WO2011026910A1 - Kontinuierliche reinigung von mit wassertieren und/oder wasserpflanzen besetztem hälterungswasser - Google Patents

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Günter Ritter
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    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/20—Prevention of biofouling

Definitions

  • the present subject matter relates to the continuous purification of
  • the present subject matter relates to the continuous purification of containment water in aquariums, aquaterraries, and / or garden ponds.
  • Biological filtering and cleaning measures are used to continuously degrade the water polluting substances in a circulation process.
  • a further disadvantage is that toxic nitrite can be formed from the nitrate by the UV-C irradiation of water supply water via photochemical reduction, whereby the water quality is even worsened and damaging effects on the aquatic animals and / or aquatic plants can result.
  • JP 2009/050215 A a method is described in which both a UV-C irradiation and a treatment with H 2 0 2 is carried out directly in Nutzfischen.
  • this method is not intended to purify the water, but only to control the eggs of fish parasites that are on commercial fish or food fish.
  • this treatment should not be performed for more than 40 minutes. Lighter damage to the fish, such as burns of the skin or eyes can be accepted, since the thus treated commercial fish do not have to survive in the long term, since they are usually used only as food fish.
  • One aspect of the subject matter of the present disclosure relates to
  • a method for purifying maintenance water, which contains aquatic animals and / or aquatic plants which is characterized in that a hydroxyl radical precursor compound is added to the holding water, wherein the hydroxyl radical precursor compound after addition in the holding water preferably in a concentration of between 2 mg / 1 and 20 mg / 1 is present;
  • This maintenance water is irradiated with UV-C rays, preferably in a separate area, whereby hydroxyl radicals are generated.
  • Radical precursor compound after addition in the holding water in a concentration of between 2 mg / 1 and 20 mg / 1, preferably between 3 mg / 1 and 15 mg / 1, for example between 4 mg / 1 and 9 mg / 1, and more preferably between 4 mg / 1 and 8 mg / l, especially when the hydroxyl radical precursor compound is hydrogen peroxide.
  • the hydroxyl radical precursor compound is hydrogen peroxide.
  • the hydroxyl radical is
  • Precursor compound hydrogen peroxide and the addition of the hydrogen peroxide is carried out by introducing a hydrogen peroxide-releasing compound in the holding water, which is selected from the group consisting of sodium percarbonate, urea peroxohydrate, calcium peroxide, sodium peroxide and magnesium peroxide.
  • a hydrogen peroxide-releasing compound selected from the group consisting of sodium percarbonate, urea peroxohydrate, calcium peroxide, sodium peroxide and magnesium peroxide.
  • the UV-C rays have a wavelength of 200 nm to 280 nm, preferably a wavelength of less than or equal to 260 nm.
  • the irradiation power during the irradiation is between 5 and 36 watts, preferably between 9 and 18 watts.
  • the irradiation of the Hältanssbergs to be cleaned takes place continuously.
  • the irradiation of the cleaning water to be purified takes place in a flow-through reactor.
  • the precursor compound is added to the maintenance water between once to twice a week, about once every two weeks, or about once every four weeks.
  • the concentration of substances to be removed in the holding water between 1 mg / 1 and 50 mg / 1, preferably between 5 mg / 1 and 40 mg / 1.
  • the to be cleaned contains
  • Another aspect of the subject matter of the present disclosure relates to a system for purifying maintenance water containing aquatic animals and / or aquatic plants, comprising: a device for adding a hydroxyl radical precursor compound to the maintenance water, and
  • this system is suitable for carrying out the present continuous process and characterized in that the system comprises the following components: a device for adding a hydroxyl radical precursor compound to the holding water,
  • Another aspect of the subject matter of the present disclosure relates to the use of a hydroxyl radical precursor compound for purifying maintenance water, characterized in that the hydroxyl radical Precursor compound is added to the holding water and Hydroxyl radicals are generated in the holding water.
  • One embodiment relates to the use of a hydroxyl radical precursor compound together with a UV-C irradiation to purify maintenance water containing live aquatic animals and / or aquatic plants, the maintenance water preferably containing live ornamental fish, ornamental crabs, ornamental reptiles, ornamental amphibians and / or ornamental plants.
  • One embodiment relates to the use of a hydroxyl radical precursor compound together with a UV-C irradiation to purify maintenance water containing live aquatic animals and / or aquatic plants, the maintenance water preferably containing live ornamental fish, ornamental crabs, ornamental reptiles, ornamental amphibians and / or ornamental plants.
  • the use relates to the purification of maintenance water in aquariums, aquaterrariums and / or garden ponds.
  • a hydroxyl radical precursor compound e.g.
  • Hydrogen peroxide when irradiated with UV-C radiation (ultraviolet radiation in the far UV wavelength range: 200-280 nm), preferably with UV-C radiation e.g. at or below 260 nm, are photolyzed to hydroxyl radicals according to the following equation:
  • UV-C (e.g., ⁇ 260 nm)
  • Aquatic animals such as Fish, amphibians, aquatic reptiles or invertebrates and / or aquatic plants. Under water plants here are multicellular, non-plankton or algae-counting, photosynthesizing plants understood.
  • the maintenance water contains aquatic animals and aquatic plants.
  • the aquatic animals are ornamental animals, such as ornamental fish, ornamental reptiles, ornamental crabs and / or ornamental amphibians.
  • the maintenance of these Ziertierart it is important that they carry no damage to the skin or the sensory organs by cleaning procedures used. These animals are kept primarily for hobby lover or Schau incidenten and must therefore have a long-term undamaged appearance.
  • continuous means an uninterrupted application of the present process
  • the process is carried out continuously over a period of more than 2 hours, preferably for more than 4 hours, such as for example, for more than 24 hours or for a period of several days, more preferably the process is performed on a permanent basis and only optionally suspended for maintenance.
  • the above reaction can also be carried out in aqueous solution upon irradiation with UV-C radiation.
  • a hydroxyl radical precursor compound eg, hydrogen peroxide
  • hydroxyl radicals ( ⁇ ⁇ ) s are extremely short-lived, with a half-life of 1 x 10 "9, and immediately react with oxidizable substances up to their inorganic amplifiers
  • carbon compounds are oxidized to carbon dioxide (CO 2 ) or, for example, hydrogen-nitrogen compounds up to nitrogen (N 2 ) or up to nitrate
  • sulfur compounds for example, are oxidized to sulphate Hydroxyl radicals produced by UV-C irradiation from the hydroxyl radical precursor compound kill and kill the microorganisms and planktonic organisms present in the holding water.
  • the UV photolysis described is not carried out only once in a disposable or disposable process (as it is partly carried out in large-scale plants in drinking or wastewater treatment, eg in sewage treatment plants), but rather is continuous , integrated into the water cycle of the holding water.
  • the goal which is achieved with the present cleaning method, is thus not only short-term (eg, only a few minutes to hours) but quantitatively as complete as possible elimination of all pollutants (without regard to the resulting / required temperatures and / or pH conditions) but rather a continuous cleaning of the holding water, in which the pollutant degradation is not with the highest efficiency, but continuously and under conditions that do not cause harmful effects on the water animals and / or aquatic plants contained in the holding water.
  • the Hält fürsworth is continuously irradiated in a separate area with UV-C radiation.
  • the separate area is characterized in that there are no aquatic animals and / or aquatic plants in it.
  • This embodiment has the advantage that the aquatic animals and / or aquatic plants are not exposed to the continuous UV-C radiation.
  • planktonic harmful organisms can enter the segregated area and be exposed to UV-C radiation there.
  • this separate area is spatially separated from the remaining area with holding water in such a way that it constitutes a closed chamber into which the holding water passes only through technical transport measures and is conveyed out again.
  • holding water from the aquatic animal and / or aquatic plant area is continuously transported to the segregated area and is continuously transported from there to the aquatic animal and / or aquatic plant area.
  • the irradiation takes place in one
  • a flow reactor is understood to mean a system which conveys water from the holding system through a closed reactor space and then adds it back to the storage system.
  • holding water is continuously conveyed into the reactor space and back into the holding system.
  • the holding water from the holding system is conveyed through an inflow opening of the flow reactor into a closed reactor space which is irradiated with a UV-C source, past the UV-C source and then through an outlet opening of the flow reactor again to the holding system fed.
  • the transport or the circulation of the Hält ceremoniesswassers can be achieved by a pump with a defined pump power.
  • the flow rate of the holding water through the flow reactor is above 0.05 m 3 / h or above 0.1 m 3 / h. According to one embodiment, the flow rate of the holding water through the flow reactor is less than 1 m 3 / h or less than 0.5 m 3 / h. According to one embodiment, the flow rate of the holding water through the flow reactor is between 0.05 m 3 / h and 1.0 m 3 / h, preferably between 0.1 m 3 / h and 0.5 m 3 / h.
  • An important advantage of the method and system of the invention is that the added hydroxyl radical precursor compound, such as hydrogen peroxide, is completely destroyed by the UV-C irradiation and thus the initial concentration of the hydroxyl radical precursor compound decreases rapidly. Thus, for example, repeated, multiple additions will not result in undesirable increases in the concentration of the hydroxyl radical precursor compound in the holding water. Thus, damaging effects, for example, by accumulation of this precursor compound on aquatic animals and / or aquatic plants can be avoided.
  • hydroxyl radical precursor compound such as hydrogen peroxide
  • purification refers to the oxidative degradation of substances in the holding water, as well as the killing effect of the hydroxyl radicals on microorganisms in the holding water, such as bacteria, protozoa or plankton organisms, e.g. Algae.
  • Harmful nitrite is rapidly oxidized to harmless nitrate, as well as ammonia (NH 3 ) or ammonium (NH 4 + ). Since the hydroxyl radicals are also destroyed during the oxidation in Hält fürswasser, fall in the oxidation by means of hydroxyl radicals also no waste to be disposed of. The result of the hydroxyl radical-induced purification is significantly better than with all known purification methods.
  • a hydroxyl radical precursor compound to the holding water and to irradiate this holding water with UV-C rays to generate hydroxyl radicals.
  • the hydroxyl radical precursor compound is preferably present after addition in the holding water, for example in the case of hydrogen peroxide as hydroxyl Radical precursor compound, in a concentration of between 2 mg / 1 and 20 mg / 1, preferably between 3 mg / 1 and 15 mg / 1 before. At concentrations in these ranges, in one embodiment, toxic effects of the added hydroxyl radical precursor compound on the aquatic animals and / or aquatic plants may be avoided, eg when hydrogen peroxide is used as the hydroxyl radical precursor compound.
  • a concentration of 20 mg / l is considered, for example, when using hydrogen peroxide in water holding water as a toxicity limit and a limit of 2 mg / 1 describes a lower, still reasonable reactivity limit.
  • the hydroxyl radical precursor compound is present in a concentration between 4 mg / 1 and 9 mg / 1 or between 4 mg / 1 and 8 mg / 1 after addition in the water supply.
  • the hydroxyl radical precursor compound may be the
  • Retention water can be added at any point in the water cycle.
  • the hydroxyl radical precursor compound is added to the maintenance water in the aquatic animal and / or aquatic plant area. This embodiment has the advantage that the metered addition can be conveniently introduced into the area which is usually also accessible for feed addition, so that no special measures for the accessibility of the storage system are necessary.
  • the hydroxyl radical precursor compound is added to the holding water in the segregated region. This embodiment has the advantage that in this case the aquatic animals and / or aquatic plants practically do not come into contact with the hydroxyl radical precursor compound.
  • Holding water is added, for example, hydrogen peroxide and / or ozone can be used according to one embodiment, for example.
  • the hydroxyl radical precursor compound is in aqueous solution.
  • hydrogen peroxide is used as
  • Hydroxyl radical precursor compound used as a hydroxyl radical precursor compound comes in accordance with an embodiment of the presently described method or system in particular an aqueous Hydrogen peroxide solution is used, which may have different concentrations.
  • the addition of hydroxyl radical can be added to the precursor compound in the form of compounds which, for example, hydrogen peroxide (for example, a "H 2 0 2 split off compound") cleave only at the dissolution of the compound in the maintenance water.
  • hydrogen peroxide for example, a "H 2 0 2 split off compound”
  • the following compounds are used:
  • Precursor compound also be added to ozone.
  • UV-C radiation can also hydroxyl radicals are produced here with their described effect.
  • the addition of the ozone can be carried out by means of an ozone generator, which generates a defined proportion of ozone in the ventilation air for the maintenance water to be purified.
  • a sufficient amount of dissolved ozone can be achieved in the holding water, which generates by UV-C irradiation hydroxyl radicals.
  • the generation of the hydroxyl radicals achieved by the UV-C irradiation takes place here in two stages. First, ozone is split by the UV-C irradiation to oxygen (0 2 ) and an oxygen radical ( ⁇ 0).
  • UV-C (e.g., ⁇ 260 nm)
  • UV-C (e.g., ⁇ 260 nm)
  • UV-C For the irradiation according to the present invention, UV-C
  • UV-C rays are characterized by having a wavelength of light greater than about 200 nm, and preferably less than about 280 nm. In a particularly preferred embodiment, UV-C steels with a wavelength of light of 260 nm or less are used.
  • the irradiation power in the irradiation with the UV-C rays can be between 5 and 36 watts according to one embodiment. In one embodiment, the irradiation power is between 9 and 18 watts. These radiant powers are advantageous since they make it possible to use the UV-C radiators available in the range of water-holding technology. Typical UV-C emitters that can be used here have, for example, an irradiation power of 5, 9, 11, 18 or 36 watts.
  • an output of 5 to 9 watts is sufficient for UV-C irradiation.
  • a power of 9 to 36 watts in the UV-C irradiation is sufficient.
  • Higher powers of the UV-C emitters used are not harmful, but can increase the oxidative power of the system, calculated in terms of conversion per time.
  • UV-C irradiations of Hältansswassers be performed at powers of eg 9 to 18 watts.
  • UV-C lamps with 36 watts or even several UV-C lamps with 36 watts can be used.
  • a sufficiently intense and rapid oxidative cleaning is already achieved with the above-defined lower benefits of the UV-C emitters.
  • the precursor compound is added to the maintenance water between once to twice a week, once every two weeks or once every four weeks.
  • This addition may be made manually or, in another embodiment, by an apparatus for adding a hydroxyl radical precursor compound to the holding water, according to one embodiment.
  • the addition of the hydroxyl radical precursor compound can also be carried out at irregular intervals, e.g. only when needed, for example, when turbidity in the holding water occur.
  • the concentration of substances to be eliminated in the holding water between 1 mg / 1 and 50 mg / 1, preferably between 5 mg / 1 and 40 mg / 1.
  • Higher concentrations than, for example, 60 mg / l are usually not to be expected in maintenance water, since substances in these concentrations either are often already toxic to live aquatic animals living in the reservoir water, such as fish, amphibians, aquatic reptiles or invertebrates and / or aquatic plants impact, or be highly polluting, environmentally damaging and water quality detrimental.
  • Precursor compound which are obtained after addition in the holding water, can be defined various time intervals for the addition according to the presently described method or system. According to one embodiment, e.g. be achieved by disposing a medium to high amount of hydrogen peroxide as the hydroxyl radical precursor compound at longer intervals good results in terms of cleansing effect with the following dosages:
  • effective frequent doses may also be performed at frequent intervals of a small amount of the hydroxyl radical precursor compound (e.g., hydrogen peroxide).
  • a small amount of the hydroxyl radical precursor compound e.g., hydrogen peroxide
  • Such a lower dosage is suitable e.g. for holding water with low pollution.
  • a quasicontinuierliche hydrogen peroxide addition lead to a stable over long periods of constant concentration of hydrogen peroxide, which achieves a sufficient, oxidative and sterilizing effect by the generation of hydroxyl radicals in UV-C irradiation.
  • the following dosages can be used:
  • the persistent concentration of the hydroxyl radical precursor compound (eg hydrogen peroxide) building up in the holding water according to these embodiments is a result of its addition and consumption by photochemical decomposition by the UV-C irradiation.
  • the quasi-continuous addition of the hydroxyl radical precursor compound (eg, hydrogen peroxide) according to the above embodiments can not lead to cumulative, excessive, and possibly toxic concentrations.
  • the present method is thus effective and at the same time safe in terms of potentially damaging effect the added hydroxyl radical precursor compound on aquatic animals and / or aquatic plants.
  • the holding water may contain substances to be removed or have properties which are selected from the group consisting of COD (chemical oxygen demand), coloring (eg by humic substances), ammonia (NH 3 ), ammonium (NH 4 + ) , organic or biological turbidity, odor (eg by H 2 S), nitrite, germination, water bloom (eg by plankton algae), active pharmaceutical ingredients, and biocides.
  • COD chemical oxygen demand
  • coloring eg by humic substances
  • ammonia NH 3
  • ammonium NH 4 +
  • organic or biological turbidity eg by H 2 S
  • odor eg by H 2 S
  • nitrite eg by H 2 S
  • germination eg by plankton algae
  • active pharmaceutical ingredients eg by plankton algae
  • the present method is part of
  • the present method is preferably integrated into a circulatory process in which the treated water is always returned to the separate space to be subjected again to the cleaning process. Through continuous use, this cycle process is repeated over long periods of time.
  • a conventional biological filtering method is performed. In a conventional biological filtering process, the degradation of pollutants by microbiological activity takes place in a filter medium.
  • the synergistic advantage of the interaction of the presently described cleaning method together with a biological filtering method is that, for example, to be removed plankton organisms damaged by the hydroxyl radicals, but only partially degraded, but this damage kills the plankton organisms in part and that the microorganisms in the filter medium can perform the complete degradation of these damaged or killed plankton organisms. If pollutants are oxidatively changed ("oxidized") only partially by the action of the hydroxyl radicals when using the presently described process, activation of the functional groups that allow biological degradation in the biological filter process in the first place, or at least there, occurs The biodegradation in the filter medium thus completes the elimination of Pollutants that was initiated by the action of hydroxyl radicals. Thus, biodegradation processes in the filter medium and other biologically active regions of the containment system can be advantageously combined with the process described herein.
  • Another aspect of the present invention relates to a system which is suitable for carrying out the method for purifying maintenance water containing aquatic animals and / or aquatic plants.
  • This system is characterized in that it comprises the following components: a device for adding a hydroxyl radical precursor compound to the holding water,
  • Precursor compound is suitable for adding such a precursor compound to the maintenance water.
  • the hydroxyl radical precursor compound that can be added with this system can be further characterized in the same way, as already described above.
  • the addition device comprises a metering pump with which a defined and adjustable amount of a solution of the hydroxyl radical precursor compound can be added at defined and adjustable time intervals.
  • this device comprises single-portion containers of a hydroxyl radical precursor compound in solid form (eg, in tablet or powder form). Controlled by a timer, according to this embodiment, the contents of these containers in a defined and adjustable time interval can be successively added to the holding water by emptying the containers.
  • UV-C source one or more of the UV-C emitters already described above can be used according to another embodiment.
  • the UV-C source is disposed in a flow-through reactor.
  • a UV-C source for example, commercially available UV-C lamps with the power 5 watts, 9 watts, 11 watts, 18 watts and / or 36 watts are used.
  • the hydroxyl radicals are generated directly in a UV-C flow reactor by UV-C irradiation from previously added hydrogen peroxide.
  • the hydroxyl radicals can react directly on site under strongest oxidation with all vulnerable substances and / or planktonic organisms present in the holding water.
  • the generated hydroxyl radicals can not leave the flow reactor, thus further ensuring that no reaction by hydroxyl radicals occurs outside the flow reactor This is advantageous, since thus a possible further damage to the aquatic animals and / or aquatic plants by the hydroxyl radicals can be ruled out
  • the UV-C irradiation of the keeping water does not take place in the residence area of the aquatic animals and / or aquatic plants.
  • - Hydroxyl radicals are formed only in the range of UV-C irradiation, for example in a flow reactor, but due to their short life, this does not get into other areas;
  • Oxidation or mineralization of the inorganic and organic substances to be eliminated in the holding water eg complete oxidation of H 2 S, nitrite, or ammonia;
  • Holding systems such as aquariums, garden ponds or aquaterraries, are the most suitable additional cleaning and disinfection method.
  • the cleansing effect is considerably more intense and extensive than with other methods.
  • the present process leads to the best quality of water supply, which is characterized by low-pollutant, low-contaminated, clear and odor-free drinking water.
  • the oxidative reduction of planktonic algal cultures by the hydroxyl radicals produced according to the invention is shown as representative of the inventive method and system, since this contamination of the holding water can be easily monitored metrologically via photometric methods.
  • the precursor compound e.g., hydrogen peroxide
  • the precursor compound may be continuous, but also discontinuous, i. be added to the holding water with time interruptions.
  • Example 1 40 m large, studded with Koikarpfen test pond; continuous UV-C irradiation with five 36 watt UV-C lamps.
  • Example 2 600 l of large goldfish-studded test pond
  • the water is continuously irradiated in a flow reactor with 5 watt UV-C lamps.
  • hydrogen peroxide is also used as the hydroxyl radical precursor compound.
  • hydrogen peroxide is added at a concentration of 5 mg / l once a week or 10 mg / l once every two weeks.
  • the photometrically measured density of plankton algae is then only about 20 to 30 ⁇ g / l or even less over eight to eleven weeks.
  • the density of plankton algae is in Check in which no addition of hydrogen peroxide occurs in ranges of 60-90 ⁇ g / L and even above.
  • 10 mg / l nitrite are continuously irradiated in a flow reactor with a 5 watt UV-C emitter. After adding the chemically required amount of hydrogen peroxide to complete the oxidation of the amount of nitrite introduced, the nitrite introduced is oxidized to nitrate within a few hours and thus completely disappears.

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Abstract

Angegeben wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von mit lebenden Wassertieren und/oder Wasserpflanzen besetztem Hälterungswasser, wobei eine Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser zugegeben wird und dieses Hälterungswasser in einem abgesonderten Bereich mit UV-C Strahlen bestrahlt wird, um Hydroxyl-Radikale zu erzeugen. Diese reagieren mit oxidierbaren Substanzen z.B. bis zu deren anorganischen Endstufen und reinigen damit das Hälterungswasser.

Description

KONTINUIERLICHE REINIGUNG VON MIT WASSERTIEREN UND/ODER WASSERPFLANZEN BESETZTEM HÄLTERUNGSWASSER
[0001] Der vorliegende Gegenstand betrifft die kontinuierliche Reinigung von
Hälterungswasser, welches Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält. Insbesondere betrifft der vorliegende Gegenstand die kontinuierliche Reinigung von Hälterungswasser in Aquarien, Aquaterrarien und/oder Gartenteichen.
HINTERGRUND
[0002] Aufgrund der regelmäßigen Einbringung von Futter und der vielfältigen
Stoffwechselvorgänge der Wassertiere in Gartenteichen, Aquarien und Aquaterrarien entstehen ständig organische und anorganische, wasserbelastende Stoffe im Hälterungswasser, die zu einer andauernden Senkung der Wasserqualität führen. Biologische Filter- und Reinigungsmaßnahmen werden dazu eingesetzt, um die das Hälterungswasser belastenden Stoffe in einem Kreislaufverfahren kontinuierlich abzubauen.
[0003] Trotz guter Leistung der biologischen Filtersysteme bleiben noch zu hohe Restmengen an nicht abgebauten oder durch diese Mittel nicht abbaubaren Belastungsstoffen im Hälterungswasser und verursachen deutliche Restkonzentrationen an organischen Verunreinigungen. Als Folge davon können z.B. stark erhöhte Anzahlen von Bakterien oder anderen planktonischen Mikroorganismen (z.B. eukaryontische Einzeller oder Algen) entstehen. Die Überdüngung des Hälterungswassers kann zu Massenentwicklungen von planktonischen Algen führen.
[0004] Ein Versuch einer zusätzlich keimsenkenden Maßnahme ist die kurzzeitige oder langfristige Behandlung von Hälterungswasser mit direkter UV-C- Bestrahlung. Diese Methode wirkt durch direkte UV-C-Einwirkung auf die Mikroorganismen (z.B. planktonische Algen) keimreduzierend oder hemmend, da diese Organismen Schäden durch die direkte UV-C-Bestrahlung davontragen. Der im vorliegenden Technikbereich der Reinigung von Hälterungswasser nur mögliche Einsatz von schwachen UV-C-Strahlern begrenzt allerdings bereits die genannte beabsichtigte Wirkung. Durch die direkte UV-C-Bestrahlung findet zudem lediglich die Zerstörung und Spaltung mancher organischer Moleküle in Bruchstücke statt, eine weitgehende Eliminierung der schädlichen Substanzen aus dem Hälterungswasser wird damit nicht erreicht. Nachteilig ist des Weiteren, dass durch die UV-C- Bestrahlung von Hälterungswasser über photochemische Reduktion aus Nitrat toxisches Nitrit gebildet werden kann, wodurch die Wasserqualität sogar verschlechtert wird und schädigende Wirkungen an den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen resultieren können.
[0005] Als andere Methode zur Reinigung von Hälterungswasser wird dem
Hälterungswasser Wasserstoffperoxid (H202) zugesetzt, um dessen oxidierende Wirkung auszunutzen. Da sich Wasserstoffperoxid in Konzentrationen über ca. 20 mg/1 bereits toxisch auf Wassertiere auswirkt (z.B. LC50 = 35-40 mg/1 bei Forellen, Goldorfen), wird üblicherweise die maximale Dosierung von Wasserstoffperoxid in Hälterungswasser auf Konzentrationen unter ca. 20 mg/1 beschränkt. Dadurch ist wiederum eine weitgehende Reinigung von Hälterungswasser auch mittels dieser Methode nicht möglich. Zudem vermindert die ohnehin unabhängig auftretende rasche katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser dessen Eignung als Reinigungsmittel für Hälterungswasser.
[0006] In der JP 2009/050215 A wird ein Verfahren beschrieben, in welchem sowohl eine UV-C-Bestrahlung als auch eine Behandlung mit H202 direkt bei Nutzfischen durchgeführt wird. Dieses Verfahren dient allerdings nicht der Reinigung des Wassers, sondern lediglich dazu, Eier von Fischparasiten, die sich auf Nutzfischen bzw. Speisefischen befinden, zu bekämpfen. Um schädigende Wirkungen auf die Fische selbst zu vermeiden, darf diese Behandlung nicht länger als 40 min durchgeführt werden. Leichtere Schäden an den Fischen, wie zum Beispiel Verätzungen der Haut oder von Augen können dabei in Kauf genommen werden, da die derart behandelten Nutzfische nicht langfristig überleben müssen, da diese üblicherweise lediglich als Speisefische Verwendung finden.
[0007] Die bekannten Methoden dienen einerseits nicht der Reinigung von
Hälterungswasser (JP 2009/050215 A) oder, falls es sich um Methoden zur Reinigung von Hälterungswasser handelt, erfüllen diese nur unzureichend ihren Zweck. Somit besteht Bedarf für ein Verfahren oder ein System, mit welchem eine weitergehende Reinigung des Hälterungswassers als bisher bekannt erreicht werden kann. Limitierend in diesem Zusammenhang ist insbesondere das Vorhandensein von lebenden Organismen im Hälterungswasser, wie zum Beispiel lebende Wassertiere und/oder Wasserpflanzen. Schädigungen dieser Organismen, die sich zum Beispiel auf das äußere Erscheinungsbild und/oder das langfristige Überleben der Wasserorganismen auswirken, sollten vermieden werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0008] In Anbetracht des oben genannten wird vorliegend ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein System gemäß Anspruch 17 und eine Verwendung gemäß Anspruch 18 beschrieben.
[0009] Weitere Aspekte, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
[0010] Ein Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung betrifft ein
Verfahren zur Reinigung von Hälterungswasser, welches Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, welches dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser zugegeben wird, wobei die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung nach Zugabe im Hälterungswasser vorzugsweise in einer Konzentration von zwischen 2 mg/1 und 20 mg/1 vorliegt; und
dieses Hälterungswasser mit UV-C Strahlen, vorzugsweise in einem abgesonderten Bereich bestrahlt wird, wodurch Hydroxyl-Radikale erzeugt werden.
[0011] Gemäß einer Ausführungsform liegt die Hydroxyl-
Radikal Vorläuferverbindung nach Zugabe im Hälterungswasser in einer Konzentration von zwischen 2 mg/1 und 20 mg/1, vorzugsweise zwischen 3 mg/1 und 15 mg/1, z.B. zwischen 4 mg/1 und 9 mg/1, und besonders bevorzugt zwischen 4 mg/1 und 8 mg/1 vor, insbesondere wenn die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung Wasserstoffperoxid ist. [0012] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Hydroxyl-Radikal
Vorläuferverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffperoxid und Ozon, wobei die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung vorzugsweise in wässriger Lösung vorliegt.
[0013] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Hydroxyl-Radikal
Vorläuferverbindung Wasserstoffperoxid und erfolgt die Zugabe des Wasserstoffperoxids durch Einbringen einer Wasserstoffperoxid-abspaltenden Verbindung in das Hälterungswasser, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumpercarbonat, Harnstoff-Peroxohydrat, Calciumperoxid, Natriumperoxid und Magnesiumperoxid.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausführungsform, weisen die UV-C Strahlen eine Wellenlänge von 200 nm bis 280 nm, vorzugsweise eine Wellenlänge von kleiner oder gleich 260 nm auf.
[0015] Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Bestrahlungsleistung bei der Bestrahlung zwischen 5 und 36 Watt, vorzugsweise zwischen 9 und 18 Watt.
[0016] Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Bestrahlung des zu reinigenden Hälterungswassers kontinuierlich.
[0017] Gemäß einer weiteren Ausführungsform findet die Bestrahlung des zu reinigenden Hälterungswassers in einem Durchflussreaktor statt.
[0018] Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Durchflussrate des
Hälterungswassers durch den Durchflussreaktor bei zwischen 0,05 m3/h und 1,0 m3/h, vorzugsweise bei zwischen 0,1 m3/h und 0,5 m3/h.
[0019] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser zwischen einmal bis zweimal pro Woche, ungefähr einmal alle zwei Wochen oder ungefähr einmal alle vier Wochen zugegeben. [0020] Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt die Konzentration an zu beseitigenden Substanzen im Hälterungswasser zwischen 1 mg/1 und 50 mg/1, vorzugsweise zwischen 5 mg/1 und 40 mg/1.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält das zu reinigende
Hälterungswasser zu beseitigende Komponenten oder Eigenschaften, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Chemischer Sauerstoffbedarf, Wasserfärbung, Ammonium, organische Wassertrübung, biologische Wassertrübung, Geruch, H2S, Nitrit, Gelbfärbungen, Huminstoffe, Verkeimung, Wasserblüte, zu geringes Redoxpotential, Planktonalgen, Arzneimittelwirkstoffe und Biozide.
[0022] Ein weiterer Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung betrifft ein System zur Reinigung von Hälterungswasser, welches Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, welches folgende Komponenten umfasst: eine Vorrichtung zum Zugeben einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser, und
eine UV-C Quelle.
Gemäß einer Ausführungsform ist dieses System zur Durchführung des vorliegenden kontinuierlichen Verfahrens geeignet und dadurch gekennzeichnet, dass das System folgende Komponenten umfasst: eine Vorrichtung zum Zugeben einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser,
eine UV-C Quelle, und
eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Befördern von Hälterungswasser aus dem Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen in den abgesonderten Bereich und/oder zum kontinuierlichen Befördern von Hälterungswasser aus dem abgesonderten Bereich in den Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen.
[0023] Ein weiterer Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung betrifft die Verwendung einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zur Reinigung von Hälterungswasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser zugegeben wird und im Hälterungswasser Hydroxyl-Radikale erzeugt werden.
[0024] Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Erzeugung der Hydroxyl-
Radikale durch Bestrahlung der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung im Hälterungswasser mit UV-C Strahlen. Eine Ausführungsform betrifft die Verwendung einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zusammen mit einer UV-C Bestrahlung zur Reinigung von Hälterungswasser, welches lebende Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, wobei das Hälterungswasser vorzugsweise lebende Zierfische, Zierkrebse, Zierreptilien, Zieramphibien und/oder Zierpflanzen enthält. Eine Ausführungsform betrifft die Verwendung einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zusammen mit einer UV-C Bestrahlung zur Reinigung von Hälterungswasser, welches lebende Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, wobei das Hälterungswasser vorzugsweise lebende Zierfische, Zierkrebse, Zierreptilien, Zieramphibien und/oder Zierpflanzen enthält. Gemäß einer Ausführungsform betrifft die Verwendung die Reinigung von Hälterungswasser in Aquarien, Aquaterrarien und/oder Gartenteichen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0025] Eine Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung, wie z.B.
Wasserstoffperoxid, kann bei Bestrahlung mit UV-C Strahlung (Ultraviolette Strahlung im fernen UV- Wellenlängenbereich: 200-280 nm), vorzugsweise mit UV-C Strahlung z.B. bei oder unter 260 nm, zu Hydroxyl-Radikalen gemäß folgender Gleichung photolysiert werden:
UV-C (z.B. < 260 nm)
H202 2 ·ΟΗ
[0026] Diese sogenannte UV-Photolyse von Wasserstoffperoxid läuft natürlicherweise in der Stratosphäre ab. Die erzeugten Hydroxyl-Radikale (·ΟΗ) gehören zu den stärksten bekannten Oxidationsmitteln mit einem Redox-Potential von E°=2,80 V. [0027] Mit der vorliegenden Erfindung ist es erstmals gelungen, diese UV-
Photolyse von Wasserstoffperoxid zur kontinuierlichen Reinigung von Hälterungswasser einzusetzen.
[0028] Hälterungswasser zeichnet sich dadurch aus, dass es lebende
Wassertiere wie z.B. Fische, Amphibien, im Wasser lebende Reptilien oder Invertebraten und/oder Wasserpflanzen enthält. Unter Wasserpflanzen werden hierbei mehrzellige, nicht zum Plankton oder zu Algen zählende, photosyntheseleistende Pflanzen verstanden. Gemäß einer Ausführungsform enthält das Hälterungswasser Wassertiere und Wasserpflanzen. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei den Wassertieren um Ziertiere, wie zum Beispiel Zierfische, Zierreptilien, Zierkrebse und/oder Zieramphibien. Insbesondere bei der Hälterung dieser Ziertierarten kommt es darauf an, dass diese keine Schädigungen der Haut oder der Sinnesorgane durch eingesetzte Reinigungsverfahren davontragen. Diese Tiere werden primär zu Hobby- Liebhaber- oder Schauzwecken gehalten und müssen daher langfristig ein nicht geschädigtes äußeres Erscheinungsbild aufweisen.
[0029] Unter dem Begriff„kontinuierlich", wie er vorliegend verwendet wird, wird eine ununterbrochene Anwendung des vorliegenden Verfahrens verstanden. Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren kontinuierlich über einen Zeitraum von mehr als 2 Stunden ausgeführt, vorzugsweise für mehr als 4 Stunden, wie zum Beispiel für mehr als 24 Stunden oder für die Dauer von mehreren Tagen. Besonders bevorzugt wird das Verfahren permanent durchgeführt und nur gegebenenfalls für Wartungszwecke ausgesetzt.
[0030] Bei dem vorliegenden Verfahren wird vorteilhaft ausgenutzt, dass die oben genannte Reaktion auch in wässriger Lösung bei Bestrahlung mit UV-C-Strahlen erfolgen kann. Die durch UV-C-Bestrahlung aus einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung (z.B. Wasserstoffperoxid) erzeugten Hydroxyl-Radikale (·ΟΗ) sind mit einer Halbwertszeit von 1 x 10"9 s extrem kurzlebig, und reagieren sofort mit oxidierbaren Substanzen bis zu deren anorganischen Endstufen. So werden z.B. Kohlenstoffverbindungen bis zum Kohlendioxid (C02), oder z.B. Wasserstoff- Stickstoffverbindungen bis zu Stickstoff (N2) oder bis zu Nitrat oxidiert. Desgleichen werden z.B. Schwefelverbindungen bis zu Sulfat oxidiert. Des Weiteren greifen die durch die UV-C-Bestrahlung aus der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung erzeugten Hydroxyl-Radikale die im Hälterungswasser vorhandenen Mikroorganismen und Planktonorganismen an und töten diese ab.
[0031] In dem vorliegenden Verfahren wird die beschriebene UV-Photolyse nicht lediglich einmalig in einem Einmal- bzw. Einwegverfahren durchgeführt (wie es zum Teil in großtechnischen Anlagen bei der Trink- oder Abwasseraufbereitung, z.B. in Kläranlagen durchgeführt wird), sondern wird vielmehr kontinuierlich, integriert in den Wasserkreislauf des Hälterungswassers durchgeführt. Der Nachteil, dass hierbei gewisse Grenzkonzentrationen für die Menge an zuzugebender Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung bzw. für die Strahlungsintensität der UV-C Strahlung berücksichtigt werden müssen, damit die im Hälterungswasser enthaltenen Wasserorganismen keine Schädigungen davon tragen, wird vorteilhafterweise durch die kontinuierliche Anwendung der UV-Photolyse kompensiert. Das Ziel, welches mit dem vorliegenden Reinigungsverfahren erreicht wird, ist somit nicht die nur kurz (z.B. nur einige Minuten bis Stunden) dauernde aber quantitativ möglichst komplette Beseitigung aller Schadstoffe (ohne Rücksichtnahme auf die dabei entstehenden/benötigten Temperaturen und/oder pH-Bedingungen), sondern vielmehr eine kontinuierliche Reinigung des Hälterungswassers, bei der der Schadstoffabbau nicht mit höchster Effektivität, dafür aber kontinuierlich und unter Bedingungen erfolgt, die keine schädigenden Wirkungen auf die im Hälterungswasser enthaltenen Wassertiere und/oder Wasserpflanzen nach sich ziehen.
[0032] Das Hälterungswasser wird dabei kontinuierlich in einem abgesonderten Bereich mit UV-C-Strahlung bestrahlt. Gemäß einer Ausführungsform ist der abgesonderte Bereich dadurch gekennzeichnet, dass sich in diesem keine Wassertiere und/oder Wasserpflanzen befinden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Wassertiere und/oder Wasserpflanzen nicht der kontinuierlichen UV-C Strahlung ausgesetzt sind. Planktonische Schadorganismen hingegen können in den abgesonderten Bereich gelangen und dort der UV-C Strahlung ausgesetzt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist dieser abgesonderte Bereich räumlich derart von dem restlichen Bereich mit Hälterungswasser getrennt, dass dieser eine geschlossene Kammer darstellt, in welche das Hälterungswasser nur durch technische Beförderungsmaßnahmen gelangt und wieder herausbefördert wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die oben beschriebene UV-Photolyse in einem engen, räumlich definierten Bereich stattfinden kann. Durch Abstimmen der Größe des abgesonderten Bereichs und der Durchflussmenge des durch diesen Bereich geförderten Hälterungswassers kann gemäß dieser Ausführungsform gewährleistet werden, dass das gesamte Hälterungswasservolumen, welches sich zu einem Zeitpunkt in dem abgesonderten Bereich befindet, effektiv dem vorliegenden Reinigungsverfahren ausgesetzt wird. Vorzugsweise wird kontinuierlich Hälterungswasser aus dem Bereich mit Wassertieren und/oder Wasserpflanzen in den abgesonderten Bereich befördert und wird von dort kontinuierlich zurück in den Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen befördert.
[0033] Gemäß einer Ausführungsform findet die Bestrahlung in einem
Durchflussreaktor statt. Unter einem Durchflussreaktor wird dabei ein System verstanden, welches Hälterungswasser aus dem Hälterungssystem durch einen abgeschlossenen Reaktorraum befördert und anschließend dem Hälterungssystem wieder zufügt. In diesem Kreislaufprozess wird somit kontinuierlich Hälterungswasser in den Reaktorraum und wieder zurück in das Hälterungssystem befördert. Gemäß einer Durchführungsform wird das Hälterungswasser aus dem Hälterungssystem durch eine Einflussöffnung des Durchflussreaktors in einen abgeschlossenen Reaktorraum, welcher mit einer UV-C-Quelle bestrahlt wird, befördert, an der UV-C-Quelle vorbeigeleitet und durch eine Auslassöffnung des Durchflussreaktors anschließend dem Hälterungssystem wieder zugeführt. Der Transport bzw. die Umwälzung des Hälterungswassers kann dabei durch eine Pumpe mit definierter Pumpenleistung erreicht werden. Gemäß einer Ausführungsform liegt die Durchflussrate des Hälterungswassers durch den Durchflussreaktor bei über 0,05 m3/h oder bei über 0,1 m3/h. Gemäß einer Ausführungsform liegt die Durchflussrate des Hälterungswassers durch den Durchflussreaktor bei unter 1 m3/h oder bei unter 0,5 m3/h. Gemäß einer Ausführungsform liegt die Durchflussrate des Hälterungswassers durch den Durchflussreaktor bei zwischen 0,05 m3/h und 1,0 m3/h, vorzugsweise bei zwischen 0,1 m3/h und 0,5 m3/h.
[0034] Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems liegt darin, dass die zugesetzte Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung, z.B. Wasserstoffperoxid, durch die UV-C-Bestrahlung vollständig zerstört wird und damit die Anfangskonzentration der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung rasch abnimmt. Somit kommt es zum Beispiel bei wiederholter, vielfacher Zudosierung nicht zu unerwünschten Erhöhungen der Konzentration der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung im Hälterungswasser. Somit können schädigende Wirkungen, zum Beispiel durch Kumulierung dieser Vorläuferverbindung, auf die Wassertiere und/oder Wasserpflanzen vermieden werden.
[0035] Durch diese oxidative Reaktion der Hydroxyl-Radikale mit den zu entfernenden Substanzen werden Substanzen wie z.B. Trübstoffe, färbende Stoffe, Geruchsstoffe und im Prinzip alle erdenklichen organischen und anorganischen Schadstoffe, aus dem Hälterungswasser eliminiert. Der Begriff Reinigung, wie er in der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezieht sich auf den oxidativen Abbau von Substanzen im Hälterungswasser, sowie auf die abtötende Wirkung der Hydroxyl- Radikale auf Mikroorganismen im Hälterungswasser wie zum Beispiel auf Bakterien, Einzeller oder Planktonorganismen, wie z.B. Algen.
[0036] Schädliches Nitrit wird schnell zu unschädlichem Nitrat oxidiert, genauso wie Ammoniak (NH3) oder Ammonium (NH4 +). Da die Hydroxyl-Radikale bei der Oxidation im Hälterungswasser ebenfalls zerstört werden, fallen bei der Oxidation mittels Hydroxyl-Radikalen zudem keine zu entsorgenden Reststoffe an. Das erhaltene Ergebnis der durch Hydroxyl-Radikale induzierten Reinigung ist signifikant besser als mit allen bekannten Reinigungsmethoden.
[0037] Um die vorteilhafte Wirkung gemäß des oben beschriebenen Prinzips zu erreichen, ist es ausreichend, eine Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser zuzugeben und dieses Hälterungswasser mit UV-C Strahlen zu bestrahlen, um Hydroxyl-Radikale zu erzeugen.
[0038] Durch Zusammenwirkung der beiden genannten Komponenten,
Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung und UV-C-Bestrahlung, können somit die Hydroxyl-Radikale erzeugt werden.
[0039] Vorzugsweise liegt dabei die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung nach Zugabe im Hälterungswasser, z.B. bei Wasserstoffperoxid als Hydroxyl- Radikal Vorläuferverbindung, in einer Konzentration von zwischen 2 mg/1 und 20 mg/1, vorzugsweise zwischen 3 mg/1 und 15 mg/1 vor. Bei Konzentrationen in diesen Bereichen können gemäß einer Ausführungsform toxische Wirkungen der zugegebenen Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung auf die Wassertiere und/oder Wasserpflanzen vermieden werden, z.B. wenn als Hydroxyl- Radikal Vorläuferverbindung Wasserstoffperoxid eingesetzt wird. Eine Konzentration von 20 mg/1 wird beispielweise beim Einsatz von Wasserstoffperoxid in Hälterungswasser als Toxizitätslimit angesehen und eine Grenze von 2 mg/1 beschreibt ein unteres, noch sinnvolles Reaktivitätslimit. In einer weiteren Ausführungsform liegt die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung nach Zugabe im Hälterungswasser in einer Konzentration zwischen 4 mg/1 und 9 mg/1 bzw. zwischen 4 mg/1 und 8 mg/1 vor.
[0040] Die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung kann dem
Hälterungswasser an einer beliebigen Stelle des Wasserkreislaufs zugegeben werden. Gemäß einer Ausführungsform wird die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser in dem Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen zugegeben. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Zudosierung bequem in dem Bereich eingebracht werden kann, der üblicherweise auch zur Futterzugabe zugänglich ist, so dass keine besonderen Maßnahmen zur Zugänglichkeit des Hälterungssystems notwendig sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser in dem abgesonderten Bereich zugegeben. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass hierbei die Wassertiere und/oder Wasserpflanzen praktisch nicht in Kontakt mit der Hydroxyl- Radikal Vorläuferverbindung kommen.
[0041] Als Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung, welche dem
Hälterungswasser zugegeben wird, können gemäß einer Ausführungsform zum Beispiel Wasserstoffperoxid und/oder Ozon eingesetzt werden. Vorzugsweise liegt die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung in wässriger Lösung vor.
[0042] In einer bevorzugten Ausführungsform wird Wasserstoffperoxid als
Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung eingesetzt. Als Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung kommt gemäß einer Ausführungsform des vorliegend beschriebenen Verfahrens bzw. Systems insbesondere eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung zum Einsatz, welche unterschiedliche Konzentrationen aufweisen kann. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Zugabe der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung auch in Form von Verbindungen zugegeben werden, welche z.B. Wasserstoffperoxid erst bei der Auflösung der Verbindung im Hälterungswasser abspalten (z.B. eine„H202-abspaltende Verbindung"). Gemäß einer Ausführungsform können als eine solche H202-abspaltende Verbindung z.B. die folgenden Verbindungen zum Einsatz kommen:
-„Natriumpercarbonat" (2 Na2C03 · 3 H202)
- Harnstoff-Peroxohydrat; Percarbamid ((H2N)2CO · H202)
- Calciumperoxid (Ca02)
- Natriumperoxid (Na202)
- Magnesiumperoxid (Mg02)
[0043] In Tabelle 1 sind für die verschiedenen der genannten H202- abspaltenden Verbindungen beispielhaft Konzentrationen aufgezeigt, die gemäß einer Ausführungsform nach Auflösung dieser Verbindungen im Hälterungswasser die gewünschten Konzentrationen der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung (hier Wasserstoffperoxid) im zu behandelnden Hälterungswasser hervorrufen.
[0044] Tabelle 1: Zugabe verschiedener H202-abspaltender Verbindungen bezogen auf die resultierende Konzentration H202 im Hälterungswasser (Angaben jeweils in mg/1)
Figure imgf000013_0001
[0045] Hierbei zeichnen sich„Natriumpercarbonat", Harnstoff-Peroxohydrat,
Percarbamid und Natriumperoxid als leicht löslich aus, wohingegen Calciumperoxid und Magnesiumperoxid eher schwer löslich sind. [0046] Gemäß einer Ausführungsform kann als Hydroxyl-Radikal
Vorläuferverbindung auch Ozon zugegeben werden. Durch UV-C-Bestrahlung können hier ebenfalls Hydroxyl-Radikale mit ihrer beschriebenen Wirkung erzeugt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Zugabe des Ozons mittels eines Ozongenerators vorgenommen werden, welcher in der Belüftungsluft für das zu reinigende Hälterungswasser einen definierten Anteil an Ozon erzeugt. Somit kann eine ausreichende Menge an gelöstem Ozon im Hälterungswasser erreicht werden, welches durch UV-C-Bestrahlung Hydroxyl-Radikale erzeugt. Die durch die UV-C Bestrahlung erzielte Erzeugung der Hydroxyl-Radikale erfolgt hierbei in zwei Stufen. Zunächst wird Ozon durch die UV-C Bestrahlung zu Sauerstoff (02) und einem Sauerstoffradikal (·0) gespalten.
UV-C (z.B. < 260 nm)
03 ► 02 + ·0
Anschließend reagiert das Sauerstoffradikal (Ό) unter UV-C-Bestrahlung mit Wasser zu Hydroxyl-Radikalen.
UV-C (z.B. < 260 nm)
H20 + ·0 ► 2 ·ΟΗ
[0047] Für die Bestrahlung gemäß der vorliegenden Erfindung werden UV-C
Strahlen eingesetzt. UV-C Strahlen zeichnen sich dadurch aus, dass Sie eine Lichtwellenlänge von mehr als ungefähr 200 nm und vorzugsweise von weniger als ungefähr 280 nm aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden UV-C Stahlen mit einer Lichtwellenlänge von 260 nm oder weniger eingesetzt. Die Bestrahlungsleistung bei der Bestrahlung mit den UV-C Strahlen kann gemäß einer Ausführungsform zwischen 5 und 36 Watt liegen. In einer Ausführungsform liegt die Bestrahlungsleistung zwischen 9 und 18 Watt. Diese BeStrahlungsleistungen sind vorteilhaft, da dadurch die im Bereich von Hälterungswassertechnik zur Verfügung stehenden UV-C-Strahler eingesetzt werden können. Typische UV-C-Strahler die hierbei Einsatz finden können weisen zum Beispiel eine Bestrahlungsleistung von 5, 9, 11, 18 oder 36 Watt auf. Für Hälterungswasser in Aquarien und Aquaterrarien mit Volumina unter 500 Litern Hälterungswasser ist gemäß einer Ausführungsform bereits eine Leistung von 5 bis 9 Watt für die UV-C-Bestrahlung ausreichend. Für Gartenteiche mit Volumina von ca. 500 Litern bis 20.000 Litern Hälterungswasser ist gemäß einer anderen Ausführungsform eine Leistung von 9 bis 36 Watt bei der UV-C- Bestrahlung ausreichend. Höhere Leistungen der eingesetzten UV-C-Strahler wirken sich dabei nicht schädigend aus, sondern können die oxidative Leistung des Systems, gerechnet in Umsatz pro Zeit, erhöhen. So können gemäß einer anderen Ausführungsform in Aquarien und Aquaterrarien durchaus auch UV-C-Bestrahlungen des Hälterungswassers bei Leistungen von z.B. 9 bis 18 Watt durchgeführt werden. Dementsprechend können in anderen Ausführungsformen z.B. betreffend Hälterungswasser in Gartenteichen auch UV-C-Strahler mit 36 Watt oder auch mehrere UV-C-Strahler mit 36 Watt verwendet werden. Eine ausreichend intensive und rasche oxidative Reinigung wird aber auch bereits mit den oben definierten geringeren Leistungen der UV-C-Strahler erreicht.
[0048] Gemäß einer Ausführungsform des vorliegend beschriebenen
Verfahrens bzw. Systems wird die Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser zwischen einmal bis zweimal pro Woche, einmal alle zwei Wochen oder einmal alle vier Wochen zugegeben. Diese Zugabe kann gemäß einer Ausführungsform manuell oder gemäß einer anderen Ausführungsform durch eine Vorrichtung zum Zugeben einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Zugabe der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung auch in unregelmäßigen Abständen erfolgen, z.B. lediglich bei Bedarf, wenn beispielsweise Trübungen im Hälterungswasser auftreten.
[0049] Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Konzentration an zu beseitigenden Substanzen im Hälterungswasser zwischen 1 mg/1 und 50 mg/1, vorzugsweise zwischen 5 mg/1 und 40 mg/1. Höhere Konzentrationen als z.B. 60 mg/1 sind in Hälterungswasser gewöhnlicherweise nicht zu erwarten, da Substanzen in diesen Konzentrationen entweder oft bereits toxisch auf die sich im Hälterungswasser befindenden lebenden Wassertiere, wie z.B. Fische, Amphibien, im Wasser lebende Reptilien oder Invertebraten und/oder Wasserpflanzen auswirken, oder sich sehr stark umweltbelastend, umweltschädigend und wasserqualitätsverschlechternd auswirken. [0050] Durch verschiedene Konzentrationen der Hydroxyl-Radikal
Vorläuferverbindung, welche nach Zugabe im Hälterungswasser erreicht werden, lassen sich verschiedene Zeitintervalle für die Zugabe gemäß dem vorliegend beschriebenen Verfahren bzw. System definieren. Gemäß einer Ausführungsform können z.B. durch Einmaldosierungen einer mittleren bis hohen Menge von Wasserstoffperoxid als Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung in größeren Zeitabständen gute Ergebnisse in Bezug auf die reinigende Wirkung mit folgenden Dosierungen erzielt werden:
- 5 mg/1 Wasserstoffperoxid einmal pro Woche;
- 10 mg/1 Wasserstoffperoxid einmal alle zwei bis vier Wochen;
- 15 bis 20 mg/1 Wasserstoffperoxid einmal alle vier Wochen (z.B. bei extremer Wasserverschmutzung, Wassertrübung und/oder starkem Geruch).
[0051] Gemäß einer weiteren Ausführungsform können ebenso wirkungsvoll häufige Dosierungen in kurzen Abständen einer kleinen Menge der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung (z.B. Wasserstoffperoxid) durchgeführt werden. Eine derartig geringere Dosierung eignet sich z.B. für Hälterungswasser mit geringer Verschmutzung. Hier kann gemäß einer Ausführungsform z.B. eine quasikontinuierliche Wasserstoffperoxid-Zugabe zu einer über längere Zeiträume stabile Dauerkonzentration an Wasserstoffperoxid führen, die eine ausreichende, oxidative und entkeimende Wirkung durch die Erzeugung von Hydroxyl-Radikalen bei UV-C Bestrahlung erzielt. Hierzu können beispielsweise folgende Dosierungen eingesetzt werden:
- 2 mg/1 Wasserstoffperoxid einmal täglich;
- 4 mg/1 Wasserstoffperoxid einmal alle zwei bis drei Tage;
- 5 mg/1 Wasserstoffperoxid einmal alle drei Tage bis einmal pro Woche.
[0052] Die sich im Hälterungswasser gemäß diesen Ausführungsformen aufbauende Dauerkonzentration der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung (z.B. Wasserstoffperoxid) ist ein Resultat aus deren Zudosierung und Verbrauch durch photochemische Zersetzung durch die UV-C Bestrahlung. Die quasi-kontinuierliche Zugabe der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung (z.B. Wasserstoffperoxid) gemäß obigen Ausführungsformen kann somit nicht zu kumulativen, überhöhten und unter Umständen toxischen Konzentrationen führen. Das vorliegende Verfahren ist somit wirkungsvoll und gleichzeitig sicher in Bezug auf die potentiell schädigende Wirkung der zugegebenen Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung auf Wassertiere und/oder Wasserpflanzen.
[0053] Gemäß einer Ausführungsform kann das Hälterungswasser zu beseitigende Substanzen enthalten oder Eigenschaften aufweisen, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf), Färbung (z.B. durch Huminstoffe), Ammoniak (NH3), Ammonium (NH4 +), organische oder biologische Trübung, Geruch (z.B. durch H2S), Nitrit, Verkeimung, Wasserblüte (z.B. durch Planktonalgen), Arzneimittelwirkstoffe, und Biozide. Ein weiterer Effekt ist die Erhöhung eines zu niedrigen Redoxpotentials des Hälterungswassers.
[0054] Gemäß einer Ausführungsform ist das vorliegende Verfahren Teil des
Umwälzungs Systems und/oder des Filterkreislaufes des Hälterungssystems. Dabei ist das vorliegende Verfahren vorzugsweise in einen Kreislaufprozess integriert, bei welchem das behandelte Wasser stets wieder in den abgesonderten Raum zurückgeführt wird, um erneut dem Reinigungsverfahren unterzogen zu werden. Durch die kontinuierliche Anwendung wiederholt sich dieser Kreislaufprozess permanent auch über lange Zeiträume. Gemäß einer Ausführungsform wird zusätzlich zu dem beschriebenen Verfahren zur Reinigung von Hälterungswasser ein herkömmliches biologisches Filterverfahren durchgeführt. In einem herkömmlichen biologischen Filterverfahren findet der Abbau von Schadstoffen durch mikrobiologische Aktivität in einem Filtermedium statt. Der synergistische Vorteil des Zusammenwirkens des vorliegend beschriebenen Reinigungsverfahrens zusammen mit einem biologischen Filterverfahren besteht darin, dass zum Beispiel zu entfernende Planktonorganismen durch die Hydroxyl-Radikale zwar geschädigt, aber nur zum Teil abgebaut werden, diese Schädigung aber die Planktonorganismen zum Teil tötet und dass die Mikroorganismen in dem Filtermedium den kompletten Abbau dieser geschädigten oder getöteten Planktonorganismen durchführen können. Wenn Schadstoffe bei Anwendung des vorliegend beschriebenen Verfahrens auch nur teilweise durch die Einwirkung der Hydroxyl-Radikale oxidativ verändert („anoxidiert") werden, kommt es zu einer Aktivierung der funktionalem Gruppen, die überhaupt erst einen biologischen Abbau im biologischen Filterverfahren ermöglichen, oder dort zumindest zu einer erhöhten Geschwindigkeit des Abbaus der Schadstoffe führen. Der biologische Abbau im Filtermedium vollendet somit die Eliminierung von Schadstoffen, die durch die Einwirkung der Hydroxyl-Radikale initiiert wurde. Somit können biologische Abbauprozesse im Filtermedium und anderen biologisch aktiven Bereichen des Hälterungssystems vorteilhaft mit dem vorliegend beschriebenen Verfahren kombiniert werden.
[0055] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System, welches zur Durchführung des Verfahrens zur Reinigung von Hälterungswasser, welches Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, geeignet ist. Dieses System ist dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Komponenten umfasst: eine Vorrichtung zum Zugeben einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser,
eine UV-C Quelle, und
eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Befördern von Hälterungswasser aus dem Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen in den abgesonderten Bereich und/oder zum kontinuierlichen Befördern von Hälterungswasser aus dem abgesonderten Bereich in den Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen.
[0056] Die Vorrichtung zur Zugabe der Hydroxyl-Radikal
Vorläuferverbindung ist dazu geeignet, eine solche Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser zuzugeben. Die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung, die mit diesem System zugegeben werden kann, kann dabei in gleicher Weise weiter charakterisiert sein, wie es bereits oben beschrieben ist. In einer Ausführungsform umfasst die Zugabe- Vorrichtung eine Dosierpumpe, mit welcher eine definierte und einstellbare Menge einer Lösung der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung in definierten und einstellbaren Zeitintervallen zugegeben werden kann. In einer anderen Ausführungsform umfasst diese Vorrichtung Behälter für Einzelportionen einer in Festform (z.B. in Tabletten- oder Pulverform) vorliegenden Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung. Gesteuert über eine Zeitschaltuhr können gemäß dieser Ausführungsform die Inhalte dieser Behälter in einem definierten und einstellbaren Zeitintervall nacheinander dem Hälterungswasser durch Entleeren der Behälter zugegeben werden. Als UV-C Quelle kann gemäß einer weiteren Ausführungsform einer oder mehrere der bereits oben beschriebenen UV-C Strahler eingesetzt werden. Die UV-C Strahlen, die durch diese(n) UV-C Strahler erzeugt werden, können dabei in gleicher Weise weiter charakterisiert sein, wie es bereits oben beschrieben ist. Mit dem vorliegend beschriebenen System kann somit das vorliegend beschriebene Verfahren ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die UV-C Quelle in einem Durchflussreaktor angeordnet. Hierzu können als UV-C Quelle beispielweise handelsübliche UV-C-Strahler mit den Leistungen 5 Watt, 9 Watt, 11 Watt, 18 Watt und/oder 36 Watt eingesetzt werden.
[0057] In einer vorteilhaften Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens bzw. Systems werden die Hydroxyl-Radikale direkt in einem UV-C-Durchflussreaktor durch UV-C-Bestrahlung aus zuvor zugegebenem Wasserstoffperoxid erzeugt. Hier können die Hydroxyl-Radikale unmittelbar vor Ort unter stärkster Oxidation mit allen im Hälterungswasser befindlichen, angreifbaren Substanzen und/oder planktonischen Organismen reagieren. Aufgrund ihrer extrem kurzen mittleren Lebensdauer (Halbwertszeit: 1 x 10"9 s) können die erzeugten Hydroxyl-Radikale den Durchflussreaktor jedoch nicht verlassen. Mit einer solchen Ausführungsform kann somit weiter sichergestellt werden, dass außerhalb des Durchflussreaktors keinerlei Reaktion durch Hydroxyl-Radikale mehr erfolgt. Dies ist vorteilhaft, da somit eine mögliche weitere Schädigung der Wassertiere und/oder Wasserpflanzen durch die Hydroxyl-Radikale ausgeschlossen werden kann. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die UV-C-Bestrahlung des Hälterungswassers nicht im Aufenthaltsbereich der Wassertiere und/oder Wasserpflanzen.
[0058] Mit dem vorliegend offenbarten Verfahren und System ist es möglich, trotz Anwesenheit von lebenden Wassertieren und/oder Wasserpflanzen im Hälterungswasser dieses weitergehend zu reinigen und zu entkeimen. Selbst Planktonalgen, die bei alleiniger Anwendung von UV-C-Strahlern bislang nur unzureichend behandelt werden konnten, werden durch das vorliegende Verfahren in kurzer Zeit drastisch weiter reduziert. Nitrit als Beispiel für einen Schadstoff wird innerhalb weniger Stunden völlig zu Nitrat oxidiert (z.B. 10 mg/1 Nitrit innerhalb von ca. 1-3 h).
[0059] Zusammengefasst können folgende Vorteile des vorliegend beschriebenen Verfahrens bzw. des Systems festgestellt werden: - Trotz extremer Wirksamkeit bei der Reinigung von Hälterungswasser in Hälterungssystemen, wie z.B. Aquarien, Gartenteichen, Aquaterrarien, besteht nur eine reduzierte bzw. keine Gefährdung der erwünscht vorhandenen, lebenden Wassertiere und/oder Wasserpflanzen im Hälterungswasser;
- Hydroxyl-Radikale entstehen nur im Bereich der UV-C Bestrahlung, zum Beispiel in einem Durchflussreaktor, gelangen aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer dadurch aber nicht in andere Bereiche;
- Leichte Steuerung der Zudosierung der Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung und damit der Leistung und des Ausmaßes des vorliegenden Verfahrens bzw. Systems;
- Oxidation bzw. Mineralisierung der zu beseitigenden anorganischen und organischen Stoffe im Hälterungswasser, z.B. vollständige Oxidation von H2S, Nitrit, oder Ammoniak;
- Beseitigung von organischen Trübungen, Gelbfärbungen durch Huminstoffe, oder von Gerüchen;
- Weitgehende Beseitigung von Wassertrübungen, welche zum Beispiel durch unerwünschte Einzeller und/oder Planktonalgen verursacht sind, wie zum Beispiel „grünes Wasser";
- Reduktion überhöhter Wasserverkeimungen im Hälterungswasser;
- Schneller Abbau von im Hälterungswasser befindlichen Arzneimittel- und Biozidwirkstoffen;
- Erhöhung des Redoxpotentials des Hälterungswassers auf sehr hohe Werte;
- Erzeugung von Pflanzendüngestoffen im Hälterungswasser, insbesondere Erzeugung von Kohlendioxid und/oder Nitrat durch die Oxidation der organischen Stoffe im Hälterungswasser bei neutraler bis leicht positiver Sauerstoff-Bilanz.
[0060] Das vorliegend beschriebene Verfahren ist demnach für alle
Hälterungssysteme, wie z.B. Aquarien, Gartenteiche oder Aquaterrarien die am besten geeignete zusätzliche Reinigungs- und Entkeimungsmethode. Die reinigende Wirkung ist dabei erheblich intensiver und umfangreicher als mit anderen Verfahren. Das vorliegende Verfahren führt zu bester Hälterungswasserqualität, welche durch schadstoffarmes, wenig verkeimtes, klares und geruchsfreies Hälterungswasser gekennzeichnet ist. [0061] In den folgenden Beispielen wird die oxidative Reduktion von planktonischen Algenkulturen durch die erfindungsgemäß erzeugten Hydroxyl- Radikale stellvertretend für das erfindungsgemäße Verfahren und System aufgezeigt, da diese Verunreinigung des Hälterungswassers messtechnisch über photometrische Methoden leicht verfolgt werden kann.
[0062] Gemäß diesen Beispielen ist es möglich, Planktonalgenkulturen selbst bei größeren Zugabeabständen für die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung (z.B. Wasserstoffperoxid), z.B. einmal wöchentlich, einmal zweiwöchentlich oder alle vier Wochen signifikant und nachhaltig zu reduzieren. Somit kann die Vorläuferverbindung kontinuierlich, aber auch diskontinuierlich, d.h. mit zeitlichen Unterbrechungen dem Hälterungswasser zugefügt werden.
[0063] Beispiel 1: 40 m großer, mit Koikarpfen besetzter Versuchsteich; kontinuierliche UV-C-Bestrahlung mit fünf 36 Watt UV-C-Strahlern.
Normalerweise tritt in Versuchsteichen permanent das Problem des„grünen Wassers" auf, welches überwiegend durch Planktonalgen verursacht ist und trotz kontinuierlicher UV-C-Bestrahlung als Behandlungsmaßnahme nicht verschwindet. Durch einmalige Zugabe von 10 mg/1 Wasserstoffperoxid oder durch zweimalige Zudosierungen von jeweils 5 mg/1 Wasserstoffperoxid im Wochenabstand bei beibehaltener UV-C-Bestrahlung kann innerhalb von ein bis drei Tagen die Planktonalgenmenge auf ca. 25% der Ausgangsbelastung reduziert werden.
[0064] Beispiel 2: 600 1 großer mit Goldfischen besetzter Versuchsteich;
Bei diesem Versuch wird das Wasser in einem Durchflussreaktor kontinuierlich mit 5 Watt UV-C-Strahlern bestrahlt. In diesem Beispiel wird ebenfalls Wasserstoffperoxid als Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung eingesetzt. Hier wird Wasserstoffperoxid allerdings in einer Konzentration von 5 mg/1 einmal wöchentlich oder von 10 mg/1 einmal in zwei Wochen zugegeben. Die photometrisch gemessene Dichte an Planktonalgen liegt daraufhin über acht bis elf Wochen bei nur mehr ca. 20 bis 30 μg/l oder sogar darunter. Im Vergleich dazu liegt die Dichte an Planktonalgen in Kontroll versuchen, in welchen keine Zugabe von Wasserstoffperoxid erfolgt, in Bereichen von 60 - 90 μg/l und sogar darüber.
[0065] Beispiel 3: Oxidation von Nitrit
10 mg/1 Nitrit werden in einem Durchflussreaktor kontinuierlich mit einem 5 Watt UV-C-Strahler bestrahlt. Nach Zugabe der zur vollständigen Oxidation der vorgelegten Nitritmenge chemisch erforderlichen Menge an Wasserstoffperoxid wird das vorgelegte Nitrit innerhalb weniger Stunden zu Nitrat oxidiert und verschwindet somit vollständig.
[0066] Mit den oben beschriebenen Beispielen kann zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Reinigung von Hälterungswasser, welches Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, durch die Erzeugung von Hydroxyl-Radikalen möglich ist. Die Hydroxyl-Radikale führen dabei zu einer Oxidation der im Hälterungswasser unerwünschten Substanzen und beseitigen diese hierdurch. Es zeigt sich, dass sowohl z.B. Planktonorganismen (Algen) signifikant reduziert werden können, als auch dass Schadstoffe wie z.B. Beispiel Nitrit sehr schnell über die Oxidationsreaktion beseitigt werden können. Dieses Prinzip funktioniert unter Bedingungen, unter welchen die Wassertiere und/oder Wasserpflanzen keine Schäden davon tragen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Hälterung s was ser, welches Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser zugegeben wird, wobei die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung nach Zugabe im Hälterungswasser in einer Konzentration von zwischen 2 mg/1 und 20 mg/1 vorliegt; und
das Hälterungswasser mit UV-C Strahlen in einem abgesonderten Bereich kontinuierlich bestrahlt wird, um Hydroxyl-Radikale zu erzeugen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxyl- Radikal Vorläuferverbindung nach Zugabe im Hälterungswasser in einer Konzentration von zwischen 3 mg/1 und 15 mg/1, vorzugsweise zwischen 4 mg/1 und 9 mg/1, und besonders bevorzugt zwischen 4 mg/1 und 8 mg/1 vorliegt.
3. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der abgesonderte Bereich dadurch gekennzeichnet ist, dass sich in diesem keine Wassertiere und/oder Wasserpflanzen befinden.
4. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Hälterungswasser kontinuierlich aus dem Bereich mit Wassertieren und/oder Wasserpflanzen in den abgesonderten Bereich befördert wird und von dort kontinuierlich zurück in den Bereich mit Wassertieren und/oder Wasserpflanzen befördert wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der abgesonderte Bereich ein Durchflussreaktor ist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussrate des Hälterungswassers durch den Durchflussreaktor bei zwischen 0,05 m3/h und 1,0 m3/h, vorzugsweise bei zwischen 0,1 m3/h und 0,5 m3/h liegt.
7. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffperoxid und Ozon, wobei die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung vorzugsweise in wässriger Lösung vorliegt.
8. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung Wasserstoffperoxid ist und die Zugabe des Wasserstoffperoxids durch Einbringen einer Wasserstoffperoxidabspaltenden Verbindung in das Hälterungswasser erfolgt, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumpercarbonat, Harnstoff-Peroxohydrat, Calciumperoxid, Natriumperoxid und Magnesiumperoxid.
9. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-C Strahlen eine Wellenlänge von 200 nm bis 280 nm, vorzugsweise eine Wellenlänge von kleiner oder gleich 260 nm aufweisen.
10. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungsleistung bei der Bestrahlung zwischen 5 und 36 Watt liegt, vorzugsweise zwischen 9 und 18 Watt.
11. Verfahren gemäß einem der der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser zwischen einmal bis zweimal pro Woche, einmal alle zwei Wochen oder einmal alle vier Wochen zugegeben wird.
12. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser in dem Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen zugegeben wird oder dass die Vorläuferverbindung dem Hälterungswasser in dem abgesonderten Bereich zugegeben wird.
13. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an zu beseitigenden Substanzen im Hälterungswasser zwischen 1 mg/1 und 50 mg/1, vorzugsweise zwischen 5 mg/1 und 40 mg/1 beträgt.
14. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Hälterungswasser zu beseitigende Komponenten oder Eigenschaften enthält, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Chemischer Sauerstoffbedarf, Wasserfärbung, Ammonium, organische Wassertrübung, biologische Wassertrübung, Geruch, H2S, Nitrit, Gelbfärbungen, Huminstoffe, Verkeimung, Wasserblüte, Planktonalgen, zu geringes Redoxpotential, Arzneimittelwirkstoffe und Biozide.
15. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein biologisches Filterverfahren durchgeführt wird.
16. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hälterungswasser Zierfische, Zierkrebse, Zierreptilien, Zieramphibien und/oder Zierwasserpflanzen enthält.
17. System, welches zur Durchführung des kontinuierlichen Verfahrens eines der vorherigen Ansprüche geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System folgende Komponenten umfasst: eine Vorrichtung zum Zugeben einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zum Hälterungswasser,
eine UV-C Quelle, und
eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Befördern von Hälterungswasser aus dem Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen in einen abgesonderten Bereich und/oder zum kontinuierlichen Befördern von Hälterungswasser aus dem abgesonderten Bereich in den Bereich mit den Wassertieren und/oder Wasserpflanzen.
18. Verwendung einer Hydroxyl-Radikal Vorläuferverbindung zusammen mit einer UV-C Bestrahlung zur Reinigung von Hälterungswasser, welches lebende Wassertiere und/oder Wasserpflanzen enthält.
19. Verwendung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Hälterungswasser lebende Zierfische, Zierkrebse, Zierreptilien, Zieramphibien und/oder Zierpflanzen enthält.
20. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass damit Hälterungswasser in Aquarien, Aquaterrarien und/oder Gartenteichen gereinigt wird.
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