WO2008052233A1

WO2008052233A1 - Verfahren zur aufbereitung von abwasser

Info

Publication number: WO2008052233A1
Application number: PCT/AT2007/000493
Authority: WO
Inventors: Hans-Peter Bierbaumer
Original assignee: Hans-Peter Bierbaumer
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2008-05-08
Also published as: AT504442A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Aufbereitung, insbesondere zur Reinigung, von Abwässern durch ein Feld bzw. einen Strahlungskegel eines Elektronenbeschleunigers. Der Gehalt an Schadstoffen und/oder Mikroorganismen des im Zulauf (3) zur Abwasserreinigungsanlage bzw. Kläranlage strömenden und/oder in der Hauptanlage (4) befindlichen Abwassers wird durch Elektronenstrahlung reduziert.

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Abwasser

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung, insbesondere zur Reinigung von Abwässern, durch ein Feld bzw. einen Strahlungskegel einer Elektronenstrahlung abgegebenen Strahlungsquelle, eine Abwasserreinigungsanlage, umfassend eine mit einem strahlungstransparenten Fenster ausgestattete oder offene Strahlungseinwirkungskammer bzw. -zelle sowie zumindest einen, der Strahlungseinwirkungskammer zugeordneten Elektronenbeschleuniger.

Untersuchungen zeigen, dass im Zuge der Aufbereitung kommunaler Abwässer in großstädtischen, beziehungsweise auch kleineren Abwasserreinigungsanlagen, praktisch kein oder nur ein äußerst bescheidener Abbau von Schadstoffen, insbesondere endokrin wirksamer Hormone, wie sie beispielsweise für die Schwangerschaftsverhütung verwendet werden, erfolgt.

Diese Hormone sind biologisch kaum abbaubar und verlassen daher die Abwasserreinigungsanlage im an und für sich gereinigten Ablaufwasser in Konzentrationen in denen sie nach wie vor wirksam sind. Durch das Ausmaß der Schadstoffkonzentrationen, insbesondere durch die Belastung von endokrin wirksamen Hormonen beziehungsweise Hormonmetaboliten und pathologisch wirksamen Mikroorganismen allgemein, sind ihre Langzeitauswirkungen und nachteilige Synergien mit anderen Problem- oder Schadstoffen zurzeit kaum absehbar.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Möglichkeiten zur Reduktion von Schadstoffen und Hormonen beziehungsweise Hormonmetaboliten in Abwässern, wie beispielsweise durch den Einsatz von ionisierender Strahlung, insbesondere Elektronenstrahlen, bekannt.

So beschreibt die AT 392 462 B ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung, insbesondere Reinigung, von halogenierte Ethylene enthaltenden Wässern beziehungsweise Trinkwässern, wobei das Trinkwasser im Durchfluss der Einwirkung von Ozon und energiereicher Elektronenstrahlung ausgesetzt wird. Der Gehalt des Wassers an gelöstem Ozon muss min- destens 0,1 ppm betragen. Die Vorrichtung weist zumindest einen Elektronenbeschleuniger und zumindest eine Bestrahlungskammer auf, die im Bereich des Strahlenkegels angeordnet ist, wobei diese Bestrahlungskammer für den Durchfluss von Wasser konzipiert ist und eine Höhe aufweist, die größer als eine Eindringtiefe der Elektronenstrahlung ist. Für die Behand- lung von Wasser wird Ozon beigemischt, wobei auch die Eindringtiefe der Elektronen in das Wasser geringer ist, als eine Gesamtschichthöhe des Wassers in der Bestrahlungskammer. Es entsteht dabei Wasser, welches für den Verzehr von Menschen geeignet ist. Die Erfindung beschreibt somit allgemein die Aufbereitung von Wässern mit einer Kombination aus Ozon plus Elektronenstrahlung.

In einem weiteren Dokument zum Stand der Technik, der AT 411 596 B, wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nachbehandlung von Kläranlagenablaufwässern beschrieben. Die Erfindung ist darin zu sehen, dass nach diesem Verfahren ein Strom beziehungsweise Teil- ström, wobei der Teilstrom wieder mit dem Restteilstrom vereinigt werden kann, des die Ab- reinigungsanlage verlassenden Abwassers einer ionisierenden Strahlung ausgesetzt wird, um damit den Gehalt an endokrin wirksamen und für die aquatische Umwelt bedenklichen Hormonen beziehungsweise Hormonmetaboliten aus der Gruppe der Östrane zu reduzieren. Das Abwasser selbst wird in Form eines kontinuierlichen Flüssigkeitskörpers geführt. Es wird somit ein Verfahren zur Nachbehandlung des aus einer Reinigungsanlage abströmenden Ablaufwasser beschrieben. Die Erfindung kommt ohne zusätzlich simultane Einbringung von Ozon und/oder Sauerstoff aus.

Ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von mit gentoxischen Sub- stanzen belastetem Wasser unter der Verwendung von Ozon ist aus der EP 0 931 765 A2 bekannt. Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Konversion von zumindest mit einer oder mehreren gentoxischen Substanzen belastetem Wasser, bevorzugt Grundwasser, in Trinkwasser, wobei der Strom des mit gentoxischen Substanzen belastetem Wasser — direkt oder nach Durchlaufen einer vorgeschalteten, für eine qualitätsverbessernde Aufbereitung von Wasser vorgesehenen, an sich bekannten Vorbehandlungsstufe — sequentiell und/oder simultan zumindest einer Beaufschlagung mit Ozon in der Gasphase und/oder in mit Ozon angereichertem Wasser und zumindest der einmaligen Einwirkung schneller Elektronen durch Führen des genannten Wasserstroms durch das Strahlungsfeld eines Elektronenbeschleunigers unterworfen wird. Weiters wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, wobei ein mit gentoxischen Substanzen belastetes Wasser in dünner Schicht eine Durchflusskammer durchströmt, die an ihrer der Strahlungsquelle abgewandten Seite Öffnungen, Düsen etc. für die Einbringung von mit Ozon angereichertem Wasser und/oder Ozon im gasförmigen Zustand aufweist. Der Einsatz der Elektronenbestrahlung in der Industrie besitzt ein weites Spektrum von Anwendungen. Ein grobes Klassifizierungsmerkmal der Anwendungen ist die Nutzung nach den destruktiven bzw. produktiven Wirkungen von Elektronen. Beispiele für die destruktive Wirkung sind Sterilisierungsprozesse oder die Vernichtung von Gefahrenstoffen. Der Einsatz wie auch die Anwendungsgebiete von Elektronenbeschleunigern in der Industrie haben in den letzten Jahrzehnten ständig zugenommen. Dabei gibt es ein steigendes Interesse an Beschleunigern, die bei Energien >5 MeV auch energiereiche Strahlströme liefern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfü- gung zu stellen, wodurch die Konzentration der Schadstoffe und Mikroorganismen in Abwässern reduziert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig durch das eingangs genannte Verfahren gelöst, nach dem der Gehalt an Schadstoffen und/oder Mikroorganismen des im Zulauf zur Abwasserreinigungsanlage beziehungsweise Kläranlage strömenden und/oder in der Hauptanlage befindlichen Abwassers reduziert wird sowie durch eine Abwasserreinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens, wobei eine mit einem strahlungstransparentem Fenster ausgestatte oder offene Strahlungseinwirkungskammer beziehungsweise -zelle im Zulauf zur Abwasserreinigungsanlage bzw. Kläranlage angeordnet ist.

Als Hauptanlage wird im Sinne der Erfindung zumindest ein in der Abwasserreinigungsanlage befindliches Klärbecken gesehen.

Vorteilhaft dabei erweist sich, dass bereits im Zulauf der Abwasserreinigungsanlage mögliche Schadstoffe entfernt und daher jedes beliebige nachgeschaltete Reinigungsverfahren in der Hauptreinigungskammer beziehungsweise im Ablauf erfolgen kann. Vorteilhaft erweist sich zudem, dass keine Interferenzen unterschiedlicher Reinigungstechniken, die zur Reinigung des Abwassers verwendet werden, auftreten können, weil die Aufbereitung des Abwassers für ausgewählte Schadstoffe und Mikroorganismen bereits im Zulauf erfolgt.

Die zu reduzierenden bzw. zu eliminierenden Schadstoffe sind vorzugsweise aus einer Gruppe umfassend Hormone, -metaboliten und -Verbindungen, insbesondere Sexualhormone, ausgewählt, wodurch insbesondere solche Schadstoffe reduziert werden, die durch andere Reini- - A -

gungsverfahren beziehungsweise Reinigungsmöglichkeiten wie z.B. mechanische Filtrierung, Abbau in Pflanzenkläranlagen, etc. nicht entfernt werden können.

Weiters werden Mikroorganismen wie pathogene Bakterien- und Virenstämme beziehungs- weise —arten reduziert, wodurch eine Gefährdung des menschlichen sowie tierischen Organismus durch den Genuss von Trinkwasser, welches aus Abwasser gewonnen wird, eingeschränkt werden kann.

In einer Weiterbildung erweist sich von Vorteil, dass pathogene Bakterien- und Virenstämme beziehungsweise -arten verursacht durch Biowaffen eliminiert werden können, sodass nach einem Terroranschlag mit Biowaffen so rasch wie möglich die pathogenen Organismen entfernt werden, um die Bevölkerung so kurz wie möglich der Gefahr durch Biowaffen zu exponieren. Zudem zeigt sich von Vorteil, dass, auch wenn die Biowaffen bereits aus der Luft eliminiert sind, sich noch immer welche im Trink- beziehungsweise Abwasser sammeln können und durch das erfindungsgemäße Verfahren auch noch längere Zeit nach dem Anschlag entfernt werden können.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest im Zulauf das Abwasser mittels turbulenzengenerierender Elemente durchmischt wird, wodurch eine möglichst regelmäßige Expo- sition des Zulaufabwassers gegenüber der Strahlung ermöglicht wird. Es wird damit auf vorteilhafte Weise erzielt, dass eine multilaterale Exposition der abzubauenden Schadstoffe trotz gleichzeitiger Anwesenheit großer Mengen an Matrixstoffen im Zulaufwasser ermöglicht wird. Zudem kann damit der Zulauf mit einem größeren Querschnitt als die wirksame Eindringtiefe der Elektronen ausgestattet werden.

Das Abwasser kann in eine Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf versetzt werden, wodurch die Durchmischung des Zulaufwassers verbessert werden kann.

Die Sogwirkung, die durch die Drallströmung entsteht, kann dazu verwendet werden, um im Mittenbereich der Drallströmung zumindest ein Gas oder Gasgemisch einzusaugen.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass dem Abwasser vor dem Elektronenbeschleuniger Radikalbildner aus der Gruppe der oxidischen Radikalbildner, insbesondere für Sauerstoffra- dikale, oder Peroxide beigemischt werden, wodurch der Abbau der Schadstoffe beziehungsweise der Mikroorganismen durch die im Wasser durch die Einwirkung ionisierender Strahlung und weiterer Radikalbildner gebildeten Wasserradikale verbessert wird.

Es hat sich gezeigt, dass wenn mit einer Dosis, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 kGy, vorzugsweise 10 kGy, insbesondere 20 kGy und einer oberen Grenze von 100 kGy, vorzugsweise 80 kGy, insbesondere 50 kGy, bestrahlt wird, der Abbau der Schadstoffe beziehungsweise der Mikroorganismen auch im Ausmaß von bis zu drei Größenordnungen erzielt werden kann. Zudem ist der ausgewählte Bereich auch vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit her zu bevorzugen.

Weiters erweist sich von Vorteil, Elektronenenergie mit einer unteren Grenze von 0,1 MeV, vorzugsweise 1 MeV, insbesondere 5 MeV und einer oberen Grenze von 20 MeV, vorzugsweise 10 MeV, insbesondere 8 MeV, zu verwenden, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Ver- fahrens in Hinblick auf das Verhältnis Energieverbrauch zu abgebauten Schadstoffen verbessert werden kann.

Das Wasser im Zulauf kann kontinuierlich fließen, wodurch eine möglichst homogene Behandlung des Abwassers während des Bestrahlungsvorganges und somit eine gleichmäßige und regelmäßige Eliminierung der Schadstoffe und Mikroorganismen erfolgen kann.

Das Abwasser kann vor der Behandlung mit der Elektronenstrahlung mit zumindest einem Laser und/oder einer UV- Strahlung und/oder einer Gammastrahlung bestrahlt werden, sodass bereits ein Teil der Schadstoffe und/oder Mikroorganismen vor dem Elektronenbeschleuniger abgebaut werden und damit die Energie des Elektronenbeschleunigers gesenkt werden kann, wodurch wiederum das Gefährdungspotential des Elektronenbeschleunigers für das Bedienungspersonal verringert werden kann.

Zumindest ein Anteil der Moleküle der Schadstoffe und/oder Mikroorganismen kann weiters vor dem Eintritt in das Feld bzw. den Strahlungskegel des Elektronenbeschleunigers energetisch aktiviert werden, sodass durch den Elektronenbeschleuniger nur noch der Rest der notwendigen Aktivierungsenergie für die Zerstörung der Schadstoffe und/oder Mikroorganismen bereitgestellt werden muss. Es können damit wiederum die vorhin genannten Vorteile erreicht werden. Dadurch, dass das Abwasser vor der Behandlung mit Reinwasser verdünnt wird, wird die Konzentration der Matrixstoffe reduziert. Es kann damit die Wirksamkeit des Elektronenbeschleunigers erhöht werden.

Vorteilhaft ist dabei, wenn das Reinwasser in einem Anteil zugesetzt wird, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 %, insbesondere 20 %, und einer oberen Grenze von 60 %, insbesondere 50 %, wodurch dieser Effekt verstärkt wird.

In der Abwasserreinigungsanlage kann zumindest ein Turbulenzen generierendes Element, insbesondere ein Rührer und/oder Potentialdrallrohr, vor dem oder den Elektronenbeschleuni- ger(n) angeordnet sein.

Mit Hilfe des Potentialdrallrohres wird die Flüssigkeit in eine so genannte Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf versetzt. Entsprechend der Molekularbewegung bewegen sich Moleküle eines Fluids in chaotischer Weise in sämtliche Richtungen, sodass in der Folge durch Molekülzusammenstöße Energie, welche für die Strömung verwendet wird, verloren geht. Wenn ein Fluid strömt, ist den Molekülen eine bestimmte Bewegungskomponente aufgeprägt, entsprechend der generellen Strömungsrichtung. In Rohrleitungen ist bekanntlich durch Kollisionen der Moleküle mit der Rohrwandung die Strömungsgeschwindigkeit an der Wandung null. Diese Moleküle weisen in Summe also die Molekular- und die Strömungsgeschwindigkeit auf (unter Vernachlässigung der Verlustenergie aufgrund der Reibung mit der Rohrwandung). Die Moleküle werden in Summe senkrecht in die Rohrmitte zurückgeworfen. Wenn ein derartig zurückgeworfenes Molekül mit einem parallel zur Rohrwandung fließenden Molekül kollidiert, wird die generelle Stromrichtung zur Rohrmitte hin abgelenkt. Im Sinne dieses Modells potentieller Molekularbewegung entsteht damit ein asymmetrischer Bewegungstyp, mit nach vorwärts reduzierter Strömungsgeschwindigkeit und dementsprechend in Richtung Rohrmitte verstärkter Druckkomponente. Da von der gegenüberliegenden Rohrwandung eine analoge Wirkung ausgeht, wird die Vorwärtsströmung weiter reduziert und die Querströmung intensiviert. In der Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf sorgt die ständige Umlenkung ebenfalls für eine Reibung an der Wand. Die daraus resultierende Druckkomponente weist senkrecht zur Strömung. Bei diagonalem Bahnverlauf wird damit das Fluid ständig auf die gewünschte Spiralbahn zurückgeworfen. Die Reibung hat damit eine geringere negative Auswirkung und wirkt in gewisser Weise positiv auf die Bewe- gungsrichtung. Durch den Druck - der stets nach innen gerichtet ist - wird eine Beschleunigung der inneren Stromlinie entsprechend einem Potentialwirbel erreicht. Durch diese Beschleunigung entsteht im Mittenbereich des Rohres, d.h. der Flüssigkeitsleiteinrichtung, eine Sogwirkung, die es ermöglicht, das in diesem Mittenbereich zugeführte Gas in die Flüssigkeit einzusaugen. Es kommt damit zu einer intensiven Vermischung der Flüssigkeit und zudem können sehr hohe Konzentrationen an dem Gas in der Flüssigkeit erreicht werden. Das Gas wird in dieser Flüssigkeit zumindest großteils gebunden, sodass also anders, wie üblichen Druckverfahren, wie sie z.B. aus der Kohlensäureanreichung von Flüssigkeiten bekannt sind, das in der Flüssigkeit enthaltene Gas nach Öffnen der Behältnisse, in denen diese Flüssigkeit aufbewahrt wird, nicht sofort „verpufft". Die Potentialdrallströmung erfordert im Vergleich zu anderen Strömungsarten weniger Energie zur Förderung von Flüssigkeiten, sodass bei gleicher Energie höhere Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden können. Dadurch wird auch die Sogwirkung im Mittenbereich der Strömung erhöht, wodurch höhere Endkonzentrationen an Gas in der Flüssigkeit erreicht werden können.

Gemäß einer Weiterbildung kann der Zulauf selbst als Potentialdrallrohr ausgebildet sein, wodurch der Zulauf relativ einfach aufgebaut für die Durchwirbelung des Abwassers ist, sodass also auch der Wartungsaufwand bzw. die Investitionskosten reduziert werden können.

Die Abwasserreinigungsanlage kann auch mehrere Elektronenbeschleuniger aufweisen, die beispielsweise seriell geschaltet sind, beziehungsweise das Abwasser diese seriell durchströmt und somit eine mehrmalige Bestrahlung mit Elektronenstrahlen erfolgen kann, wodurch die Schadstoffe und/oder Mikroorganismen zur Gänze abgebaut beziehungsweise entfernt werden können. Darüber hinaus kann damit der Volumenstrom des Abwassers erhöht werden und so- mit die Effektivität der Abwasserreinigungsanlage gesteigert werden.

Zur Entfernung von Grobstoffen, beziehungsweise Partikeln oder Schwebstoffen, kann eine zumindest eine Abtrenneinrichtung für Fest- und/oder Schwebstoffe, beispielsweise eine Filtereinrichtung, ein Hydrozyklon, ein Sieb, angeordnet sein. Weiters können auch ad- bzw. ab- sorptive Medien, wie Aktivkohle, und/oder andere Bestrahlungsarten, wie Gamma- oder UV- Bestrahlung der Elektronenbestrahlung vorgeschaltet sein, wodurch die Beladung mit Matrixstoffen im Abwasser reduziert werden kann und somit die Elektronenbestrahlung homogener und gleichmäßiger erfolgen kann. Um beispielsweise die Geschwindigkeit des Abwassers im Zulauf zu regulieren, kann eine Verjüngung, beziehungsweise Verengung angeordnet sein, um die Exposition des Abwassers gegenüber der Elektronenbestrahlung zu verlängern.

Im Zulauf kann eine Zufuhreinrichtung, wie Öffnungen oder Düsen, für flüssige und/oder gasförmige Radikalbildner angeordnet sein, wodurch die Bildung von Wasserradikalen unterstützt wird, um in Kombination mit der Einwirkung der ionisierenden Strahlung die Inaktivie- rung der Schadstoffe, beziehungsweise der Mikroorganismen, zu gewährleisten.

Der Zufluss des Abwassers kann durch ein Absperrelement, wie z.B. Ventil reguliert, gebremst und/oder gestoppt werden, wodurch beispielsweise für Wartungsarbeiten des Elektronenbeschleunigers der Zufluss unterbrochen werden kann. Ist es beispielsweise im Falle einer Krisensituation gewünscht das Abwasser im Zulauf länger zu bestrahlen kann eine verlängerte Exposition des Abwassers der Elektronenstrahlung erfolgen. Zudem kann durch das Absperr- element auch die Menge des Zufluss im Zulauf kontrolliert und reguliert werden.

Um die Exposition weiter verlängern zu können, kann ein Absperrelement, wie ein Ventil und/oder Schleuse, in der Vorrichtung mit der Strahlungseinwirkungskammer, beziehungsweise deren Zuleitung, angeordnet sein.

Um ein Austreten von möglicher Strahlenbelastung zu verhindern, die allerdings erforderlich ist, um die Schadstoffe beziehungsweise Mikroorganismen aus dem Abwasser zu eliminieren, können Schutzvorrichtungen, wie ein Betonmantel, angeordnet sein.

Im Potentialdrallrohr kann zumindest eine Gasleiteinrichtung angeordnet sein, wobei diese Gasleiteinrichtung einen Mantel mit Durchströmöffnungen für das Gas aufweist. Es können damit die bereits oben genannten Vorteile erreicht werden, wobei die Gaszuführung einfach und effizient durch die Sog Wirkung der Drallströmung erfolgen kann.

Zur Erhöhung der Sogwirkung ist es von Vorteil, wenn die Gasleitung koaxial zum Potentialdrallrohr in diesem angeordnet ist.

Durch die kreisförmige Ausbildung der DurchstrÖmöffhungen im Mantel der Gasleiteinrich- tung mit einem maximalen Durchmesser von 0,5 cm kann das Gas in Form von kleinen Gasbläschen der Flüssigkeit zugeführt werden, wodurch ein höherer Anreicherungsgrad durch die verbesserte Durchmischung erreicht werden kann.

Die Durchströmöffnungen sind bevorzugt in einem Abstand zueinander angeordnet, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 40 mm. Durch diesen Raster an Durchströmöffnungen, der sich bevorzugt über die gesamte Manteloberfläche der Gasleiteinrichtung erstreckt, kann, insbesondere im Zusammenhang mit den Durchströmöffnungen mit einem maximalen Durchmesser von 0,5 cm, der Men- gendurchsatz pro Zeiteinheit an Gas bei gleichzeitig guter Durchmischung mit der Flüssigkeit erreicht werden.

Die Flüssigkeitsleiteinrichtung und die Gasleiteinrichtung weisen bevorzugt eine Länge auf, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 m und einer oberen Grenze von 5 m, womit die Endkonzentration an Gas in der Flüssigkeit gesteuert werden kann.

Das Potentialdrallrohr kann einen sechseckigen Innenquerschnitt mit gerundeten Ecken aufweisen, wobei sich in den gerundeten Ecken Nebenströme ausbilden und der Hauptstrom an Flüssigkeit ohne Reibung an der Wand in der gewendelten Flüssigkeitsleiteinrichtung strömen kann.

Es ist aber auch möglich, an der Innenwand des Potentialdrallrohrs zumindest eine Flüssigkeitsumlenkeinrichtung anzuordnen, um den Effekt der Drallströmung zu erreichen.

Diese Flüssigkeitsumlenkeinrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante als Spirale oder Schnecke ausgebildet bzw. kann nach einer weiteren Ausführungsvariante diese durch drallartige bzw. gewendelte Nuten in der Innenwand des Potentialdrallrohrs gebildet sein. Es wird damit ein einfacher Aufbau der Flüssigkeitsleiteinrichtung mit hoher Effizienz der Gas- anreicherung erreicht.

Weiters betrifft die Erfindung die Verwendung der Abwasserreinigungsanlage zur Reduktion bzw. Elimination von Schadstoffen und/oder Mikroorganismen in bzw. aus Abwasser bzw. zur Reduktion von humanen Sexualhormonen in Wasser.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 ein Flussschema zur Aufbereitung von Abwasser;

Fig. 2 einen Zulauf in Form eines Potentialdrallrohres in Schrägansicht geschnitten.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unter- schiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfϊndungsge- mäße Lösungen darstellen.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Ablaufeines erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage.

So ist in Fig. 1 symbolisch die Elektronenbeschleunigeranlage 1 dargestellt, welche eine Strahlungseinwirkungskammer 2 beziehungsweise -zelle umfasst. Die Strahlungseinwir- kungskammer 2 kann sich in einem Zulauf 3 zur Abwasserreinigungsanlage, beziehungsweise Kläranlage und/oder in der Hauptanlage 4 der Abwasserreinigungsvorrichtung befinden.

Das mit Schadstoffen, beziehungsweise Mikroorganismen, verunreinigte Abwasser gelangt über den Zulauf 3 zur Hauptanlage 4. Im Zulauf 3 kann eine Möglichkeit zur Einspeisung von Radikalbildner, wie beispielsweise Peroxid, vorgesehen sein. Neben Peroxid kommen auch andere Radikalbildner 5 wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, wie zum Beispiel Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid, Wasserstoffatome, etc., in Frage.

Weiters kann im Zulauf 3 eine Vorreinigungsstufe 6, wie zum Beispiel ein mechanischer Filter oder Rechen, eingebaut sein.

Um die Konzentration der Matrixstoffe im Abwasser, welches über den Zulauf 3 zur Elek- tronenbeschleunigeranlage 1 gelangt, so gering wie möglich zu halten, können auch weitere Hilfsstoffe, wie beispielsweise Aktivkohle, eingesetzt werden. Bezüglich der mechanischen Vorreinigung können Filter unterschiedlicher Materialien sowie unterschiedlicher Form und Größe verwendet werden.

Im Zulauf 3, beziehungsweise in der Strahlungseinwirkungskammer 2, kann ein Rührer 7 angeordnet sein, der entsprechende Turbulenzen im Abwasser verursacht, wodurch eine homogene Exposition der Schadstoffe beziehungsweise Mikroorganismen zu den Elektronenstrahlen ermöglicht wird.

Das gereinigte Abwasser wird über einen Ablauf 8 abtransportiert.

Aus dem zu reinigenden Abwasser sollen primär Hormone, beziehungsweise Hormonmetabo- liten und/oder Hormonverbindungen, eliminiert werden. Von besonderer Bedeutung sind dabei Sexualhormone, insbesondere der Abbau von Hormonen aus der Schwangerschaftsver- hütung wie Estrogene und Gestagene. Eine weitere Bedeutung kommt auch Androgenen zu. Durch die missbräuchliche, beziehungsweise durch die vermehrte Verwendung von Anabolika, kommen auch zusehends mehr Androgene, die für den männlichen Organismus zur Steuerung der Geschlechtsfunktion notwendig sind, in das Abwasser. Bei den Androgenen kommen Testosteron und Dihydrotestosteron und bei den Estrogenen Estron, Estriol und Estradiol sowie bei den Gestagenen Progesteron in Frage. Bei all diesen Sexualhormonen handelt es sich um Steroide.

Um eine konstante Elektronenbestrahlung im Zulauf 3 zu gewährleisten, kann der Durchmesser des Zulaufs 3 derart gering ausgewählt werden, dass sowohl bei sehr geringer als auch sehr hoher Abwasserzufuhr immer eine konstante Durchströmung der Strahlungseinwirkungs- kammer 2 erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, den Durchmesser des Zulaufs nicht rund sondern im Querschnitt rechteckig auszuführen, um optimale Ergebnisse der Schadstoffereduktion zu erzielen.

Weiters ist vorgesehen, um Strahlungsverluste so gering wie möglich zu halten, die Strah- lungseinwirkungskammer 2 in Form einer offenen Kammer anstelle einer Zelle mit einem Fenster, z.B. aus Beryllium, auszuführen.

Im Zulauf 3 kann vor der Strahlungseinwirkungskammer 2 und/oder nach der Strahlungsein- wirkungskammer 2 kann zudem ein Absperrelement 9, wie beispielsweise ein Ventil, ange- ordnet sein, wodurch ein längere Exposition des Abwassers gegenüber der Elektronenbestrahlung erreicht werden kann.

Das über den Ablauf 8 verlassende wiederaufbereitete Abwasser weist vorzugsweise Trinkwasserqualität auf.

Um die Belastung der Umgebung, in welcher die Elektronenbeschleunigeranlage 1 in Kombination mit der Abwasseraufbereitungsanlage errichtet ist, kann vorzugsweise eine bauliche Schutzmaßnahme, wie beispielsweise ein Betonmantel, um die Elektronenbeschleunigeranlage errichtet sein. Der Elektronenbeschleuniger kann auch zumindest teilweise unterflurig angeordnet sein.

In Testreihen konnte festgestellt werden, dass bei der Anwendung von einer Dosis von 10 kGy die Konzentration in ng pro Liter Abwasser von Estrogenen, Gestagenen und Androge- nen soweit nach der Bestrahlung herabgesetzt werden konnte, dass diese Steroide nicht mehr nachweisbar waren. Auch die Keimzahl von Gesamtkoliformenbakterien konnte auf ein nicht mehr nachweisbares Niveau reduziert werden.

Neben oder Anstelle eines Rührers kann auch ein Potentialdrallrohr 10 vorgesehen werden, wie dies in einem Ausfuhrungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt ist.

Das Potentialdrallrohr 10 ist als Rohrkonstruktion ausgebildet, mit einem Außenrohr 11 und mit zumindest einem Innenrohr 12. Das Außenrohr 11 weist eine Einströmöffnung 13, sowie eine Ausströmöffnung 14 für das Abwasser auf. Das Innenrohr 11 weist ebenfalls eine Einströmöffnung 15 und gegebenenfalls eine Ausströmöffnung 16 für ein Gas oder Gasgemisch auf. Es besteht nämlich die Möglichkeit, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Gases bzw. die Zufuhr des Gases zum Potentialdrallrohr 10 so bemessen ist, dass sämtlich zugeführtes Gas vom Abwasser aufgenommen wird, sodass keine Ausströmöffnung 16 erforderlich ist. Weiters besteht die Möglichkeit, dass überschüssiges Gas, welches in der Strömungsstrecke, in der das Außenrohr 11 über dem Innenrohr 12 angeordnet ist, nicht vom Abwasser aufgenommen wird, über die Ausströmöffnung 16 rückgeführt wird in die Gasquelle, beispielsweise Gasflasche. Es ist in einer weiteren Ausführungsvariante möglich, dass das überschüssige Gas nicht der Gasflasche bzw. der Gasquelle zugeführt wird, sondern über eine Zufuhrleis- tung der zur Einströmöffnung 15 führenden Leitung für das Gas eingespeist wird. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, in dieser Leitung ein gesondertes Ventil (nicht dargestellt) anzuordnen, um die Gasströmung nur in einer Richtung zu ermöglichen.

Sollte es nicht erwünscht oder erforderlich sein, dass dem Abwasser ein Gas oder Gasgemisch zugesetzt wird, kann auf das dieses führende Innenrohr 12 auch verzichtet werden.

Als Gas kann beispielsweise ein gasförmiger Radikalbildner zugesetzt werden. Es ist aber auch möglich, damit das Abwasser vorab zu beleben, also mit Sauerstoff anzureichern. Die Anreicherung kann auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, sodass also das oder zumin- dest ein zusätzliches Potentialdrallrohr 10 auch z.B. im Ablauf 8 angeordnet sein kann.

Obwohl in der bevorzugten Ausführungsvariante sowohl das Außenrohr 11 als auch das Innenrohr 12 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ist es möglich, dass dieses Potential- drallrohr 10 mit anderen Geometrien ausgebildet ist, beispielsweise mit einem polygonalen Querschnitt.

Bei der Ausführungsvariante des Potentialdrallrohres 10 nach Fig. 2 ist das Innenrohr 12 ko- axial mit dem Außenrohr 11 angeordnet, sodass sich dieses in einem Mittenbereich 17 der sich ausbildenden Strömung befindet.

An einer Innenwandung 18 des Außenrohres 11 kann eine Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 19 angeordnet sein. Diese Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 19 hat bei der Ausruhrungsvariante nach Fig. 2 die Form einer Schnecke bzw. Spirale. Mit Hilfe dieser Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 19 wird das Abwasser in eine spiralförmige Bewegung versetzt, sodass im Mittenbereich 17, in dem sich das Innenrohr 12 befindet, eine Sogwirkung erzeugt wird.

Die Flüssigkeitsumlenkeinrichtung 19 kann einstückig mit dem Außenrohr 11 ausgebildet sein.

Das Innenrohr 12 ist mit einem Mantel 20 ausgebildet, in dem Durchströmöffnungen 21 für ein Gas angeordnet sind. Bevorzugt sind diese Durchströmöffnungen 21 rasterförmig über den Mantel 20 verteilt angeordnet. Insbesondere weisen diese Durchströmöffnungen 21 einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei in einer bevorzugten Ausführungsvariante diese Durchströmöffnungen 21 einen maximalen Durchmesser von 0,1 cm, insbesondere 0,5 cm, aufweisen. Es besteht die Möglichkeit, andere Querschnittsformen für die Durchströmöffnungen 21 zu verwenden, beispielsweise quadratische, rechteckige, polygonale, etc.

Insbesondere sind die Durchströmöffnungen 21 in einem Raster angeordnet, wobei zwischen den Durchströmöffnungen 21 ein Abstand 22 besteht, ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 40 mm. Insbesondere kann dieser Abstand 22 10 mm betragen.

Obwohl die Ausführungsform mit der über den gesamten Mantel verteilt angeordneten

Durchströmöffnungen 21 die bevorzugte ist, besteht die Möglichkeit, dass diese Durchströmöffnungen 21 beispielsweise in Form einer geraden Linie bzw. mehreren, parallel zueinander angeordneten geraden Linien im Mantel 20 ausgebildet sind. Des Weiteren besteht die Mög- lichkeit, dass diese Durchströmöffnungen 21 ebenfalls in einer Spiralform im Mantel 20 ausgebildet sind.

Andere Ausführungsvarianten hierzu sind selbstverständlich möglich und sind diese vom Schutzbereich mit umfasst.

Obwohl die koaxiale Anordnung des Innenrohres 12 mit dem Außenrohr 11 die bevorzugte Ausführungsvariante ist, besteht die Möglichkeit, dass zwei oder mehrere Innenrohre 12 im Außenrohr 11 angeordnet sind, um z.B. mehrere Gase gleichzeitig zuzuführen. Beispielsweise können mehrere Innenrohre 12 kreisförmig angeordnet sein (im Querschnitt betrachtet).

Das Verhältnis der Querschnittsflächen - in Strömungsrichtung betrachtet — vom Außenrohr 11 zum Innenrohr 12 kann ausgewählt sein aus einem Bereich von 5 : 1 bis 20 : 1.

In einer Ausfuhrungsvariante zu dem in Fig. 2 dargestellten Potentialdrallrohr 10 besteht die Möglichkeit, dieses mit einem sechseckigen Innenquerschnitt auszubilden, wobei das Rohr in sich wiederum gewendelt ist, also die Ecken des Sechseckes entlang einer Schraubenlinie - in Strömungsrichtung betrachtet - angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Ecken des sechseckförmigen Innenquerschnitts gerundet ausgebildet, sodass sich in diesen gerundeten Ecken Nebenströme des Abwassers ausbilden und sich der Hauptstrom zwischen den Nebenströmen ohne Kontakt mit der Wand ausbildet und somit im Wesentlichen ohne Reibung strömt.

In einer weiteren Ausführungsvariante dazu besteht die Möglichkeit in der Innenwandung 18 des Außenrohrs 11 spiralförmig angeordnete, nutförmige Ausnehmungen vorzusehen, mit deren Hilfe das Abwasser in die spiralförmige Drallströmung versetzt wird.

Weiters besteht die Möglichkeit diverse Umlenkbleche etc. innerhalb des Außenrohres 11 anzuordnen, so lange die Bedingung aufrecht erhalten ist, dass das Abwassers in die Drallströmung versetzt bzw. gezwungen wird.

Dazu können von der Wand gegen die Mitte ragende, leitschaufelartige Flächen vorgesehen sein, die so gekrümmt sind, dass sie das Abwasser von der Wand gegen die Mitte der Flüssigkeitsfront drängen. Ebenso kann der Rohrquerschnitt des Außenrohres 11 aus mehreren Kreisbogenabsclinitten gebildet sein und das Rohr schraubenlinienförmig gewendelt werden. Der Querschnitt der Flüssigkeitsleiteinrichtung kann dabei eiförmig mit einer Eindellung neben der Spitze des eiförmigen Querschnittes ausgebildet sein und die Flüssigkeitsleiteinrichtung vor dem Wen- dein in an sich bekannter Weise verdrillt sein. Die Flüssigkeitsleiteinrichtung kann um den Mantel eines gedachten Rreiskegels gewendelt sein.

Weiters besteht bei der Ausführungsform mit Leitschaufeln bzw. Umlenkblechen als Flüssigkeitsumlenkeinrichtungen 19 die Möglichkeit, dass diese selbst an ihren Oberflächen entspre- chende nutförmige Ausnehmungen aufweisen, die wiederum gewendelt sind.

Das Potentialdrallrohr 10 kann auch in Strömungsrichtung konisch sich verjüngend ausgeführt sein.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Verfahrens zur Aufbereitung , insbesondere zur Reinigung, von Abwässern, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis einzelne Bestandteile vereinfacht bzw. teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Be- Schreibung entnommen werden. B ezugsz eichen aufs tellung

1 Elektronenbeschleunigeranlage

2 Strahlungseinwirkungskammer

3 Zulauf

4 Hauptanlage

5 Radikalbildner

6 Vorreinigungsstufe

7 Rührer

8 Ablauf

9 Absperrelement 10 Potentialdrallrohr

11 Außenrohr

12 Innenrohr

13 Einströmöffnung 14 Ausströmöffnung

15 Einströmöffnung

16 Ausströmöffnung

17 Mittenbereich 18 Innenwandung

19 Flüssigkeitsumlenkeinrichtung

20 Mantel

21 Durchströmöffnung 22 Abstand

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Aufbereitung, insbesondere zur Reinigung, von Abwässern durch ein Feld bzw. einen Strahlungskegel eines Elektronenbeschleunigers, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Schadstoffen und/oder Mikroorganismen des im Zulauf (3) zur Abwasserreinigungsanlage bzw. Kläranlage strömenden und/oder in der Hauptanlage (4) befindlichen Abwassers durch Elektronenstrahlung reduziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schadstoffe aus einer Gruppe umfassend Hormone, -metaboliten und -Verbindungen, insbesondere Sexualhormone, reduziert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikroorganismen pathogene Bakterien- und Virenstämme bzw. -arten reduziert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass pathogene Bakterien- und Virenstämme bzw. —arten verursacht durch Biowaffen eliminert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Zulauf (3) das Abwasser mittels turbulenzengenerierender Elemente durchmischt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser in eine Drallströmung mit spiraligem Strömungsverlauf versetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Mittenbereich der Drallströmung durch diese zumindest ein Gas oder Gasgemisch eingesaugt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abwasser vor dem Elektronenbeschleuniger Radikalbildner aus der Gruppe der oxidischen Radi- kalbildner, insbesondere für Sauerstoffradikale, oder Peroxide beigemischt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Dosis ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 kGy, vorzugsweise 10 kGy, insbesondere 20 kGy, und einer oberen Grenze von 100 kGy, vorzugsweise 80 kGy, insbesondere 50 kGy, bestrahlt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Energie ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 MeV, vorzugsweise

1 MeV₃ insbesondere 5 MeV und einer oberen Grenze von 20 MeV, vorzugsweise 10 MeV, insbesondere 8 MeV, bestrahlt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ab- wasser im Zulauf (3) kontinuierlich fließt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser vor der Behandlung mit der Elektronenstrahlung mit zumindest einem Laser und/ oder einer UV-Strahlung und/oder einer Gammastrahlung bestrahlt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil der Moleküle der Schadstoffe und/oder Mikroorganismen vor dem Eintritt in das Feld bzw. den Strahlungskegel des Elektronenbeschleunigers energetisch aktiviert werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser vor der Behandlung mit Reinwasser verdünnt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinwasser in einem Anteil zugesetzt wird, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 %, insbesondere 20 %, und einer oberen Grenze von 60 %, insbesondere 50 %.

16. Abwasserreinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 umfassend eine mit einem strahlungstransparenten Fenster ausgestattete oder offene Strahlungseinwirkungskammer (2) bzw. -zelle sowie zumindest einen, dieser Strah- lungseinwirkungskammer zugeordneten Elektronenbeschleuniger, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinwirkungskammer (2) im Zulauf (3) zur Abwasserreinigungsanlage bzw. Kläranlage und/oder in der Hauptanlage (4) angeordnet ist.

17. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Turbulenzen generierendes Element, insbesondere ein Rührer und/oder Potentialdrall- rohr (10), vor dem oder den Elektronenbeschleuniger(n) angeordnet ist.

18. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (3) als Potentialdrallrohr (10) ausgebildet ist.

19. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elektronenbeschleuniger unmittelbar hintereinander angeordnet sind.

20. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Elektronenbeschleuniger, insbesondere im Zulauf (3), zumindest eine Abtrenneinrichtung für Fest- und/oder Schwebstoffe, beispielsweise eine Filtereinrichtung, ein Hydrozyklon, ein Sieb, angeordnet ist.

21. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Elektronenbeschleuniger, insbesondere im Zulauf (3), eine Zufuhreinrichtung für flüssige und/oder gasförmige Radikalbildner angeordnet ist.

22. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Elektronenbeschleuniger, insbesondere im Zulauf (3), eine Verjüngung bzw. Verengung angeordnet ist.

23. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekenn- zeichnet, dass vor dem Elektronenbeschleuniger, insbesondere im Zulauf (3), ein Absperrelement, wie ein Ventil und/oder Schleuse, angeordnet ist.

24. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Elektronenbeschleuniger, insbesondere im Zulauf (3), zumindest ein ad- bzw. absorptives Medium, wie Aktivkohle, angeordnet ist.

25. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass im Potentialdrallrohr (10) zumindest eine Gasleiteinrichtung angeordnet ist, wobei diese Gasleiteinrichtung einen Mantel (20) mit Durchströmöffnungen (21) für das Gas aufweist.

26. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas- leiteinrichtung koaxial zum Potentialdrallrohr (10) angeordnet ist.

27. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnungen (21) kreisförmig sind mit einem maximalen Durchmesser von 0,5 cm.

28. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnungen (21) in einem Abstand (22) zueinander angeordnet sind, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 40 mm.

29. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentialdrallrohr (10) und die Gasleiteinrichtung eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 m und einer oberen Grenze von 5 m.

30. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentialdrallrohr (10) einen sechseckigen Innenquerschnitt aufweist mit gerundeten Ecken.

31. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenwandung (18) des Potentialdrallrohres (10) zumindest eine Flüssigkeitsumlenkeinrichtung (19) angeordnet sind.

32. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüs- sigkeitsumlenkeinrichtung (19) eine Spirale oder eine Schnecke ist.

33. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsumlenkeinrichtung (19) durch drallartig angeordnete Nuten in der Innenwandung (18) des Potentialdrallrohres (10) gebildet ist.

34. Verwendung der Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 33 zur Reduktion bzw. Elimination von Schadstoffen und/oder Mikroorganismen in bzw. aus Ab- wasser.

35. Verwendung der Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 33 zur Reduktion von humanen Sexualhormonen in Wasser.