WO1996022147A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung und entgiftung der raumluft - Google Patents

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WO1996022147A1
WO1996022147A1 PCT/EP1996/000132 EP9600132W WO9622147A1 WO 1996022147 A1 WO1996022147 A1 WO 1996022147A1 EP 9600132 W EP9600132 W EP 9600132W WO 9622147 A1 WO9622147 A1 WO 9622147A1
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activated carbon
grains
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PCT/EP1996/000132
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Inventor
Manfred Weidner
Heribert Schmitz
Original Assignee
Manfred Weidner
Heribert Schmitz
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01—Deodorant compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for improving and detoxifying the room air by passing the room air through the root space of hydroponics which contain porous grains and optionally activated carbon.
  • US-A-4, 975, 251 describes a method for cleaning the room air, in which air is passed through the root space of a hydroponic culture, wherein activated carbon can also be added.
  • US-A-5,217,696 describes special lamps in which air is to be passed through the root space by the convection flow of the burning lamp.
  • the object of the invention is therefore to develop a system which is effective in the long term and which not only cleans and detoxifies the room air for a short time, but also ensures that the contaminants and toxins removed from the room air are broken down microbiologically, so that the system can regenerate.
  • the water layer is expedient to subdivide the water layer into a lower water layer, into which the ambient air is introduced in a finely divided manner, and an upper water layer, which is part of the hydroponic system, these water layers being separated by an air-permeable and for activated carbon and porous Grain impermeable layer.
  • the height of the upper water layer only has the height of 1 to 5 cm, preferably 2 to 3 cm, which is usual in hydroponics. Higher heights are not advisable in hydroponics, as this quickly leads to putrefaction processes, which can lead not only to unpleasant smells but also to growth disorders.
  • the height of the total water layer is increased according to the invention compared to conventional hydroponics.
  • the total height of the upper and lower water layers should be at least 8 cm.
  • the height is preferably 10 to 25 cm. In principle, larger heights are possible but unsuitable, since they lead to unnecessary enlargement of the devices and thus to a reduced handiness.
  • the separation of the upper water layer, which also contains porous grains and possibly activated carbon and part of the roots of the hydroponic culture, from the lower water layer is easiest by means of a sieve or a net. Due to the surface tension, however, the initially finely divided room air introduced into the lower water layer tends to form larger air bubbles on the lower edge of the sieve or the net, which only pass through the sieve or the net when sufficient pressure is achieved by the buoyancy is. In order to be able to conduct the air bubbles thus formed again finely distributed through the upper water layer, the sieve or the net is preferably placed on a grating which is not only able to mechanically support the sieve or net, but also the air bubbles spread evenly over the surface.
  • activated carbon grains and the expanded clay particles or lava granules preferably used as porous bodies have grain sizes of 4 mm and more, nets or sieves with hole sizes or mesh sizes of 1 to 3 mm are well suited.
  • Such mesh sizes or sieve holes offer on the one hand a relatively low resistance to the passage of the air bubbles, on the other hand, do not tend to clog unnecessarily easily, inter alia by root penetration into these small openings.
  • a grating made of 1.5 mm thick, stainless steel with a spacing of the sheets between 2 and 3 cm and a height of the grating of 1.5 to 3 cm has proven itself very well.
  • a sieve plate made of non-rusting steel with closely spaced bores of 4 mm diameter can then be placed on this grating. Placing a plastic net with mesh sizes of 1 to 3 mm is easier and cheaper. Such plastic nets can be woven or punched out of plastic films. This combination of a grating and a mesh or sieve on top leads to the desired fine distribution of the air in the upper water layer and thus also to a uniform ventilation of the root area of the hydroponics above.
  • the water layer is inoculated in a particularly simple manner by means of freeze-dried or microencapsulated cultures of the microorganisms.
  • Appropriate free-flowing granules or tablets, which are added to the lower water layer, are suitable for practical use.
  • a room air wash through a layer of water has not previously been considered, on the one hand because this can quickly lead to excessive air humidity and on the other hand because this results in a higher energy requirement.
  • This higher energy requirement is purchased according to the invention taken to effectively improve and detoxify the indoor air.
  • This removal of part of the air humidity can be regulated in a manner known per se via the relative air humidity, which can thus be kept in the optimal comfort zone.
  • the air can be passed through the water layer by suction or blowing.
  • the air is preferably actively blown through the water layer, the fine distribution being able to take place, for example, via a spider-shaped device which has small drill holes in its individual arms for the passage of air.
  • a hose provided with holes can also be used, wherein the pressure drop within the hose can be compensated for by a corresponding enlargement of the air outlet openings.
  • the air pressure pump can also be installed outside the device, for example as a component of the central house installation.
  • the air is then fed to the device via air ducts (as in air conditioning systems).
  • the device for performing the method thus consists of
  • the air-permeable layer which is impermeable to porous grains and optionally activated carbon, preferably consists of a grating which is covered with a mesh or sieve. Care must be taken to ensure that the air chambers in the grating below the sieve or network are high enough to overcome the so-called "bubble point". This makes it possible to finely distribute the air above this boundary layer again.
  • the device preferably has an additional device for inoculating the water layers.
  • the device can have an additional device which extracts part of the air moisture from the air stream emerging from the root system by condensation. This condensed water can preferably be returned to the system.
  • the device preferably additionally has a device for taking water samples from the lower layer. This device can also be used as an emptying nozzle, in order, if necessary, to remove the entire water layers and to replace them with new inoculated water.
  • the method according to the invention thus uses not only the relatively inefficient air path and, for experimental purposes, the ground path via the root area, which is also used, for biological air purification, but also to a considerable extent the water path, in which microorganisms in particular also use the washed polar pollutants are biodegraded. This effect is intensified by the inoculation according to the invention.
  • the adequate supply of oxygen to the water layers effectively prevents odor and growth impairment due to putrefaction processes.
  • Ficus benjamini and Epipremnum aureum are mentioned as examples of particularly effective plants.
  • Arthobacter oxydans have proven to be particularly effective microorganisms for the breakdown of nicotine and various strains of Pseudomonas putida for the breakdown of formaldehyde as well as non-halogenated aromatics and acetone.
  • the removal of these pollutants from the room air and their biodegradation were investigated by extensive measurements over longer periods of time. It was found that the previous systems, which only used the airway and possibly the soil path through the root system, are hardly effective or only effective for a short time.
  • the method and the device according to the invention are thus for the first time able to improve and detoxify indoor air efficiently and in the long term. In the future, they can therefore be used to a considerable extent in smaller and larger residential units, offices and production facilities, while significantly reducing the need for fresh outside air.

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Abstract

Das Verfahren zur Verbesserung und Entgiftung der Raumluft durch Hindurchleiten der Raumluft durch den Wurzelraum von Hydrokulturen, welche poröse Körner, vorzugsweise Blähton, Lavagranulat und gegebenenfalls Aktivkohle enthalten, erfolgt dadurch, daß die Raumluft zuvor feinverteilt durch eine mikrobiologisch angeimpfte Wasserschicht hindurchgeleitet wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung und Entgiftung der Raumluft
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung und Entgiftung der Raumluft • durch Hindurchleiten der Raumluft durch den Wurzelraum von Hydrokulturen, welche poröse Körner und gegebenenfalls Aktivkohle enthalten.
Der zivilisierte Mensch verbringt 85 % seiner Zeit in der unnatürlichen Umwelt von Wohnräumen, Büros und Produktions¬ stätten. Es scheint ein Grundbedürfnis der Menschen zu sein, diesen biologisch toten Innenraum mit Pflanzen zu beleben, davon zeugen die zahlreichen exotischen und einheimischen Pflanzen in den Räumen. Die ästhetischen Reize stehen weniger im Vordergrund, als man zunächst annehmen möchte. Besonders wichtig sind das Natur- und das Erfolgerlebnis guter Pflege, wenn Grünpflanzen gut gedeihen und Blütenpflanzen erneut blühen.
Die US-A-4 , 975, 251 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung der Raumluft, bei dem Luft durch den Wurzelraum einer Hydro¬ kultur geleitet wird, wobei zusätzlich auch noch Aktivkohle zugegeben werden kann. Die US-A-5,217, 696 beschreibt spezielle Lampen, bei denen durch die Konvektionsströmung der brennenden Lampe Luft durch den Wurzelraum hindurchgeleitet werden soll .
Weiterhin sind bereits Luftreinigungssysteme im Handel, bei denen die zu reinigende Luft oberhalb des Wasserspiegels einer Hydrokultur in den Wurzelraum der Pflanzen eingeleitet wird (Hygroclean, Interhydro AG, Allmendingen bei Bern) .
Eingehende Untersuchungen des Anmelders haben ergeben, daß all diese Systeme schwerwiegende, systematische Fehler aufweisen, die einer breiten und langfristigen Anwendung im Wege stehen. So werden gewisse Schadstoffe nur durch die Filterwirkung aus der Luft entfernt, reichern sich jedoch dann in der Hydrokultur an und werden biologisch nicht abgebaut . Diese Anreicherung von Giftstoffen führt zum Absterben oder Unwirksamwerden des Systems . Weiterhin wurde festgestellt, daß die Wurzeln alle permanent oder periodisch austrocknenden Zonen meiden, wie sie durch das Durchleiten der Raumluft entstehen. Schließlich wurde festgestellt, daß auch die synergistisch mit den Wurzeln arbeitenden Bakterien und sonstigen Mikroorganismen, diese Zone meiden, so daß die Wirksamkeit des Systems rasch abnimmt.
Die Erfindung hat sich somit die Aufgabe gestellt, ein langfristig wirksames System zu entwickeln, welches nicht nur kurzfristig die Raumluft reinigt und entgiftet, sondern dafür sorgt, daß die aus der Raumluft entfernten Verun¬ reinigungen und Giftstoffe mikrobiologisch abgebaut werden, so daß sich das System regenerieren kann.
Diese Aufgabe wurde jetzt dadurch gelöst, daß die Raumluft vor dem Hindurchleiten durch den Wurzelraum der Hydrokultur feinverteilt durch eine mikrobiologisch angeimpfte Wasser¬ schicht hindurchgeleitet wird. Diese Luftwäsche mittels einer mikrobiologisch angeimpften Wasserschicht führt zunächst zur Entfernung der wasserlöslichen Schadstoffe, die jedoch bereits in dieser Wasserschicht dann mikrobiologisch abgebaut werden, so daß es zu keiner Anreicherung kommt. Ein typischer derartiger Schadstoff ist Formaldehyd.
Weiterhin führt diese Wäsche der Raumluft zu einer starken Erhöhung der Luftfeuchtigkeit. Beim Hindurchleiten in dieser mit Feuchtigkeit gesättigten Raumluft durch den Wurzelraum der Hydrokultur kommt es nicht mehr zu ständigen oder zeit¬ weiligen Austrocknung von Teilen des Wurzelraumes. Dies wiederum bewirkt, daß sich in unmittelbarer Nähe der Wurzeln synergistisch arbeitende Mikroorganismen anreichern und dort wirksam werden können.
Zur Durchführung des Verfahrens ist es zweckmäßig, die Wasserschicht zu unterteilen in eine untere Wasserschicht, in welche die Raumluft feinverteilt eingeleitet wird und eine obere Wasserschicht, die Bestandteil der Hydrokultur ist, wobei diese Wasserschichten getrennt sind durch eine luft¬ durchlässige und für Aktivkohle und poröse Körner undurch¬ lässige Schicht.
Hierbei ist weiterhin zu beachten, daß die Höhe der oberen Wasserschicht nur die in Hydrokulturen übliche Höhe von 1 bis 5 cm, vorzugsweise 2 bis 3 cm aufweist. Größere Höhen sind in Hydrokulturen unzweckmäßig, da dies rasch zu Fäulnis- Prozessen führt, die nicht nur zu Geruchsbelästigung, sondern auch zu Wachstumsstörungen führen können.
Um andererseits einen ausreichenden Wascheffekt der Wasser¬ schicht für die feinverteilte, hindurchgeleitete Raumluft zu erzielen und andererseits für eine ausreichende Be¬ feuchtung der Raumluft vor dem Einleiten in den Wurzelraum zu sorgen, wird erfindungsgemäß die Höhe der Gesamtwasser¬ schicht gegenüber üblichen Hydrokulturen deutlich erhöht. So sollte die Gesamthöhe der oberen und unteren Wasserschicht zusammen mindestens 8 cm betragen. Vorzugsweise beträgt die Höhe 10 bis 25 cm. Größere Höhen sind prinzipiell möglich aber unzweckmäßig, da sie zu unnötiger Vergrößerung der Vorrichtungen und damit zu einer abnehmenden Handlichkeit führen.
Durch die erfindungsgemäße Durchleitung der Raumluft durch die untere Wasserschicht wird diese aber stets ausreichend mit Sauerstoff versorgt, so daß es zu keinen Fäulnisprozessen und somit auch zu keinen Geruchsbelästigungen kommt.
Die Abtrennung der oberen Wasserschicht, die obendrein poröse Körner und gegebenenfalls Aktivkohle enthält sowie einen Teil der Wurzeln der Hydrokultur, von der unteren Wasserschicht erfolgt am einfachsten durch ein Sieb oder ein Netz. Bedingt durch die Oberflächenspannung neigt jedoch die zunächst feinverteilte, in die untere Wasserschicht eingeleitete Raumluft dazu, an der Unterkante des Siebes oder des Netzes größere Luftblasen zu bilden, die erst dann durch das Sieb oder das Netz hindurchtreten, wenn ein ausreichender Druck durch den Auftrieb erreicht ist. Um die so gebildeten Luft¬ blasen erneut feinverteilt durch die obere Wasserschicht hindurchleiten zu können, wird das Sieb oder das Netz vor¬ zugsweise auf ein Gitterrost aufgelegt, welches nicht nur in der Lage ist, das Sieb oder Netz mechanisch abzustützen, sondern auch die Luftblasen gleichmäßig über die Fläche zu verteilen. Dazu ist es wiederum zweckmäßig, wenn die durch das Gitterrost gebildeten kleinen Kammern hoch genug sind, um ein Hindurchtreten der Luft durch das Sieb oder das Netz zu erreichen. Es sollte deshalb vorzugsweise dafür gesorgt werden, daß jede einzelne Kammer unterhalb des Siebes oder Netzes in der Lage ist, den sogenannten "Bubblepoint" zu überwinden.
Da Aktivkohlekörner und die als poröse Körper vorzugsweise verwendeten Blähtonteilchen oder Lavagranulate Korngrößen von 4 mm und mehr aufweisen, sind Netze oder Siebe mit Lochweiten bzw. Maschenweiten von 1 bis 3 mm gut geeignet. Derartiσe Maschenweiten oder Sieblöcher bieten einerseits einen relativ geringen Widerstand gegen das Hindurchtreten der Luftblasen, neigen andererseits nicht dazu, unnötig leicht zu verstopfen, unter anderem durch Eindringen von Wurzeln in diese kleinen Öffnungen. So hat sich beispiels¬ weise ein Gitterrost aus 1,5 mm starkem, rostfreiem Stahl mit einem Abstand der Bleche zwischen 2 und 3 cm und einer Höhe des Gitterrostes von 1,5 bis 3 cm sehr gut bewährt. Auf dieses Gitterrost kann dann eine Siebplatte aus nicht ro¬ stendem Stahl mit dicht aneinanderliegenden Bohrungen von 4 mm Durchmesser aufgelegt werden. Einfacher und preiswerter ist das Auflegen eines Kunststoffnetzes mit Maschenweiten von 1 bis 3 mm. Derartige KunstStoffnetze können gewebt sein oder aber auch aus Kunststoffolien gestanzt werden. Diese Kombination aus Gitterrost und aufgelegtem Netz oder Sieb führt zu der erwünschten erneuten Feinverteilung der Luft in der oberen Wasserschicht und damit gleichzeitig auch zu einer gleichmäßigen Belüftung des darüber liegenden Wurzel- raums der Hydrokultur.
Um das erfindungsgemäße Verfahren im Dauerbetrieb zu ermögli¬ chen, soll dafür gesorgt werden, daß die Höhe der Wasser¬ schichten innerhalb vorgegebener Grenzen konstant gehalten wird und daß die Höhe über eine Regelung mit einem größeren Wasservorrat und/oder der Wasserleitung verbunden ist.
Die Animpfung der Wasserschicht erfolgt in besonders ein¬ facher Weise mittels gefriergetrockneter oder mikrover- kapselter Kulturen der Mikroorganismen. Für die praktische Anwendung kommen entsprechende rieselfähige Granulate oder Tabletten in Frage, die zur unteren Wasserschicht zugegeben werden.
Eine Raumluftwäsche durch eine Wasserschicht ist bisher nicht in Erwägung gezogen worden, einerseits weil dies rasch zu einer überhöhten Luftfeuchtigkeit führen kann und anderer¬ seits weil dies einen höheren Energiebedarf zur Folge ha . Dieser höhere Energiebedarf wird erfindungsgemäß in Kauf genommen, um die Raumluft effektiv zu verbessern und zu entgiften. Zur Vermeidung einer überhöhten Luftfeuchtigkeit kann es zweckmäßig sein, dem Luftstrom nach dem Austritt aus dem Wurzelbett einen Teil der Luftfeuchtigkeit wieder zu entziehen und vorzugsweise wieder als Kondenswasser in das System zurückzuführen. Dieser Entzug eines Teils der Luft¬ feuchtigkeit kann in an sich bekannter Weise geregelt werden über die relative Luftfeuchtigkeit, die somit im optimalen Wohlbehagensbereich gehalten werden kann.
Das Durchleiten der Raumluft durch die Wasserschicht kann durch Saugen oder Blasen erfolgen. Vorzugsweise wird die Luft aktiv durch die Wasserschicht hindurchgeblasen, wobei die Feinverteilung beispielsweise über eine spinnenförmige Vorrichtung erfolgen kann, die in ihren einzelnen Armen kleine Bohrlöcher für den Durchtritt von Luft aufweist . Anstelle der spinnenförmigen Vorrichtung kann auch ein mit Löchern versehener Schlauch verwendet werden, wobei der Druckabfall innerhalb des Schlauches kompensiert werden kann durch entsprechende Vergrößerung der Luftaustrittsöffnungen.
Die Luftdruckpumpe kann auch außerhalb des Gerätes instal¬ liert werden, etwa als Bestandteil der zentralen Hausin¬ stallation. Die Luft wird dann dem Gerät über Luftkanäle (entsprechend wie bei Klimaanlagen) zugeführt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht somit aus
a) einer mikrobiologisch animpfbaren unteren Wasser¬ schicht, b) einer darüber angeordneten luftdurchlässigen aber für Aktivkohle und poröse Körner undurchlässigen Schicht, c) einer oberen Wasserschicht, die Bestandteil der Hydro¬ kultur ist und einen Teil der Wurzeln, der Körner und gegebenenfalls der Aktivkohle enthält, d) Pflanzen sowie weiteren Mengen an Körnern und gegebe¬ nenfalls Aktivkohle, e) einer Saug- oder Blasvorrichtung zum aktiven Durch¬ leiten der Raumluft durch die Wasserschichten und den Wurzelraum der Hydrokultur, f) einer Regelungsvorrichtung zur Einhaltung der Höhe der Wasserschichten innerhalb vorgegebener Grenzwerte und g) einer Verbindung der Wasserschichten über diese Regelungsvorrichtung mit einem größeren Wasservorrat und/oder der Wasserleitung.
Vorzugsweise besteht die luftdurchlässige und für poröse Körner und gegebenenfalls Aktivkohle undurchlässige Schicht aus einem Gitterrost, welches mit einem Netz oder Sieb abgedeckt ist. Dabei ist darauf zu achten, daß die Luft¬ kammern in dem Gitterrost unterhalb des Siebes oder Netzes hoch genug sind, den sogenannten "Bubblepoint" zu überwinden, hierdurch ist es möglich, die Luft auch oberhalb dieser Grenzschicht erneut feinzuverteilen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine zusätzliche Vor¬ richtung zum Animpfen der Wasserschichten auf. Schließlich kann die Vorrichtung eine zusätzliche Vorrichtung aufweisen, welche dem aus dem Wurzelsystem austretenden Luftstrom einen Teil der Luftfeuchtigkeit durch Kondensation entzieht. Vorzugsweise kann dieses Kondenswasser in das System zurück¬ geführt werden. Um kontrollieren zu können, ob die Animpfung noch wirksam ist oder ob eine erneute Animpfung zu empfehlen ist, weist die Vorrichtung vorzugsweise zusätzlich eine Vorrichtung zur Entnahme von Wasserproben aus der unteren Schicht auf. Diese Vorrichtung kann auch als Entleerungs- stutzen verwendet werden, um gegebenenfalls die Wasser¬ schichten insgesamt zu entfernen und durch neues angeimpftes Wasser zu ersetzen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren kommen prinzipiell alle Pflanzen in Frage, die in der Lage sind, Luf schadstoff und Gifte zu entfernen. Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß gewisse Pflanzenarten ein höheres Entgiftungspotential sowie eine höhere Schadstofftoleranz aufweisen als andere. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Pflanzenwurzeln unter¬ schiedliche organische Substanzen in Form von Zucker, Amino¬ säuren und organischen Säuren ausscheiden und damit für bestimmte Bodenbakterien besonders attraktiv werden. In diesem Wurzelraum findet ein verstärkter biologischer Abbau der absorbierten Gifte und Schadstoffe statt.
Das erfindungsgemäße Verfahren benutzt somit für die bio¬ logische Luftreinigung nicht nur den relativ wenig effi¬ zienten Luftpfad und den versuchsweise auch schon mit her¬ angezogenen Bodenpfad über den Wurzelraum, sonder darüber hinaus in erheblichem Umfang den Wasserpfad, in welchem obendrein durch Mikroorganimen insbesondere die ausge¬ waschenen polaren Schadstoffe biologisch abgebaut werden. Durch die erfindungsgemäße Animpfung wird dieser Effekt verstärkt . Durch die ausreichende Versorgung der Wasser¬ schichten mit Sauerstoff werden Geruchsbelästigungen und Wachstumsbeeinträchtigungen durch Fäulnisprozesse wirksam unterbunden.
Als Beispiele für besonders wirksame Pflanzen werden Ficus benjamini und Epipremnum aureum genannt. Als besonders wirksame Mikroorganismen haben sich erwiesen Arthobacter oxydans für den Abbau von Nikotin und verschiedene Stämme vom Pseudomonas putida zum Abbau von Formaldehyd sowie von nicht halogenierten Aromaten und von Aceton. Die Entfernung dieser Schadstoffe aus der Raumluft und ihr biologischer Abbau wurden durch eingehende Messungen über längere Zeit¬ räume untersucht. Hierbei wurde festgestellt, daß die bis¬ herigen Systeme, die nur den Luftweg und gegebenenfalls den Bodenpfad durch das Wurzelwerk benutzt haben, kaum wirksam oder nur kurze Zeit wirksam sind. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit erstmals in der Lage, langfristig und effizient Raumluft zu verbessern und zu entgiften. Sie können daher in Zukunft in erheblichem Umfang in kleineren und größeren Wohneinheiten, Büros und Produktionsstätten zum Einsatz kommen und dabei den Bedarf an frischer Außenluft erheblich reduzieren.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Verbesserung und Entgiftung der Raumluft durch Hindurchleiten der Raumluft durch den Wurzelraum von Hydrokulturen, welche poröse Körner vorzugsweise Blähton, Lavagranulat und gegebenenfalls Aktivkohle enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumluft zuvor feinverteilt durch eine mikrobiologisch ange¬ impfte Wasserschicht hindurchgeleitet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserschicht unterteilt ist in eine untere Wasser¬ schicht, in welche die Raumluft feinverteilt einge¬ leitet wird und eine obere Wasserschicht, die Bestand¬ teil der Hydrokultur ist, wobei diese Wasserschichten getrennt sind, durch eine luftdurchlässige und für Aktivkohle und poröse Körner undurchlässige Schicht .
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige und für Aktivkohle und poröse Körner undurchlässige Schicht für eine erneute Feinver¬ teilung der Luft sorgt.
4. Verfahren gemäß einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Wasserschicht inner¬ halb vorgegebener Grenzen konstant gehalten wird und über eine Regelung mit einem größeren Wasservorrat und/oder der Wasserleitung verbunden ist.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrobiologische Animpfung erfolgt mittels gefriergetrockneter oder mikrover- kapselter Kulturen der Mikroorganismen.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulturen in Tablettenform vorliegen.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftstrom nach dem Austritt aus dem Wurzelbett ein Teil der Luftfeuchtigkeit entzogen und vorzugsweise als Kondenswasser in das System zurückgeführt wird.
8. Vorrichtung zur Verbesserung und Entgiftung der Raum¬ luft durch Hindurchleiten der Raumluft durch den Wurzelraum von Hydrokulturen, welche poröse Körner und gegebenenfalls Aktivkohle enthalten, bestehend aus a) einer mikrobiologisch animpfbaren unteren Wasser¬ schicht, b) einer darüber angeordneten luftdurchlässigen aber für Aktivkohle und poröse Körner undurchlässigen Schicht, c) einer oberen Wasserschicht, die Bestandteil der Hydrokultur ist und einen Teil der Wurzeln, der Körner und gegebenenfalls der Aktivkohle enthält, d) Pflanzen sowie weiteren Mengen an Körnern und gegebenenfalls Aktivkohle, e) einer Saug- oder Blasvorrichtung zum aktiven Durchleiten der Raumluft durch die Wasserschichten und den Wurzelraum der Hydrokultur, f) einer Regelungsvorrichtung zur Einhaltung der Höhe der Wasserschichten innerhalb vorgegebener Grenz¬ werte und g) einer Verbindung der Wasserschichten über diese RegelungsVorrichtung mit einem größeren Wasservor¬ rat und/oder der Wasserleitung.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige und für poröse Körner und gegebenenfalls Aktivkohle undurchlässige Schicht be¬ steht aus einem Gitterrost, welches mit einem Netz oder einem Sieb abgedichtet ist .
10. Vorrichtung gemäß einem der Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine Vorrichtung zum Animpfen der Wasserschichten aufweist.
11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zusätzliche Vorrichtung aufweist, welche dem aus dem Wurzelsystem austretenden Luftstrom ein Teil der Luftfeuchtigkeit durch Kon¬ densation entzieht.
12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur Entnahme von Wasserproben aus der unteren Schicht aufweist.
PCT/EP1996/000132 1995-01-17 1996-01-13 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung und entgiftung der raumluft WO1996022147A1 (de)

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DE19501195A DE19501195C1 (de) 1995-01-17 1995-01-17 Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung und Entgiftung der Raumluft
DE19501195.3 1995-01-17

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