WO2009021502A1 - Gitterkugel - Google Patents

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WO2009021502A1
WO2009021502A1 PCT/DE2008/001361 DE2008001361W WO2009021502A1 WO 2009021502 A1 WO2009021502 A1 WO 2009021502A1 DE 2008001361 W DE2008001361 W DE 2008001361W WO 2009021502 A1 WO2009021502 A1 WO 2009021502A1
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cavity element
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lattice
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Heinrich Josef Uphoff
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Georg Fritzmeier Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the present invention relates to a cavity element for immobilizing a microbiotic mixture to be introduced into the cavity, which is designed to degrade organic and / or inorganic substances.
  • a bioreactor which has a polyurethane foam mat inside, which can be mixed with the microorganisms.
  • These polyurethane (PUR) foams or PUR bodies serve as growth surfaces for microorganisms that form a biofilm on the surfaces of the bioreactor.
  • the PUR bodies equipped with Biof ⁇ lm are usually added in cube form to the medium to be treated. Preferably, these bodies should float freely in reactors. These bodies, however, have the property, irrespective of the pore, that they soak up and sink to the bottom.
  • the biofilm should occupy as large a surface as possible, with degradation taking place at this largest possible interface.
  • Object of the present invention is therefore to provide an element that provides a protected habitat for microorganisms, as well as to ensure the functioning of facilities and to provide optimum conversion and degradation performance.
  • foam body can be introduced.
  • PU foams and PUR bodies which are especially coated with activated charcoal, carbon nanotubes (SWNT and / or multi wall nano tubes - MWNT), carbon black / Kienruß, Zeoltih, is advantageous can. These provide a very large surface for biological processes. As a particularly suitable The use of an activated carbon coated open-pore PUR foam based on ether has proven to be of use.
  • open-cell foams having a pore density or porosity of PPI 5-20 are particularly suitable.
  • the use of a foam having a porosity of PPI 10 is particularly preferred.
  • the foam elements used have a diameter of 15 or 25 mm.
  • the cavity element in the interior can acidify there by fermentation processes taking place there, which inhibit the immobilized or mobilized microorganisms located there or can shift the balance between the predominant mobilized and immobilized microorganisms so that it no longer comes to the desired degradation processes , can advantageously be maintained in the interior of the cavity element, a redox potential of +/- 0 mV. In practice, it is sufficient to keep the redox potential between-100 mV and + 50 mV.
  • the dismantling and remodeling processes inside the cavity element are maintained by generating at least one magnetic field and / or electric field in and / or around the cavity element.
  • the frequency strength of the field should te between 10-250 kHz and the field line strength between 0.2-20 mT.
  • a magnetic field can cause additional cell protection, so that the metabolic performance of the microorganisms is increased.
  • One embodiment makes use of at least one PUR foam element. This is partially dipped in a low-viscosity resin in which magnetites are dissolved. It is preferably a resin of low viscosity, in particular epoxy resin, so that the pores of the polyurethane foam do not clog, so that the formed by the pores large vegetation surface remains.
  • the magnetites are between 50-500 nm in size and can be of natural, chemical or biological origin.
  • At least one magnetite-equipped polyurethane foam element is arranged in the cavity element, so that a magnetic field is formed.
  • At least two PUR foam elements equipped with magnetites are arranged in the cavity element in such a way that a dipole can form.
  • the magnetization of the PUR foam elements can take place, for example, such that the magnetites are present in the coating resin and the elements are arranged in such a way that a dipole is formed.
  • the effect can also be achieved by the arrangement of one or more elements of magnetic material, or a combination of one or more ring, disc, rod, ball magnets done.
  • Magnetic material elements may be combined with magnetite-containing foam elements, preferably using coated polyurethane foams.
  • Both the PUR bodies and the listed magnetic elements may be coated with the following substances and substance groups:
  • carbon nanotubes either as SWNT or MWNT. These may in turn be appropriately doped or coated.
  • conductive, semiconducting and / or piezoelectric materials and photocatalytic materials are suitable for the production of coatings.
  • COD chemical oxygen demand is a measure of all oxidizable substances present in the water with the help of the cavities so equipped
  • the reduction of the COD value is directly related to the degradation of matter in the wastewater within 12 days between 82 - 87% could be reduced absolutely. Conventional methods usually require 20 days for this COD reduction.
  • the cavity elements can also be used together with ionized gases in the fluid treatment.
  • FIG. 1 shows a cavity element according to the invention in a perspective view according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows the cavity element from FIG. 1 along the section line A-A;
  • FIG. 3 shows the cavity element in a perspective view according to a second embodiment
  • FIG. 4 shows the cavity element from FIG. 2 in a schematic view
  • FIG. 5a shows a detail of the cavity element from FIG. 2 in an enlarged illustration
  • FIG. 5b shows an enlarged detail of the cavity element from FIG. 5.
  • reference numeral 1 designates a cavity element according to the invention according to a first exemplary embodiment, which here is formed as a grid ball made of a plastic material, preferably polyethylene (PE) or polypropylene (PP).
  • the cavity element 1 is produced inexpensively by injection molding, for example.
  • the cavity element 1 is constructed with an approximately spherical lattice structure comprising a multiplicity of longitudinal struts 2 which, like longitudes in the case of the globe, converge into two poles 4 of the cavity element 1, only one of the poles 4 being visible in FIG.
  • the longitudinal struts 2 are spaced approximately equally to each other.
  • the longitudinal struts 2 extend substantially transversely thereto, similar to latitudes, transverse struts 6 and limit together with the longitudinal struts 2, a plurality of cavity openings 8, through which, for example, a fluid can be flowed in and out.
  • the lattice structure of the lattice ball may be formed, for example, as a star-shaped structure instead of the construction of FIG.
  • FIG. 2 shows the cavity element 1 in a cross-sectional view along the section line A-A from FIG. 1.
  • a carrier for receiving materials to be immobilized is introduced into the interior region of the cavity element 1.
  • two lattice foam elements 10 or lattice foam panels 10 (preferably polyurethane) is provided with an activated carbon coating 12.
  • the coated lattice foam panel 10 designed as a latticework is open or has a multiplicity of openings and is completely permeable by, for example, a fluid.
  • the cavity element 1 from FIG. 2 is divided into two with a first and a second shell element 14, 16.
  • the shell elements 14, 16 are connected in a force-locking, positive and frictional manner by a closure device comprising a pressure closure 18 and a hinge 20 firmly connected.
  • the closing device 18, 20 can be produced inexpensively by injection molding, for example, in one piece with the cavity element 1.
  • the hinge 20 is formed on a respective outer shell edge of the shell elements 14, 16 and is approximately U-shaped in the closed state of the cavity element 1.
  • the elements of the pressure closure 18 are also formed on the hinge 20 approximately diametrically opposite to the outer shell edge of the shell elements 14, 16.
  • one of the two lattice foam panels 10 is arranged in each case.
  • the lattice foam panels 10 extend approximately parallel to a separation plane 22 of the shell elements 14, 16.
  • the thickness of the lattice foam panels 10 corresponds in Figure 2 in about 1/3 of the shell element depth, but is variable depending on requirements.
  • the activated carbon coatings 12 are formed on the large sides 23 of the lattice foam sheets 10 that are respectively facing the parting plane 22.
  • the edge surfaces 24 of the lattice foam plates 10 are further adapted to the spherical inner region of the cavity element 1.
  • a magnetic ring 24 is arranged in each case with an approximately circular cross-section, the annular axis 25 is substantially perpendicular to the parting plane 22.
  • the magnetic ring 24 has a magnetic core 26, which is coated for protection with a plastic coating 28 made of polyurethane.
  • the lattice foam panels 10 are on the magnetic rings 24 facing away from the large sides 23 with an elastically clamped between the two lattice foam sheets 10 and approximately oval-shaped separating element 30 to each other and pressed against the lattice structure of the cavity element 1.
  • the magnetic rings 24 are also acted upon by the separating element 30 via the grid foam plates 10 with a clamping force and are based on the lattice structure from the cavity element 1 from.
  • the separating element 30 has an approximately star-shaped inner structure in FIG.
  • FIG. 3 discloses a preferred second embodiment of the lattice construction or of the cavity element 1.
  • it is substantially cube-shaped.
  • Cavity sides 32 of the cavity element 1 are each surrounded by frame struts 34. framed, wherein adjacent frame struts 34 are connected and form a total cubic support structure.
  • Between the frame struts 34 extend to each of the cavity sides 32 a plurality of side struts 36, which extend approximately parallel offset from the frame struts 34 and cross each other.
  • the side struts 36 extend for example only in one direction. Also, the number of side struts 36 on each cavity side 32 may vary.
  • the side struts 36 either alone or together with the frame struts 34 define the cavity openings 8.
  • the cavity element 1 There are in principle a variety of shapes for the cavity element 1 conceivable, such as a round or oval shape (similar to a curler).
  • the volume of these cavity elements 1 of Figures 1 to 3 moves in a size of about 0.3 dl to 1, 5 I.
  • FIG. 4 shows the cavity element 1 from FIG. 2 in a simplified schematic representation. It is the approximately concentric arrangement of the magnetic ring 24 and the lattice foam panel 10 recognizable.
  • the activated carbon coating 12 is shown in sections.
  • FIG. 5a shows an enlarged section of the cavity element 1 from FIG. 2.
  • the grid foam plate 10 consists of a polyurethane foam grid 14.
  • FIG. 5b the section of the lattice foam panel 10 marked with a circle is shown enlarged from FIG. 5a.
  • the polyurethane foam grid 14 has recognizable continuous through a fluid permeable cavities 38, so that a latticework arises.
  • a cavity member for immobilizing a microbiotic mixture to be introduced into the cavity, which is designed to degrade organic and / or inorganic substances, the element comprising a device which is adapted to generate a magnetic field in the cavity formed by the element ,

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Abstract

Offenbart wird ein Hohlraumelement zum Immobilisieren einer in den Hohlraum einzubringenden mikrobiotischen Mischung, die dazu ausgelegt ist organische und/oder anorganische Stoffe abzubauen, wobei das Element eine Vorrichtung (21) umfasst, die dazu ausgelegt ist, um in dem von dem Element gebildeten Hohlraum ein Magnetfeld zu erzeugen.

Description

Gitterkuqel
Vorliegende Erfindung betrifft ein Hohlraumelement zum Immobilisieren einer in dem Hohlraum einzubringenden mikrobiotischen Mischung, die dazu ausgelegt ist organische und/oder anorganische Stoffe abzubauen.
Insbesondere bei aus dem Stand der Technik bekannten biologischen Aufbereitungsanlage für mit organischen und/oder anorganischen Stoffen belasteten Fluiden, ist es vorteilhaft die für den Abbau nötigen Mikroorganismen auf Vorrichtungen zu immobilisieren und dann dem zu reinigenden Fluid auszusetzen.
Dazu wird beispielsweise in der DE 10 2004 046 693, der WO2004/065307, der DE 10 2005 032 747 oder der DE 10 2005 050414 ein Bioreaktor verwendet, der im Inneren eine Polyurethanschaummatte aufweist, die mit den Mikroorganismen versetzt werden kann. Diese Polyurethan-( PUR-)Schäume oder PUR-Körper dienen als Aufwuchsoberflächen für Mikroorganismen, die auf den Flächen des Bioreaktors einen Biofilm bilden. Die mit Biofϊlm ausgestatteten PUR-Körper werden meist in Würfelform dem zu behandelnden Medium zugegeben. Bevorzugt sollen diese Körper in Reaktoren frei schwimmen. Diese Körper haben jedoch, unabhängig von der Porung, die Eigenschaft, dass sie sich vollsaugen und zu Boden sinken.
Für eine optimale Abbauleistung sollte der Biofilm eine möglichst große Oberfläche einnehmen, wobei an dieser möglichst großen Grenzfläche die Abbauleistung stattfindet.
Problematisch bei dieser Art der Aufwuchsflächen ist jedoch, dass sie zwar eine möglichst große Oberfläche bieten, aber der sich bildende Biofilm nicht abgelöst werden kann, sondern an den Oberflächen abstirbt. Nach dem Absterben des Biofilms findet keine oder nur noch sehr geringe Abbauleistung statt. Zudem kann der tote Biofilm die Poren verstopfen, sodass ein Ansiedeln von lebenden und aktiven Mikroorganismen nicht mehr möglich ist. Um die Oberflächen und Biofilme leistungsfähig zu halten, werden die Aufwuchsflächen angeströmt, um abgestorbenen Biofilm abzulösen und neuen nachwachsenden Biofilm das Wachstum zu ermöglichen. Die Anströmung von Biofilmen wird meist durch Rührwerke bewerkstelligt, die allerdings recht energieintensiv sind. Zudem kann es vorkommen, insbesondere bei kleinen Körpern, dass der Körper der Strömung zu wenig Angriffsfläche besitzt, um eine Ablösung des Biofilms bereit zu stellen.
Bei Anaerob-Reaktoren besteht das zusätzliche Problem, dass bei der Vergärung freiwerdendes CO2-Gas oder Biogas sich an oder in freischwimmenden PUR-Körpern bindet. Die PUR-Körper schwimmen dann auf und hängen an der Oberfläche. Die Biofilme auf und in den PUR-Körpern können dann keine Abbauleistung mehr vollbringen.
Im Stand der Technik wird versucht das Gas durch Rühren aus den PUR-Körpern freizusetzen. Dies ist jedoch energieintensiv und gelingt meist nicht.
Problematisch ist zudem, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Bioreaktoren zum einen in ihren Ausmaßen strenge Vorgaben an die Aufbereitungsanlage stellt und zum anderen der Lebensraum der Mikroorganismen selbst oftmals sehr ungeschützt ist, wodurch die Reinigungsfunktion nicht optimal ist.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb ein Element bereitzustellen, das einen geschützten Lebensraum für Mikroorganismen bereitstellt, sowie das Funktionieren von Anlagen gewährleisten und eine optimale Um- und Abbauleistung zu erbringen.
Diese Aufgabe wird durch ein Hohlraumelement gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
In das Hohlraumelement können, wie ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, zudem Schaumkörper eingebracht werden.
Dabei vorteilhaft ist die Verwendung von PUR-Schäumen und PUR-Körpern, die insbesondere mit Aktivkohle, Carbon-Nano-Tubes (single wall nano tubes - SWNT und/oder multi wall nano tubes - MWNT), Carbon Black/Kienruß, Zeoltih beschichtet sein können. Diese bieten eine sehr große Oberfläche für biologische Prozesse. Als besonders geeig- net hat sich die Verwendung eines aktivkohlebeschichteten offenporigen PUR-Schaums auf Etherbasis erwiesen.
Verwendung können auch alle Arten von bestückten oder unbestückten offenporigen Schäumen finden. Es eignen sich grundsätzlich alle Arten von Kunststoff-, Metall- oder Keramikschäumen. Es eignen sich grundsätzlich alle mikro-, meso- und makroporösen Schäume.
Insbesondere eignen sich offenporige Schäume mit einer Porendichte oder Porigkeit von PPI 5 - 20. Besonders bevorzugt wird der Einsatz eines Schaumes mit einer Porigkeit von PPI 10.
Im Idealfall haben die verwendeten Schaumelemente einen Durchmesser von 15 oder 25 mm.
Es ist vorteilhaft, das Hohlraumelement durchströmbar und/oder als Kugel auszugestalten, da Kugeln mit sehr geringem Aufwand und wenig Energie in Bewegung gehalten werden können. Dies führt zu einer durchgängigen und vorzugsweise allseitigen Anströmung in einem Reaktor. Abgestorbener Biofilm löst sich leicht ab und es kann neuer Biofilm an der Oberfläche aufwachsen.
Da das Hohlraumelement im Inneren durch dort stattfindende Vergärungsprozesse versäuern kann, was sich hemmend auf die dort angesiedelten immobilsierten oder mobil- sierten Mikroorganismen auswirken bzw. das Gleichgewicht zwischen den vorherrschenden mobilisierten und immobilisierten Mikroorganismen derart verschieben kann, dass es nicht mehr zu den gewünschten Abbauprozessen kommt, kann vorteilhafter weise im Innenraum des Hohlraumelements ein Redoxpotential von +/- 0 mV aufrechterhalten werden. In der Praxis ist es ausreichend, das Redoxpotential zwischen - 100 mV und + 50 mV zu halten.
Die Ab- und Umbauprozesse im Inneren des Hohlraumelements werden dadurch aufrechterhalten, dass in und/oder um das Hohlraumelement wenigstens ein magnetisches Feld und/oder elektrisches Feld erzeugt wird. Die Frequenzstärke des Feldes soll- te zwischen 10-250 kHz liegen und die Feldlinienstärke zwischen 0,2-20 mT. Zudem kann ein magnetisches Feld einen zusätzlichen Zellschutz bewirken, sodass die Stoffwechselleistung der Mikroorganismen erhöht wird.
Eine Ausführungsform bedient sich wenigstens eines PUR-Schaumelements. Dieses wird teilweise in eine Harz mit niedriger Viskosität getaucht, in dem Magnetite gelöst vorhanden sind. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein Harz mit niedriger Viskosität, insbesondere Epoxidharz, damit die Poren des PUR-Schaum nicht verstopfen, so dass die durch die Poren ausgebildete große Bewuchsoberfläche bestehen bleibt. Vorteilhafter Weise sind die Magnetite zwischen 50 - 500 nm groß und können natürlichen, chemischen oder biologischen Ursprungs sein.
Nach Aushärtung des Harzes wird wenigstens ein mit Magnetiten ausgestattetes PUR-Schaumelement im Hohlraumelement angeordnet, sodass sich ein magnetisches Feld bildet.
Vorzugsweise werden wenigstens zwei mit Magnetiten ausgestattete PUR- Schaumelemente derart in dem Hohlraumelement angeordnet, dass sich ein Dipol bilden kann. Die Magnetisierung der PUR-Schaumelemente kann bespielsweise so erfolgen, dass die Magnetite im Beschichtungsharz gerichtet vorliegen und die Elemente so angeordnet werden, dass sich ein Dipol ausbildet.
Des Weiteren kann der Effekt auch durch die Anordnung von einem oder mehrerer Elemente aus magnetischen Material erfolgen, oder einer Kombination aus einem oder mehrerer Ring-, Scheiben-, Stab-, Kugelmagneten erfolgen. Elemente aus magnetischen Material können mit Magnetit-haltigen Schaumelementen kombiniert werden, wobei vorzugsweise beschichtete PUR-Schäume verwendet werden.
Sowohl die PUR-Körper als auch die aufgeführten magnetischen Elemente können mit folgenden Stoffen und Stoffgruppen beschichtet sein:
TiO2; TiO2-O3Si-Pr-SH; TiO2-O3S-Et-SH; TiO2-O3S-Pr-SH; ZrO2-O3Si-Pr-SH; ZrO2-O3S-Et- SH; ZrO2-O3S-Pr-SH; Si; Ge; GaAs; GaP; lnP; CdSe; InSb; Cr; Mn; Fe; Co; Ni; Cu; Mo; Ru; Pd; Ag; Cd; W; Os; Ir; Pt; P; As; Sb; Bi; Se; Te; B; AI; Ga; In; AISb; InAs; ZnSe; ZnTe; CdS; CdTe; HgTe; ITO; SWNT; MWNT; Fullerene; Diamant; Fasern, Carbon Black; PE; PAN; PVC; PMMA; Teflon; Harze mit Fillern aus Metal, Keramik und Kohlenstoff; Gold. Für die Fertigung von Beschichtungen eignen sich auch Carbon-Nano-Tubes, entweder als SWNT oder MWNT. Diese können ihrerseits wieder entsprechend dotiert oder beschichtet ausgebildet sein. Zur Herstellung von Beschichtungen eignen sich insbesondere leitende, halbleitende und/oder piezoelektrische Materialien, sowie photokatalytische Materialien.
In Versuchen hat sich ergeben, dass unter Zuhilfenahme der so bestückten Hohlraumelemente der CSB (chemischer Sauerstoffbedarf ist ein Maß für alle im Wasser vorhandenen oxidierbaren Stoffe. Die Verringerung des CSB-Wertes ist direkt verbunden mit dem Abbau von Materie im Abwasser) innerhalb von 12 Tagen zwischen 82 - 87 % absolut verringert werden konnte. Herkömmliche Verfahren benötigen für diese CSB- Verringerung meist 20 Tage.
Es konnte auch beobachtet werden, dass ein CSB von 400 mg/l innerhalb von drei Tagen auf 100 mg/l verringert werden konnte.
Die Hohlraumelemente können auch gemeinsam mit ionisierten Gasen in der Fluid- behandlung eingesetzt werden.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1. ein erfindungsgemäßes Hohlraumelement in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 das Hohlraumelement aus Fig. 1 entlang der Schnittlinie A-A;
Fig. 3 das Hohlraumelement in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 das Hohlraumelement aus Fig. 2 in einer schematischen Ansicht; Fig. 5a einen Ausschnitt des Hohlraumelements aus Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung; und
Fig. 5b einen vergrößerten Ausschnitt des Hohlraumelements aus Fig. 5.
In Figur 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein erfindungsgemäßes Hohlraumelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das hier als Gitterkugel aus einem Kunststoffmaterial, bevorzugt ist dabei Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), ausgebildet ist. Hergestellt wird das Hohlraumelement 1 beispielsweise kostengünstig im Spritzgussverfahren.
Aufgebaut ist das Hohlraumelement 1 mit einer in etwa kugelförmigen Gitterstruktur aus einer Vielzahl von Längsstreben 2 die, wie Längengrade bei der Erdkugel, in zwei Pole 4 des Hohlraumelements 1 zusammenlaufen, wobei nur einer der Pole 4 in Figur 1 ersichtlich ist. Die Längsstreben 2 sind in etwa gleichmäßig zueinander beabstandet. Zusätzlich zu den Längsstreben 2 erstrecken sich im Wesentlichen quer dazu, ähnlich wie Breitengrade, Querstreben 6 und begrenzen zusammen mit den Längsstreben 2 eine Vielzahl von Hohlraumöffnungen 8, durch die beispielsweise ein Fluid ein- und ausströmbar ist. Die Gitterstruktur der Gitterkugel kann anstelle der Konstruktion gemäß Figur 1 beispielsweise auch als eine sternförmige Struktur ausgebildet werden.
Figur 2 zeigt das Hohlraumelement 1 in einer Querschnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus Figur 1. In dem Innenbereich des Hohlraumelements 1 ist ein Träger zum Aufnehmen von zu immobilisierenden Materialien eingebracht. Als Träger sind zwei Gitterschaumelemente 10 bzw. Gitterschaumplatten 10 (bevorzugt wird Polyurethan) mit einer Aktivkohlenbeschichtung 12 vorgesehen. Die beschichtete und als Gitterwerk ausgeführte Gitterschaumplatte 10 ist offen bzw. weist eine Vielzahl von Öffnungen auf und ist vollständig von beispielsweise einem Fluid durchströmbar.
Das Hohlraumelement 1 aus Figur 2 ist zweigeteilt mit einem ersten und einem zweiten Schalenelement 14, 16. Kraft-, form- und reibschlüssig sind die Schalenelemente 14, 16 mit einer Schließvorrichtung aus einem Druckverschluss 18 und einem Scharnier 20 fest verbunden. Die Schließvorrichtung 18, 20 kann beispielsweise einstückig mit dem Hohlraumelement 1 kostengünstig im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Das Scharnier 20 ist dabei an einen jeweiligen äußeren Schalenrand der Schalenelemente 14, 16 angeformt und ist im geschlossenen Zustand des Hohlraumelements 1 in etwa u-förmig. Die Elemente des Druckverschlusses 18 sind dem Scharnier 20 in etwa diametral gegenüberliegend ebenfalls jeweils an dem äußeren Schalenrand der Schalenelemente 14, 16 angeformt.
In einem jeweiligen Schalenelement 14, 16 ist jeweils eine der zwei Gitterschaumplatten 10 angeordnet. Die Gitterschaumplatten 10 erstrecken sich dabei in etwa parallel versetzt zu einer Trennebene 22 der Schalenelemente 14, 16. Die Dicke der Gitterschaumplatten 10 entspricht in Figur 2 in etwa 1/3 der Schalenelementtiefe, ist aber je nach Anforderungen variierbar. An der jeweils der Trennebene 22 zu- und abgewandten Großseiten 23 der Gitterschaumplatten 10 sind die Aktivkohlenbeschichtungen 12 ausgebildet. Die Randflächen 24 der Gitterschaumplatten 10 sind ferner an dem kugelförmigen Innenbereich des Hohlraumelements 1 angepasst. Zwischen den der Trennebene 22 abgewandten Großseiten 23 der Gitterschaumplatten 10 und der Gitterstruktur des Hohlraumelements 1 ist jeweils ein Magnetring 24 mit einem in etwa kreisförmigen Querschnitt angeordnet, dessen Ringachse 25 im Wesentlichen senkrecht zur Trennebene 22 verläuft. Der Magnetring 24 hat dabei einen Magnetkern 26, der zum Schutz mit einer Kunststoff- beschichtung 28 aus Polyurethan überzogen ist.
Die Gitterschaumplatten 10 sind auf der den Magnetringen 24 abgewandten Großseiten 23 mit einem zwischen den beiden Gitterschaumplatten 10 elastisch eingespannten und in etwa ovalförmigen Trennelement 30 zueinander beabstandet und an die Gitterstruktur des Hohlraumelements 1 angedrückt. Die Magnetringe 24 sind ebenfalls von dem Trennelement 30 jeweils über die Gitterschaumplatten 10 mit einer Spannkraft beaufschlagt und stützen sich an der Gitterstruktur ab des Hohlraumelements 1 ab. Das Trennelement 30 hat in der Figur 2 eine in etwa sternförmige Innenstruktur.
Die Figur 3 offenbart eine bevorzugte zweite Ausführungsform der Gitterkonstruktion bzw. des Hohlraumelements 1. Dieses ist hierbei im Wesentlichen würfelförmig ausgebildet. Hohlraumseiten 32 des Hohlraumelements 1 sind jeweils mit Rahmenstreben 34 um- rahmt, wobei benachbarte Rahmenstreben 34 verbunden sind und insgesamt eine würfelförmige Tragkonstruktion bilden. Zwischen den Rahmenstreben 34 erstrecken sich auf jede der Hohlraumseiten 32 eine Vielzahl von Seitenstreben 36, die in etwa parallel versetzt zu den Rahmenstreben 34 verlaufen und sich überkreuzen. Bei der in Figur 3 oberen Hohlraumseite 32 des Hohlraumelements 1 verlaufen die Seitenstreben 36 beispielsweise nur in einer Richtung. Auch kann die Anzahl der Seitenstreben 36 auf jeder Hohlraumseiten 32 variieren. Die Seitenstreben 36 begrenzen entweder alleine oder zusammen mit den Rahmenstreben 34 die Hohlraumöffnungen 8.
Es sind im Prinzip die unterschiedlichsten Formen für das Hohlraumelement 1 denkbar, wie beispielsweise auch eine Rund- oder Ovalform (ähnlich wie ein Lockenwickler).
Der Rauminhalt dieser Hohlraumelemente 1 aus den Figuren 1 bis 3 bewegt sich in einer Größe von ca. 0,3 dl bis 1 ,5 I.
In Figur 4 ist das Hohlraumelements 1 aus Figur 2 in einer vereinfachten schematischen Darstellung gezeigt. Es ist die in etwa konzentrische Anordnung des Magnetrings 24 und der Gitterschaumplatte 10 erkennbar. Die Aktivkohlenbeschichtung 12 ist abschnittsweise dargestellt.
Figur 5a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Hohlraumelements 1 aus Figur 2. Die Gitterschaumplatte 10 besteht aus einem Polyurethanschaumgitter 14.
In der Figur 5b ist der mit einem Kreis gekennzeichnete Abschnitt der Gitterschaumplatte 10 aus der Figur 5a vergrößert dargestellt. Das Polyurethanschaumgitter 14 weist erkennbar durchgehende von einem Fluid durchströmbare Hohlräume 38 auf, so dass ein Gitterwerk entsteht.
Offenbart wird ein Hohlraumelement zum Immobilisieren einer in den Hohlraum einzubringenden mikrobiotischen Mischung, die dazu ausgelegt ist organische und/oder anorganische Stoffe abzubauen, wobei das Element eine Vorrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, um in dem von dem Element gebildeten Hohlraum ein Magnetfeld zu erzeugen.

Claims

Patentansprüche
1. Hohlraumelement zum Immobilisieren einer in dem Hohlraum einzubringenden mikro- biotischen Mischung, die dazu ausgelegt ist organische und/oder anorganische Stoffe abzubauen, dadurch gekennzeichnet, dass das Element eine Vorrichtung(24) um- fasst, die dazu ausgelegt ist um in dem von dem Element gebildeten Hohlraum ein Magnetfeld zu erzeugen.
2. Hohlraumelement nach Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung (24) in dem Hohlraum angeordnet ist.
3. Hohlraumelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (24) zum Erzeugen des Magnetfelds aus mindestens einem Permanentmagnet und/oder mindestens einem Paramagnet, insbesondere einem Nano-Paramagnet besteht.
4. Hohlraumelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieses aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) gebildet ist.
5. Hohlraumelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieses eine Gitterstruktur aufweist.
6. Hohlraumelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in dem von dem Element gebildeten Hohlraum eingebrachten Hohlräume auf einem Träger (10) angeordnet sind.
7. Hohlraumelement nach Anspruch 6, wobei der Träger (10) eine Porenstruktur aufweist und/oder vorzugsweise als Polyurethanschaum ausgebildet ist.
8. Hohlraumelement nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Träger (10) eine Beschichtung aus einem photokatalytischen Material aufweist.
9. Hohlraumelement nach Anspruch 6, 7, oder 8, wobei der Träger (10) eine Beschich- tung aus Aktivkohle (12) aufweist.
10. Hohlraumelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mikrobioti- sche Mischung eine Mischung aus lichtemittierenden und photosynthetische wirkenden Mikroorganismen ist.
11. Hohlraumelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hohlraumelement (1) vollständig von einem Fluid durchströmbar ist, das mit den abzubauenden Stoffen belastet ist.
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