through which the ionized air with an air bubble size is attached from 0.3 mm to 1.6 mm can escape into the water and flow through it.
  • the connected and interconnected perforated pipe systems (8) each have a diameter of 8 mm to 48 mm, and the air outlet openings (5) made in the pipe 0.8 mm to 2.9 mm ensure an air bubble size of 1 mm to 3.2 mm for optimal flow through the water and subsequent swirling with the air to be cleaned.
  • the ion probe is built into the channel to measure the ion intensity.
  • the voltage and the pulse frequency in the ionizer are controlled via a control system.
  • the flow of untreated water could also be controlled.
  • the energy consumption of the method according to the invention is lower than in previously known methods, on average 0.8 watts / liter.
  • air When air is processed, air is drawn in by the air blower units and directed into the ion generator.
  • the air is ionized by electrical charge and transported via the shortest possible route to ion induction. Via these, the electrically charged ions enter the duct of the air duct system, meet the exhaust air to be sterilized, react with the germs in the air and eliminate them.
  • any unpleasant odors are neutralized.
  • the entire air line system is sterilized. Free of harmful substances like germs and bacteria as well as odor emissions, the treated exhaust air can be safely released into the atmosphere.
  • a current topic in drinking water treatment is pesticide residues (from agriculture), especially since the proportion of herbicides and other pesticides in raw water will increase in the next few years.
  • Pesticides and insecticides have been used widely since 1970. Since nature is usually very difficult or even impossible to break down these substances, they have reached through the soil into water-bearing layers.
  • Atrazine is mentioned as one of the main representatives of herbicides. It is the most prominent representative of triazine herbicides. Natural degradation is virtually zero.
  • the results according to the invention confirm the high oxidation activity of the oxygen ions.
  • the device according to the invention was used for the treatment of water which was inoculated with a defined amount of the bacterium Legionella pneumophila. For this purpose, an initial concentration was chosen that corresponds to a massive (in exceptional cases) pollution in water-bearing systems.
  • the device After a first sampling to determine the existing bacterial concentration (zero value), the device was put into operation and water samples were taken at predetermined intervals and microbiologically examined.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von organisch und/oder biologisch verun­reinigtem Wasser bzw. verunreinigter Luft durch intensive Behandlung des Wassers bzw. der Luft mit positiven und negativen Sauerstoffionen als oxidationsmittel, die in einem Ionisator erzeugt werden. Erfindungsgemäß gelingt das durch ein Verfahren, bei dem: Luft mittels Gebläse/Kompressor über einen Filter angesaugt, in einem rohrförmig konstruierten Ionenerzeuger verwirbelt wird und die Sauerstoffmoleküle mit einer Spannung von 2.300 V bis 6.400 V und Frequenzen von 25 Hz bis 580 Hz bei einer Pulsfrequenz von 4.000 bis 16.000 Hz ionisiert werden und die Luft mit den elektrostatisch aufgeladenen Teilchen über ein Ausströmsystem breitflächig in das aufzubereitende Medium eingeführt und dabei verteilt wird, wobei der optimale Arbeitsbereich durch Messung der Ionenintensität über einen Ionenmeßfühler und daran angepaßtes Regelsytem gesteuert wird.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR AUFBEREITUNG VON ORGANISCH UND/ODER BIOLOGISCH VERUNREINIGTEM WASSER BZW. VERUNREINIGTER LUFT MIT SAUERSTOFF-IONEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem Wasser bzw. verunreinigter Luft durch intensive Behandlung des Wassers bzw. der Luft mit positiven und negativen Sauerstoffionen als Oxidationsmittel, die in einem Ionisator erzeugt werden.
Gegenwärtig werden eine Vielzahl an Wasseraufbereitungs- methoden in der Praxis angewandt. Diese basieren auf sehr unterschiedlichen Methoden, wie beispielsweise auf Strahlungsenergie insbesondere im UV- und Gamma-Bereich, Zugabe von Chlor oder Chlorgas, Wasserstoffperoxid sowie Natriumchlorid zur Elektrolyse und verschiedenster anderer chemischer Hilfsstoffverfahren.
Alle bisherigen Anwendungen haben jedoch eines gemeinsam, die Zugabe von chemischen Substanzen oder beachtlicher Mengen an elektrischer oder Strahlenenergie. Wissenschaft und Technik sind sich darüber einig, dass jede Zugabe von agressiven Chemikalien (besonders zu nennen sind hier Chlor, Chloroxid, Ozon, Wasserstoffperoxid, Silber, Kupfer u.a.) auch Risiken, sowie nachteilige Wirkungen einschließt.
Nach DE 100 14 833 bzw. WO 01/72637 ist es gelungen, die Prozesse der Natur auf elektrochemischer Basis mit einem äußerst minimalen Energieaufwand nachzuvollziehen. Durch die Aufladung der -in der Luft vorhandenen Sauerstoffmole- küle erzeugt man positiv und negativ geladene Sauerstoffionen. Die geladenen Sauerstoff oleküle haben die Eigenschaft, ihre Ladung schnell mit einem zu oxidierenden Partner (organische und anorganische Substanzen) im Was- ser auszutauschen.
Die Erfindung stellt eine Weiterentwicklung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß DE 100 14 833 bzw. WO 01/72637 dar. Das betrifft insbesondere die Zufuhr der zu ionisierenden Luft, die Verfahrensbedingungen, die
Steuerung und den Aufbau des Ionenerzeugers und die verschiedenen Einsatzgebieten angepassten Ausströmsysteme.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren und eine Wasseraufbereitungsanlage zu entwickeln, mit dem das Verfahren der natürlichen Oxidation optimal zur Aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem Wasser bzw. Luft genutzt wird.
Erfindungsgemäß gelingt das durch ein Verfahren, bei dem Luft mittels Gebläse/Kompressor über einen Filter angesaugt, in einem rohrformig konstruierten Ionenerzeuger verwirbelt wird und - die Sauerstoffmoleküle mit einer Spannung von 2.300 V bis 6.400 V und Frequenzen von 25 Hz bis 580 Hz bei einer Pulsfrequenz von 4.000 bis 16.000 Hz ionisiert werden und die Luft mit den elektrostatisch aufgeladenen Teilchen über ein Ausströmsystem breitflächig in das aufzubereitende Medium eingeführt und dabei verteilt wird, wobei der optimale Arbeitsbereich durch Messung der Ionenintensität über einen Ionenmeßfühler und daran angepaßtes Regelsytem gesteuert wird.
Die Pulsfrequenz oder auch Umpolfrequenz der Elektroden wird unabhängig von der Frequenz des verwendeten Wechselstroms eingestellt durch Impulsgeber.
Dadurch soll die Anzahl der positiven und negativen Sau- erstoffionen gelenkt werden.
Zweckmäßig wird die Luft mit einem Druck von 0,2 bis 0,6 bar in den Ionenerzeuger eingeleitet.
Vorzugsweise sollte die Spannung am Ionenerzeuger 200 V bis 250 V und die Frequenz 50 Hz bis 150 Hz (z.B. Netzspannung) betragen bei einer Pulsfrequenz von 4.000 bis 6.000 Hz.
Im Ionenerzeuger werden durch elektrostatische Aufladung aus den inaktiven Sauerstoffmolekülen Sauerstoffionen 02 + und 02 ~ gebildet. Die geladenen Sauerstoffionen werden mit der Luft zum Ausströmsystem geleitet.
Der Arbeitsbereich ist auf einen relativ kleinen chemischen Reaktionsenergie-Bereich beschränkt. Kernpunkt der Entwicklung war, diesen kleinen Bereich zwischen inaktivem Sauerstoff und Ozon auf Grund des höheren Oxida- tionspotentiales von aktiven Sauerstoffionen für die na- türliche Oxidation zu nutzen.
Der Übergang von aktiven Sauerstoffionen zu Ozon allein erfolgt bei Einfluss von hohen Energiemengen in der Praxis sehr schnell. Da die Abbaueffekte durch Ozon wesent- lieh geringer sind als durch Ionisation, wurde bei der Entwicklung auf des Verfahrens auf die ausschließliche Erzeugung von Sauerstoffionen gezielt, um die vermehrte Bildung und Überreaktionen in Richtung Ozon auszuschlie- ßen.
Jede auch noch so geringe Menge an erzeugten Ozon bedeutet in der Praxis Verlust an aktiv erzeugten Sauerstoffionen. Der primär zur Verfügung stehende Sauerstoff- anteil in der Umgebungsluft muss, um ein optimales Oxida- tionsverhalten zu erreichen, bestmöglich für die Erzeugung von Sauerstoffionen genutzt werden. Dieses wurde durch verschiedene technische Parameter wie Spannungsart und Spannungshöhe erzielt.
Kohlenwasserstoffe und deren chemisch analoge Verbindungen werden damit schnell und wirkungsvoll aufoxidiert. Durch das hohe Oxidationspotenzial der geladenen Sauerstoffionen werden Bakterienhüllen gespalten und somit nachhaltig vernichtet.
In Wasser gelöste Huminstoffe gehören zu den schwer abbaubaren Substanzen in der Trinkwasseraufbereitung. Auch hier werden gute Ergebnisse erzielt. Ein gezielter Ein- satz positiver oder negativer Sauerstoffionen kann den
Abbau chemisch schwer zu oxidierender Stoffe quantitativ beeinflussen .
Im Gegensatz zur Ozonerzeugung werden zur Sauerstoff- ionen-Erzeugung wesentlich geringere Energiemengen benötigt. Der Gesamtenergiebedarf liegt bei ca. 0,8 Watt pro Liter mittelschwer belastetem Rohwasser. Es kommt darauf an, dass diese ionisierte Luft möglich großflächig in das aufzu-bereitende Medium (verunreinigtes Wasser und/oder verunreinigte Luft) geleitet wird.
Ein Ionenmeßfühler im austretenden Luftkanal überwacht den Arbeitsbereich des Ionenerzeugers und steuert die Spannung und Frequenz im Ionenerzeuger, je nach Verschmutzungsgrad .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Anlage besteht aus einem Seitenkanalgebläse/Kompressor (1) mit vorgeschalteten F7-Filter (2) zur Ansaugung/Kompression von Luft, - einem Ionenerzeuger in Form zweier ineinander gesteckter Glasröhren (10, 11) mit einem (durch eine der Glasröhren (11)) getrennten Kathoden- (12) und Anodengeflecht (13) aus Edelstahl, einem breitflächig angeordneten und zu Verwirbelungen der ionisierten Luft im aufzubereitenden Medium führenden Ausströmsystem und einem Regelsystem (3), das durch einen Ionenmeßfühler (6) gesteuert wird.
Unter einem sog. F7-Filter wird ein Feinfilter < 50 um für die Filtrierung der anzusaugenden Außenluft verstanden.
Besonders günstig ist es, wenn alle 'Bestandteile der Vor- richtung mit Ausnahme des Ausströmsystems kompakt in einer geschlossenen und transportablen Anlage angeordnet sind (Fig. 1) . Der Ionenerzeuger in Form eines Zylinders (Fig. 2) besteht aus einer mit zwei Endkappen (9) versehenen Glasröhre (10) , in der eine zweite Glasröhre (11) oben und unten in den Endkappen (9) eingebettet ist. Die zweite Glasröhre (11) dient als Isolator zwischen Kathoden- (12) und Anodengeflecht (13) . Die Luft wird an einem Enddeckel (9) eingeblasen und durchströmt das innere Glasrohr (11) mit dem Kathoden- (12) und Anodengeflecht (13) .
Bei dieser Durchströmung kommt es an den Kathoden- und Anodengeflechten (12 und 13) zu Verwirbelungen und gleichzeitig zur elektrostatischen Aufladung der in der Luft befindlichen Sauerstoffmoleküle. Die nun aktivierten positiven und negativen Sauerstoffionen werden über die andere Endkappe (9) zum Ausströmsystem geleitet.
Um eine optimale Verwirbelung zu erreichen, wird die Luft mit einem Druck von 0,2 bis 0,6 bar in den Ionenerzeuger eingeleitet. Das Kathodengeflecht (12) besteht aus Edel- stahl mit einer Maschenweite vorzugsweise von 0,6 mm bis 1,5 mm und einer Materialstärke vorzugsweise von 0,2 mm bis 0,5 mm. Das Anodengeflecht (13) besteht ebenfalls aus Edelstahl, jedoch mit einer Maschenweite vorzugsweise von 1,4 mm bis 2,6 mm und einer Materialstärke von vorzugs- weise 0,5 mm bis 1,2 mm.
Der Arbeitsbereich liegt bei einer Spannung von 2.300 V bis 6.400 V und einer Frequenz von 25 Hz bis 580 Hz. Zweckmäßig wird Wechselstrom von 200 V bis 250 V (Netz- Spannung) und eine Frequenz von 50 Hz und über 50 Hz verwendet . Die erfindungsgemäßen Ausströmsysteme sind breitflächig, aber unterschiedlich gestaltet in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Medium, und zwar
- bei der Aufbereitung von Luft als Ausströmdüse (Fig. 3),
- bei der Aufbereitung von Wasser als Ausströmplatte (Fig. 4) und
- bei der Aufbereitung gleichzeitig von Wasser und Luft als rohrförmiges System (Fig. 5) .
In den Luftleitsystemen erfolgt dies durch die Ausströmdüse, bestehend aus einem runden Eingang (14) mit Durchmesser von 30 mm bis 80 mm und einem elliptischen Ausgang (15) von 80 mm bis 250 mm sowie einem 100 mm bis 150 mm entfernten Drallblech (16) . Dadurch wird eine optimale
Verteilung, Verwirbelung und Vermischung der Sauerstoffionen mit der zu behandelnden Luft gewährleistet.
Bei der Aufbereitung von Trink-, Prozess- und Abwasser erfolgt die Verteilung durch die Ausströmplatte. Diese
Platte besteht aus einer geschlossenen Unterplatte, einer darauf befestigten Luftverteilungsspirale (17) mit einer Höhe von 8 mm bis 14 mm und einer Abdeckplatte mit Bohrungen (5) von 0,6 mm bis 1,3 mm, durch die die ionisierte Luft mit einer Luftbläschengröße von 0,3 mm bis 1,6 mm in das Wasser entweichen und es durchströmen kann.
Bei der Aufbereitung von Wasser und Luft, bevorzugt in raumlufttechnischen Anlagen, erfolgt die Verteilung durch das rohrförmige Ausströmsystem. Der ionisierte Sauerstoff wird zum Luftverteiler (7) geführt. Die angeschlossenen und miteinander verbundenen perforierten Rohrsysteme (8) haben einen Durchmesser von je 8 mm bis 48 mm, und die in das Rohr eingebrachten Luftaustrittsöffnungen (5) von 0,8 mm bis 2,9 mm gewährleisten eine Luftbläschengröße von 1 mm bis 3,2 mm zur optimalen Durchströmung des Wassers und nachfolgenden Verwirbelung mit der zu reinigenden Luft .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihren Varianten wird beispielhaft schematisch durch die Figuren
1 Kompaktanlage (ohne Ausströmsystem) 2 Ionisator
3 Ausströmdüse für Luft
4 Ausströmsystem für Wasser und
5 rohrförmiges Ausströmsystem für Wasser und Luft
dargestellt.
Darin bedeuten:
1 Gebläse/Kompressor (Fig. 1)
2 F7-Filter (Fig. 1)
3 Regelsystem (Fig. 1)
4 Ionisator (Fig. 1)
5 Ausströmöffnungen (Fig. 4, 5)
6 Ionenmessfühler
7 Luftverteiler (Fig. 5)
8 Perforiertes Rohrsystem (Fig. 5)
9 Endkappen des Ionenerzeugers (Fig. 2)
10 äußere Glasröhre des Ionenerzeugers (Fig. 2) 11 innere Glasröhre des Ionenerzeugers (Fig. 2)
12 Kathodengeflecht des Ionenerzeugers (Fig. 2)
13 Anodengeflecht des Ionenerzeugers (Fig. 2)
14 kreisförmiger Eingang (Fig. 3) 15 elliptischer Ausgang (Fig. 3) 16 Drallblech (Fig. 3) 17 Luftverteilungsspirale (Fig. 4)
Der Ionenmessfühler wird in den Kanal eingebaut, um die Ionenintensität zu messen. Über ein Regelsystem werden insbesondere die Spannung und die Pulsfrequenz im Ionisator geregelt. Auch die Zulaufmenge des unbehandelten Wassers könnte gesteuert werden.
Der Energieverbrauch des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt mit 0,1 bis 1,5 Watt/Liter Wasser niedriger als bei bisher bekannten Verfahren, im Durchschnitt bei 0, 8 Watt/Liter.
Durch das neu entwickelte Ionisationsverfahren ist eine extrem höhere Oxidationsintensität erreicht worden. Bisher wurde Ozon als bestmöglicher Oxidator angesehen. Somit ist die Wirksamkeit entschieden höher als bei der herkömmlichen Ozonbehandlung, die derzeitig in allen Bereichen praktiziert wird.
Bei der Aufbereitung von Luft wird durch die Luftgebläseeinheiten Luft angesaugt und in die Ionenerzeuger geleitet. Die Luft wird durch elektrische Ladung ionisiert und über den kurzmöglichsten Weg zur Ionenin- duzierung transportiert. Über diese gelangen die elektrisch geladenen Ionen in den Kanal des Luftleitungssystems, treffen auf die zu entkeimende Abluft, reagieren mit den in der Luft befindlichen Keimen und eliminieren sie.
In Folge des Oxidationsprozesses werden auch auftretende Geruchsbelästigungen neutralisiert . Es erfolgt eine Entkeimung des gesamten Luftleitungssystems. Befreit von umweitschädlichen Stoffen wie Keimen und Bakterien sowie von Geruchsemissionen, kann die be- handelte Abluft unbedenklich in die Atmosphäre abgegeben werden.
Als Beispiele für die Aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem Wasser seien folgende Einsatz- gebiete genannt: -Entkeimung von Salzlaken, Entkeimung von Brauchwasser und Entkeimung von Bearbei ungsräumen bei der Fleischverarbeitung, -Entkeimung von Wasser zur Flaschenspülung in der Ge- tränkeindustrie, -Entkeimung von Wasser in Fischaufzuchtbecken, -Entkeimung von Prozesswasser zur Rückführung in Pro- duktionsprozess oder zur Rückführung in öffentliche Gewässer .
Ein aktuelles Thema der Trinkwasseraufbereitung sind Pes- tizidrückstände (aus der Landwirtschaft) , zumal in den nächsten Jahren der Anteil von Herbiziden und anderer Pestizide im Rohwasser steigen wird. Pflanzenschutzmittel und Insektizide sind seit 1970 in weitem Umfang eingesetzt worden. Da die Natur diese Stoffe meist nur sehr schwer oder gar nicht abzubauen vermag, sind diese durch das Erdreich bis in wasserführende Schichten gelangt. Als einer der Hauptvertreter der Herbizide ist das Atrazin genannt. Dabei handelt es sich um den prominentesten Vertreter der Triazin-Herbizide. Das Abbauvermögen in der Natur beträgt faktisch null. Demgegenüber bestätigen die erfindungsgemäßen Ergebnisse die hohe Oxidationsaktivität der Sauerstoffionen. Um die Effektivität der Keimabtötung zu überprüfen, wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser eingesetzt, das mit einer definierten Menge des Bakteriums Legionella pneumophila beeimpft wurde. Dazu wurde eine Ausgangskonzentration gewählt, die einer massiven (in Ausnahmefällen vorkommenden) Belastung in wasserführenden Systemen entspricht.
Nachdem eine erste Beprobung zur Bestimmung der vorhandenen Bakterienkonzentration erfolgte (Nullwert) , wurde die Vorrichtung in Betrieb genommen und in vorher festgelegten zeitlichen Intervallen Wasserproben ent- nomnmen und mikrobiologisch untersucht.
Die erste Probenahme zeigte eine Ausgangskonzentration von 140.000 KBE/ml an Legionellen (Nullwert). Nach erfolgter Probenahme wurde die Vorrichtung zugeschaltet. Bereits nach einer Stunde Laufzeit zeigte sich eine Re- duktion des eingesetzten Bakterienstammes Legionella pneumophila von 140.000 KBE/ml auf eine nicht mehr nachweisbare Konzentration (KBE = Koloniebildende Einheit) .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem Wasser bzw. verunreinigter Luft durch intensive Behandlung des Wassers bzw. der Luft mit positiven und negativen Sauerstoffionen als Oxidationsmittel, die in einem Io- nisator erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass - Luft mittels Gebläse/Kompressor über einen Filter angesaugt, - in einem rohrformig konstruierten Ionenerzeuger verwirbelt und - die Sauerstoffmoleküle dabei mit Wechselstrom einer Spannung von 2.300 V bis 6.400 V und Frequenzen von 25 Hz bis 580 Hz bei einer Pulzfrequenz von 4.000 bis 16.000 Hz ionisiert werden und - die Luft mit den elektrostatisch aufgeladenen Teilchen über ein Ausströmsystem breitflächig in das aufzubereitende Medium eingeführt und dabei verteilt wird, wobei - der optimale Arbeitsbereich durch Messung der Io- nenintensität über einen Ionenmessfühler und daran angepasstes Regelsystem gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mit einem Druck von 0,2 bis 0,6 bar in den Ionenerzeuger eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung am Ionenerzeuger 200 V bis 250 V und die Frequenz 50 Hz bis 150 Hz und Pulsfrequenz von 4.000 bis 6.000 Hz betragen.
4. Vorrichtung zur Aufbereitung von organisch und/oder biologisch verunreinigtem Wasser bzw. verunreinigter Luft durch intensive Behandlung des Wassers bzw. der Luft mit positiven und negativen Sauerstoffionen als Oxidationsmittel, die in einem Ionisator erzeugt werden, bestehend aus - einem Seitenkanalgebläse/Kompressor (1) mit vorgeschalteten F7-Filter (2) zur Ansaugung/Kompression von Luft, - einem Ionenerzeuger (4) in Form zweier ineinander gesteckter Glasröhren (10, 11) mit einem (durch eine der Glasröhren (11) ) getrennten Kathoden- (12) und Anodengeflecht (13) aus Edelstahl, - einem breitflächig angeordneten und zu Ver- wirbelungen der ionisierten Luft im - aufzubereitenden Medium führenden Ausströmsystem und - einem Regelsystem (3) das durch einen Ionenmeßfühler (6) gesteuert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass alle Bestandteile der Vorrichtung kompakt in einer geschlossenen Anlage angeordnet sind, mit Ausnahme des Ausströmsystems, das über Rohrleitungen bzw. Schläuche angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ionen-Erzeuger das Kathodengeflecht eine Maschenweite von 0,6 bis 1,5 mm und eine Materialstärke von 0,2 bis 0,8 mm und das Ano- dengeflecht eine Maschenweite von 1,4 bis 2,6 mm und eine Materialstärke von 0,5 bis 1,2 mm haben.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausström- system zur Aufbereitung von Luft eine Ausströmdüse ist, aus einem runden Eingang (14) mit Durchmesser von 30 mm bis 80 mm und einem elliptischen Ausgang (15) von 80 mm bis 250 mm sowie einem 100 mm bis 150 mm entfernten Drallblech (16) besteht.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausström- system zur Aufbereitung von Wasser eine Ausström- platte ist, die aus einer geschlossenen Unterplatte, einer darauf befestigten Luftverteilungsspirale (17) mit einer Höhe von 8 mm bis 14 mm und einer Abdeckplatte mit Bohrungen (5) von 0,6 mm bis 1, 3 mm besteht .
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausströmsystem zur Aufbereitung von Wasser und Luft ein rohrförmiges Ausströmsystem ist mit einem Luftver- teuer (7) und angeschlossenen und miteinander verbundenen perforierten Rohrsystemen (8) mit einem Durchmesser von je 8 mm bis 48 mm und in das Rohr eingebrachten Luftaustrittsöffnungen (5) von 0,8 mm bis 2,9 mm.
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