WO2008037351A2 - Water treatment plant - Google Patents

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WO2008037351A2
WO2008037351A2 PCT/EP2007/007915 EP2007007915W WO2008037351A2 WO 2008037351 A2 WO2008037351 A2 WO 2008037351A2 EP 2007007915 W EP2007007915 W EP 2007007915W WO 2008037351 A2 WO2008037351 A2 WO 2008037351A2
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water
treatment system
water treatment
reaction tank
hot water
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Peter Koch
Maximilian Steinkellner
Christof Tallian
Gerhard Schuch
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Peter Koch
Maximilian Steinkellner
Christof Tallian
Gerhard Schuch
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0073Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078Recirculation systems

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment system, in particular for Legionella treatment of drinking water, wherein the water treatment system comprises a disposed in a circulation circuit of a hot water system hot water treatment system. Furthermore, the invention relates to a process for the treatment of water, in particular for Legionella treatment of hot or cold water.
  • Legionella treatment plays an important role in this context. Legionella are aquatic Gram-negative non-sporulating bacteria that are motile by one or more flagella. Since all Legionella are considered to be potentially pathogenic to humans, and since, in addition, heated water forms optimal conditions for the propagation of Legionella, measures to reduce Legionella are to be provided in particular in hot water production and hot water distribution systems, swimming pools.
  • the DVGW worksheet W 551 on the "technical measures to reduce legionella growth" from April 2004. Then, at the interface between the hot water system and the hot water consumer, such as the shower or the tap, a constant temperature of at least 60 0 C are kept. Furthermore, in hot water systems with a circulation circuit, the hot water temperature in the system must not fall by more than 5 ° C compared to the outlet temperature. Thus, the return temperature of the circulation in the water heater must be at least 55 0 C.
  • Ultrafiltration uses modules with ultrafiltration membranes through which the drinking water to be treated passes.
  • the retention rate of the membrane used is usually about 0.02 microns, so that all particles larger than 0.02 microns, are removed from the water to be treated.
  • the rectilinear flow of the line system is hydraulically or electromechanically blocked and the water is passed through the wall of the membrane capillary to the outside.
  • the filtered pure water is collected via a cladding tube surrounding the ultrafiltration module and passed through a connection to the supply system as absolutely bacteria-free and low-virus water.
  • ultrafiltration systems for water treatment is, in particular, the fact that such systems are complex in terms of installation, so that not only the initial investment but also the running operating costs of such systems are quite high. Above all, ultrafiltration systems are only of limited suitability for retrofitting an existing drinking water heating and drinking water pipeline system.
  • electrochemical disinfection the oxidizing power of the water is exploited by splitting the water molecules with the aid of electrodiafragm analysis. Particular attention must be paid to pH neutrality in this process, since otherwise (as in the case of chemical disinfection), pipe corrosion can possibly occur in the drinking water system.
  • electrochemical disinfection is technically not yet fully developed. Furthermore, water treatment plants with which on the basis of electrochemical disinfection bacterial or Legionella treatment takes place, technically quite complex and expensive.
  • the object of the invention is therefore to provide a device and a method for water treatment and in particular for Legionella treatment of drinking water, which as simple as possible and without the use of chemical additives in a manner effective reduction of Legionellenanteils in drinking water allows.
  • a water treatment system should be specified, which can also be used without major construction effort later in an existing hot and / or cold water system.
  • the object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 1 and alternatively by the subject matter of claim 17.
  • the object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 15 and alternatively by the subject matter of claim 23.
  • the invention is based on the idea of providing a device with a water treatment system comprising a hot water treatment system arranged in a circulation circuit of a hot water system, said water treatment system comprising: a reactor system having a reaction tank into which at least a portion of the circulating fluid flows Water is passed; and a circulation system comprising a supply line system connectable to the reaction tank, a return line system connected to the reaction tank, and a cavitating device disposed between the supply and return line systems, wherein at least a portion of the water fed into the reaction tank is supplied to the cavitating device via the supply line system the passage through the Kavitator Marie is returned via the return line system back to the reaction tank, wherein the Kavitator sexual the hot water treatment system is designed to produce in a controlled manner in the water supplied via the feed pipe system gas cavitation, and wherein the reaction tank of the hot water treatment system is designed to degas the recirculated water via the return line system from the Kavitator immunity so that the guided through the reactor system at least a part of
  • the solution according to the invention has a number of significant advantages over the known from the prior art and measures described above for Legionella treatment of drinking water.
  • the essence of the invention is to set an environment of oxygen depletion and CCV reduction in the drinking water to be treated, in order to produce a nutrient-poor, hydrocarbon-free water in the most effective but nevertheless easy to implement manner, which does not provide food for amoebae or stored in the water Legionella represents more.
  • the drinking water to be treated is treated (degassed) in such a way that in drinking water the living conditions for bacteria or legionella are drastically worsened.
  • the solution according to the invention is a measure with which, especially without the use of chemicals, the bacterial and Legionella population in drinking water can be kept at a level that is harmless to health.
  • the term "cavitator means” is generally understood to mean a fluidically designed rig in which very high lateral accelerations occur in the water passed through and to be treated by the cavitator means. These lateral accelerations have various effects on the flowing medium, such as occurrence
  • the conversion of the pressure energy into speed energy effected in the Kavitator With differences of up to 10 bar can be produced.At the prevailing arbitrarily adjustable pressure conditions in the Kavitator boots can thus in the flowing medium (ie in the drinking water to be cleaned) targeted Gas cavitations are caused.
  • the inventive method for the treatment of drinking water is a particularly effective, yet easy to implement measure to eliminate bacteria, etc. from drinking water.
  • the components required for this purpose are characterized in particular by the fact that they can be retrofitted in a circulation circuit of a hot water system as needed, without this special structural measures are required.
  • the water treatment system in addition to the hot water treatment system, it further comprises a cold water treatment system arranged in a cold water inlet of the hot water system.
  • This cold water treatment system in this case has a reactor system with a reaction tank into which at least a portion of the hot water system via the cold water inlet cold water is fed, and a circulation system, which can be connected to the reaction tank feed line system, connected to the reaction tank return line system and an intermediate the cavitating device arranged at the supply and return line system, wherein at least part of the water fed into the reaction tank is fed to the cavitating device via the supply line system and returned to the reaction tank after passing through the cavitating device via the return line system.
  • the reactor and circulation system of the cold water treatment system is functionally identical to the reactor or circulation system of the hot water treatment system.
  • the Kavita- gate device of the cold water treatment system is designed so that they are regulated Way in the supplied via the supply line system cold water can generate a gas cavitation.
  • the reaction tank of the cold water treatment system is designed to degas the returned via the return line system of Kavitator dressed water so that the passed through the reactor system at least a portion of the water through the cold water inlet to the hot water system is supplied as in particular oxygen and low-CO 2 cold water.
  • the water treatment system according to the invention which also includes a cold water treatment system in addition to the hot water treatment system, therefore, a treatment of the hot water in the circulation water circuit of the hot water system takes place via the cold water treatment system treatment of the cold water inlet for hot water preparation and the hot water treatment system.
  • the bacterial and especially Legionella component in the drinking water discharged from the hot water or cold water system can be eliminated in a particularly effective manner.
  • the water treatment system is equipped with a cold water treatment system in addition to the hot water treatment system that the cavitation device is designed such that the gas cavitation is in the center of the flow cross section of the supplied via the corresponding supply line system water is generated.
  • the cavitation device with which the flow in the corresponding cavitator device or in the outlet of the cavitator device is specially designed, so that the region of cavitation remains in the center of the flow cross section, thus avoiding increased mechanical stresses the limiting surfaces, such as the inner wall of Kavitator worn, the pipe inner walls, etc., call out.
  • Suitable measures to keep the gas cavitation in the center of the flow cross-section are known from fluid mechanics and will not be described further here.
  • the cavitating device of the hot water treatment system and / or of the cold water treatment system is preferably when the water treatment takes place.
  • tion system is equipped with a cold water treatment system, designed to generate in the over the corresponding supply line system water pressure fluctuations preferably between 0.9 to 6 bar (absolute).
  • This is in particular a cavitator device with which almost any pressure conditions and associated speed ratios can be set in the fluid flowing through the cavitator device.
  • Said pressure range between 0.9 to 6 bar is a preferred pressure range;
  • pressure fluctuations are conceivable, such as between 0.5 to 10 bar (absolute).
  • the circulation system has a first controllable pump in the corresponding supply line system and preferably (but not necessarily) also has a second controllable pump in the return line system.
  • the first pump is advantageously a pressure-controlled pump, this serving to supply the drinking water to be treated from the reactor system of Kavitator Anlagen.
  • the second (optional) provided pump in the return line system is used to accurately adjust the amount of water supplied to the reactor system (or the reaction tank) and the circulation caused during the feed.
  • the second pump thus assumes the function of a circulation pump and is frequency-controlled in an advantageous manner.
  • the reaction tank of the hot water treatment system has a first connection connectable to the circulation circuit of the hot water system to supply at least a portion of the water flowing in the circulation circuit to the reaction tank, a second connection connectable to the supply line system of the circulation system, to the cavitating device of the hot water treatment system into the reaction tank supplied water, at least one connectable to the return line system of the circulation system third port to supply the guided through the Kavitator owned the hot water treatment system water back to the reaction tank, and one with the circulating onsnikank the hot water system connectable fourth port to supply the particular oxygen and low-CO 2 water to the circulation circuit again.
  • the reaction tank of the cold water treatment system has a first port connectable to the cold water supply to at least a part of the cold water to be supplied to the hot water system supplying to the reaction tank a second port connectable to the flow line system of the circulation system to supply the cavitating device of the cold water treatment system the cold water directed into the reaction tank, at least one third port connectable to the recirculation system of the circulation system around the water passed through the cavitating device of the cold water treatment system supply the reaction tank, and having a connectable to the cold water inlet fourth port to the cold water inlet in particular oxygen - and low-CO 2 water to supply the hot water system.
  • reaction tank which is used according to the two last-mentioned preferred embodiments of the water treatment system according to the invention for the hot water treatment system or cold water treatment system is known in principle from the prior art and allowed by design a high deposition rate of gaseous ingredients of the water to be treated, if this is desired.
  • the reaction tank can be operated both in DC operation and in countercurrent operation, so as to adjust the residence time of the introduced water in the reaction tank accordingly.
  • the at least one third connection which serves to feed the water passed through the cavitating device of the hot or cold water treatment system back to the corresponding reaction tank, tangen- tial in the reaction tank opens, thus in the reaction tank to a circular vortex flow generate, wherein accumulate the deposited gas components in the middle of the vortex.
  • the latter In order to be able to catch the gas separated from the treated water in the reaction tank, the latter preferably has a funnel-shaped gas inlet in the head area. catching device, which is connected to a fifth port to catch the deposited in the reaction tank from the water gases and discharge accordingly.
  • the preferred developments of the solution according to the invention described above relate to measures with which the bacterial and in particular Legionella growth in the drinking water can be reduced via a purely mechanical treatment of the drinking water.
  • an effective degassing and hydrocarbon reduction can be effected.
  • the increased surface tensions in the drinking water to be treated caused by the cavitator device also mean that biofilms can no longer build up in the piping system, and degradation of existing biofilms can be effected.
  • the circulation system of the hot water treatment system and / or the cold water treatment system when the water treatment system according to the invention is equipped with such a cold water treatment system, further comprising an oxidation stage with a metering device for the controlled metered addition of an oxidant in the water flowing in the circulation system.
  • the cavitator device of the hot water treatment system or the cold water treatment system be used to regulate the function of the oxidation state metering device. Admixing the oxidizing agent in the flowing water in the circulation system takes over.
  • the Kavitator worn is designed so that it comes in addition to the pure generation of gas cavitation in the water to be treated in the admixture or addition of oxidants used.
  • other devices such as metering pumps, injectors, etc. for metering.
  • ozone is used as the oxidizing agent
  • the reactor system of the hot water treatment system or cold water treatment system further comprises an ozone destruction device, through which the in the reaction tank separated gaseous components are performed in order to split the originally supplied and then split off again ozone into innocuous or harmless oxygen molecules.
  • the hot or cold water treatment system further comprises an ozone monitoring device to determine the ozone content in the water discharged from the reactor system.
  • an oxidizing agent is added to the water to be treated at the same time as the gas cavitation is generated in the water to be treated, which then removes again from the water with the separation of the gaseous components becomes.
  • a water treatment system having a hot water storage and at least two circulation circuits respectively connected to the hot water storage, of which a first circulation circuit has one or more water withdrawal points and a second circulation circulation at least one cavitation device second circulation circuit is connected in the flow of Kavitator issued with a cold water supply.
  • An advantage of the invention is that the hot water tank is not only used as a volume storage for peak load coverage due to its large volume, but also serves as a reaction vessel.
  • both circulation circuits are connected to the hot water tank, wherein the second circulation circuit has at least one Kavitator worn and is connected in the flow of Kavitator worn with the cold water supply.
  • the invention advantageously both the cold water, which is heated before use and then flows to the consumer, and the circulation water are treated by the Kavitations worn.
  • the invention achieves an excellent hydrothermal Legionella treatment which can be used as a replacement for conventional legionella treatment in which heating of the hot water storage tank to 70 ° C. is performed several times a day or several times a week as required.
  • the energy is not introduced by heat from the outside into the system, but by the Kavitato- device in which the supplied cold water undergoes a targeted or directed cavitation.
  • the water cavitates, causing local extremely high temperatures and pressure fluctuations (temperatures up to 10,000 0 C, pressure fluctuations up to 1000 bar), so that Legionella bacteria are destroyed.
  • degassing is carried out, for example in the hot water storage tank, which may have a degassing device for this purpose.
  • the hot water storage tank which may have a degassing device for this purpose.
  • the water chills change, so that the water is low in nutrients and the Legionella die off due to lack of food in the dead lines.
  • the enormous energy input also alters the molecular structure of the water, which leads to increased capillary action and rinses out and destroys existing biofilms. Due to the high selective energy direct entry into the water, the bacterial cell walls (cell membranes of the microorganisms) are also torn, so that the germs in the water are reduced.
  • the altered capillary action causes the water to penetrate deeper into the encrustations on the conduit walls and flushes out the biofilm.
  • the second circulation circuit is connected in the flow of Kavitator founded with a supply for one or more additives, in particular an oxidizing agent and / or nitrogen.
  • the cavitator serves as an oxidizing agent because radicals in the water are generated by the high im- plusion effect in the cavitator device, which supports the degerming process. This allows the Supply for oxidant and / or nitrogen a comparatively simple and very effective disinfection by metering ozone. The following homogenization in the Kavitator drove a nearly complete memory cleaning and excellent circulation disinfection is ensured.
  • Another advantage of the invention is that a multiple treatment of the circulation water and an even more frequent treatment of the cold water is made possible.
  • the hot water tank on a venting device, whereby a maximum degassing of the process water and repeated Legionellenprophylaxe is achieved.
  • the Kaltwasserzu- supply is not circulating connected to the cold water supply to a water outlet
  • the cold water supply line has a flushing line, which can be opened and closed by an automatically operable shut-off.
  • the flushing line and the automatically operable shut-off device associated with the flushing line ensure that stagnation of cold water in the area of the water extraction point is avoided.
  • the cold water is heated by prolonged stagnation by the room heat, so there is a risk of Legionella formation. This danger is avoided in the embodiment according to the invention in that the cold water supply line can be automatically rinsed, so that an increase of Legionella is reliably avoided.
  • the flushing line can be connected to an outlet of the water extraction point.
  • the flushing line is connected to the trap (siphon) or with the shower cup of a shower, so that an easy disposal of stagnant cold water from the cold water supply is possible.
  • the above-described embodiment with rinsing function is claimed both in connection with the water treatment system and independently thereof in the form of a service water system with at least one water outlet, which has a cold water supply and is connected to a KaIt- water supply, the cold water supply a purge line, which can be opened and closed by an automatically operable shut-off.
  • Figure 1 is a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a first preferred embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the water treatment system according to the invention in accordance with a second preferred embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a third preferred embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a fourth preferred embodiment
  • 5a, b is a longitudinal sectional or cross-sectional view of a reaction tank for the reactor system of the hot or cold water treatment system and
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a further embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the inventive water treatment system 100 according to the first embodiment.
  • the water treatment system 100 has a hot water treatment system A arranged in a circulation circuit of a hot water system.
  • the hot water system has a hot water boiler 14 with a preferably electric heater 15 and a circulation circuit in which the water heated in the hot water boiler 14 circulates.
  • the circulation circuit of the hot water system further comprises at least one extraction point 21, which forms an interface of the hot water system to a not explicitly shown end user (shower, faucet, etc.). As shown in Fig.
  • the hot water system or the hot water boiler 14 of the hot water system is further connected to a water meter 1 and a pressure reducer 2 having cold water supply line. If necessary, cold water is supplied to the circulation circuit of the hot water system via this cold water supply line, for example, when hot water is tapped from the circulation circuit via the at least one removal point 21 by the end user.
  • a temperature sensor 23.1 and 23.2 is provided in each case, which serve to detect the temperature of the water flowing in the circulation circuit.
  • the corresponding measured values of the sensors 23.1 and 23.2 are transmitted to a controller 5, which controls the operation of the hot water system and the hot water preparation system A.
  • the controller 5 controls the heater 15 of the hot water boiler 14 such that the difference between the detected with the respective temperature sensors 23.1 and 23.2 temperature values is not greater than 3 0 C, and the detected with the sensor 23.1 outlet temperature at the outlet of the hot water boiler 14 at least 60 should be 0 C.
  • the hot water treatment system A comprises a mechanical treatment stage for bacterial and legionella treatment of the hot water flowing in the circulation circuit of the hot water system, which essentially comprises a reactor system R with a reaction tank 4 and a circulation system Z with a cavitator device 9.
  • a reactor system R with a reaction tank 4 and a circulation system Z with a cavitator device 9.
  • the reaction tank 4 of the reactor system R at least a portion of the warm water flowing in the circulation circuit of the hot water system is passed.
  • the reaction tank 4 has a with the circulation Circuit of the hot water system via a check valve 3 connectable first port 4.1, via which at least a portion of the flowing water in the circulation circuit is fed to the reaction tank 4.
  • the circulation system Z of the hot water treatment system A has a supply line system connectable to the reaction tank 4 via a second connection 4.2 and via further shut-off valves 3, a return line system connected to the reaction tank 4 via a third connection and a cavitator device arranged between the supply and return line systems 9, wherein at least part of the water fed into the reaction tank 4 is fed to the cavitating device 9 via the supply line system and returned to the reaction tank 4 after passing through the cavitating device 9 via the return line system.
  • the Kavitator overlooked 9 provided in the circulation system Z is designed in terms of flow mechanics such that, if required, gas cavitation is caused in the water flowing through the cavitating device 9 in a controlled manner, the gas cavitation area advantageously remaining in the center of the flow cross section in order to increase the mechanical resistance To avoid stresses on the Kavita- gate device 9 and the return line system.
  • the cavitation device is designed to vary the pressure in the water flowing through the cavitation device between about 0.9 bar (negative pressure) and about 6 bar (overpressure), so that degassing of the water is brought about via the expansion and cavitation , which leads to a reduction of hydrocarbons in the water to be treated.
  • a first pump 8.1 that can be controlled by the controller 5 is provided at the entrance of the cavitator device 9, by which means the water is supplied from the reaction tank 4 to the cavitator device 9.
  • the embodiment illustrated in FIG. 1 is designed such that, in addition to the degassing of the circulation water, the circulation water temperature is adjusted by temperature or pressure.
  • a pressure sensor 22.1 is arranged in the inlet to the reactor system R or to the reaction tank 4.
  • Further pressure sensors 22.2 and 22.3 are arranged in the circulation system Z of the hot water treatment system A, in the supply line system upstream of the cavitating device 9 and in the return line system downstream of the cavitating device 9.
  • the pressure sensors are also generally designated in FIGS. 1 to 4 by the reference symbol "P".
  • the corresponding measured values of the pressure sensors 22.1 to 22.3 are transferred in an advantageous manner to the controller 5 which, depending on the circulation water temperature detected by the temperature sensors 23.1 and 23.2, correspondingly controls the pumps 8.1 to 8.3 provided in the hot water preparation system A in order to effect a circulation water temperature adjustment.
  • the aforementioned pumps 8.1 to 8.3 are the first pump 8.1 provided in the circulation system Z upstream of the cavitator device 9, the second pump 8.2 provided downstream of the cavitator device 9 in the circulation system Z and the third pump 8.3 provided at the outlet of the hot water preparation system A.
  • the number and arrangement of the pumps 8.1 to 8.3 in the hot water treatment system A or in the circulation circuit of the hot water system may also be different from those shown in Fig. 1.
  • the pumps used in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 are designated by the reference symbol "FU".
  • the circulation water temperature adjustment is achieved that the temperature difference between the water temperature at the outlet of the hot water boiler 14 and the last extraction point 21 is less than (or equal to) 3 0 C, so as to meet the prescribed requirements for the establishment and operation of drinking water heating and drinking water pipe systems (See the regulations set out in DVGW Worksheet W 551).
  • FIG. 2 shows a schematic view of a second preferred embodiment of the water treatment system 100 according to the invention.
  • the water treatment system 100 of the second embodiment has a hot water treatment system A according to FIG. 1.
  • a cold water treatment system B which is arranged in a cold water inlet to the hot water system or to the hot water boiler 14, is also provided in the system according to FIG. 2.
  • the hot water treatment system A in FIG. 2 is structurally and functionally identical to the hot water treatment system A of the first embodiment shown in FIG. 1, a detailed description of the individual components of the hot water treatment system A according to the second embodiment will be omitted here.
  • the cold water treatment system B in the water treatment system 100 shown in FIG. 2 comprises a reactor system R having a reaction tank 4 into which at least a portion of the cold water supplied to the hot water system via the cold water inlet is fed, and a circulation system Z which is connectable to the reaction tank 4 Supply line system, a return line system connectable to the reaction tank 4 and a cavitator device 9 arranged between the supply and return line systems, at least part of the water fed into the reaction tank 4 being supplied to the cavitator device 9 via the feed line system and after passing through the cavitator device 9 is returned to the reaction tank 4 via the return line system.
  • the reactor system R and the circulation system Z of the cold water treatment system B substantially correspond to the reactor system R or circulation system Z of the hot water treatment system A, the same reference numerals are used for the same components of the hot and cold water treatment system A, B. Furthermore, in order to avoid repetition, a more detailed description of the components provided in the cold water treatment system B is dispensed with.
  • Fig. 3 shows a third preferred embodiment of the water treatment system 100 according to the invention, which differs from the embodiment shown in Fig. 2 in that for bacterial and Legionellenbeklampfung in the Hot water system or the hot water boiler 14 supplied cold water in addition to the mechanical processing stage of the other a chemical treatment stage is provided.
  • the chemical treatment stage of the cold water processing system B according to FIG. 3 has an oxidation stage OX via which ozone is metered in a controlled manner into the water flowing in the circulation system Z of the cold water treatment system B.
  • the oxidation stage OX has a device 5 which can be controlled by the controller 5 for producing ozone 11 to 13 and a metering device 9, 10 for the controlled metered addition of the ozone used as the oxidizing agent.
  • the device for generating ozone 11 to 13 in this case comprises an air filter 13, is filtered over the sucked or supplied ambient air, an ozone generator 12 for generating ozone-enriched air from the filtered ambient air and a flow meter 11 with micro-switch.
  • metering pumps, injectors, etc. can be used as metering device, it is preferred in the embodiment shown in FIG. 3 that the function of the metering device be taken over by the cavitator device 9 of the cold water preparation system B, wherein an entrance of the cavitator device 9 via a non-return valve 10 the output of the means for generating ozone 11 to 13 is connected.
  • the oxidant ozone in the circulation system Z of the cold water treatment system B to be treated cold water.
  • the cold water to be treated is recycled via the return line system of the circulation system Z to the reaction tank 4, where a degassing takes place.
  • the gaseous constituents separated in the reaction tank 4 are collected by the funnel-shaped gas collecting means provided in the reaction tank 4 and fed via the fifth outlet 4.5 to an ozone destruction unit 7 in which the ozone contained in the discharged gas is neutralized or chemically converted into oxygen molecules, etc.
  • the ozone killer 19 may comprise, for example, an activated carbon filter, through which the treated cold water is passed, and which serves as a catalyst for the chemical neutralization of any ozone still present in the treated cold water.
  • an ozone sensor 24, which is connected to the controller 5 is provided upstream of the ozone destroyer 19.
  • FIG. 4 shows a fourth preferred embodiment of the water treatment system 100 according to the invention.
  • the embodiment shown in FIG. 4 substantially corresponds to the embodiment shown in FIG. 3, with the exception that in the system shown in FIG. 4 in the hot water treatment system A Furthermore, a chemical treatment stage is provided.
  • This chemical treatment stage comprises an ozone generator system 11 to 13, an ozone metering device in the form of the cavitator device 9 and a total of two ozone killers 7, 19 whose operation is essentially identical to the functioning of the corresponding components of the cold water treatment system B.
  • FIG. 5a shows a longitudinal section of the reaction tank 4 of the reactor system R for the hot water treatment system A and the cold water treatment system B according to the preferred embodiments of the present invention.
  • FIG. 5b shows a cross-sectional view of the reaction tank 4 shown in FIG. 5a on the line A-A shown in FIG. 5a.
  • the reaction tank 4 has a first connection which can be connected to the circulation circuit of the hot water system or to the cold water inlet 4.1 to supply at least a portion of the water flowing in the circulation circuit or the hot water system to be supplied to the cold water reaction tank 4. Furthermore, a second connection 4.2, which can be connected to the supply line system of the circulation system, is provided in order to supply the water, which is not explicitly shown in FIG. 5, to the cavitating device 9 which is not explicitly shown in FIG. In order subsequently to recirculate the water conducted through the cavitator device 9 back to the reaction tank 4, a third connection 4.3, which can be connected to the return line system of the circulation system Z, is also provided on the reaction tank 4. In FIG.
  • a fourth connection 4.4 which can be connected to the circulation circuit of the hot water system or to the cold water supply, is also provided in order to circulate the water produced in the reactor system R and circulation system Z, in particular oxygen and CO 2, into the circulation circuit to supply to the hot water system.
  • a funnel-shaped gas collecting device is provided in the top region of the reaction tank, which is connected to a fifth connection 4.5 in order to trap and remove the gases separated from the water in the reaction tank 4.
  • reaction chamber over its length has a uniform diameter
  • mode of action of the reaction chamber reference is made to the document EP 1 294 474 A1.
  • the provided in the cold water inlet water meter 1 is used for consumption billing when the cold water inlet is connected to the local water supply of a municipal water supplier, for example.
  • the following pressure reducer 2 serves to adjust the internal pressure at the interface.
  • the shut-off valves 3 provided in the cold water and hot water preparation system B, A are standard products which, in particular with regard to the maintenance of the individual Components of the cold water treatment system B or hot water treatment system A serve.
  • the reaction tank 4 of the hot water treatment system A and the cold water treatment system B has the task on the one hand to ensure contact and mixing between the drinking water to be treated and the optionally metered oxidizing agents (if a chemical treatment stage is provided), and on the other hand, the residence time for the expiration of Water treatment required chemical, chemical-physical or purely physical processes to ensure.
  • the reaction tank 4 thus takes on two tasks, namely on the one hand to provide a degassing, while on the other hand, the optionally introduced oxidizing agent is mixed as well as possible with the drinking water to be treated. In pure mixing operations but also in Ausgasungsvorêtn a computational residence time of 3 to 5 minutes in the reaction tank 4 is sufficient. Depending on the application, residence times of up to 20 minutes may be required for the course of chemical and / or chemical-physical processes.
  • the reaction tank 4 can be driven both in DC operation and in countercurrent operation. It is essential that there is a high separation of gaseous ingredients, if so provided and desired.
  • the deposition of the gaseous constituents in the reactor system R or reaction tank 4 is ensured by an adequately formed funnel in the reaction tank 4.
  • the inlet openings (third connections 4.3) are made tangential to the reaction tank 4 behind the cavitating device 9, so that a flow funnel is formed inside the reaction tank 4, which also has a positive influence on the degassing caused in the reaction tank 4, wherein in the center the flow funnel is formed reinforced blistering.
  • the residence time of the water in the reaction tank 4 is adjusted by the tank size; On the other hand, it would also be conceivable that by introducing appropriate "beds", which may be constructed, for example, of plastic or of mineral materials, the contact time is set or extended accordingly.
  • the reaction tank 4 has at the uppermost point a vent 6, so that the gas produced by the high pressure and cavitation bubbles in the reaction tank 4 can escape from the water to be treated. If a chemical treatment stage is provided, this vent 6 serves to allow the ozone-containing air introduced with the cavitator device 9 to escape again.
  • ozone compounds Since, for health reasons, ozone compounds must not remain in the treated drinking water, and furthermore, since the ozone-containing air discharged from the reaction tank 4 can not easily be released to the outside air, it is important that the ozone, which may be contained in the exhaust air , to destroy. This can be done by heating the exhaust air with an air heater or for example by filtering the exhaust air using a biofilter or activated carbon filter.
  • the oxidation state OX consists of the unit for metered addition of oxidant 9, 10, the reaction stage 4 and the plant parts 7, 19, which ensure sustainable destruction of the oxidizing agent, if necessary.
  • ozone can be advantageously used as the oxidizing agent, with the advantages of ozone being the high degree of aggressiveness and thus the high reaction rate.
  • a disadvantage is the attack on many materials, which has the consequence that more corrosion phenomena occur, but also the possible negative effects when ozone-containing water is drunk by people or comes into contact with them. Therefore, after treating the drinking water with ozone, it is necessary to ensure that ozone is no longer in the water.
  • the ozone addition should be for a pure disinfection at 0.5 mg ozone per liter of water.
  • concentrations of about 1 to 2 mg of ozone per milligram of dissolved carbon in the water may be required.
  • the ozone is generated by UV lamps or corresponding discharge lamps.
  • the metered addition of the oxidizing agent can be carried out via appropriate devices such as metering pumps, injectors, etc. In the solution according to the invention, however, the cavitating device 9 is used for this, since the advantages of the variable conditions, such as pressure and velocity conditions, up to cavitation should be used.
  • the amount of ozone addition depends on the raw water quality and the required amount of hot water.
  • the residual ozone destruction is ensured by means of an activated carbon filter. This is followed by ozone monitoring (ozone sensor 24) to ensure that no ozone enters the water heater.
  • ozone monitoring ozone sensor 24
  • the metered addition of ozone is regulated by law or an overdose can lead to unwanted metal oxidation.
  • a quantity-dependent, time-controlled or ozone-dependent control is conceivable.
  • the monitoring of the oxygen dissolved in the processed drinking water results in a possibility of minimizing the operating times.
  • the direct display and utilization of the dissolved oxygen content and the associated milieu of the survival space of the bacteria or Legionella is controlled in this way and deliberately kept poor.
  • the outgassing is the higher, the more temperature has taken from the circulation circuit of the hot water system water.
  • the temperature can also be lowered to about 5O 0 C, which has the advantage that at these temperatures, the risk of loss of carbonate hardness and operating costs are reduced.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments of the water treatment system 100 described with reference to FIGS. 1 to 5. Rather, any combinations of the individual components are conceivable with each other.
  • FIG. 6 Another embodiment of the invention is shown in FIG.
  • the water treatment system shown in FIG. 6 is distinguished, in principle, by a combined arrangement for treating the cold water, which is supplied for feeding into a hot water tank. circuit is used, and the hot water circulation circuit itself off.
  • the essential components of the system according to FIG. 6 are the hot water storage tank 10 ', which is connected to at least two circulation circuits II 1 , 12' and the cavitator device 14 '.
  • the first circulation circuit II 1 is designed as a hot water circuit.
  • the second circulation circuit 12 ' is designed as a cold water circuit. Both circuits II 1 , 12 'are connected to the hot water tank 10'.
  • first circulation circuit H 1 the flow of the hot water circuit with an upper portion of the hot water tank 10 ' is connected (first circulation circuit H 1 ).
  • first circulation circuit II 1 hot water
  • a first pump 25 ' in particular an FU-controlled (frequency converter-controlled) pump is arranged.
  • FU-controlled (frequency converter-controlled) pump is arranged in the flow and return of the pump 25 'each shut-off valves are provided.
  • the pump is followed by an ozone meter and a temperature sensor.
  • the first circulation circuit IT or the hot water circuit has a plurality of water extraction points 13 ', which are also connected to a temperature sensor 27'b.
  • the return line of the first circulation circuit 11 is connected to the lower area of the hot water storage tank 10 '.
  • the hot water tank 10 ' has a trained in conventional form thermal energy supply in the form of a heat exchanger 28' on.
  • the second circulation circuit 12 ' is designed as a cold water circuit and includes a branched line 30'a, which is connected to the cold water supply line 20' another water outlet 21 '. This is not a circulation circuit, but a stagnation line, which will be discussed in more detail below.
  • the second circulation circuit 12 ' ie the cold water circuit is also connected to the hot water tank 10', wherein a flow of the second circulation circuit 12 'with an upper portion of the memory 10' and a return of the second circulation circuit 12 'with a lower portion of the hot water tank 10' are connected.
  • Two pumps 18 ', 19 are provided both in the supply line and in the return line of the cold water circulation circuit 12'.
  • the cavitating device 14" is arranged in the cold water circulation circuit 12 '.
  • the second cold water Circulation circuit 12 ' forms a closed circuit together with the hot water tank 10'.
  • the two pumps 18 ', 19' are each associated with bypasses 30'b, 30'c, which can be connected via a shut-off element 31 '. Further shut-off valves 32 'are respectively arranged in front of and behind the two pumps 18', 19 '.
  • the two pumps 18 ', 19' are each associated with pressure sensors 27'c.
  • the hot water storage tank 10 ' has a degassing device 17', which is arranged in the upper region of the hot water storage tank 10 '.
  • the already mentioned branch line 30'a is connected to the cold water supply line 20 'of a water removal point 21' and indeed connected non-circulating.
  • the cold water supply line 20 ' has a purge line 22', which can be opened and closed by an automatically operable obturator 23 '.
  • the purge line 22 ' is connected to the drain 24' of the water outlet 21 '.
  • the automatically actuatable obturator 23 'can comprise, for example, a time-controlled solenoid valve which empties or purges the cold water supply line 20' at predetermined time intervals by opening and closing the purge line 22 '.
  • the drain for the purge line 22 ' can open into the siphon or odor trap of a sink or simply into the free flow of a shower or bath.
  • the cold water which flows into the hot water tank 10 'for hot water treatment, passes through the Kavitations awarenesssaku (BaIs Liquid System TM Legio) several times, until it comes to the exit from the hot water tank 10'. This sterilizes the water and removes nutrients.
  • the core of the treatment unit or of the sterilization system is the cavitation device 14 'or the cavitation reactor, which is also referred to as a nanothermic treatment unit.
  • the supplied cold water undergoes a directed cavitation, whereby the water cavitates and local extreme conditions prevail. see, ie temperatures up to 10.00O 0 C and pressure fluctuations up to 1000 bar.
  • the cavitator device 14 ' is also used to perform a simple and effective disinfection by metering ozone.
  • the treatment of the hot water circulation circuit 11 ' takes place in the same way, since the first circulating circuit 11' also flows into the hot water tank 10 '.
  • This has the advantages of having two problem areas in a common unit, i. the hot water tank 10 'and the Kavitator adopted 14' treated and effectively freed from Legionella and other biological stress.
  • the Legionellenprobleme in cold water associated with the warm-up at long stagnation times are reduced or eliminated by the timed purging, via the central control unit 33 '.
  • the temperatures are kept substantially smaller than 2O 0 C.
  • the advantages of the system according to the invention can be seen in, among other things, a safe function and control of the system.
  • the treatment works without chemical additives and without irradiation, whereby it can not be ruled out that additives may be added by the cavitator device 14 'in order to enhance the already strong disinfecting effect.
  • the process or the system are suitable for each pipe material.
  • the system is easy to install without major construction effort and enables easy operation.
  • the existing circulation pump can be omitted.
  • the inventive system also allows easy retrofitting of existing facilities and comes with a low operating temperature (55 ° C storage temperature). Due to the low operating costs and the high energy savings, since no more thermal treatment is required, the system works very efficiently.
  • the system also requires little service and maintenance, so that human resources can be saved. If necessary, a simple disinfection can be carried out by integrating an ozone connection.

Abstract

The invention relates to a water treatment plant (100) and a water treatment method which are particularly suitable for treating drinking water against legionellae. In order to be able to effectively reduce the number of legionellae in the drinking water as easily as possible and without using chemical additives, the water treatment plant (100) comprises a hot water treatment plant (A) that is arranged in a circulation circuit of a hot water system and is provided with a reactor system (R) encompassing a reaction tank (4), into which at least some of the water flowing in the circulation circuit is conducted, and a circulation system (Z). The circulation system (Z) is fitted with a cavitator device (9) to which at least some of the water is fed that is conducted into the reaction tank (4), said water being redirected into the reaction tank (4) after flowing through the cavitator device (9). The cavitator device (9) is designed to generate, in a regulated manner, gas cavitation in the water fed via the feed pipe system, while the reaction tank (4) is designed to degas the water fed from the cavitator device (9) via the return pipe system such that the water conducted through the reactor system (R) is then fed back to the circulation circuit of the hot water system as water that is low in oxygen and CO2.

Description

Wasseraufbereitunqssvstem Wasseraufbereitunqssvstem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasseraufbereitungssystem, insbesondere zur Legionellenbehandlung von Trinkwasser, wobei das Wasseraufbereitungssystem ein in einem Zirkulationskreislauf eines Warmwassersystems angeordnetes Warmwasserauf- bereitungssystem umfasst. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere zur Legionellenbehandlung von Warm- oder KaIt- wasser.The present invention relates to a water treatment system, in particular for Legionella treatment of drinking water, wherein the water treatment system comprises a disposed in a circulation circuit of a hot water system hot water treatment system. Furthermore, the invention relates to a process for the treatment of water, in particular for Legionella treatment of hot or cold water.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Aufbereiten von Trinkwasser bekannt. Hierbei kommen insbesondere die chemische Desinfektion und Entkeimung zum Einsatz. In diesem Zusammenhang spielt die Legionellen- behandlung eine wesentliche Rolle. Legionellen sind im Wasser lebende gramnegative, nicht sporenbildende Bakterien, die durch ein oder mehrere Flagellen beweglich sind. Da alle Legionellen als potentiell humanpathogen anzusehen sind, und da darüber hinaus erwärmtes Wasser optimale Bedingungen für die Vermehrung von Legionellen bilden, sind insbesondere bei Warmwassererzeugungs- und Warmwasserverteilungsanla- gen, Schwimmbädern etc. Maßnehmen zur Legionellenverminderung vorzusehen.Various devices and methods for treating drinking water are known from the prior art. In particular, chemical disinfection and sterilization are used. Legionella treatment plays an important role in this context. Legionella are aquatic Gram-negative non-sporulating bacteria that are motile by one or more flagella. Since all Legionella are considered to be potentially pathogenic to humans, and since, in addition, heated water forms optimal conditions for the propagation of Legionella, measures to reduce Legionella are to be provided in particular in hot water production and hot water distribution systems, swimming pools.
Für die Einrichtung und den Betrieb von Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen (nachfolgend auch einfach „Warmwassersystem" genannt) gilt das DVGW-Arbeitsblatt W 551 über die „Technischen Maßnahmen zur Verringerung des Legionellenwachstums" vom April 2004. Danach muss an der Schnittstelle zwischen dem Warmwassersystem und dem Warmwasserverbraucher, wie etwa der Dusche oder dem Leitungshahn, ständig eine Temperatur von mindestens 60 0C gehalten werden. Bei Warmwassersystemen mit einem Zirkulationskreislauf darf des weiteren die Warmwassertemperatur im System nicht um mehr als 5 0C gegenüber der Austrittstempera- tur absinken. Somit muss die Rücklauftemperatur der Zirkulation in den Warmwasserbereiter mindestens 55 0C betragen.For the installation and operation of drinking water heating and drinking water piping systems (hereinafter simply referred to as "hot water system"), the DVGW worksheet W 551 on the "technical measures to reduce legionella growth" from April 2004. Then, at the interface between the hot water system and the hot water consumer, such as the shower or the tap, a constant temperature of at least 60 0 C are kept. Furthermore, in hot water systems with a circulation circuit, the hot water temperature in the system must not fall by more than 5 ° C compared to the outlet temperature. Thus, the return temperature of the circulation in the water heater must be at least 55 0 C.
Obwohl derzeit noch kein Grenzwert für den Legionellengehalt im Trinkwasser festgelegt ist, sollte der Legionellengehalt nicht mehr als 100 KBE/ml betragen, um das In- fektionsrisiko möglichst zu minimieren. Allerdings gilt bereits bei einem Gehalt von 1 KBE/ml das Trinkwasser als kontaminiert. Demzufolge besteht ein Bedarf dahingehend, in Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen, insbesondere in Warmwassersystemen mit einem Zirkulationskreislauf eine optimale Maßnahme zur Legionellenverminderung vorzusehen.Although there is currently no limit to the level of Legionella in drinking water, the Legionella content should not exceed 100 CFU / ml in order to minimize the risk of infection. However, even with a salary of 1 CFU / ml contaminated the drinking water. Accordingly, there is a need to provide in drinking water heating and drinking water piping systems, especially in hot water systems with a circulation circulation an optimal measure for Legionellenverminderung.
Aus dem Stand der Technik sind als Maßnahmen zur Legionellenverminderung insbesondere die Ultrafiltration, die thermische Desinfektion, die chemische Desinfektion und die elektrochemische Desinfektion bekannt. Bei der Ultrafiltration kommen Module mit Ultrafiltrations-Membranen zum Einsatz, durch welche das zu behandelnde Trinkwasser hindurch läuft. Die Rückhalterate der verwendeten Membran beträgt üblicherweise etwa 0,02 μm, so dass sämtliche Partikel, die größer als 0,02 μm sind, dem zu behandelnden Wasser entzogen werden. Um eine Trennwirkung mit einem Ultrafiltrations- modul zu erreichen, wird der geradlinige Durchfluss des Leitungssystems hydraulisch oder elektromechanisch gesperrt und das Wasser durch die Wandung der Membranka- pillare nach außen geleitet. Das filtrierte Reinwasser wird über ein das Ultrafiltrationsmodul umgebende Hüllrohr aufgefangen und als absolut bakterienfreies und virenarmes Wasser durch einen Anschluss zum Versorgungssystem geleitet. Der Nachteil von Ultrafiltrationssystemen zur Wasseraufbereitung ist insbesondere darin zu sehen, dass solche Systeme anlageπtechnisch aufwendig sind, so dass nicht nur die Anfangsinvesti- tion sondern auch die laufenden Betriebskosten derartiger Systeme recht hoch sind. Ultrafiltrationssysteme eignen sich vor allem nur bedingt für ein nachträgliches Ausrüsten einer bereits bestehenden Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlage.From the prior art are known as measures for Legionellenverminderung particular ultrafiltration, thermal disinfection, chemical disinfection and electrochemical disinfection. Ultrafiltration uses modules with ultrafiltration membranes through which the drinking water to be treated passes. The retention rate of the membrane used is usually about 0.02 microns, so that all particles larger than 0.02 microns, are removed from the water to be treated. In order to achieve a separation effect with an ultrafiltration module, the rectilinear flow of the line system is hydraulically or electromechanically blocked and the water is passed through the wall of the membrane capillary to the outside. The filtered pure water is collected via a cladding tube surrounding the ultrafiltration module and passed through a connection to the supply system as absolutely bacteria-free and low-virus water. The disadvantage of ultrafiltration systems for water treatment is, in particular, the fact that such systems are complex in terms of installation, so that not only the initial investment but also the running operating costs of such systems are quite high. Above all, ultrafiltration systems are only of limited suitability for retrofitting an existing drinking water heating and drinking water pipeline system.
Bei der thermischen Desinfektion werden die im Trinkwasser enthaltenen Legionellen abgetötet, indem das Trinkwasser kurzzeitig auf über 700C erhitzt wird. Um allerdings eine sichere legionellenfreie Versorgung von Warmwasserverteilungssystemen gewährleisten zu können, ist es erforderlich, dass bei der thermischen Desinfektion das gesamte Leitungsnetz inklusive der Entnahmearmaturen für mindestens drei Minuten auf mehr als 700C aufgeheizt wird. Auch hier sind als Nachteil die anlagentechnischen Voraussetzungen zum Betrieb eines thermischen Desinfektionssystems zu nennen.In the thermal disinfection Legionella contained in drinking water are killed by the drinking water is briefly heated to about 70 0 C. However, in order to be able to guarantee a safe legionella-free supply of hot water distribution systems, it is necessary for the thermal disinfection to heat up the entire pipeline network, including the removal fittings, to more than 70 ° C. for at least three minutes. Here too, the plant technology requirements for operating a thermal disinfection system must be mentioned as a disadvantage.
Bei der chemischen Desinfektion werden die im Trinkwasser enthaltenen Legionellen durch Zugabe von Chemikalien abgetötet, wobei es sich bei diesen Chemikalien um trinkwasserkonforme Chemikalien handeln muss. Unter den gemäß deutscher Trink- wasserverordnung zugelassenen Desinfektionsmitteln wird hierzu häufig Chlordioxid eingesetzt. Im Gegensatz zur Chlorung und elektrochemischen Verfahren wird hierbei eine nachhaltige Desinfektion erreicht, da durch die nach der Trinkwasserverordnung erlaubten Zugaben von Chlordioxid der Biofilm in den Rohrleitungen nachweislich suk- zessiv abgebaut wird. Der Einsatz von Chlordioxid hat allerdings den Nachteil, dass dieses auch zu Korrosionen des Rohrleitungssystems führen kann. Des weiteren wird bei der chemischen Desinfektion die Wasserqualität erheblich gemindert; dies gilt insbesondere für solche Wasseraufbereitungsanlagen, bei denen eine Bakterien- bzw. Legionellenbehandlung nur durch Zugabe von Chemikalien erfolgt.In chemical disinfection, the Legionella contained in drinking water is killed by the addition of chemicals, these chemicals must be water-sensitive chemicals. Under the German drinking For this purpose, chlorine dioxide is frequently used as a disinfectant. In contrast to chlorination and electrochemical processes, a sustainable disinfection is achieved here, as the biofilm in the pipelines is demonstrably decomposed in the pipelines as permitted by the Drinking Water Ordinance. However, the use of chlorine dioxide has the disadvantage that this can also lead to corrosion of the piping system. Furthermore, the water quality is significantly reduced in the chemical disinfection; This applies in particular to those water treatment plants in which a bacterial or Legionella treatment takes place only by adding chemicals.
Bei der elektrochemischen Desinfektion wird die Oxidationskraft des Wassers durch Aufspaltung der Wassermoleküle mit Hilfe einer Elektrodiafragmalyse ausgenutzt. Bei diesem Verfahren ist insbesondere auf die pH-Neutralität zu achten, da ansonsten (wie auch bei der chemischen Desinfektion) gegebenenfalls Rohrkorrosionen im Trinkwas- sersystem entstehen können. Die elektrochemische Desinfektion ist in technischer Hinsicht allerdings derzeit noch nicht vollkommen ausgereift. Ferner sind Wasseraufbereitungsanlagen, mit denen auf der Grundlage einer elektrochemischen Desinfektion eine Bakterien- bzw. Legionellenbehandlung erfolgt, anlagentechnisch recht aufwendig und kostenintensiv.In electrochemical disinfection, the oxidizing power of the water is exploited by splitting the water molecules with the aid of electrodiafragm analysis. Particular attention must be paid to pH neutrality in this process, since otherwise (as in the case of chemical disinfection), pipe corrosion can possibly occur in the drinking water system. However, electrochemical disinfection is technically not yet fully developed. Furthermore, water treatment plants with which on the basis of electrochemical disinfection bacterial or Legionella treatment takes place, technically quite complex and expensive.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass die zuvor beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen zur Legionellenbehandlung von Trinkwasser oftmals nicht mehr ohne großen und kostenintensiven baulichen Aufwand bei einem bereits bestehenden Warmwassersystems nachhaltig durchgeführt werden, wenn die Berücksichtigung dieser Maßnahmen aufgrund von Planungs- und/oder Ausführungsfehlern anfänglich versäumt wurden, bzw. wenn es sich um ein älteres System handelt, so dass ein einwandfreier Betrieb einer solchen Anlage nicht gewährleistet werden kann. Auch sind die chemischen Behandlungsmethoden zum Teil problematisch, da durch die Zugabe von Chemikalien die Qualität des Trinkwassers erheblich .gemindert wird. Des weiteren ist die zulässige Menge an Chemikalien, die dem Trinkwasser beigemischt werden dürfen, durch nationale Richtlinien, Normen etc. beschränkt, so dass unter Umständen der Legionellenproblematik nicht im vollen Umfang Sorge getragen werden kann. Auf der Grundlage der geschilderten Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Wasseraufbereitung und insbesondere zur Legionellenbehandlung von Trinkwasser anzugeben, welches möglichst einfach und ohne Verwendung von chemikalischen Zusätzen in effekti- ver Weise eine Verringerung des Legionellenanteils im Trinkwasser ermöglicht. Insbesondere soll ein Wasseraufbereitungssystem (Vorrichtung und Verfahren) angegeben werden, welches sich auch ohne größeren baulichen Aufwand nachträglich bei einem bereits bestehenden Warm- und/oder Kaltwassersystem einsetzen lässt.In summary, it should be noted that the measures described above, known from the prior art for legionella treatment of drinking water are often no longer carried out without large and costly construction effort in an existing hot water system sustainable, if the consideration of these measures due to planning and / or Execution errors were initially missed, or if it is an older system, so that a proper operation of such a system can not be guaranteed. Also, the chemical treatment methods are sometimes problematic because the quality of the drinking water is considerably reduced by the addition of chemicals. Furthermore, the permitted amount of chemicals that may be added to the drinking water is limited by national guidelines, standards, etc., so that under certain circumstances, the Legionellenproblematik can not be fully taken care of. On the basis of the described problem, the present invention, the object of the invention is therefore to provide a device and a method for water treatment and in particular for Legionella treatment of drinking water, which as simple as possible and without the use of chemical additives in a manner effective reduction of Legionellenanteils in drinking water allows. In particular, a water treatment system (device and method) should be specified, which can also be used without major construction effort later in an existing hot and / or cold water system.
Im Hinblick auf das Wasseraufbereitungssystem wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und alternativ durch den Gegenstand des Anspruchs 17 gelöst. Im Hinblick auf das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 15 und alternativ durch den Gegenstand des Anspruchs 23 gelöst.With regard to the water treatment system, the object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 1 and alternatively by the subject matter of claim 17. With regard to the method, the object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 15 and alternatively by the subject matter of claim 23.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Vorrichtung mit einem Wasseraufbereitungssystem anzugeben, welches ein in einem Zirkulationskreislauf eines Warmwassersystems angeordnetes Warmwasseraufbereitungssystern umfasst, wobei dieses Warm- wasseraufbereitungssystem folgendes aufweist: ein Reaktorsystem mit einem Reakti- onstank, in den zumindest ein Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers geleitet wird; und ein Zirkulationssystem, welches ein mit dem Reaktionstank verbindbares Vorlaufleitungssystem, ein mit dem Reaktionstank verbundenes Rücklaufleitungssystem und eine zwischen dem Vorlauf- und Rücklaufleitungssystem angeordnete Kavi- tatoreinrichtung aufweist, wobei zumindest ein Teil des in den Reaktionstank geleiteten Wassers der Kavitatoreinrichtung über das Vorlaufleitungssystem zugeführt und nach dem Durchlauf durch die Kavitatoreinrichtung über das Rücklaufleitungssystem wieder dem Reaktionstank rückgeführt wird, wobei die Kavitatoreinrichtung des Warmwasser- aufbereitungssystems ausgelegt ist, in geregelter Weise in dem über das Vorlaufleitungssystem zugeführten Wasser eine Gaskavitation zu erzeugen, und wobei der Reak- tionstank des Warmwasseraufbereitungssystems ausgelegt ist, das über das Rücklaufleitungssystem von der Kavitatoreinrichtung rückgeführte Wasser zu entgasen, so dass der durch das Reaktorsystem geleitete zumindest eine Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers insbesondere als Sauerstoff- und CO2-armes Wasser anschließend dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems wieder zugeführt wird. Die Erfindung beruht ferner auf dem Gedanken, ein Verfahren anzugeben, bei dem zunächst in dem zu behandelnden Wasser in geregelter Weise eine gezielte Gaskavitation erzeugt und anschließend die in dem zu behandelnden Wasser gelösten gasförmigen Komponenten abgetrennt werden.The invention is based on the idea of providing a device with a water treatment system comprising a hot water treatment system arranged in a circulation circuit of a hot water system, said water treatment system comprising: a reactor system having a reaction tank into which at least a portion of the circulating fluid flows Water is passed; and a circulation system comprising a supply line system connectable to the reaction tank, a return line system connected to the reaction tank, and a cavitating device disposed between the supply and return line systems, wherein at least a portion of the water fed into the reaction tank is supplied to the cavitating device via the supply line system the passage through the Kavitatoreinrichtung is returned via the return line system back to the reaction tank, wherein the Kavitatoreinrichtung the hot water treatment system is designed to produce in a controlled manner in the water supplied via the feed pipe system gas cavitation, and wherein the reaction tank of the hot water treatment system is designed to degas the recirculated water via the return line system from the Kavitatoreinrichtung so that the guided through the reactor system at least a part of the circulating in the circulation running water flowing in particular as oxygen and low-CO 2 water then the circulation circuit of the hot water system is supplied again. The invention is further based on the idea of specifying a method in which a controlled gas cavitation is first of all generated in the water to be treated in a regulated manner and subsequently the gaseous components dissolved in the water to be treated are separated off.
Die erfindungsgemäße Lösung weist eine ganze Reihe wesentlicher Vorteile gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten und vorstehend beschriebenen Maßnahmen zur Legionellenbehandlung von Trinkwasser auf. Der Kern der Erfindung liegt darin, in dem zu behandelnden Trinkwasser ein Milieu von Sauerstoffarmut und CCVReduzie- rung einzustellen, um in einer möglichst effektiven aber dennoch leicht zu realisierenden Weise ein besonders nährstoffarmes kohlenwasserstofffreies Wasser herzustellen, was keine Nahrung für Amöben bzw. im Wasser eingelagerte Legionellen mehr darstellt. Demnach wird erfindungsgemäß das zu behandelnde Trinkwasser derart behandelt (entgast), dass im Trinkwasser die Lebensbedingungen für Bakterien bzw. Legio- nellen drastisch verschlechtert werden. Es handelt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung also um eine Maßnahme, mit welcher insbesondere ohne Einsatz von Chemikalien der Bakterien- und Legionellenbestand im Trinkwasser auf einem gesundheitlich unbedenklichen Wert gehalten werden kann.The solution according to the invention has a number of significant advantages over the known from the prior art and measures described above for Legionella treatment of drinking water. The essence of the invention is to set an environment of oxygen depletion and CCV reduction in the drinking water to be treated, in order to produce a nutrient-poor, hydrocarbon-free water in the most effective but nevertheless easy to implement manner, which does not provide food for amoebae or stored in the water Legionella represents more. According to the invention, the drinking water to be treated is treated (degassed) in such a way that in drinking water the living conditions for bacteria or legionella are drastically worsened. Thus, the solution according to the invention is a measure with which, especially without the use of chemicals, the bacterial and Legionella population in drinking water can be kept at a level that is harmless to health.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Kavitatoreinrichtung" ist allgemein eine strömungstechnisch entsprechend konstruierte Anlage zu verstehen, bei welcher sehr hohe Querbeschleunigungen in dem durch die Kavitatoreinrichtung geleiteten und zu behandelnden Wasser auftreten. Diese Querbeschleunigungen haben auf das strömende Medium diverse Auswirkungen, wie zum Beispiel das Auftreten extremer Schwerkräfte und Verwirbelungen. Durch die in der Kavitatoreinrichtung bewirkte Umwandlung der Druckenergie in Geschwindigkeitsenergie können Unterschiede von bis zu 10 bar erzeugt werden. Bei den herrschenden beliebig einstellbaren Druckverhältnissen in der Kavitatoreinrichtung kann somit in dem strömenden Medium (d.h. in dem zu reinigenden Trinkwasser) gezielt Gaskavitationen hervorgerufen werden.As used herein, the term "cavitator means" is generally understood to mean a fluidically designed rig in which very high lateral accelerations occur in the water passed through and to be treated by the cavitator means.These lateral accelerations have various effects on the flowing medium, such as occurrence By the conversion of the pressure energy into speed energy effected in the Kavitatoreinrichtung differences of up to 10 bar can be produced.At the prevailing arbitrarily adjustable pressure conditions in the Kavitatoreinrichtung can thus in the flowing medium (ie in the drinking water to be cleaned) targeted Gas cavitations are caused.
Bei der Gaskavitation werden durch Druckschwankungen Hohlräume in dem Fluid erzeugt, die mit den in dem Fluid gelösten gasförmigen Komponenten gefüllt sind. Durch die in der Kavitatoreinrichtung künstlich erzeugte Kavität in dem zu reinigenden Trinkwasser besteht somit die Möglichkeit, die in dem Trinkwasser üblicherweise gelösten gasförmigen Komponenten aus dem Trinkwasser abzuspalten. Das physikalische Ent- fernen der abgespalteten gasförmigen Komponenten aus der zu behandelnden Flüssigkeit erfolgt anschließend im Reaktorsystem bzw. im Reaktionstank des Reaktorsystems, dem das in der Kavitatoreinrichtuπg behandelte Wasser über das Rücklaufleitungssystem zugeführt wird.In gas cavitation, pressure fluctuations create voids in the fluid which are filled with the gaseous components dissolved in the fluid. Due to the cavity artificially generated in the Kavitatoreinrichtung in the drinking water to be purified thus there is the possibility to split off the gaseous components usually dissolved in the drinking water from the drinking water. The physical development remote from the gaseous components split off from the liquid to be treated is then carried out in the reactor system or in the reaction tank of the reactor system to which the treated in the Kavitatoreinrichtuπg water is supplied via the return line system.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser handelt es sich um eine besonders effektive aber dennoch leicht zu realisierende Maßnahme, um Bakterien etc. aus Trinkwasser zu beseitigen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der das Verfahren zur Trinkwasseraufbereitung durchgeführt wird, handelt es sich um eine anlagentechnische Realisierung, wobei die hierfür erforderlichen Komponenten sich insbesondere auch dadurch auszeichnen, dass diese in einem Zirkulationskreislauf eines Warmwassersystems bei Bedarf nachträglich eingebaut werden können, ohne dass hierfür besondere bauliche Maßnahmen erforderlich sind.The inventive method for the treatment of drinking water is a particularly effective, yet easy to implement measure to eliminate bacteria, etc. from drinking water. In the apparatus according to the invention, with which the process for drinking water treatment is carried out, it is a plant-technical realization, the components required for this purpose are characterized in particular by the fact that they can be retrofitted in a circulation circuit of a hot water system as needed, without this special structural measures are required.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen hinsichtlich des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 14 und hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens im abhängigen Anspruch 16 angegeben.Advantageous developments with regard to the water treatment system according to the invention are given in the dependent claims 2 to 14 and with regard to the method according to the invention in the dependent claim 16.
So ist in einer besonders bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Wasserauf- bereitungssystems vorgesehen, dass dieses zusätzlich zu dem Warmwasseraufberei- tungssystem des weiteren ein in einem Kaltwasserzulauf des Warmwassersystems angeordnetes Kaltwasseraufbereitungssystem umfasst. Dieses Kaltwasseraufbereitungs- system weist dabei ein Reaktorsystem mit einem Reaktionstank, in den zumindest ein Teil des dem Warmwassersystem über den Kaltwasserzulauf zugeführten Kaltwassers geleitet wird, und ein Zirkulationssystem auf, welches ein mit dem Reaktionstank verbindbares Vorlaufleitungssystem, ein mit dem Reaktionstank verbundenes Rücklaufleitungssystem sowie eine zwischen dem Vorlauf- und Rücklaufleitungssystem angeordnete Kavitatoreinrichtung aufweist, wobei zumindest ein Teil des in den Reaktionstank geleiteten Wassers der Kavitatoreinrichtung über das Vorlaufleitungssystem zugeführt und nach dem Durchlauf durch die Kavitatoreinrichtung über das Rücklaufleitungssystem wieder zum Reaktionstank rückgeführt wird. In vorteilhafter Weise ist dabei das Reaktor- und Zirkulationssystem des Kaltwasseraufbereitungssystems in funktioneller Hinsicht gleich zu dem Reaktor- bzw. Zirkulationssystems des Warmwasseraufberei- tungssystems ausgeführt. Demnach ist bei dieser bevorzugten Realisierung die Kavita- toreinrichtung des Kaltwasseraufbereitungssystems ausgelegt, dass sie in geregelter Weise in dem über das Vorlaufleitungssystem zugeführten Kaltwasser eine Gaskavitation erzeugen kann. Ferner ist der Reaktionstank des Kaltwasseraufbereitungssystems ausgelegt, das über das Rücklaufleitungssystem von der Kavitatoreinrichtung rückgeführte Wasser zu entgasen, so dass der durch das Reaktorsystem geleitete zumindest eine Teil des Wassers über den Kaltwasserzulauf dem Warmwassersystem als insbesondere Sauerstoff- und CO2-armes Kaltwasser zugeführt wird.Thus, in a particularly preferred embodiment of the water treatment system according to the invention, it is provided that, in addition to the hot water treatment system, it further comprises a cold water treatment system arranged in a cold water inlet of the hot water system. This cold water treatment system in this case has a reactor system with a reaction tank into which at least a portion of the hot water system via the cold water inlet cold water is fed, and a circulation system, which can be connected to the reaction tank feed line system, connected to the reaction tank return line system and an intermediate the cavitating device arranged at the supply and return line system, wherein at least part of the water fed into the reaction tank is fed to the cavitating device via the supply line system and returned to the reaction tank after passing through the cavitating device via the return line system. In an advantageous manner, the reactor and circulation system of the cold water treatment system is functionally identical to the reactor or circulation system of the hot water treatment system. Accordingly, in this preferred embodiment, the Kavita- gate device of the cold water treatment system is designed so that they are regulated Way in the supplied via the supply line system cold water can generate a gas cavitation. Furthermore, the reaction tank of the cold water treatment system is designed to degas the returned via the return line system of Kavitatoreinrichtung water so that the passed through the reactor system at least a portion of the water through the cold water inlet to the hot water system is supplied as in particular oxygen and low-CO 2 cold water.
Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems, welche neben dem Warmwasseraufbereitungs- System des weiteren auch ein Kaltwasseraufbereitungssystem umfasst, findet demnach über das Kaltwasseraufbereitungssystem eine Behandlung des Kaltwasserzulaufes für die Warmwasserbereitung und über das Warmwasseraufbereitungssystem eine Behandlung des Warmwassers im Zirkulationswasserkreis des Warmwassersystems statt. Mit diesen beiden Behandlungsstufen kann in einer besonders effektiven Weise der Bakterien- und insbesondere Legionellenanteil in dem von dem Warmwasser- bzw. Kaltwassersystem abgegebenen Trinkwasser beseitigt werden.In the above-described preferred further development of the water treatment system according to the invention, which also includes a cold water treatment system in addition to the hot water treatment system, therefore, a treatment of the hot water in the circulation water circuit of the hot water system takes place via the cold water treatment system treatment of the cold water inlet for hot water preparation and the hot water treatment system. With these two treatment stages, the bacterial and especially Legionella component in the drinking water discharged from the hot water or cold water system can be eliminated in a particularly effective manner.
In vorteilhafter Weise ist im Hinblick auf die Kavitationseinrichtung des Warmwasser- aufbereitungssystems und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems - wenn das Was- seraufbereitungssystem zusätzlich zum Warmwasseraufbereitungssystem auch mit einem Kaltwasseraufbereitungssystem ausgerüstet ist - vorgesehen, dass die Kavitationseinrichtung dahingehend ausgelegt ist, dass die Gaskavitation im Zentrum des Strömungsquerschnittes des über das entsprechende Vorlaufleitungssystem zugeführten Wassers erzeugt wird. Es handelt sich hierbei um eine vorteilhafte Weiterentwick- lung der Kavitationseinrichtung, mit der die Strömung in der entsprechenden Kavitatoreinrichtung bzw. im Ablauf der Kavitatoreinrichtung speziell ausgebildet wird, so dass der Bereich der Kavitation im Zentrum des Strömungsquerschnittes verbleibt, um somit keine erhöhten mechanischen Beanspruchungen auf die begrenzenden Oberflächen, wie etwa die Innenwand der Kavitatoreinrichtung, die Rohrinnenwände etc., hervorzu- rufen. Geeignete Maßnahmen, um die Gaskavitation im Zentrum des Strömungsquerschnittes zu halten, sind aus der Strömungsmechanik bekannt und werden hierin nicht näher beschrieben.With regard to the cavitating device of the hot water treatment system and / or the cold water treatment system, it is advantageously provided that the water treatment system is equipped with a cold water treatment system in addition to the hot water treatment system that the cavitation device is designed such that the gas cavitation is in the center of the flow cross section of the supplied via the corresponding supply line system water is generated. This is an advantageous further development of the cavitation device with which the flow in the corresponding cavitator device or in the outlet of the cavitator device is specially designed, so that the region of cavitation remains in the center of the flow cross section, thus avoiding increased mechanical stresses the limiting surfaces, such as the inner wall of Kavitatoreinrichtung, the pipe inner walls, etc., call out. Suitable measures to keep the gas cavitation in the center of the flow cross-section are known from fluid mechanics and will not be described further here.
Des weiteren ist vorzugsweise die Kavitatoreinrichtung des Warmwasseraufbereitungs- Systems und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems, wenn das Wasseraufberei- tungssystem mit einem Kaltwasseraufbereitungssystem ausgerüstet ist, ausgelegt, in dem über das entsprechende Vorlaufleitungssystem zugeführten Wasser Druckschwankungen vorzugsweise zwischen 0,9 bis 6 bar (absolut) zu erzeugen. Es handelt sich hierbei insbesondere um eine Kavitatoreinrichtung, mit der nahezu beliebige Druckver- hältnisse und damit im Zusammenhang stehende Geschwindigkeitsverhältnisse in dem durch die Kavitatoreinrichtung strömenden Fluid eingestellt werden können. Somit ist es möglich, insbesondere die physikalischen Gleichgewichtsverhältnisse (aber auch die Löslichkeiten von bestimmten Stoffen) in dem zu reinigenden Trinkwasser entsprechend geregelt zu beeinflussen. Der genannte Druckbereich zwischen 0,9 bis 6 bar ist ein bevorzugter Druckbereich; selbstverständlich sind auch Druckschwankungen denkbar, wie etwa zwischen 0,5 bis 10 bar (absolut).Furthermore, the cavitating device of the hot water treatment system and / or of the cold water treatment system is preferably when the water treatment takes place. tion system is equipped with a cold water treatment system, designed to generate in the over the corresponding supply line system water pressure fluctuations preferably between 0.9 to 6 bar (absolute). This is in particular a cavitator device with which almost any pressure conditions and associated speed ratios can be set in the fluid flowing through the cavitator device. Thus, it is possible, in particular, to influence the physical equilibrium ratios (but also the solubilities of certain substances) in the drinking water to be purified. Said pressure range between 0.9 to 6 bar is a preferred pressure range; Of course, pressure fluctuations are conceivable, such as between 0.5 to 10 bar (absolute).
Im Hinblick auf das Zirkulationssystem des Warmwasseraufbereitungssystems bzw. des Kaltwasseraufbereitungssystems, wenn das Wasseraufbereitungssystem mit solch ei- nem System ausgerüstet ist, ist in einer bevorzugten Realisierung vorgesehen, dass das Zirkulationssystem eine erste ansteuerbare Pumpe im entsprechenden Vorlaufleitungssystem und vorzugsweise (aber nicht in gezwungener Weise) ebenfalls eine zweite ansteuerbare Pumpe im Rücklaufleitungssystem aufweist. Bei der ersten Pumpe handelt es sich in vorteilhafter Weise um eine druckgesteuerte Pumpe, wobei diese dazu dient, das zu behandelnde Trinkwasser aus dem Reaktorsystem der Kavitatoreinrichtung zuzuführen. Die zweite (optional) vorgesehene Pumpe im Rücklaufleitungssystem dient dazu, die dem Reaktorsystem (bzw. dem Reaktionstank) zugeführte Wassermenge und die beim Zulauf bewirkte Zirkulation genau einzustellen. Die zweite Pumpe übernimmt somit die Funktion einer Zirkulationspumpe und ist in vorteilhafter Weise frequenzgesteuert.With regard to the circulation system of the hot water treatment system or the cold water treatment system, if the water treatment system is equipped with such a system, it is provided in a preferred realization that the circulation system has a first controllable pump in the corresponding supply line system and preferably (but not necessarily) also has a second controllable pump in the return line system. The first pump is advantageously a pressure-controlled pump, this serving to supply the drinking water to be treated from the reactor system of Kavitatoreinrichtung. The second (optional) provided pump in the return line system is used to accurately adjust the amount of water supplied to the reactor system (or the reaction tank) and the circulation caused during the feed. The second pump thus assumes the function of a circulation pump and is frequency-controlled in an advantageous manner.
Vorzugsweise weist der Reaktionstank des Warmwasseraufbereitungssystems einen mit dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems verbindbaren ersten Anschluss, um zumindest einen Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers dem Reaktions- tank zuzuführen, einen mit dem Vorlaufleitungssystem des Zirkulationssystems verbindbaren zweiten Anschluss, um der Kavitatoreinrichtung des Warmwasseraufbereitungssystems das in den Reaktionstank geleitete Wasser zuzuführen, zumindest einen mit dem Rücklaufleitungssystem des Zirkulationssystems verbindbaren dritten Anschluss, um das durch die Kavitatoreinrichtung des Warmwasseraufbereitungssystems geleitete Wasser wieder dem Reaktionstank zuzuführen, und einen mit dem Zirkulati- onskreislauf des Warmwassersystems verbindbaren vierten Anschluss auf, um das insbesondere Sauerstoff- und CO2-arme Wasser dem Zirkulationskreislauf wieder zuzuführen.Preferably, the reaction tank of the hot water treatment system has a first connection connectable to the circulation circuit of the hot water system to supply at least a portion of the water flowing in the circulation circuit to the reaction tank, a second connection connectable to the supply line system of the circulation system, to the cavitating device of the hot water treatment system into the reaction tank supplied water, at least one connectable to the return line system of the circulation system third port to supply the guided through the Kavitatoreinrichtung the hot water treatment system water back to the reaction tank, and one with the circulating onskreislauf the hot water system connectable fourth port to supply the particular oxygen and low-CO 2 water to the circulation circuit again.
In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, dass in einem Fall, wenn das Wasseraufbereitungssystem neben dem Warmwasseraufbereitungssystem auch mit dem Kaltwasser- aufbereitungssystem ausgerüstet ist, der Reaktionstank des Kaltwasseraufbereitungs- systems einen mit dem Kaltwasserzulauf verbindbaren ersten Anschluss, um zumindest einen Teil des dem Warmwassersystem zuzuführenden Kaltwassers dem Reaktionstank zuzuführen, einen mit dem Vorlaufleitungssystem des Zirkulationssystems verbindbaren zweiten Anschluss, um der Kavitatoreinrichtung des Kaltwasseraufbereitungssys- tems das in den Reaktionstank geleitete Kaltwasser zuzuführen, zumindest einen mit dem Rücklaufleitungssystem des Zirkulationssystem verbindbaren dritten Anschluss, um das durch die Kavitatoreinrichtung des Kaltwasseraufbereitungssystems geleitete Wasser wieder dem Reaktionstank zuzuführen, und einen mit dem Kaltwasserzulauf verbindbaren vierten Anschluss aufweist, um über den Kaltwasserzulauf das insbesondere Sauerstoff- und CO2-arme Wasser dem Warmwassersystem zuzuführen.Similarly, in a case where the water treatment system is equipped with the cold water treatment system in addition to the hot water treatment system, the reaction tank of the cold water treatment system has a first port connectable to the cold water supply to at least a part of the cold water to be supplied to the hot water system supplying to the reaction tank a second port connectable to the flow line system of the circulation system to supply the cavitating device of the cold water treatment system the cold water directed into the reaction tank, at least one third port connectable to the recirculation system of the circulation system around the water passed through the cavitating device of the cold water treatment system supply the reaction tank, and having a connectable to the cold water inlet fourth port to the cold water inlet in particular oxygen - and low-CO 2 water to supply the hot water system.
Ein derartiger Reaktionstank, der gemäß den beiden zuletzt genannten bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems für das Warmwasseraufbereitungssystem bzw. Kaltwasseraufbereitungssystem zum Einsatz kommt, ist dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt und erlaubt konstruktionsbedingt eine hohe Abscheidungsrate von gasförmigen Inhaltsstoffen des zu behandelnden Wassers, wenn dies erwünscht ist. Der Reaktionstank kann dabei sowohl im Gleichstrombetrieb als auch im Gegenstrombetrieb gefahren werden, um somit die Verweilzeit des im Reaktionstank eingeführten Wassers entsprechend einzustellen. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der zumindest eine dritte Anschluss, der dazu dient, das durch die Kavitatoreinrichtung des Warm- bzw. Kaltwasseraufbereitungssystems geleitete Wasser wieder dem entsprechenden Reaktionstank zuzuführen, tangen- tial in den Reaktionstank einmündet, um somit im Reaktionstank eine kreisförmige Wirbelströmung zu erzeugen, wobei sich in der Wirbelmitte die abgeschiedenen Gaskomponenten ansammeln.Such a reaction tank, which is used according to the two last-mentioned preferred embodiments of the water treatment system according to the invention for the hot water treatment system or cold water treatment system is known in principle from the prior art and allowed by design a high deposition rate of gaseous ingredients of the water to be treated, if this is desired. The reaction tank can be operated both in DC operation and in countercurrent operation, so as to adjust the residence time of the introduced water in the reaction tank accordingly. Preferably, it is provided that the at least one third connection, which serves to feed the water passed through the cavitating device of the hot or cold water treatment system back to the corresponding reaction tank, tangen- tial in the reaction tank opens, thus in the reaction tank to a circular vortex flow generate, wherein accumulate the deposited gas components in the middle of the vortex.
Um im Reaktionstank das aus dem behandelten Wasser abgetrennte Gas auffangen zu können, weist dieser in bevorzugter Weise im Kopfbereich eine trichterförmige Gasauf- fangeinrichtung auf, welche mit einem fünften Anschluss verbunden ist, um die im Reaktionstank aus dem Wasser abgeschiedenen Gase aufzufangen und entsprechend abzuführen.In order to be able to catch the gas separated from the treated water in the reaction tank, the latter preferably has a funnel-shaped gas inlet in the head area. catching device, which is connected to a fifth port to catch the deposited in the reaction tank from the water gases and discharge accordingly.
Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Lösung betreffen Maßnahmen, mit denen über eine rein mechanische Behandlung des Trinkwassers das Bakterien- und insbesondere Legionellenwachstum im Trinkwasser vermindert werden kann. Mit den beschriebenen mechanischen Bearbeitungsstufen, und insbesondere mit der in der Kavitatoreinrichtung bewirkten Entspannung und Kavitation im zu behandelnden Wasser kann eine effektive Entgasung und Kohlenwasserstoffreduzierung bewirkt werden. Des weiteren führen auch die mit der Kavitatoreinrichtung hervorgerufbaren erhöhten Oberflächenspannungen in dem zu behandelnden Trinkwasser dazu, dass sich im Leitungssystem keine Biofilme mehr aufbauen können, und dass ein Abbau vorhandener Biofilme bewirkt werden kann.The preferred developments of the solution according to the invention described above relate to measures with which the bacterial and in particular Legionella growth in the drinking water can be reduced via a purely mechanical treatment of the drinking water. With the described mechanical processing stages, and in particular with the relaxation and cavitation in the cavitating device in the water to be treated, an effective degassing and hydrocarbon reduction can be effected. Furthermore, the increased surface tensions in the drinking water to be treated caused by the cavitator device also mean that biofilms can no longer build up in the piping system, and degradation of existing biofilms can be effected.
Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung des vorstehend beschriebenen Wasseraufbereitungssystems, welches rein mechanische Behandlungsstufen aufweist, ist vorgesehen, zusätzlich zu diesen mechanischen Behandlungsstufen auch chemische Behandlungsstufen einzusetzen. Denkbar wäre dabei, dass das Zirkulationssystem des Warm- wasseraufbereitungssystems und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems, wenn das erfindungsgemäße Wasseraufbereitungssystem mit einem solchen Kaltwasseraufberei- tungssystem ausgerüstet ist, ferner eine Oxidationsstufe mit einer Zudosiereinrichtung zum geregelten Zudosieren eines Oxidationsmittels in das im Zirkulationssystem fließenden Wassers aufweist. Bei dieser bevorzugten Weiterentwicklung werden also me- chanische und chemische Behandlungsstufen miteinander kombiniert, so dass bei der mechanischen Behandlung zunächst die Lebensgrundlage der Bakterien bzw. Legionellen im behandelten Wasser ohne Einsatz von Chemikalien etc. drastisch verschlechtert wird, und wobei in der nachgeschalteten oder gleichzeitig ablaufenden chemischen Behandlung die im Trinkwasser noch vorhandenen Bakterien bzw. Legionellen durch geregeltes Beimischen eines Oxidationsmittels abgetötet werden.In a preferred further development of the water treatment system described above, which has purely mechanical treatment stages, it is provided to use chemical treatment stages in addition to these mechanical treatment stages. It would be conceivable that the circulation system of the hot water treatment system and / or the cold water treatment system, when the water treatment system according to the invention is equipped with such a cold water treatment system, further comprising an oxidation stage with a metering device for the controlled metered addition of an oxidant in the water flowing in the circulation system. In this preferred development, therefore, mechanical and chemical treatment stages are combined with one another, so that initially the livelihood of the bacteria or Legionella in the treated water is drastically impaired in the mechanical treatment without the use of chemicals etc., and in the downstream or simultaneously occurring chemical treatment, the remaining bacteria in the drinking water or Legionella be killed by controlled admixing of an oxidizing agent.
Bei der chemischen Behandlung, die vorzugsweise in Kombination mit der vorstehend beschrieben mechanischen Behandlung verwendet wird, ist besonders bevorzugt, dass die Kavitatoreinrichtung des Warmwasseraufbereitungssystems bzw. Kaltwasseraufbe- reitungssystems die Funktion der Zudosiereinrichtung der Oxidationsstufe zum geregel- ten Beimischen des Oxidationsmittels in das im Zirkulationssystem fließenden Wassers übernimmt. Dabei ist die Kavitatoreinrichtung dahingehend ausgebildet, dass diese neben der reinen Erzeugung der Gaskavitation in dem zu behandelnden Wasser auch bei der Zumischung bzw. Zudosierung von Oxidationsmitteln zur Anwendung kommt. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, für die Zudosierung andere Geräte, wie etwa Dosierpumpen, Injektoren etc. zu verwenden.In the chemical treatment, which is preferably used in combination with the mechanical treatment described above, it is particularly preferred that the cavitator device of the hot water treatment system or the cold water treatment system be used to regulate the function of the oxidation state metering device. Admixing the oxidizing agent in the flowing water in the circulation system takes over. In this case, the Kavitatoreinrichtung is designed so that it comes in addition to the pure generation of gas cavitation in the water to be treated in the admixture or addition of oxidants used. Of course, it would also be conceivable to use other devices, such as metering pumps, injectors, etc. for metering.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung der zuletzt genannten Ausführungsformen, bei welcher im Wasseraufbereitungssystem neben der mechanischen Behandlungsstufe auf eine Oxidationsstufe zum Einsatz kommt, ist vorgesehen, dass als Oxidationsmittel Ozon eingesetzt wird, wobei das Reaktorsystem des Warmwasseraufbereitungssystems bzw. Kaltwasseraufbereitungssystems ferner eine Ozonvernichtungseinrichtung aufweist, durch welche die im Reaktionstank abgeschiedenen gasförmigen Komponenten geführt werden, um das ursprünglich zugeführte und anschließend wieder abgespaltete Ozon in unschädliche bzw. gesundheitlich unbedenkliche Sauerstoffmoleküle aufzuspalten.In a preferred further development of the last-mentioned embodiments, in which an oxidation stage is used in addition to the mechanical treatment stage in the water treatment system, it is provided that ozone is used as the oxidizing agent, wherein the reactor system of the hot water treatment system or cold water treatment system further comprises an ozone destruction device, through which the in the reaction tank separated gaseous components are performed in order to split the originally supplied and then split off again ozone into innocuous or harmless oxygen molecules.
Des weiteren wäre es denkbar, dass das Warm- bzw. Kaltwasseraufbereitungssystem ferner eine Ozon-Überwachungseinrichtung aufweist, um den Ozongehalt in dem von dem Reaktorsystem abgegebenen Wasser zu ermitteln.Furthermore, it would be conceivable that the hot or cold water treatment system further comprises an ozone monitoring device to determine the ozone content in the water discharged from the reactor system.
Im Hinblick auf das Verfahren ist in einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung vorgesehen, dass bei diesem zeitgleich mit dem Erzeugen der Gaskavitation in dem zu behandelnden Wasser ein Oxidationsmittel in das zu behandelnde Wasser beigemischt wird, welches mit dem Abtrennen der gasförmigen Komponenten anschließend wieder aus dem Wasser entfernt wird.With regard to the method, it is provided in a particularly preferred further development that an oxidizing agent is added to the water to be treated at the same time as the gas cavitation is generated in the water to be treated, which then removes again from the water with the separation of the gaseous components becomes.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein Wasseraufbereitungssystem mit einem Warmwasserspeicher und wenigstens zwei Zirkulationskreisläufen of- fenbart und beansprucht, die jeweils mit dem Warmwasserspeicher verbunden sind, von denen ein erster Zirkulationskreislauf eine oder mehrere Wasserentnahmestellen und ein zweiter Zirkulationskreislauf wenigstens eine Kavitatoreinrichtung aufweist, wobei der zweite Zirkulationskreislauf im Vorlauf der Kavitatoreinrichtung mit einer Kaltwasserzufuhr verbunden ist. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Warmwasserspeicher aufgrund seines großen Volumens nicht nur als Volumenspeicher für Spitzenlastdeckung verwendet wird, sondern auch als Reaktionsbehälter dient. Dazu sind beide Zirkulationskreisläufe mit dem Warmwasserspeicher verbunden, wobei der zweite Zirkulationskreislauf we- nigstens eine Kavitatoreinrichtung aufweist und im Vorlauf der Kavitatoreinrichtung mit der Kaltwasserzufuhr verbunden ist. Das bedeutet, dass die Erfindung vorteilhafterweise sowohl das Kaltwasser, welches vor der Nutzung erwärmt wird und dann dem Verbraucher zufließt, als auch das Zirkulationswasser durch die Kavitationseinrichtung behandelt werden. Insgesamt wird mit der Erfindung eine hervorragende hydrothermi- sehe Legionellenbehandlung erreicht, die als Ersatz für die konventionelle Legionellenbehandlung einsetzbar ist, bei der eine Erhitzung des Warmwasserspeichers auf 700C mehrmals am Tag oder mehrmals pro Woche je nach Anforderung durchgeführt wird. Bei der erfindungsgemäßen hydrothermischen Legionellenbehandlung wird die Energie nicht durch Wärme von Außen in das System eingebracht, sondern durch die Kavitato- reinrichtung, in welcher das zugeführte Kaltwasser eine gezielte bzw. gerichtete Kavitation durchläuft. Dabei kavitiert das Wasser, wodurch lokal extrem hohe Temperaturen und Druckschwankungen (Temperaturen bis 10.0000C, Druckschwankungen bis 1000 bar) herrschen, so dass Legionellenbakterien zerstört werden. Zu dieser rein mechanischen Aufbereitungsstufe wird ergänzend eine Entgasung, beispielsweise im Warm- wasserspeicher durchgeführt, der dazu eine Entgasungseinrichtung aufweisen kann. Durch die Entgasung verändern sich die Wasserkluster, so dass das Wasser nährstoffarm wird und die Legionellen mangels Nahrung in den Totleitungen absterben. Hinzukommt, dass durch den enormen Energieeintrag auch die Molekularstruktur des Wassers verändert wird, was zu einer erhöhten Kapillarwirkung führt und vorhandene Bio- filme ausspült und zerstört. Durch den hohen punktuellen Energiedirekteintrag ins Wasser werden auch die bakteriellen Zellwände (Zellmembrane der Mikroorganismen) zerrissen, so dass die im Wasser befindlichen Keime reduziert werden. Die veränderte Kapillarwirkung bewirkt, dass das Wasser tiefer in die Verkrustungen an den Leitungswänden eindringen kann und den Biofilm ausspült.According to an independent aspect of the invention, there is disclosed and claimed a water treatment system having a hot water storage and at least two circulation circuits respectively connected to the hot water storage, of which a first circulation circuit has one or more water withdrawal points and a second circulation circulation at least one cavitation device second circulation circuit is connected in the flow of Kavitatoreinrichtung with a cold water supply. An advantage of the invention is that the hot water tank is not only used as a volume storage for peak load coverage due to its large volume, but also serves as a reaction vessel. For this purpose, both circulation circuits are connected to the hot water tank, wherein the second circulation circuit has at least one Kavitatoreinrichtung and is connected in the flow of Kavitatoreinrichtung with the cold water supply. This means that the invention advantageously both the cold water, which is heated before use and then flows to the consumer, and the circulation water are treated by the Kavitationseinrichtung. Overall, the invention achieves an excellent hydrothermal Legionella treatment which can be used as a replacement for conventional legionella treatment in which heating of the hot water storage tank to 70 ° C. is performed several times a day or several times a week as required. In the hydrothermal Legionella treatment according to the invention, the energy is not introduced by heat from the outside into the system, but by the Kavitato- device in which the supplied cold water undergoes a targeted or directed cavitation. The water cavitates, causing local extremely high temperatures and pressure fluctuations (temperatures up to 10,000 0 C, pressure fluctuations up to 1000 bar), so that Legionella bacteria are destroyed. In addition to this purely mechanical treatment stage, degassing is carried out, for example in the hot water storage tank, which may have a degassing device for this purpose. By degassing, the water chills change, so that the water is low in nutrients and the Legionella die off due to lack of food in the dead lines. In addition, the enormous energy input also alters the molecular structure of the water, which leads to increased capillary action and rinses out and destroys existing biofilms. Due to the high selective energy direct entry into the water, the bacterial cell walls (cell membranes of the microorganisms) are also torn, so that the germs in the water are reduced. The altered capillary action causes the water to penetrate deeper into the encrustations on the conduit walls and flushes out the biofilm.
Vorzugsweise ist der zweite Zirkulationskreislauf im Vorlauf der Kavitatoreinrichtung mit einer Zufuhr für einen oder mehrere Zusätze, insbesondere ein Oxidationsmittel und/oder Stickstoff verbunden. Der Kavitator dient damit gleichzeitig als Oxidationshil- fe, da Radikale im Wasser durch die hohe Implusionswirkung in der Kavitatoreinrich- tung erzeugt werden, die den Entkeimungsprozess unterstützen. Dabei ermöglicht die Zufuhr für Oxidationsmittel und/oder Stickstoff eine vergleichsweise einfache und sehr effektive Desinfektion durch Dosierung von Ozon. Durch die folgende Homogenisierung in der Kavitatoreinrichtung wird eine nahezu vollständige Speicherreinigung sowie eine hervorragende Kreislaufdesinfektion sichergestellt.Preferably, the second circulation circuit is connected in the flow of Kavitatoreinrichtung with a supply for one or more additives, in particular an oxidizing agent and / or nitrogen. At the same time, the cavitator serves as an oxidizing agent because radicals in the water are generated by the high im- plusion effect in the cavitator device, which supports the degerming process. This allows the Supply for oxidant and / or nitrogen a comparatively simple and very effective disinfection by metering ozone. The following homogenization in the Kavitatoreinrichtung a nearly complete memory cleaning and excellent circulation disinfection is ensured.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Mehrfachbehandlung des Zirkulationswassers sowie eine noch häufigere Behandlung des Kaltwassers ermöglicht wird.Another advantage of the invention is that a multiple treatment of the circulation water and an even more frequent treatment of the cold water is made possible.
Vorteilhafterweise weist der Warmwasserspeicher eine Entlüftungseinrichtung auf, wodurch eine maximale Entgasung des Brauchwassers und nochmalige Legionellenprophylaxe erreicht wird.Advantageously, the hot water tank on a venting device, whereby a maximum degassing of the process water and repeated Legionellenprophylaxe is achieved.
Im Vorlauf und/oder im Rücklauf der Kavitatoreinrichtung können jeweils eine Pumpe angeordnet sein. Dadurch wird die mangelnde Hydraulik in bestehenden Warmwasserkreisläufen auf einfache Weise gelöst und die Temperaturdifferenz von Vorlauf zu Rücklauf des Warmwassers kleiner als 3 K gehalten.In each case a pump can be arranged in the flow and / or in the return of the Kavitatoreinrichtung. As a result, the lack of hydraulics in existing hot water circuits is easily solved and kept the temperature difference from flow to return of the hot water less than 3 K.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kaltwasserzu- fuhr nicht zirkulierend mit der Kaltwasserzuleitung einer Wasserentnahmestelle verbunden, wobei die Kaltwasserzuleitung eine Spülleitung aufweist, die durch ein automatisch betätigbares Absperrorgan geöffnet und verschlossen werden kann. Durch die Spülleitung und das der Spülleitung zugeordnete automatisch betätigbare Absperrorgan wird sichergestellt, dass eine Stagnation von Kaltwasser im Bereich der Wasser- entnahmestelle vermieden wird. Bei herkömmlichen Systemen wird das Kaltwasser während längerer Stagnation durch die Zimmerwärme aufgeheizt, so dass die Gefahr von Legionellenbildung besteht. Diese Gefahr wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform dadurch vermieden, dass die Kaltwasserzuleitung automatisch gespült werden kann, so dass eine Vermehrung von Legionellen sicher vermieden wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the Kaltwasserzu- supply is not circulating connected to the cold water supply to a water outlet, the cold water supply line has a flushing line, which can be opened and closed by an automatically operable shut-off. The flushing line and the automatically operable shut-off device associated with the flushing line ensure that stagnation of cold water in the area of the water extraction point is avoided. In conventional systems, the cold water is heated by prolonged stagnation by the room heat, so there is a risk of Legionella formation. This danger is avoided in the embodiment according to the invention in that the cold water supply line can be automatically rinsed, so that an increase of Legionella is reliably avoided.
Die Spülleitung kann mit einem Abfluss der Wasserentnahmestelle verbunden sein. Beispielsweise ist die Spülleitung mit dem Geruchsverschluss (Siphon) oder mit der Brausetasse einer Dusche verbunden, so dass eine einfache Entsorgung des stagnierten Kaltwassers aus der Kaltwasserzuleitung ermöglicht wird. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform mit Spülfunktion wird sowohl im Zusammenhang mit dem Wasseraufbereitungssystem als auch unabhängig davon beansprucht und zwar in Form eines Brauchwassersystems mit wenigstens einer Wasserentnahmestelle beansprucht, die eine Kaltwasser-Zuleitung aufweist und mit einer KaIt- wasserzufuhr verbunden ist, wobei die Kaltwasser-Zuleitung eine Spülleitung aufweist, die durch ein automatisch betätigbares Absperrorgan geöffnet und geschlossen werden kann.The flushing line can be connected to an outlet of the water extraction point. For example, the flushing line is connected to the trap (siphon) or with the shower cup of a shower, so that an easy disposal of stagnant cold water from the cold water supply is possible. The above-described embodiment with rinsing function is claimed both in connection with the water treatment system and independently thereof in the form of a service water system with at least one water outlet, which has a cold water supply and is connected to a KaIt- water supply, the cold water supply a purge line, which can be opened and closed by an automatically operable shut-off.
Im nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Mit diesen Ausführungsbeispielen werden verschiedene Realisierungen des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems gezeigt, um das Verständnis der erfindungsgemäßen Lösung zu verbessern. Keinesfalls sollen die beigefügten Zeichnungen als Einschränkung der Erfindung dienen.In the following, preferred embodiments of the water treatment system according to the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. With these embodiments, various implementations of the water treatment system according to the invention are shown in order to improve the understanding of the inventive solution. In no way should the attached drawings serve as a limitation of the invention.
Es zeigen:Show it:
Rg. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;Figure 1 is a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a first preferred embodiment.
Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;FIG. 2 shows a schematic illustration of the water treatment system according to the invention in accordance with a second preferred embodiment; FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wasseraufberei- tungssystems gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;3 shows a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a third preferred embodiment;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;4 shows a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a fourth preferred embodiment;
Fig. 5a, b eine Längsschnitt- bzw. Querschnittdarstellung eines Reaktionstankes für das Reaktorsystem des Warm- bzw. Kaltwasseraufbereitungssystems und5a, b is a longitudinal sectional or cross-sectional view of a reaction tank for the reactor system of the hot or cold water treatment system and
Fig. 6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wasseraufberei- tungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform. Rg. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Wasseraufbereitungssystem 100 weist ein in einem Zirkulationskreislauf eines Warmwassersystems angeordne- tes Warmwasseraufbereitungssystem A auf. Das Warmwassersystem weist einen Warmwasserboiler 14 mit einer vorzugsweise elektrischen Heizung 15 sowie einen Zirkulationskreislauf auf, in welchem das im Warmwasserboiler 14 erhitzte Wasser zirkuliert. Der Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems umfasst des weiteren zumindest eine Entnahmestelle 21, welche eine Schnittstelle des Warmwassersystems zu einem nicht explizit dargestellten Endverbraucher (Dusche, Wasserhahn, etc.) bildet. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Warmwassersystem bzw. der Warmwasserboiler 14 des Warm wassersystems ferner mit einer einen Wasserzähler 1 und einen Druckminderer 2 aufweisenden Kaltwasserzuleitung verbunden. Über diese Kaltwasserzuleitung wird bei Bedarf dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems Kaltwasser zugeführt, wenn beispielsweise über die zumindest eine Entnahmestelle 21 vom Endverbraucher Warmwasser aus dem Zirkulationskreislauf abgezapft wird.6 shows a schematic representation of the water treatment system according to the invention according to a further embodiment. FIG. 1 shows a schematic representation of the inventive water treatment system 100 according to the first embodiment. The water treatment system 100 has a hot water treatment system A arranged in a circulation circuit of a hot water system. The hot water system has a hot water boiler 14 with a preferably electric heater 15 and a circulation circuit in which the water heated in the hot water boiler 14 circulates. The circulation circuit of the hot water system further comprises at least one extraction point 21, which forms an interface of the hot water system to a not explicitly shown end user (shower, faucet, etc.). As shown in Fig. 1, the hot water system or the hot water boiler 14 of the hot water system is further connected to a water meter 1 and a pressure reducer 2 having cold water supply line. If necessary, cold water is supplied to the circulation circuit of the hot water system via this cold water supply line, for example, when hot water is tapped from the circulation circuit via the at least one removal point 21 by the end user.
Am Ausgang des Warmwasserboilers 14 und bei der letzten Entnahmestelle 21 ist jeweils ein Temperatursensor 23.1 und 23.2 vorgesehen, die dazu dienen, die Tempera- tur des im Zirkulationskreislauf strömenden Wassers zu erfassen. Die entsprechenden Messwerte der Sensoren 23.1 und 23.2 werden zu einer Steuerung 5 übertragen, welche den Betrieb des Warmwassersystems und des Warmwasseraufbereitungssystems A steuert. Insbesondere regelt die Steuerung 5 die Heizung 15 des Warmwasserboilers 14 derart, dass die Differenz zwischen den mit den jeweiligen Temperatursensoren 23.1 und 23.2 erfassten Temperaturwerten nicht größer als 3 0C beträgt, wobei die mit dem Sensor 23.1 erfasste Ausgangstemperatur am Ausgang des Warmwasserboilers 14 mindestens 60 0C betragen sollte.At the outlet of the hot water boiler 14 and at the last removal point 21, a temperature sensor 23.1 and 23.2 is provided in each case, which serve to detect the temperature of the water flowing in the circulation circuit. The corresponding measured values of the sensors 23.1 and 23.2 are transmitted to a controller 5, which controls the operation of the hot water system and the hot water preparation system A. Specifically, the controller 5 controls the heater 15 of the hot water boiler 14 such that the difference between the detected with the respective temperature sensors 23.1 and 23.2 temperature values is not greater than 3 0 C, and the detected with the sensor 23.1 outlet temperature at the outlet of the hot water boiler 14 at least 60 should be 0 C.
Das Warmwasseraufbereitungssystem A umfasst zur Bakterien- und Legionellenbe- handlung des im Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems strömenden Warmwassers eine mechanische Behandlungsstufe, die sich im wesentlichen aus einem Reaktorsystem R mit einem Reaktionstank 4 sowie einem Zirkulationssystem Z mit einer Kavi- tatoreinrichtung 9 zusammensetzt. In den Reaktionstank 4 des Reaktorsystems R wird zumindest ein Teil des im Zirkulationskreislauf des Warm wassersystems fließenden Warmwassers geleitet. Hierzu weist der Reaktionstank 4 einen mit dem Zirkulations- kreislauf des Warmwassersystems über ein Absperrventil 3 verbindbaren ersten An- schluss 4.1 auf, über welchen zumindest ein Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers dem Reaktionstank 4 zugeführt wird.The hot water treatment system A comprises a mechanical treatment stage for bacterial and legionella treatment of the hot water flowing in the circulation circuit of the hot water system, which essentially comprises a reactor system R with a reaction tank 4 and a circulation system Z with a cavitator device 9. In the reaction tank 4 of the reactor system R at least a portion of the warm water flowing in the circulation circuit of the hot water system is passed. For this purpose, the reaction tank 4 has a with the circulation Circuit of the hot water system via a check valve 3 connectable first port 4.1, via which at least a portion of the flowing water in the circulation circuit is fed to the reaction tank 4.
Das Zirkulationssystem Z des Warmwasseraufbereitungssystems A gemäß Fig. 1 weist ein mit dem Reaktionstank 4 über einen zweiten Anschluss 4.2 sowie über weitere Absperrventile 3 verbindbares Vorlaufleitungssystem, ein mit dem Reaktionstank 4 über einen dritten Anschluss verbundenes Rücklaufleitungssystem sowie eine zwischen dem Vorlauf- und Rücklaufleitungssystem angeordnete Kavitatoreinrichtung 9 auf, wobei zumindest ein Teil des in den Reaktionstank 4 geleiteten Wassers der Kavitatoreinrichtung 9 über das Vorlaufleitungssystem zugeführt und nach dem Durchlauf durch die Kavitatoreinrichtung 9 über das Rücklaufleitungssystem wieder zum Reaktionstank 4 rückgeführt wird.The circulation system Z of the hot water treatment system A according to FIG. 1 has a supply line system connectable to the reaction tank 4 via a second connection 4.2 and via further shut-off valves 3, a return line system connected to the reaction tank 4 via a third connection and a cavitator device arranged between the supply and return line systems 9, wherein at least part of the water fed into the reaction tank 4 is fed to the cavitating device 9 via the supply line system and returned to the reaction tank 4 after passing through the cavitating device 9 via the return line system.
Die im Zirkulationssystem Z vorgesehene Kavitatoreinrichtung 9 ist in strömungsmechanischer Hinsicht derart ausgelegt, dass bei Bedarf in dem durch die Kavitatoreinrichtung 9 fließenden Wasser in geregelter Weise eine Gaskavitation hervorgerufen wird, wobei in vorteilhafter Weise der Bereich der Gaskavitation im Zentrum des Strömungsquerschnittes verbleibt, um erhöhte mechanische Beanspruchungen der Kavita- toreinrichtung 9 bzw. des Rücklaufleitungssystems zu vermeiden.The Kavitatoreinrichtung 9 provided in the circulation system Z is designed in terms of flow mechanics such that, if required, gas cavitation is caused in the water flowing through the cavitating device 9 in a controlled manner, the gas cavitation area advantageously remaining in the center of the flow cross section in order to increase the mechanical resistance To avoid stresses on the Kavita- gate device 9 and the return line system.
Im einzelnen ist die Kavitationseinrichtung ausgelegt, den Druck in dem durch die Kavitationseinrichtung strömenden Wasser zwischen etwa 0,9 bar (Unterdruck) und etwa 6 bar (Überdruck) zu variieren, so dass über die Entspannung und Kavitation eine Ent- gasung des Wassers hervorgerufen wird, was zu einer Reduktion von Kohlenwasserstoffen im zu behandelnden Wasser führt.In detail, the cavitation device is designed to vary the pressure in the water flowing through the cavitation device between about 0.9 bar (negative pressure) and about 6 bar (overpressure), so that degassing of the water is brought about via the expansion and cavitation , which leads to a reduction of hydrocarbons in the water to be treated.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist am Eingang der Kavitatoreinrichtung 9 eine mit der Steuerung 5 ansteuerbare erste Pumpe 8.1 vorgesehen, mit welcher der Kavitatoreinrichtung 9 das Wasser aus dem Reaktionstank 4 zugeführt wird. In vorteilhafter Weise ist die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform dahingehend ausgelegt, dass zusätzlich zur Entgasung des Zirkulationswassers ein Abgleich der Zirkulationswassertemperatur durch Temperatur oder Druck erfolgt. Hierzu ist im Zulauf zum Reaktorsystem R bzw. zum Reaktionstank 4 ein Drucksensor 22.1 angeordnet. Weitere Drucksensoren 22.2 und 22.3 sind im Zirkulationssystem Z des Warmwasseraufbereitungssystem A angeordnet, und zwar in dem Vorlaufleitungssystem stromaufwärts von der Kavitatoreinrichtung 9 und im Rücklaufleitungssystem stromabwärts von der Kavitatoreinrichtung 9. Die Drucksensoren werden in den Figuren 1 bis 4 auch allgemein mit dem Bezugszeichen „P" bezeichnet.As shown in FIG. 1, a first pump 8.1 that can be controlled by the controller 5 is provided at the entrance of the cavitator device 9, by which means the water is supplied from the reaction tank 4 to the cavitator device 9. Advantageously, the embodiment illustrated in FIG. 1 is designed such that, in addition to the degassing of the circulation water, the circulation water temperature is adjusted by temperature or pressure. For this purpose, a pressure sensor 22.1 is arranged in the inlet to the reactor system R or to the reaction tank 4. Further pressure sensors 22.2 and 22.3 are arranged in the circulation system Z of the hot water treatment system A, in the supply line system upstream of the cavitating device 9 and in the return line system downstream of the cavitating device 9. The pressure sensors are also generally designated in FIGS. 1 to 4 by the reference symbol "P".
Die entsprechenden Messwerte der Drucksensoren 22.1 bis 22.3 werden in vorteilhafter Weise zur Steuerung 5 übertragen, welche in Abhängigkeit von der mit den Temperatursensoren 23.1 und 23.2 erfassten Zirkulationswassertemperatur die im Warmwas- seraufbereitungssystem A vorgesehenen Pumpen 8.1 bis 8.3 entsprechend ansteuert, um einen Zirkulationswassertemperaturabgleich zu bewirken. Bei den genannten Pumpen 8.1 bis 8.3 handelt es sich um die im Zirkulationssystem Z stromaufwärts von der Kavitatoreinrichtung 9 vorgesehene erste Pumpe 8.1, die im Zirkulationssystem Z stromabwärts von der Kavitatoreinrichtung 9 vorgesehene zweite Pumpe 8.2 sowie um die am Ausgang des Warmwasseraufbereitungssystem A vorgesehene dritte Pumpe 8.3. Die Anzahl und Anordnung der Pumpen 8.1 bis 8.3 im Warmwasseraufbereitungssystem A bzw. im Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems können allerdings auch verschieden von den in Fig. 1 gezeigten sein. Allgemein werden die bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 4 zum Einsatz kommenden Pumpen mit dem Bezugszeichen „FU" bezeichnet.The corresponding measured values of the pressure sensors 22.1 to 22.3 are transferred in an advantageous manner to the controller 5 which, depending on the circulation water temperature detected by the temperature sensors 23.1 and 23.2, correspondingly controls the pumps 8.1 to 8.3 provided in the hot water preparation system A in order to effect a circulation water temperature adjustment. The aforementioned pumps 8.1 to 8.3 are the first pump 8.1 provided in the circulation system Z upstream of the cavitator device 9, the second pump 8.2 provided downstream of the cavitator device 9 in the circulation system Z and the third pump 8.3 provided at the outlet of the hot water preparation system A. , However, the number and arrangement of the pumps 8.1 to 8.3 in the hot water treatment system A or in the circulation circuit of the hot water system may also be different from those shown in Fig. 1. In general, the pumps used in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 are designated by the reference symbol "FU".
Durch den Zirkulationswassertemperaturabgleich wird erreicht, dass die Temperaturdifferenz zwischen der Wassertemperatur am Austritt des Warmwasserboilers 14 und der letzten Entnahmestelle 21 kleiner (oder gleich) 3 0C ist, um somit die vorgeschriebenen Anforderungen für die Errichtung und im Betrieb von Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen zu erfüllen (vgl. die im DVGW-Arbeitsblatt W 551 festgelegten Vorschriften).By the circulation water temperature adjustment is achieved that the temperature difference between the water temperature at the outlet of the hot water boiler 14 and the last extraction point 21 is less than (or equal to) 3 0 C, so as to meet the prescribed requirements for the establishment and operation of drinking water heating and drinking water pipe systems (See the regulations set out in DVGW Worksheet W 551).
Des weiteren wird die Entgasungsleistung des Reaktorsystems R und des Zirkulationssystems Z, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einer entsprechenden An- Steuerung der in dem Warmwasseraufbereitungssystem A vorgesehenen Pumpen 8.1 bis 8.3 bewirkt wird, über eine Überwachung des im behandelten Warmwasser gelösten Sauerstoffs gesteuert. Hierzu ist am Ausgang des Warmwasseraufbereitungssys- tems A ein Sauerstoffsensor 20 vorgesehen, welcher mit der Steuerung 5 in Datenkommunikation steht. Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems 100. Wie dargestellt, weist das Wasseraufbereitungssystem 100 der zweiten Ausführungsform ein Warmwasseraufberei- tungssystem A gemäß Fig. 1 auf. Zusätzlich zu diesem Warmwasseraufbereitungssys- tem A ist bei dem System gemäß Fig. 2 noch ein Kaltwasseraufbereitungssystem B vorgesehen, welches in einem Kaltwasserzulauf zum Warmwassersystem bzw. zum Warmwasserboiler 14 angeordnet ist.Furthermore, the degassing performance of the reactor system R and the circulation system Z, which is effected in the embodiment of FIG. 1 with a corresponding control of provided in the hot water treatment system A pumps 8.1 to 8.3, controlled by monitoring the dissolved oxygen in the treated hot water , For this purpose, an oxygen sensor 20 is provided at the outlet of the hot water treatment system A, which communicates with the controller 5 in data communication. 2 shows a schematic view of a second preferred embodiment of the water treatment system 100 according to the invention. As shown, the water treatment system 100 of the second embodiment has a hot water treatment system A according to FIG. 1. In addition to this hot water treatment system A, a cold water treatment system B, which is arranged in a cold water inlet to the hot water system or to the hot water boiler 14, is also provided in the system according to FIG. 2.
Da das Warmwasseraufbereitungssystem A in Fig. 2 in struktureller und funktioneller Hinsicht identisch mit dem Warmwasseraufbereitungssystem A der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist, wird an dieser Stelle auf eine ausführliche Beschreibung der einzelnen Komponenten des Warmwasseraufbereitungssystem A gemäß der zweiten Ausführungsform verzichtet.Since the hot water treatment system A in FIG. 2 is structurally and functionally identical to the hot water treatment system A of the first embodiment shown in FIG. 1, a detailed description of the individual components of the hot water treatment system A according to the second embodiment will be omitted here.
Das Kaltwasseraufbereitungssystem B in dem in Fig. 2 gezeigten Wasseraufbereitungssystem 100 weist ein Reaktorsystem R mit einem Reaktionstank 4, in welchen zumindest ein Teil des dem Warmwassersystem über den Kaltwasserzulauf zugeführten Kaltwassers geleitet wird, und ein Zirkulationssystem Z auf, welches ein mit dem Reaktionstank 4 verbindbares Vorlaufleitungssystem, ein mit dem Reaktionstank 4 verbind- bares Rücklaufleitungssystem und eine zwischen dem Vorlauf- und Rücklaufleitungssystem angeordnete Kavitatoreinrichtung 9 aufweist, wobei zumindest ein Teil des in den Reaktionstank 4 geleiteten Wassers der Kavitatoreinrichtung 9 über das Vorlaufleitungssystem zugeführt und nach dem Durchlauf durch die Kavitatoreinrichtung 9 über das Rücklaufleitungssystem wieder zum Reaktionstank 4 rückgeführt wird. Da in funk- tioneller und struktureller Hinsicht das Reaktorsystem R und das Zirkulationssystem Z des Kaltwasseraufbereitungssystems B im wesentlichen dem Reaktorsystem R bzw. Zirkulationssystem Z des Warmwasseraufbereitungssystems A entsprechen, werden für die gleichen Komponenten des Warm- und Kaltwasseraufbereitungssystems A, B die gleichen Bezugsziffern verwendet. Des weiteren wird zur Vermeidung von Wiederho- lungen auf eine nähere Beschreibung der im Kaltwasseraufbereitungssystem B vorgesehenen Komponenten verzichtet.The cold water treatment system B in the water treatment system 100 shown in FIG. 2 comprises a reactor system R having a reaction tank 4 into which at least a portion of the cold water supplied to the hot water system via the cold water inlet is fed, and a circulation system Z which is connectable to the reaction tank 4 Supply line system, a return line system connectable to the reaction tank 4 and a cavitator device 9 arranged between the supply and return line systems, at least part of the water fed into the reaction tank 4 being supplied to the cavitator device 9 via the feed line system and after passing through the cavitator device 9 is returned to the reaction tank 4 via the return line system. Since, in functional and structural terms, the reactor system R and the circulation system Z of the cold water treatment system B substantially correspond to the reactor system R or circulation system Z of the hot water treatment system A, the same reference numerals are used for the same components of the hot and cold water treatment system A, B. Furthermore, in order to avoid repetition, a more detailed description of the components provided in the cold water treatment system B is dispensed with.
Fig. 3 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems 100, welches sich von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass zur Bakterien- und Legionellenbekämpfung im dem Warmwassersystem bzw. dem Warmwasserboiler 14 zugeführten Kaltwasser neben der mechanischen Bearbeitungsstufe des weiteren eine chemische Behandlungsstufe vorgesehen ist.Fig. 3 shows a third preferred embodiment of the water treatment system 100 according to the invention, which differs from the embodiment shown in Fig. 2 in that for bacterial and Legionellenbekämpfung in the Hot water system or the hot water boiler 14 supplied cold water in addition to the mechanical processing stage of the other a chemical treatment stage is provided.
Die chemische Behandlungsstufe des Kaltwasserbearbeitungssystems B gemäß Fig. 3 weist hierzu eine Oxidationsstufe OX auf, über welche dem im Zirkulationssystem Z des Kaltwasseraufbereitungssystems B fließenden Wasser in geregelter Weise Ozon zudosiert wird. Im Einzelnen weist die Oxidationsstufe OX eine mit der Steuerung 5 ansteuerbare Einrichtung zum Erzeugen von Ozon 11 bis 13 sowie eine Zudosiereinrichtung 9, 10 zum geregelten Zudosieren des als Oxidationsmittel zum Einsatz kommenden Ozons auf. Die Einrichtung zum Erzeugen von Ozon 11 bis 13 umfasst dabei einen Luftfilter 13, über den angesaugte bzw. zugeführte Umgebungsluft gefiltert wird, einen Ozongenerator 12 zum Erzeugen von mit Ozon angereicherter Luft aus der gefilterten Umgebungsluft und einen Durchflussmengenzähler 11 mit Mikroschalter.For this purpose, the chemical treatment stage of the cold water processing system B according to FIG. 3 has an oxidation stage OX via which ozone is metered in a controlled manner into the water flowing in the circulation system Z of the cold water treatment system B. In detail, the oxidation stage OX has a device 5 which can be controlled by the controller 5 for producing ozone 11 to 13 and a metering device 9, 10 for the controlled metered addition of the ozone used as the oxidizing agent. The device for generating ozone 11 to 13 in this case comprises an air filter 13, is filtered over the sucked or supplied ambient air, an ozone generator 12 for generating ozone-enriched air from the filtered ambient air and a flow meter 11 with micro-switch.
Obwohl grundsätzlich als Zudosiereinrichtung Dosierpumpen, Injektoren etc. verwendet werden können, ist bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform bevorzugt, dass die Funktion der Zudosiereinrichtung von der Kavitatoreinrichtung 9 des Kaltwasseraufbereitungssystems B übernommen wird, wobei ein Eingang der Kavitatoreinrichtung 9 über eine Rückschlagklappe 10 mit dem Ausgang der Einrichtung zum Erzeugen von Ozon 11 bis 13 verbunden ist. Somit wird bei der in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems 100 für eine chemische Behandlung des dem Warmwassersystem bzw. Warmwasserboiler 14 zuzuführenden Kaltwassers über die Kavitatoreinrichtung 9 des Kaltwasseraufbereitungssystems B das Oxidationsmittel Ozon im Zirkulationssystem Z des Kaltwasseraufbereitungssystems B dem zu behandelnde Kaltwasser beigemischt.Although in principle metering pumps, injectors, etc. can be used as metering device, it is preferred in the embodiment shown in FIG. 3 that the function of the metering device be taken over by the cavitator device 9 of the cold water preparation system B, wherein an entrance of the cavitator device 9 via a non-return valve 10 the output of the means for generating ozone 11 to 13 is connected. Thus, in the illustrated in Fig. 3 third embodiment of the water treatment system 100 according to the invention for a chemical treatment of the hot water system or hot water boiler 14 cold water supplied via the Kavitatoreinrichtung 9 of the cold water treatment system B, the oxidant ozone in the circulation system Z of the cold water treatment system B to be treated cold water.
Nach dem Zumischen des Ozons in der Kavitatoreinrichtung 9 des Kaltwasseraufbereitungssystems B wird das zu behandelnde Kaltwasser über das Rücklaufleitungssystem des Zirkulationssystems Z zum Reaktionstank 4 rückgeführt, wo eine Entgasung stattfindet. Die im Reaktionstank 4 abgetrennten gasförmigen Bestandteile werden von der im Reaktionstank 4 vorgesehenen trichterförmigen Gasauffangeinrichtung aufgefangen und über den fünften Ausgang 4.5 einem Ozonvernichter 7 zugeführt, in welchem das in dem abgeführten Gas enthaltene Ozon neutralisiert bzw. chemisch in Sauerstoffmo- leküle etc. umgewandelt wird. Das in Fig. 3 entsprechend mechanisch und chemisch aufbereitete Kaltwasser, welches über den vierten Anschluss 4.4 des Reaktionstankes 4 und über ein entsprechendes Rohrleitungssystem dem Warmwassersystem bzw. dem Warmwasserboiler 14 des Warmwassersystems zuzuführen ist, läuft zunächst noch durch einen weiteren Ozon- vernichter 19, der in dem Rohrleitungssystem vorgesehen ist, welches den vierten Anschluss 4.4 des Reaktionstankes 4 mit dem Warmwasserboiler 14 des Warmwassersys- tems verbindet. Der Ozonvernichter 19 kann beispielsweise ein Aktivkohlefilter aufweisen, durch den das behandelte Kaltwasser geleitet wird, und der als Katalysator zum chemischen Neutralisieren von ggf. noch im behandelten Kaltwasser vorhandenen O- zon dient. Um zu erreichen, dass der Ozongehalt im behandelten Kaltwasser am Ausgang 4.4 des Reaktionstank 4 überwacht werden kann, ist stromaufwärts des Ozon- vernichters 19 ein Ozon-Sensor 24 vorgesehen, der mit der Steuerung 5 verbunden ist. Somit kann bei Bedarf der Ozonvernichter 19 zugeschaltet werden, um zu erreichen dass das letztendlich dem Warmwasserboiler 14 zugeführte Kaltwasser kein gelöstes Ozon mehr aufweist.After admixing the ozone in the Kavitatoreinrichtung 9 of the cold water treatment system B, the cold water to be treated is recycled via the return line system of the circulation system Z to the reaction tank 4, where a degassing takes place. The gaseous constituents separated in the reaction tank 4 are collected by the funnel-shaped gas collecting means provided in the reaction tank 4 and fed via the fifth outlet 4.5 to an ozone destruction unit 7 in which the ozone contained in the discharged gas is neutralized or chemically converted into oxygen molecules, etc. The correspondingly mechanically and chemically treated cold water in FIG. 3, which is to be supplied via the fourth connection 4.4 of the reaction tank 4 and via a corresponding pipeline system to the hot water system or the hot water boiler 14 of the hot water system, initially passes through a further ozone destruction unit 19 is provided in the piping system which connects the fourth port 4.4 of the reaction tank 4 with the hot water boiler 14 of the hot water system. The ozone killer 19 may comprise, for example, an activated carbon filter, through which the treated cold water is passed, and which serves as a catalyst for the chemical neutralization of any ozone still present in the treated cold water. In order to be able to monitor the ozone content in the treated cold water at the outlet 4.4 of the reaction tank 4, an ozone sensor 24, which is connected to the controller 5, is provided upstream of the ozone destroyer 19. Thus, if required, the ozone killer 19 can be switched on in order to ensure that the cold water ultimately supplied to the hot water boiler 14 no longer has dissolved ozone.
Fig. 4 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems 100. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform entspricht im we- sentlichen dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, allerdings mit der Ausnahme, dass bei dem in Fig. 4 gezeigten System im Warmwasseraufbereitungssystem A des weiteren eine chemische Behandlungsstufe vorgesehen ist. Diese chemische Behandlungsstufe weist ein Ozongeneratorsystem 11 bis 13, eine Ozon-Zudosiereinrichtung in Gestalt der Kavitatoreinrichtung 9 sowie insgesamt zwei Ozonvernichter 7, 19 auf, de- ren Funktionsweise im wesentlichen identisch mit der Funktionsweise der entsprechenden Komponenten des Kaltwasseraufbereitungssystems B ist.4 shows a fourth preferred embodiment of the water treatment system 100 according to the invention. The embodiment shown in FIG. 4 substantially corresponds to the embodiment shown in FIG. 3, with the exception that in the system shown in FIG. 4 in the hot water treatment system A Furthermore, a chemical treatment stage is provided. This chemical treatment stage comprises an ozone generator system 11 to 13, an ozone metering device in the form of the cavitator device 9 and a total of two ozone killers 7, 19 whose operation is essentially identical to the functioning of the corresponding components of the cold water treatment system B.
Fig. 5a zeigt in einer längsgeschnittenen Darstellung den Reaktionstank 4 des Reaktorsystems R für das Warmwasseraufbereitungssystem A bzw. das Kaltwasseraufberei- tungssystem B gemäß der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Fig. 5b zeigt eine an der in Fig. 5a gezeigten Linie A-A genommene Querschnittsdarstellung des in Fig. 5a gezeigten Reaktionstankes 4.5a shows a longitudinal section of the reaction tank 4 of the reactor system R for the hot water treatment system A and the cold water treatment system B according to the preferred embodiments of the present invention. FIG. 5b shows a cross-sectional view of the reaction tank 4 shown in FIG. 5a on the line A-A shown in FIG. 5a.
Wie dargestellt, weist der Reaktionstank 4 einen mit dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems bzw. mit dem Kaltwasserzulauf verbindbaren ersten Anschluss 4.1 auf, um zumindest einen Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers bzw. des dem Warmwassersystem zuzuführenden Kaltwassers dem Reaktionstank 4 zuzuführen. Des weiteren ist ein mit dem Vorlaufleitungssystem des Zirkulationssystems verbindbarer zweiter Anschluss 4.2 vorgesehen, um der in Rg. 5 nicht explizit darge- stellten Kavitatoreinrichtung 9 das in den Reaktionstank 4 geleitete Wasser zuzuführen. Um das durch die Kavitatoreinrichtung 9 geleitete Wasser anschließend wieder zum Reaktionstank 4 rückzuführen ist am Reaktionstank 4 ferner ein mit dem Rücklaufleitungssystem des Zirkulationssystem Z verbindbarer dritter Anschluss 4.3 vorgesehen. In Fig. 5a ist darüber hinaus ein mit dem der Zirkulationskreislauf des Warmwassersys- tems bzw. mit dem Kaltwasserzulauf verbindbarer vierten Anschluss 4.4 vorgesehen, um das in dem Reaktorsystem R und Zirkulationssystem Z erzeugte, insbesondere Sauerstoff- und CO2-arme Wasser dem Zirkulationskreislauf bzw. dem Warmwassersystem zuzuführen.As shown, the reaction tank 4 has a first connection which can be connected to the circulation circuit of the hot water system or to the cold water inlet 4.1 to supply at least a portion of the water flowing in the circulation circuit or the hot water system to be supplied to the cold water reaction tank 4. Furthermore, a second connection 4.2, which can be connected to the supply line system of the circulation system, is provided in order to supply the water, which is not explicitly shown in FIG. 5, to the cavitating device 9 which is not explicitly shown in FIG. In order subsequently to recirculate the water conducted through the cavitator device 9 back to the reaction tank 4, a third connection 4.3, which can be connected to the return line system of the circulation system Z, is also provided on the reaction tank 4. In FIG. 5a, a fourth connection 4.4, which can be connected to the circulation circuit of the hot water system or to the cold water supply, is also provided in order to circulate the water produced in the reactor system R and circulation system Z, in particular oxygen and CO 2, into the circulation circuit to supply to the hot water system.
In Rg. 5a ist des weiteren gezeigt, dass im Kopfbereich des Reaktionstankes eine trichterförmige Gasauffangeinrichtung vorgesehen ist, welche mit einem fünften Anschluss 4.5 verbunden ist, um die im Reaktionstank 4 aus dem Wasser abgeschiedenen Gase aufzufangen und abzuführen.It is further shown in FIG. 5a that a funnel-shaped gas collecting device is provided in the top region of the reaction tank, which is connected to a fifth connection 4.5 in order to trap and remove the gases separated from the water in the reaction tank 4.
Obwohl in der gezeigten Ausführungsform gemäß Rg. 5 die Reaktionskammer über ihre Länge einen gleichmäßigen Durchmesser aufweist, ist es auch denkbar, beispielsweise eine herzförmige Anordnung der Reaktionskammer zu wählen. Hinsichtlich der Wirkungsweise der Reaktionskammer wird auf die Druckschrift der EP 1 294 474 Al verwiesen.Although in the embodiment shown according to Rg. 5, the reaction chamber over its length has a uniform diameter, it is also conceivable to choose, for example, a heart-shaped arrangement of the reaction chamber. With regard to the mode of action of the reaction chamber, reference is made to the document EP 1 294 474 A1.
Im folgenden werden die einzelnen Komponenten der in den Rguren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.In the following, the individual components of the embodiments shown in the Rguren 1 to 4 will be described in detail.
Der im Kaltwasserzulauf vorgesehene Wasserzähler 1 dient zur Verbrauchsabrechnung, wenn der Kaltwasserzulauf an die örtliche Wasserversorgung eines beispielsweise kommunalen Wasserversorgers angeschlossen ist. Der nachfolgende Druckminderer 2 dient dazu, den internen Ruiddruck an der Schnittstelle einzustellen. Die in dem Kaltwasser- und Warmwasseraufbereitungssystem B, A vorgesehenen Absperrventile 3 sind Standartprodukte, die insbesondere im Hinblick auf die Wartung der einzelnen Komponenten des Kaltwasseraufbereitungssystems B bzw. Warmwasseraufbereitungs- systems A dienen.The provided in the cold water inlet water meter 1 is used for consumption billing when the cold water inlet is connected to the local water supply of a municipal water supplier, for example. The following pressure reducer 2 serves to adjust the internal pressure at the interface. The shut-off valves 3 provided in the cold water and hot water preparation system B, A are standard products which, in particular with regard to the maintenance of the individual Components of the cold water treatment system B or hot water treatment system A serve.
Der Reaktionstank 4 des Warmwasseraufbereitungssystems A und des Kaltwasserauf- bereitungssystems B hat die Aufgabe, einerseits den Kontakt und die Durchmischung zwischen dem aufzubereitenden Trinkwassers und dem gegebenenfalls zudosierten Oxidationsmitteln sicherzustellen (wenn eine chemische Behandlungsstufe vorgesehen ist), und andererseits die Verweilzeit für den Ablauf der zur Wasseraufbereitung erforderlichen chemischen, chemisch-physikalischen bzw. reinphysikalischen Prozesse zu gewährleisten. Der Reaktionstank 4 übernimmt somit zweierlei Aufgaben, nämlich einerseits eine Entgasung bereitzustellen, während andererseits das gegebenenfalls eingeführte Oxidationsmittel möglichst gut mit dem aufzubereitenden Trinkwasser vermischt wird. Bei reinen Mischungsvorgängen aber auch bei Ausgasungsvorgängen reicht eine rechnerische Verweildauer von 3 bis 5 Minuten im Reaktionstank 4 aus. Für den Ablauf von chemischen und/oder chemisch-physikalischen Prozessen können allerdings je nach Anwendungsfall auch Aufenthaltszeiten von bis zu 20 Minuten erforderlich sein.The reaction tank 4 of the hot water treatment system A and the cold water treatment system B has the task on the one hand to ensure contact and mixing between the drinking water to be treated and the optionally metered oxidizing agents (if a chemical treatment stage is provided), and on the other hand, the residence time for the expiration of Water treatment required chemical, chemical-physical or purely physical processes to ensure. The reaction tank 4 thus takes on two tasks, namely on the one hand to provide a degassing, while on the other hand, the optionally introduced oxidizing agent is mixed as well as possible with the drinking water to be treated. In pure mixing operations but also in Ausgasungsvorgängen a computational residence time of 3 to 5 minutes in the reaction tank 4 is sufficient. Depending on the application, residence times of up to 20 minutes may be required for the course of chemical and / or chemical-physical processes.
Durch seine Konstruktion kann der Reaktionstank 4 sowohl im Gleichstrombetrieb als auch im Gegenstrombetrieb gefahren werden. Wesentlich dabei ist, dass es zu einer hohen Abscheidung von gasförmigen Inhaltsstoffen kommt, wenn dies vorgesehen und erwünscht ist. Die Abscheidung der gasförmigen Inhaltsstoffe im Reaktorsystem R bzw. Reaktionstank 4 wird durch einen adäquat ausgebildeten Trichter im Reaktionstank 4 sichergestellt. Des weiteren sind die Eintrittsöffnungen (dritte Anschlüsse 4.3) in den Reaktionstank 4 hinter der Kavitatoreinrichtung 9 tangential ausgeführt, so dass im Inneren des Reaktionstanks 4 ein Strömungstrichter ausgebildet wird, der ebenso einen positiven Einfluss auf die im Reaktionstank 4 hervorgerufene Entgasung hat, wobei im Zentrum des Strömungstrichters die Blasenbildung verstärkt ausgebildet ist.Due to its construction, the reaction tank 4 can be driven both in DC operation and in countercurrent operation. It is essential that there is a high separation of gaseous ingredients, if so provided and desired. The deposition of the gaseous constituents in the reactor system R or reaction tank 4 is ensured by an adequately formed funnel in the reaction tank 4. Furthermore, the inlet openings (third connections 4.3) are made tangential to the reaction tank 4 behind the cavitating device 9, so that a flow funnel is formed inside the reaction tank 4, which also has a positive influence on the degassing caused in the reaction tank 4, wherein in the center the flow funnel is formed reinforced blistering.
Die Verweilzeit des Wassers im Reaktionstank 4 wird durch die Behältergröße eingestellt; andererseits wäre es aber auch denkbar, dass durch das Einbringen entsprechender „Schüttungen", welche beispielsweise aus Kunststoff oder auch aus mineralischen Werkstoffen aufgebaut sein können, die Kontaktzeit entsprechend eingestellt bzw. verlängert wird. Der Reaktionstank 4 weist an der obersten Stelle eine Entlüftung 6 auf, damit das durch den hohen Druck und Kavitationsblasen entstehende Gas im Reaktionstank 4 aus dem zu behandelnden Wasser entweichen kann. Wenn eine chemische Behandlungsstufe vorgesehen ist, dient diese Entlüftung 6 dazu, dass die mit der Kavitatoreinrich- tung 9 eingetragene ozonhaltige Luft wieder entweichen kann.The residence time of the water in the reaction tank 4 is adjusted by the tank size; On the other hand, it would also be conceivable that by introducing appropriate "beds", which may be constructed, for example, of plastic or of mineral materials, the contact time is set or extended accordingly. The reaction tank 4 has at the uppermost point a vent 6, so that the gas produced by the high pressure and cavitation bubbles in the reaction tank 4 can escape from the water to be treated. If a chemical treatment stage is provided, this vent 6 serves to allow the ozone-containing air introduced with the cavitator device 9 to escape again.
Da aus gesundheitlichen Gründen keine Ozonverbindungen in dem behandelten Trinkwasser verbleiben darf, und da des weiteren die von dem Reaktionstank 4 abgegebene ozonhaltige Luft nicht ohne weiteres an die Außenluft abgegeben werden kann, ist es wichtig, dass das Ozon, welches möglicherweise in der Abluft enthalten ist, zu zerstören. Dies kann durch eine Erwärmung der Abluft mit einem Lufterhitzer oder beispielsweise durch eine Filterung der Abluft mit Hilfe eines Biofilters oder Aktivkohlefilters erfolgen.Since, for health reasons, ozone compounds must not remain in the treated drinking water, and furthermore, since the ozone-containing air discharged from the reaction tank 4 can not easily be released to the outside air, it is important that the ozone, which may be contained in the exhaust air , to destroy. This can be done by heating the exhaust air with an air heater or for example by filtering the exhaust air using a biofilter or activated carbon filter.
Die Oxidationsstufe OX besteht aus der Einheit zur Zudosierung von Oxidationsmittel 9, 10, der Reaktionsstufe 4 sowie der Anlagenteile 7, 19, die eine nachhaltige Vernichtung der Oxidationsmittel gewährleisten, falls dies erforderlich ist. Als Oxidationsmittel kommt neben Kaliumpermanganat und Chlorverbindungen in vorteilhafter Weise Ozon in Frage, wobei die Vorteile von Ozon in der hohen Aggressivität und somit in der ho- hen Reaktionsgeschwindigkeit liegen. Nachteilig ist der Angriff auf viele Werkstoffe, was zur Folge hat, dass verstärkt Korrosionserscheinungen auftreten, aber auch die möglichen negativen Auswirkungen, wenn ozonhaltiges Wasser von Personen betrunken wird bzw. mit ihnen in Kontakt kommt. Deshalb ist es erforderlich, dass nach der Behandlung des Trinkwassers mit Ozon sichergestellt wird, dass kein Ozon mehr im Wasser ist. Hierzu wäre es denkbar, das Wasser mit einem Aktivkohlefilter (Ozonver- nichter 19) zu filtern, so dass aufgrund der katalytischen Wirkung der Aktivkohle das Ozon aufgelöst wird. Andererseits wäre es aber auch denkbar, gezielt Wasserstoffperoxyd beizumischen, so dass das Ozon durch eine chemische Umwandlung zerstört wird.The oxidation state OX consists of the unit for metered addition of oxidant 9, 10, the reaction stage 4 and the plant parts 7, 19, which ensure sustainable destruction of the oxidizing agent, if necessary. In addition to potassium permanganate and chlorine compounds, ozone can be advantageously used as the oxidizing agent, with the advantages of ozone being the high degree of aggressiveness and thus the high reaction rate. A disadvantage is the attack on many materials, which has the consequence that more corrosion phenomena occur, but also the possible negative effects when ozone-containing water is drunk by people or comes into contact with them. Therefore, after treating the drinking water with ozone, it is necessary to ensure that ozone is no longer in the water. For this purpose, it would be conceivable to filter the water with an activated carbon filter (ozone reducer 19), so that the ozone is dissolved due to the catalytic action of the activated carbon. On the other hand, it would also be conceivable to deliberately mix in hydrogen peroxide, so that the ozone is destroyed by a chemical transformation.
Die Ozon-Zudosierung sollte für eine reine Desinfektion bei 0,5 mg Ozon je Liter Wasser liegen. Für den Um- und Abbau von organischen Verbindungen im Wasser bzw. im System einer Warmwasserzirkulationsleitung können Konzentrationen von ca. 1 bis 2 mg Ozon je Milligramm gelösten Kohlenstoff im Wasser erforderlich sein. Üblicher- weise wird das Ozon über UV-Lampen oder entsprechende Entladungslampen erzeugt. Die Zudosierung des Oxidationsmittels kann über entsprechende Geräte wie Dosierpumpen, Injektoren etc. erfolgen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kommt hierfür allerdings die Kavitatoreinrichtung 9 zum Einsatz, da die Vorteile der veränderlichen Bedingungen, wie Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse bis hin zur Kavitation genutzt werden sollen. Die Menge der Ozonzugabe ist abhängig von der Rohwasserbeschaffenheit und der benötigten Warmwassermenge. Bevor das Wasser im Warmwas- seraufbereitungssystem A zur Warmwasserbereitung im Boiler 14 weiterfließt, wird die Restozonvernichtung durch einen Aktivkohlefilter sichergestellt. Im Anschluss erfolgt ein Ozonmonitoring (Ozon-Sensor 24) um sicherzustellen, dass kein Ozon in den Warmwasserbereiter gelangt. Die Zudosierung der Ozonmenge ist gesetzlich geregelt bzw. eine Überdosierung kann zu ungewollten Metalloxidationen führen. Für die Ozonkonzentration ist eine mengenabhängige, zeitgesteuerte oder ozongehaltabhängige Regelung denkbar.The ozone addition should be for a pure disinfection at 0.5 mg ozone per liter of water. For the conversion and decomposition of organic compounds in the water or in the system of a hot water circulation line concentrations of about 1 to 2 mg of ozone per milligram of dissolved carbon in the water may be required. Usually, the ozone is generated by UV lamps or corresponding discharge lamps. The metered addition of the oxidizing agent can be carried out via appropriate devices such as metering pumps, injectors, etc. In the solution according to the invention, however, the cavitating device 9 is used for this, since the advantages of the variable conditions, such as pressure and velocity conditions, up to cavitation should be used. The amount of ozone addition depends on the raw water quality and the required amount of hot water. Before the water in the hot water preparation system A continues to flow in the boiler 14 for hot water production, the residual ozone destruction is ensured by means of an activated carbon filter. This is followed by ozone monitoring (ozone sensor 24) to ensure that no ozone enters the water heater. The metered addition of ozone is regulated by law or an overdose can lead to unwanted metal oxidation. For the ozone concentration, a quantity-dependent, time-controlled or ozone-dependent control is conceivable.
Im Falle des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lösung ergibt die Überwachung des im bearbeiteten Trinkwassers gelösten Sauerstoffes eine Möglichkeit, die Betriebszeiten zu minimieren. Die direkte Anzeige und Verwertung des gelösten Sauerstoffgehaltes und das damit verbundene Milieu des Überle- bensraumes der Bakterien bzw. Legionellen wird auf diese Art gesteuert und gezielt schlecht gehalten. Die Ausgasung ist umso höher, je mehr Temperatur das aus dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems entnommene Wasser aufweist. Für die Ausgasung und die Reduzierung des CO2- und des Sauerstoffgehaltes kann die Temperatur auch auf etwa 5O0C abgesenkt werden, was den Vorteil hat, dass bei diesen Temperaturen die Gefahr des Ausfallens von Carbonathärte sowie die Betriebskosten gesenkt werden.In the case of the first embodiment of the solution according to the invention shown in FIG. 1, the monitoring of the oxygen dissolved in the processed drinking water results in a possibility of minimizing the operating times. The direct display and utilization of the dissolved oxygen content and the associated milieu of the survival space of the bacteria or Legionella is controlled in this way and deliberately kept poor. The outgassing is the higher, the more temperature has taken from the circulation circuit of the hot water system water. For the outgassing and the reduction of the CO 2 - and the oxygen content, the temperature can also be lowered to about 5O 0 C, which has the advantage that at these temperatures, the risk of loss of carbonate hardness and operating costs are reduced.
Die Erfindung ist nicht auf die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele des Wasseraufbereitungssystems 100 beschränkt. Vielmehr sind jedwede Kombinationen der einzelnen Komponenten miteinander denkbar.The invention is not limited to the preferred embodiments of the water treatment system 100 described with reference to FIGS. 1 to 5. Rather, any combinations of the individual components are conceivable with each other.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 6 dargestellt. Das in Figur 6 gezeigte Wasseraufbereitungssystem zeichnet sich prinzipiell durch eine kombinierte Anordnung zur Behandlung des Kaltwassers, das zur Einspeisung in ein Warmwasser- kreislauf verwendet wird, und des Warmwasserzirkulationskreislaufes selbst aus. Die wesentlichen Bestandteile des Systems gemäß Figur 6 sind der Warmwasserspeicher 10', der mit wenigstens zwei Zirkulationskreisläufen II1, 12' verbunden ist sowie die Kavitatoreinrichtung 14'. Dabei ist der erste Zirkulationskreislauf II1 als Warmwasser- kreislauf ausgebildet. Der zweite Zirkulationskreislauf 12' ist als Kaltwasserkreislauf ausgebildet. Beide Kreisläufe II1, 12' sind mit dem Warmwasserspeicher 10' verbunden. Dabei ist der Vorlauf des Warmwasserkreislaufes mit einem oberen Bereich des Warmwasserspeichers 10' verbunden (erster Zirkulationskreislauf H1). Im Vorlauf des ersten Zirkulationskreislaufes II1 (Warmwasser) ist eine erste Pumpe 25', insbesondere eine FU-gesteuerte (Frequenzumrichter-gesteuerte) Pumpe angeordnet. Im Vor- und Rücklauf der Pumpe 25' sind jeweils Absperrorgane vorgesehen. Ferner ist der Pumpe ein Ozonmessgerät sowie ein Temperaturfühler nachgeordnet. Der erste Zirkulationskreislauf IT bzw. der Warmwasserkreislauf weist mehrere Wasserentnahmestellen 13' auf, die ebenfalls mit einem Temperaturfühler 27'b verbunden sind. Die Rücklauflei- tung des ersten Zirkulationskreislaufes 11 ist mit dem unteren Bereich des Warmwasserspeichers 10' verbunden.Another embodiment of the invention is shown in FIG. The water treatment system shown in FIG. 6 is distinguished, in principle, by a combined arrangement for treating the cold water, which is supplied for feeding into a hot water tank. circuit is used, and the hot water circulation circuit itself off. The essential components of the system according to FIG. 6 are the hot water storage tank 10 ', which is connected to at least two circulation circuits II 1 , 12' and the cavitator device 14 '. Here, the first circulation circuit II 1 is designed as a hot water circuit. The second circulation circuit 12 'is designed as a cold water circuit. Both circuits II 1 , 12 'are connected to the hot water tank 10'. In this case, the flow of the hot water circuit with an upper portion of the hot water tank 10 'is connected (first circulation circuit H 1 ). In the flow of the first circulation circuit II 1 (hot water), a first pump 25 ', in particular an FU-controlled (frequency converter-controlled) pump is arranged. In the flow and return of the pump 25 'each shut-off valves are provided. Furthermore, the pump is followed by an ozone meter and a temperature sensor. The first circulation circuit IT or the hot water circuit has a plurality of water extraction points 13 ', which are also connected to a temperature sensor 27'b. The return line of the first circulation circuit 11 is connected to the lower area of the hot water storage tank 10 '.
Der Warmwasserspeicher 10' weist eine in üblicher Form ausgebildete thermische E- nergiezufuhr in Form eines Wärmetauschers 28' auf.The hot water tank 10 'has a trained in conventional form thermal energy supply in the form of a heat exchanger 28' on.
Der zweite Zirkulationskreislauf 12' ist als Kaltwasserkreislauf ausgebildet und umfasst eine abgezweigte Leitung 30'a, die mit der Kaltwasser-Zuleitung 20' einer weiteren Wasserentnahmestelle 21' verbunden ist. Dabei handelt es sich nicht um einen Zirkulationskreislauf, sondern um eine Stagnationsleitung, auf die nachfolgend näher einge- gangen wird. Der zweite Zirkulationskreislauf 12', d.h. der Kaltwasserkreislauf ist ebenfalls mit dem Warmwasserspeicher 10' verbunden, wobei ein Vorlauf des zweiten Zirkulationskreislaufes 12' mit einem oberen Bereich des Speichers 10' und ein Rücklauf des zweiten Zirkulationskreislaufes 12' mit einem unteren Bereich des Warmwasserspeichers 10' verbunden sind. Sowohl im Vor- als auch im Rücklauf des Kaltwasser- Zirkulationskreislaufes 12' sind zwei Pumpen 18', 19" vorgesehen. Zwischen den beiden Pumpen 18', 19' ist im Kaltwasser-Zirkulationskreislauf 12' die Kavitatoreinrichtung 14" angeordnet. In Strömungsrichtung vor der Kavitatoreinrichtung 14' ist eine Zufuhr 16' für einen oder mehrere Zusätze, insbesondere ein Oxidationsmittel und/oder Stickstoff vorgesehen, derart, dass in dem zweiten Zirkulationskreislauf 12' eingespeiste Zusätze in der Kavitatoreinrichtung 14' homogen verteilt werden. Der zweite Kaltwasser- Zirkulationskreislauf 12' bildet zusammen mit dem Warmwasserspeicher 10' einen geschlossenen Kreislauf.The second circulation circuit 12 'is designed as a cold water circuit and includes a branched line 30'a, which is connected to the cold water supply line 20' another water outlet 21 '. This is not a circulation circuit, but a stagnation line, which will be discussed in more detail below. The second circulation circuit 12 ', ie the cold water circuit is also connected to the hot water tank 10', wherein a flow of the second circulation circuit 12 'with an upper portion of the memory 10' and a return of the second circulation circuit 12 'with a lower portion of the hot water tank 10' are connected. Two pumps 18 ', 19 "are provided both in the supply line and in the return line of the cold water circulation circuit 12'. Between the two pumps 18 ', 19', the cavitating device 14" is arranged in the cold water circulation circuit 12 '. In the flow direction in front of the cavitator device 14 'is a supply 16' for one or more additives, in particular an oxidant and / or nitrogen provided such that in the second circulation circuit 12 'fed additives in the Kavitatoreinrichtung 14' are homogeneously distributed. The second cold water Circulation circuit 12 'forms a closed circuit together with the hot water tank 10'.
Den beiden Pumpen 18', 19' sind jeweils Bypässe 30'b, 30'c zugeordnet, die über ein Absperrorgan 31' zuschaltbar sind. Weitere Absperrorgane 32' sind jeweils vor und hinter den beiden Pumpen 18', 19' angeordnet. Den beiden Pumpen 18', 19' sind jeweils Drucksensoren 27'c zugeordnet.The two pumps 18 ', 19' are each associated with bypasses 30'b, 30'c, which can be connected via a shut-off element 31 '. Further shut-off valves 32 'are respectively arranged in front of and behind the two pumps 18', 19 '. The two pumps 18 ', 19' are each associated with pressure sensors 27'c.
Alle in Figur 6 dargestellten Sensoren 26', 27'a, 27'b, 27'c sind mit einer zentralen Steuereinheit 33' verbunden. Dasselbe gilt auch für die FU-gesteuerten Pumpen 18, 19 sowie den Drucksensor 27c. Wie in Figur 6 zu erkennen, weist der Warmwasserspeicher 10' eine Entgasungseinrichtung 17' auf, die im oberen Bereich des Warmwasserspeichers 10' angeordnet ist.All the sensors 26 ', 27'a, 27'b, 27'c shown in FIG. 6 are connected to a central control unit 33'. The same applies to the FU-controlled pumps 18, 19 and the pressure sensor 27c. As can be seen in FIG. 6, the hot water storage tank 10 'has a degassing device 17', which is arranged in the upper region of the hot water storage tank 10 '.
Die bereits erwähnte Zweigleitung 30'a ist mit der Kaltwasser-Zuleitung 20' einer Wasserentnahmestelle 21' verbunden und zwar nicht-zirkulierend verbunden. Die Kaltwasser-Zuleitung 20' weist eine Spülleitung 22' auf, die durch ein automatisch betätigbares Absperrorgan 23' geöffnet und verschlossen werden kann. Die Spülleitung 22' ist mit dem Abfluss 24' der Wasserentnahmestelle 21' verbunden. Das automatisch betätigba- re Absperrorgan 23' kann beispielsweise ein zeitgesteuertes Magnetventil umfassen, das in vorgegebenen zeitlichen Abständen durch Öffnen und Schließen der Spülleitung 22' die Kaltwasser-Zuleitung 20' entleert bzw. spült. Der Ablauf für die Spülleitung 22' kann in den Siphon bzw. Geruchsverschluss eines Waschbeckens oder einfach in den freien Ablauf einer Dusche oder Badewanne münden.The already mentioned branch line 30'a is connected to the cold water supply line 20 'of a water removal point 21' and indeed connected non-circulating. The cold water supply line 20 'has a purge line 22', which can be opened and closed by an automatically operable obturator 23 '. The purge line 22 'is connected to the drain 24' of the water outlet 21 '. The automatically actuatable obturator 23 'can comprise, for example, a time-controlled solenoid valve which empties or purges the cold water supply line 20' at predetermined time intervals by opening and closing the purge line 22 '. The drain for the purge line 22 'can open into the siphon or odor trap of a sink or simply into the free flow of a shower or bath.
Zur Funktion des Systems gemäß Figur 6 wird folgendes ausgeführt.The function of the system according to FIG. 6 is as follows.
Das Kaltwasser, das in den Warmwasserspeicher 10' zur Warmwasseraufbereitung nachströmt, durchläuft, bis es zum Austritt aus dem Warmwasserspeicher 10' kommt, mehrmals die Kavitationsbehandlungseinheit (BaIs Liquid System TM Legio). Damit wird das Wasser entkeimt und Nährstoffe werden entzogen. Das Kernstück der Behandlungseinheit bzw. des Entkeimungssystems ist die Kavitationseinrichtung 14' bzw. der Kavitationsreaktor, der auch als nanothermische Behandlungseinheit bezeichnet wird. In der Kavitationseinrichtung 14' durchläuft das zugeführte Kaltwasser eine ge- richtete Kavitation, wobei das Wasser kavitiert und lokale Extrembedingungen herr- sehen, d.h. Temperaturen bis 10.00O0C und Druckschwankungen bis 1000 bar. Dieser auch als nanothermischer Prozess bezeichnete Vorgang führt durch den punktuellen Energiedirekteintrag ins Wasser und die damit verbundene gerichtete Kavitation zu Implosionstemperaturen bis 10.0000C und Vakuumzonen bis 1000 bar. Dabei werden bakterielle Zellwände, d.h. Zellmembrane von Mikroorganismen zerrissen und es erfolgt eine Keimreduzierung im Wasser. Zu der mechanischen Aufbereitungsstufe in Form der Kavitatoreinrichtung 14' kommt ergänzend die Entgasung durch die Entgasungseinrichtung 17' des Warmwasserspeichers 10'. Die Kavitatoreinrichtung 14' dient gleichzeitig als Oxidationshilfe, da Radikale im Wasser durch die hohe Implosionswirkung erzeugt werden, die den Entkeimungsprozess unterstützen. In weiterer Folge wird durch den großen Energieeintrag auch die Molekularstruktur des Wassers verändert, was zur erhöhten Kapillarwirkung führt und vorhandene Biofilme ausspült und zerstört. Die Kavitatoreinrichtung 14' wird auch dazu benutzt, eine einfache und effektive Desinfektion durch Dosierung von Ozon durchzuführen.The cold water, which flows into the hot water tank 10 'for hot water treatment, passes through the Kavitationsbehandlungseinheit (BaIs Liquid System TM Legio) several times, until it comes to the exit from the hot water tank 10'. This sterilizes the water and removes nutrients. The core of the treatment unit or of the sterilization system is the cavitation device 14 'or the cavitation reactor, which is also referred to as a nanothermic treatment unit. In the cavitation device 14 ', the supplied cold water undergoes a directed cavitation, whereby the water cavitates and local extreme conditions prevail. see, ie temperatures up to 10.00O 0 C and pressure fluctuations up to 1000 bar. This is also referred to as nano thermal process operation through the selective power direct entry into the water and the associated directional cavitation Implosionstemperaturen to 10,000 0 C and vacuum zones to 1000 bar. In this case, bacterial cell walls, ie cell membranes of microorganisms are torn and there is a microbial reduction in the water. To the mechanical treatment stage in the form of Kavitatoreinrichtung 14 'is additionally the degassing through the degassing 17' of the hot water tank 10 '. The Kavitatoreinrichtung 14 'also serves as an oxidation aid, since radicals are generated in the water by the high implosion effect, which support the degermination process. Subsequently, the molecular structure of the water is changed by the large energy input, resulting in increased capillary action and rinses existing biofilms and destroyed. The cavitator device 14 'is also used to perform a simple and effective disinfection by metering ozone.
Die Behandlung des Warmwasserzirkulationskreislaufes 11' erfolgt in gleicher Weise, da der erste Zirkuklationskreislauf 11' ebenfalls in den Warmwasserspeicher 10' mündet. Dies hat die Vorteile, dass zwei Problembereiche in einer gemeinsamen Einheit, d.h. dem Warmwasserspeicher 10' bzw. der Kavitatoreinrichtung 14' behandelt und effektiv von Legionellen und anderen biologischen Belastungen befreit werden.The treatment of the hot water circulation circuit 11 'takes place in the same way, since the first circulating circuit 11' also flows into the hot water tank 10 '. This has the advantages of having two problem areas in a common unit, i. the hot water tank 10 'and the Kavitatoreinrichtung 14' treated and effectively freed from Legionella and other biological stress.
Die Legionellenprobleme im Kaltwasser verbunden mit der Aufwärmung bei langer Stagnationszeiten werden durch die zeitgesteuerte Spülung, über die zentrale Steuereinheit 33' verringert bzw. ausgeräumt. Durch die Spülung wird die Ablagerung des sich bildenden Planktons und damit die weitgehende Bildung von Biofilm vermieden, wobei die Temperaturen im Wesentlichen kleiner als 2O0C gehalten werden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems sind in einer unter anderem sicheren Funktion und Kontrolle des Systems zu sehen. Die Behandlung kommt ohne chemische Zusätze und ohne Bestrahlung aus, wobei nicht auszuschließen ist, dass zur Verstärkung des ohne- hin starken Desinfektionseffektes durch die Kavitatoreinrichtung 14' Zusätze zugeführt werden. Durch das System kommt es zu keiner unzulässigen Veränderung des Trinkwassers. Das Verfahren bzw. das System sind für jeden Rohrwerkstoff geeignet. Das System ist einfach installierbar ohne größeren baulichen Aufwand und ermöglicht einen einfachen Betrieb. Die bestehende Zirkulationspumpe kann dabei entfallen. Das erfin- dungsgemäße System ermöglicht ferner eine leichte Nachrüstung bestehender Anlagen und kommt mit einer niedrigen Betriebstemperatur (55°C Speichertemperatur) aus. Durch die geringen Betriebskosten und die hohe Energieeinsparung, da keine thermische Behandlung mehr erforderlich ist, arbeitet das System sehr effizient. Das System erfordert ferner einen nur geringen Service- und Wartungsaufwand, so dass Personal- resourcen eingespart werden können. Falls erforderlich, kann durch Einbindung eines Ozonanschlusses eine einfache Desinfektion durchgeführt werden.The Legionellenprobleme in cold water associated with the warm-up at long stagnation times are reduced or eliminated by the timed purging, via the central control unit 33 '. By rinsing the deposition of the forming plankton and thus the extensive formation of biofilm is avoided, the temperatures are kept substantially smaller than 2O 0 C. The advantages of the system according to the invention can be seen in, among other things, a safe function and control of the system. The treatment works without chemical additives and without irradiation, whereby it can not be ruled out that additives may be added by the cavitator device 14 'in order to enhance the already strong disinfecting effect. Through the system, there is no inadmissible change of drinking water. The process or the system are suitable for each pipe material. The system is easy to install without major construction effort and enables easy operation. The existing circulation pump can be omitted. The inventive system also allows easy retrofitting of existing facilities and comes with a low operating temperature (55 ° C storage temperature). Due to the low operating costs and the high energy savings, since no more thermal treatment is required, the system works very efficiently. The system also requires little service and maintenance, so that human resources can be saved. If necessary, a simple disinfection can be carried out by integrating an ozone connection.
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Claims

Patentansprüche claims
1. Wasseraufbereitungssystem (100), insbesondere zur Legionellenbehandlung von Trinkwasser, wobei das Wasseraufbereitungssystem (100) ein in einem Zirkulationskreislauf eines Warmwassersystems angeordnetes Warmwasseraufberei- tungssystem (A) umfasst, welches folgendes aufweist: - ein Reaktorsystem (R) mit einem Reaktionstank (4), in den zumindest einA water treatment system (100), in particular for legionella treatment of drinking water, wherein the water treatment system (100) comprises a hot water treatment system (A) arranged in a circulation circuit of a hot water system, comprising: - a reactor system (R) with a reaction tank (4) , at least one
Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers geleitet wird; und ein Zirkulationssystem (Z), welches ein mit dem Reaktionstank (4) verbindbares Vorlaufleitungssystem, ein mit dem Reaktionstank (4) verbundenes Rücklaufleitungssystem und eine zwischen dem Vorlauf- und Rücklaufleitungssystem angeordnete Kavitatoreinrichtung (9) aufweist, wobei zumindest ein Teil des in den Reaktionstank (4) geleiteten Wassers der Kavitatoreinrichtung (9) über das Vorlaufleitungssystem zugeführt und nach dem Durchlauf durch die Kavitatoreinrichtung (9) über das Rücklaufleitungssys- tem wieder zum Reaktionstank (4) rückgeführt wird, wobei die Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) ausgelegt ist, in geregelter Weise in dem über das Vorlaufleitungssystem zugeführten Wasser eine Gaskavitation zu erzeugen, und wobei der Reaktionstank (4) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) ausgelegt ist, das über das Rücklaufleitungssystem von der Kavitatoreinrichtung (9) zugeführte Wasser zu entgasen, so dass der durch das Reaktorsystem (R) geleitete Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers insbesondere als Sauer- Stoff- und CO2-armes Wasser anschließend dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems wieder zugeführt wird.Part of the circulating water flowing in the water is passed; and a circulation system (Z) having a feed line system connectable to the reaction tank (4), a return line system connected to the reaction tank (4), and a cavitator device (9) disposed between the flow and return line systems, at least a portion of which is in the reaction tank (4) fed water of Kavitatoreinrichtung (9) via the supply line system and after passing through the Kavitatoreinrichtung (9) via the Rücklaufleitungssys- system back to the reaction tank (4), wherein the Kavitatoreinrichtung (9) of the hot water treatment system (A) designed is to generate a gas cavitation in the water supplied via the supply line system in a regulated manner, and wherein the reaction tank (4) of the warm water treatment system (A) is designed to degas the water supplied via the return line system from the cavitator device (9), so that the through the reactor system (R) part of the water flowing in the circulation circulation, in particular as oxygen and low-CO 2 water then the circulation circuit of the hot water system is fed again.
2. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 1, welches femer ein in einem Kaltwasserzulauf des Warmwassersystems angeordnetes Kaltwasseraufberei- tungssystem (B) umfasst, wobei das Kaltwasseraufbereitungssystem (B) folgendes aufweist: ein Reaktorsystem (R) mit einem Reaktionstank (4), in den zumindest ein Teil des dem Warmwassersystem über den Kaltwasserzulauf zuzuführenden Kaltwassers geleitet wird; und ein Zirkulationssystem (Z), welches ein mit dem Reaktionstank (4) verbindbares Vorlaufleitungssystem, ein mit dem Reaktionstank (4) verbundenes Rücklaufleitungssystem und eine zwischen dem Vorlauf- und Rücklaufleitungssystem angeordnete Kavitatoreinrichtung (9) aufweist, wobei zumin- dest ein Teil des in den Reaktionstank (4) geleiteten Wassers der Kavitatoreinrichtung (9) über das Vorlaufleitungssystem zugeführt und nach dem Durchlauf durch die Kavitatoreinrichtung (9) über das Rücklaufleitungssystem wieder zum Reaktionstank (4) rückgeführt wird, wobei die Kavitatoreinrichtung (9) des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) ausgelegt ist, in geregelter Weise in dem über das Vorlaufleitungssystem zugeführten Kaltwasser eine Gaskavitation zu erzeugen, und wobei der Reaktionstank (4) des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) ausgelegt ist, das über das Rücklaufleitungssystem von der Kavitatoreinrichtung (9) rückgeführte Wasser zu entgasen, so dass der durch das Reaktorsystem (R) geleitete zumindest eine Teil des Wassers über den Kaltwasserzulauf dem Warmwassersystem insbesondere als Sauerstoff- und CO2-armes Kaltwasser zugeführt wird.2. The water treatment system (100) of claim 1, further comprising a cold water supply system (B) disposed in a cold water inlet of the hot water system, the cold water treatment system (B) comprising: a reactor system (R) having a reaction tank (4) into which at least part of the hot water system to be supplied via the cold water inlet to be fed cold water; and a circulation system (Z), which has a supply line system connectable to the reaction tank (4), a return line system connected to the reaction tank (4), and a cavitator device (9) arranged between the flow and return line systems, at least a part of which flows into the Reaction tank (4) fed water of Kavitatoreinrichtung (9) via the supply line system and after passing through the Kavitatoreinrichtung (9) via the return line system back to the reaction tank (4), wherein the Kavitatoreinrichtung (9) of the cold water treatment system (B) is designed to generate gas cavitation in a controlled manner in the cold water supplied via the supply line system, and wherein the reaction tank (4) of the cold water treatment system (B) is designed to degas the water recirculated via the return line system from the cavitator device (9) so that the water passes through the reactor system (R) ge led at least a portion of the water over the cold water inlet to the hot water system is supplied in particular as oxygen and low-CO 2 cold water.
3. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) ausgelegt ist, dass die Gaskavitation im Zentrum des Strömungsquerschnitts des über das Vorlaufleitungssystem zugeführten Wassers erzeugt wird.3. Water treatment system (100) according to claim 1 or 2, wherein the Kavitatoreinrichtung (9) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) is designed so that the gas cavitation is generated in the center of the flow cross-section of the supplied via the supply line water.
4. Wasseraufbereitungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) ausgelegt ist, in dem über das Vorlaufleitungssystem zugeführten Wasser Druckschwankungen vorzugsweise zwischen 0,9 bis 6 bar zu erzeugen.4. Water treatment system (100) according to one of claims 1 to 3, wherein the Kavitatoreinrichtung (9) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) is designed in the supplied via the supply line water pressure fluctuations preferably between 0.9 to 6 bar to produce.
5. Wasseraufbereitungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zirkulationssystem (Z) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) eine erste ansteuerbare Pum- pe (8.1) im Vorlaufleitungssystem und vorzugsweise ferner eine zweite ansteuerbare Pumpe (8.2) im Rücklaufleitungssystem aufweist.5. Water treatment system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the circulation system (Z) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) a first controllable pump (8.1) in the feed pipe system and preferably also a second controllable pump ( 8.2) in the return line system.
6. Wasseraufbereitungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reaktionstank (4) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) einen mit dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems verbindbaren ersten An- schluss (4.1), um zumindest einen Teil des im Zirkulationskreislauf fließenden Wassers dem Reaktionstank (4) zuzuführen, einen mit dem Vorlaufleitungssystem des Zirkulationssystems (Z) verbindbaren zweiten Anschluss (4.2), um der Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) das in den6. Water treatment system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the reaction tank (4) of the hot water treatment system (A) with a The first connection (4.1) which can be connected to the circulation circuit of the hot water system, in order to supply at least part of the water flowing in the circulation circuit to the reaction tank (4), connects a second connection (4.2) which can be connected to the supply line system of the circulation system (Z), to the cavitator device (9 ) of the hot water treatment system (A) in the
Reaktionstank (4) geleitete Wasser zuzuführen, zumindest einen mit dem Rücklaufleitungssystem des Zirkulationssystems (Z) verbindbaren dritten Anschluss (4.3), um das durch die Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) geleitete Wasser wieder zum Reaktionstank (4) rückzuführen, und einen mit dem Zirkulationskreislauf des Warmwassersystems verbindbaren vierten Anschluss (4.4) aufweist, um das insbesondere Sauerstoff- und CO2-arme Wasser dem Zirkulationskreislauf wieder zuzuführen.Feed the reaction tank (4) guided water, at least one connectable to the return line system of the circulation system (Z) third port (4.3) to return the guided through the Kavitatoreinrichtung (9) of the hot water treatment system (A) water back to the reaction tank (4), and a having connectable with the circulation circuit of the hot water system fourth port (4.4) to supply the particular oxygen and low-CO 2 water to the circulation circuit again.
7. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprü- che 3 bis 6 und Anspruch 2, wobei der Reaktionstank (4) des Kaltwasseraufberei- tungssystems (B) einen mit dem Kaltwasserzulauf verbindbaren ersten Anschluss (4.1), um zumindest einen Teil des dem Warmwasser zuzuführenden Kaltwassers dem Reaktionstank (4) zuzuführen, einen mit dem Vorlaufleitungssystem des Zirkulationssystems (Z) verbindbaren zweiten Anschluss (4.2), um der Kavitatorein- richtung (9) des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) das in den Reaktionstank7. Water treatment system (100) according to claim 2 or any one of claims 3 to 6 and claim 2, wherein the reaction tank (4) of the cold water treatment system (B) connectable to the cold water inlet first port (4.1) to at least one Supply part of the cold water to be supplied to the hot water to the reaction tank (4), a second connection (4.2) connectable to the supply line system of the circulation system (Z) and the cavitating device (9) of the cold water treatment system (B) into the reaction tank
(4) geleitete Kaltwasser zuzuführen, zumindest einen mit dem Rücklaufleitungssystem des Zirkulationssystems (Z) verbindbaren dritten Anschluss (4.3), um das durch die Kavitatoreinrichtung (9) des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) geleitete Wasser wieder dem Reaktionstank (4) zuzuführen, und einen mit dem KaIt- wasserzulauf verbindbaren vierten Anschluss (4.4) aufweist, um über den Kaltwasserzulauf das insbesondere Sauerstoff- und CO2-arme Wasser dem Warmwassersystem zuzuführen.(4) to supply conducted cold water, at least one connectable to the return line system of the circulation system (Z) third port (4.3) to the back through the Kavitatoreinrichtung (9) of the cold water treatment system (B) supplied water to the reaction tank (4), and with a The fourth connection (4.4), which can be connected to the cold water inlet, in order to supply the water, in particular oxygen and CO 2, to the hot water system via the cold water inlet.
8. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der zumindest eine dritte Anschluss (4.3) in dem Reaktionstank (4) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) im wesentlichen tangential mündet.8. Water treatment system (100) according to claim 6 or 7, wherein the at least one third port (4.3) in the reaction tank (4) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) opens substantially tangentially.
9. Wasseraufbereitungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei im Kopfbereich des Reaktionstanks (4) eine trichterförmige Gasauffangeinrichtung vorgesehen ist, welche mit einem fünften Anschluss (4.5) verbunden ist, um die im Reaktionstank (4) aus dem Wasser abgeschiedenen Gase aufzufangen und abzuführen. 9. Water treatment system (100) according to any one of the preceding claims, in particular according to one of claims 6 to 8, wherein in the head region of the reaction tank (4) a funnel-shaped gas collecting means is provided, which is connected to a fifth port (4.5) to those in the reaction tank (4) capture and remove gases separated from the water.
10. Wasseraufbereitungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reaktionstank (4) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) eine Formgebung aufweist, die es ges- tattet, dass in dem durch die Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) geleiteten und über den zumindest einen dritten Anschluss (4.3) dem Reaktionstank (4) wieder zugeführten Wasser eine Abscheidung von gasförmigen Komponenten bewirkt wird.10. Water treatment system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the reaction tank (4) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) has a shape that tattet that in which by the Kavitatoreinrichtung (9) the water of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) and via the at least one third connection (4.3) the reaction tank (4) again supplied water, a separation of gaseous components is effected.
11. Wasseraufbereitungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zirkulationssystem (Z) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) ferner eine Oxidationsstufe (OX) mit einer Zudosiereinrichtung (9, 10) zum geregelten Zudosieren eines Oxi- dationsmittels in das im Zirkulationssystem (Z) fließenden Wassers aufweist.11. Water treatment system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the circulation system (Z) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) further comprises an oxidation stage (OX) with a Zudosiereinrichtung (9, 10) for the controlled metered addition of Oxi - Dationmittels in the circulating system (Z) flowing water.
12. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 11, wobei die Kavitatoreinrichtung (9) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) die Funktion der Zudosiereinrichtung der Oxidationsstufe (OX) übernimmt.12. Water treatment system (100) according to claim 11, wherein the Kavitatoreinrichtung (9) of the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) assumes the function of the metering device of the oxidation stage (OX).
13. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Oxidati- onsmittel Ozon ist, und wobei das Reaktorsystem (R) des Warmwasseraufbereitungssystems (A) und/oder des Kaltwasseraufbereitungssystems (B) ferner eine Ozonvernichtungseinrichtung (7, 19) aufweist, durch welche die im Reaktionstank (4) abgeschiedenen gasförmigen Komponenten geführt werden.13. The water treatment system according to claim 11, wherein the oxidizing agent is ozone, and wherein the reactor system of the hot water treatment system and / or the cold water treatment system further comprises an ozone destruction device, through which the gaseous components deposited in the reaction tank (4) are passed.
14. Wasseraufbereitungssystem (100) nach Anspruch 13, wobei das Warmwasser- aufbereitungssystem (A) und/oder das Kaltwasseraufbereitungssystem (B) ferner eine Ozon-Überwachungseinrichtung (5, 24) aufweist, um den Ozongehalt in dem vom Reaktorsystem (R) abgegebenen Wasser zu ermitteln.14. Water treatment system (100) according to claim 13, wherein the hot water treatment system (A) and / or the cold water treatment system (B) further comprises an ozone monitoring device (5, 24) to the ozone content in the water discharged from the reactor system (R) to investigate.
15. Verfahren zum Aufbereiten von Trinkwasser, insbesondere zur Legionellenbehandlung von Warm- und/oder Kaltwasser, wobei in dem zu behandelnden Was- ser zunächst in geregelter Weise eine gezielte Gaskavitation erzeugt und anschließend die in dem zu behandelnden Wasser gelösten gasförmigen Komponenten abgetrennt werden. 15. A process for the treatment of drinking water, in particular for Legionella treatment of hot and / or cold water, wherein in the water to be treated first serially generated in a controlled manner targeted gas cavitation and then the gaseous components dissolved in the water to be treated are separated.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem zeitgleich mit dem Erzeugen der Gaskavitation in dem zu behandelnden Wasser ein Oxidationsmittel in das zu behandelnde Wasser beigemischt wird, welches mit dem Abtrennen der gasförmigen Komponenten anschließend wieder aus dem Wasser entfernt wird.16. The method of claim 15, wherein at the same time as generating the gas cavitation in the water to be treated, an oxidizing agent is mixed into the water to be treated, which is then removed with the separation of the gaseous components from the water.
17. Wasseraufbereitungssystem mit einem Warmwasserspeicher (ICT ) und wenigstens zwei Zirkulationskreisläufen (IT , 12' ), die jeweils mit dem Warmwasserspeicher (10' ) verbunden sind, von denen ein erster Zirkulationskreislauf (H' ) eine oder mehrere Wasserentnahmestellen (13' ) und ein zweiter Zirkulationskreislauf (12' ) wenigstens eine Kavitatoreinrichtung (14' ) aufweist, wobei der zweite Zirkulationskreislauf (12' ) im Vorlauf der Kavitatoreinrichtung (H' ) mit einer Kaltwasserzufuhr (15' ) verbunden ist.17. Water treatment system with a hot water tank (ICT) and at least two circulation circuits (IT, 12 ' ), which are each connected to the hot water tank (10 ' ), of which a first circulation circuit (H ' ) one or more water tapping points (13 ' ) and a second circulation circuit (12 ' ) at least one Kavitatoreinrichtung (14 ' ), wherein the second circulation circuit (12 ' ) in the flow of the Kavitatoreinrichtung (H ' ) with a cold water supply (15 ' ) is connected.
18. System nach Anspruch 17, wobei der zweite Zirkulationskreislauf (12' ) im Vorlauf der Kavitatoreinrichtung (14' ) mit einer Zufuhr (16' ) für einen oder mehrere Zusätze, insbesondere ein Oxidationsmittel und/oder Stickstoff verbunden ist.18. The system of claim 17, wherein the second circulation circuit (12 ' ) in the flow of Kavitatoreinrichtung (14 ' ) with a supply (16 ' ) for one or more additives, in particular an oxidizing agent and / or nitrogen is connected.
19. System nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Warmwasserspeicher (10' ) eine Entlüftungseinrichtung (17' ) aufweist.19. System according to claim 17 or 18, wherein the hot water tank (10 ' ) has a venting device (17 ' ).
20. System nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei im Vorlauf und/oder im Rücklauf der Kavitatoreinrichtung (14' ) jeweils eine Pumpe (18' , 19' ) angeordnet ist.20. System according to at least one of claims 17 to 19, wherein in each case a pump (18 ' , 19 ' ) is arranged in the flow and / or in the return of the Kavitatoreinrichtung (14 ' ).
21. System nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die Kaltwasserzufuhr (15' ) nicht zirkulierend mit der Kaltwasser-Zuleitung (20' ) einer Wasserentnahmestelle (21' ) verbunden ist, wobei die Kaltwasser-Zuleitung (20' ) eine Spülleitung (22' ) aufweist, die durch ein automatisch betätigbares Absperrorgan (23' ) geöffnet und verschlossen werden kann.21. System according to at least one of claims 17 to 20, wherein the cold water supply (15 ' ) is not circulating with the cold water supply line (20 ' ) of a water withdrawal point (21 ' ) is connected, wherein the cold water supply line (20 ' ) a purge line (22 ' ) which can be opened and closed by an automatically operable obturator (23 ' ).
22. System nach Anspruch 21, wobei die Spülleitung (22' ) mit einem Abfluss (24' ) der Wasserentnahmestelle (21' ) verbunden ist. 22. System according to claim 21, wherein the flushing line (22 ' ) is connected to a drain (24 ' ) of the water removal point (21 ' ).
23. Verfahren zum Aufbereiten von Wasser, bei dem das Wasser eines Warmwasserspeichers (20' ) in wenigstens zwei Kreisläufen zirkuliert wird, wobei Kaltwasser einem der beiden Kreisläufe zugeführt, einer Kavitationsbehandlung unterzogen23. A method for treating water, wherein the water of a hot water tank (20 ' ) is circulated in at least two circuits, wherein cold water supplied to one of the two circuits, subjected to a cavitation treatment
5 und im Warmwasserspeicher (10" ) erwärmt wird.5 and in the hot water tank (10 " ) is heated.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei dem Wasser vor der Kavitatorbehandlung ein oder mehrere Zusätze, insbesondere Oxidationsmittel und/oder Stickstoff zugegeben werden. lό24. The method of claim 23, wherein one or more additives, in particular oxidizing agent and / or nitrogen are added to the water before Kavitatorbehandlung. lό
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