Yerfahren und Einrichtung zinn Sterilisieren von Flüssigkeiten mittelst 011.-odynamie. .Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und eine Einrichtung zum Sterilisie ren von Flüssi--keiten mittelst Oligodynamie, tD kl bei dem das oli(rodynamisch wirksame Me tall der Flüssigk-eit mittelst elektrischen Stromes aus Elektroden zugeführt wird, von denen mindestens die eine in bezu",
auf ihre Oberfläche aus oligodynamisel-i wirksamem Metall besteht.
Das Verfahren -#emäss der Erfindun-- ist dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der zu behandelnden Flüssigkeit und die Be triebsgrössen des elektrischen Stromes relativ zueinander eingestellt werden, um eine im Verhältnis zur Flüssiokeitsmenoe erwünschte e 2D Metallmenge in den olio-odynamisch wirk samen Zustand zu bringen. Die Einrichtung gemä3 der Erfindung, ist dadurch gekenn zeichnet, dass Mittel vorgesehen sind zum Ein stellen des gegenseitigen Verhältnisses der Menge der zu behandelnden Flüssigkeit und der Betriebsgrössen des elektrischen Strom-es.
Gegenstand der erfindungsgemässen Be- C handlun-- können Flüssi-keiten beliebiger Art sein, beispielsweise, Abwässer, das Was ser von Schwimmbecken, Pflanzenextrakte, Sera, ferner Nahrungs- und Genussmittel wie Trinkwasser, Milch, Fruchtsäfte oder der gleichen.
Um die Menge der zu behandelnden Flüs sigkeit und die Betriebsgrössen des elektri- sehen Stromes relativ zueinander einzustel len, kann durch Änderunc des elektrischen Stromes, seiner Spannung bezw. der Strom stärke, die Menge des in die Flüssigkeit übergeführten Meialles geändert werden, hierdurch kann die Zeitdauer, innerhalb deren die obligodynamische Wirkung eintreten soll, ,geregelt werden und den jeweils vorliegenden <B>D</B> tn Verhältnissen, beispielsweise der wechselnden Menge der zu behandelnden Flüssigkeit, an- Cepasst werden.
Auch kann bei unveränder ten elektrischen Betriebsgrössen die Menge der behandelten Flüssigkeit veränderlich ge staltet werden, oder es können die Menge der zu behandelnden Flüssigkeit und die elek- trischen Betriebsgrössen zugleiel-1 eingestellt werden.
Das Verfahren kann so durchgeführt und die Einrichtung so getroffen werden, dass mit grösstmöglicher Ausbeute bearbeitet wird, ferner, dass man den jeweils vorliegenden be sonderen räumlichen oder örtlichen oder son stigen Verhältnissen Rechnung tragen kann, beispielsweise der wechselnden Zusammen setzung der Flüssigkeit, ihrer Keimzahl, der Keimart oder den wechselnden Flüssigkeits mengen, welche behandelt werden sollen.
Das neue Verfahren unterscheidet sich somit vorteilhaft von jenen bekannten oligo- dynamischen Verfahren, bei denen die ruhende oder bewegte zu entkeimende Flüs sigkeit durch Berührung mit dem Metall oligodynamisch wirksam gemacht wird. Bei jenen Verfahren tritt das Metall bei Berüh rung mit der Flüssigkeit nur sehr langsam in ausreichender, oligodynamisch wirksamer Menge in die Flüssigkeit über. Im<B>'</B> Gegen satz hierzu kann bei dem Verfahren gemäss der Erfindung die Menge des eintretenden Metalles den jeweiligen Verhältnissen ent- 3prechend zwischen weiten Grenzen veränder lich beliebig geregelt werden.
Auch kann das Verfahren gemäss der Er findung dazu dienen, die oligodynamische Behandlung so durchzuführen, dass sonstige elektrolytische Wirkungen, wie Zersetzung der zu behandelnden Flüssigkeit oder Trans port von #Suspensionen (Schwebestoffen.), nicht herbeigeführt werden.
Auch kann die Einstellung der Menge der zu behandelnden Flüssigkeit und der Be triebsgrössen des elektrischen Stromes zuein ander dazu dien-en, um die Bildung von Suspensionen von Metallsalzen zu verhindern oder zu verzönern oder sonst einzustellen. Diese Suspensionen treten dann auf, wenn die Klemmspannung (oder die verwendete Stromdichte) die Zersetzungsspannung der zu behandelnden Flüssigkeit oder darin ent- halten,er Salze überschreitet.
So kann man entweder mit so geringen Stromdichten arbeiten, dass von vornherein die Bildung von Suspensionen, Niederschlägen oder derglei- chen aus schwer löslichen oder unlöslichen Salzen verhindert wird. Man kann im beson deren die Stromdichte so gering wählen, dass die an der Anode in Lösung gehende Me tallmenge unterhalb der Löslichkeitsgrenze der unter Umständen entstehenden schwer- löslichen Metallsalze bleibt.
Man kann auch das Verfahren so dureliführen, dass man bei spielsweise zunächst mit verhältnismässig hohen Stromdichten arbeitet, bis sich eine solche Zalil von Metallionen in der zu be handelnden Flüssigkeit gebildet hat, die bei spielsweise mit den in der Flüssigkeit vor handenen Stoffen in Reaktion treten. Falls die sich hierbei bildenden Salze schwer lös lich sind, scheiden sie sicli zunächst auf der Anode ab und können im Verlauf der Be handlung<B>-</B> Suspensionen in der Flüssigkeit bilden. Setzt man nun die Stromdichte herab, so wird die Bildung von neuen Ionen ver ringert.
Es wird dann durch weitere, Flüssigkeit eine Lösung -der Metallsalze, die sicb. bereits gebildet haben, herbeigeführt, so dass nach Verlauf einiger Zeit die Stromdichte wieder gesteigert werden kann. Diese perio dische Arbeitsweise, wonach wechselnd die Ionenbildung gesteigert oder herabgesetzt wird, führt insbesondere mit jenen Verfah ren, wie sie an späterer Stelle beschrieben sind, zu ausserordentlich günstigen Arbeits bedingungen, sowohl was die elektrischen und oligodynamischen Verhältnisse, als auch die Ausbeute des in Lösuno,
gehenden oli-o- dynamisch wirksamen Metalles betrifft.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfin- duno, sollen nun anhand der beigefügten <B>?Z</B> el Zeichnung beschrieben werden. In dieser zeigt Fig. <B>1</B> die Anordnung eines Behandlungs- ZD gefässes mit nachstellbarer Elektrode, t5 Fig. 2 die Anordnung eines Behand lungsgefässes mit Einrichtung zur Entfer- ZD nung des Elektrodenbelages,
Fig. <B>3</B> das sehematisclie Bild einer Sterili- sierungsanlage mit selbständiger Regelung, Fig..4 eine Modifikation der Elektroden für ein Behandlungsgefäss, Fig. <B>5</B> die schematische Darstellung eines Durchflussgefässes für zu behandelnde Flüs- ei sigkeiten im Horizontalschnitt,
Fig. <B>6</B> ebenfalls im Horizontalschnitt und schematisch ein Durchflussgefäss mit einer hinter sie geschalteten Filterkammer.
Fi-. <B>1.</B> zeict zunächst eine der Einri2h- t' <B>en</B> flingen, die es ermöglichen, die Elektroden beliebig aus dem Prozess zu nehmen oder in den Prozess einzusetzen, ohne den kontinuier- liehen Betrieb zu unterbrechen.
So kann man beispielsweise eine Einrichtung vorsehen, welche die Anode entsprechend ihrer Abnitt- zung mechanisch in die Flüssigkeit naeil- schiebt. Eine Einrichtung dieser Art ist in Fi-. <B>1</B> schematisch veranschaulicht. Mit<B>11</B> ist ein Gefäss bezeichnet, in dem sich eine oligodynamisch zu behandelnde Flüssigkeit 12 befindet.<B>13</B> ist die Anode, 14 die Ka thode.
Die Anode weist beispielsweise eine Zahnleiste<B>1:6</B> auf, die mittelst eines Zahn rades<B>17</B> und eines geeigneten Motors, bei spielsweise Zeitschaltwerk <B>18,</B> im Masse der Abnutzung der Elektrodenplatte in die Flüs sigkeit nachgestellt wird.
Man kann das elektrische Verfahren, das oligodynamisch wirksame Metall in Lösung züi bringen, auch mit mechanischen Behand- Jungen kombinieren. So lässt sich die Wirk samkeit des Verfahrens zur Anfrechferhal- tun- --ünsti-er Betriebsbedinoun-,en noch da- 21 <B>n</B> t' 2n t' durch steigern,
dass man die Elektroden ab bürstet oder abschleift oder der Flüssigkeit selbst eine scharf wirbelnde Bewegung erteilt oder sie mit höherem Druck gegen die Elek troden spritzt, um Verarmungserscheinungen züi verhindern.
Ein Ausführuno-sbeispiel zeigt Fig. 2. n e3 Die hier zu behandelnde Flüssigkeit wird im Durchfluss durch die Behandlungskammer 20 gleführt. Sie wird mittelst der Düse 21 gegen die Anode oder beide Elektroden 22, <B>23</B> gespritzt und fliesst durch die Leitung 24 aus der Behandlungskammer ab. Zur mechanischen Bearbeitung der Anode dient eine Bürste 25, die mittelst eines geeigneten Motors<B>26,</B> zum Beispiel eines Uhrwerkes, in schnelle Drehung versetzt wird. Zur me chanischen Behandlung der Elektroden kann man auch diesen selbst eine Bewegung er teilen, sie beispielsweise mittelst eines Mo tors auf- und abbewegen.
Unter Umständen genügt es, einen Teil der züi behandelnden Flüssigkeit oligodyna- misch zu behandeln und diesen Teil mit dem unbehandelten zu mischen. Die oligodyna- mische Wirkung, die in dem behandelten Teil eingeleitet ist, setzt sich dann in dem nicht behandelten Teil der Flüssigkeit fort, wobei man den Grad der Behandlung durch das Verhältnis der beiden Teilflüssigkeiten, die Zeitdauer und durch die Menge des Me- talles, welche in dem einen Flüssigkeitsan teil in Lösung gebracht wurde, einstellen kann.
Man wird der behandelten Flüssig keit das olyo-odynamisch wirksame Metall im Überschuss zuführen, so dass durch Mi schung mit dem nicht behandelten Teil der Flüssigkeit sich gerade die gewünschte Kon zentration ergibt. Man kann auch durch ein oligodynamisch. stark wirksames Metall, zum Beispiel Silber, die Sterilisation einleiten und dann durch ein schwächer wirkendes, zum Beispiel Kupfer, beenden. Das sehwä- eher wirkende kann ebenso in einem Teil strom erzeugt werden, der dann mit dem Hauptstrom der Flüssigkeit gemischt wird.
Mit dieser Anordnung ergibt sich der weitere Vorteil, dass bei der Mischung der beiden Teilströme Metallsuspensionen gelöst werden können, die in dem behandelten Teil der Flüssigkeit dadurch auftreten können, dass die im behandelten Teil verwendete Stromd.ichte (bezw.) die Klemmspannung die Zlersetzungsspannung des Wassers oder der sonst zu behandelnden Flüssigkeit oder der darin enthaltenen Verbindungen übersellrei- tet. Dieselbe Wirkung lässt sieh erzielen,
wenn im gleichen Flüssigkeitsstrome nachein- inder oder periodisch wechselnd durch hohe Stromdichte Suspensionen, Niederschläge oder dergleichen gebildet werden, die dann nach Abstellen oder Herabsetzen des Stromes wieder in der strömenden Flüssigkeit gelöst werden. Auch kann man die von den Elek troden abgespülten Suspensionen auf einer Elektrode oder in einem Filter sammeln und von später durchfliessender, schwach oder nicht behandelter Flüssigkeit wieder lösen lassen.
Durch dieses Verfahren kann man also mit der Stromdichte in dem zu behandelnden Flüssigkeitsteil an jene zulässige Grenze gehen, bei der das Auftr#eten. der Suspen- sionen gerade vermieden wird oder sie nur in solchem Masse auftreten, dass sie sich dure-li Beimischung des unbehandelten Teils wieder beseitigen lassen, so dass also das Verfahren mit der ]lächstmöglielim Strombelastung in kurzer Zeit störungsfrei durchgeführt werden kann.
Eine besonders vorteilhafte Einrichtung gemäss der Erfindung ergibt sich, wenn die Behandlung in einem Durcliflussgefäss er folgt, da man es dann durch Abstimmung der durch das Gefäss fliessenden Flüssiakeits- n menge, der Elektrodengrösse, der Grösse von Strom und Spannung in der Hand hat,<B>je</B> nach den vorliegenden Verhältnissen in kür zerer oder längerer Zeit bei beliebig grossen oder kleinen zu behandelnden Flüssigkeits mengen Keimverminderung oder vollkom mene Sterilisation zu erzielen.
Besonders günstig werden die Verhält nisse, wenn die zu behandelnde Flüssigkeit unter Druck durch das geschlossene Gefäss geführt wird, weil sich dann bei geeigneter Bemessung und Einstellung der elektrischen Verhältnisse für grosse Mengen der zu be handelnden Flüssigkeit im Verhältnis kleine Behandlungsgefässe und somit kleine Ein richtungen zur Behandlung der Flüssigkeit ergeben, die<B>je</B> nach der Zweckbestimmung ortsfest, ortsbeweglich, zum Beispiel auch trag- oder fahrbar ausgeführt werden können.
Eine solche ortsfeste oder bewegliche Ein- rich.tung besteht dann aus der BeUandlungs- kammer mit den Elektroden, einem Speicher- ,gefäss, den Pumpen für die Flüssigkeitsbewe-. Uung und der elektrischen Einrichtung, be- 2n stehend aus einer geeigneten Stromquelle und Schaltapparaten n-ebst den Regeleinrichtun gen.
In dem Durchflusstgefäss wird man die Elektroden so anordnen, dass ihre Flächen in der Strömungsrielitung liegen, so dass sich eine gute Verteilung der Flüssigkeit und ein Durchfluss bei geringem Widerstand ergibt. Die Elektroden können nebeneinander oder übereinander angeordnet sein, die Strömung kann horizontal erfolgen oder auch vertikal.
Es ist aber auch möglieli, die Elektroden- fläo,1-len quer zur Strömung zu stellen, so dass sie von der Strömung umflossen werden, oder aber durchflossen, falls es sich um durchlässige Elektroden handelt, die bei spielsweise, wenn die Elektroden in stückiger Form an-eordnet sind, zum Beispiel Stäbe, 31etallkörper, Späne, Gekrätz, Bänder oder dergleichen oder aus mit Metall bezooenen stückigen Körpern,
in durchlochte oder"sieb- artige Körper oder Behälter aus leitendem oder auch nicht leitendem Material, wie zum Beispiel Porzellan, eingefüllt sind, die in rlie Flüssigkeit eingehängt werden, wobei dann der Inhalt Jer Körbe entsprechend dem Materialverbrauch ohne Unterbrechung des Betriebes nachgefüllt werden kann.
Ein Ausführun 'gsbeispiel, bei z dem die Behandlung in einem Teilstrom der Flüssig keit vorgenommen wird, dem hinter der Be handlungskammer der Reststrom zugeführt wird, zeigt Fig. <B>3.</B> Mit<B>30</B> ist eine Beliand- lungskammer bezeichnet, in der sich zwei oder auch mehr Elektroden<B>31, 32</B> befinden, denen über eine geeignete Sc'halteinric'htun- Spannung aus einem Netz<B>35</B> zugeführt wird.
Die beispielsweise aufrecht stehenden Elek troden, deren Flächen in der Strömung der Flüssigkeit liegen, können zum Beispiel in einem Gestell<B>33</B> (Fig. 4) angeordnet sein, das sie beispielsweise mittelst genuteter Lei sten 34 hält. Das Gestell wird man aus einem elektrisch isolierenden Material aus führen, beispielsweise aus einem Eisenrah men, der mit Gummi bezogen ist.
Ebenso kann man die Behandlungshammer aus Eisen- bleeli herstellen, deren WäÜde ebenfalls mit Gummi bezogen sind, Die züi behandelnde Flüssi-keit wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. <B>3</B> aus <I>;n</I><B>CD</B> einer Hauptleitung<B>38</B> mittelst der Pumpen <B>39,</B> 40 in die Zweigleitungen<B>36, 37</B> ge fördert, von denen<B>37</B> die zu behandelnde Flüssigkeit der Behandlungskammer<B>30</B> zu führt.
Hinter der Behandlungskammer bei <B>50</B> vereini-en sich die Teilströme und --,3- in <B>e3</B> langen in den Speicherbehälter<B>51,</B> der in der üblichen Weise mit Sicherheitsvorrich tungen, zum Beispiel<B>52,</B> Überlauf, Anzeige- vorriehtung oder dergleichen, versehen sein kann, aus dem dann die Flüssigkeit, bei spielsweise nach Bedarf, mittelst des Zapf- haInes <B>53</B> entnommen werden kann.
Die Pumpen können beispielsweise mit- telst Elektromotoren 41, 42 betrieben wer den, die mit Re,#elungseinrichtungen 43, 44 beliebiger Art versehen sein können, um die Drehzahl der Pumpen und somit deren Leistung zu regeln. Auch können zur Ein- siellung der Flüssigkeitsmengen Ventile el oder sonstio-e Re-,#eluno#seinric'htun,-en 45, 46 <B>;Z</B> C<B>c</B> dienen, die beispielsweise elektrisch aus einem Netz<B>60</B> über geeignete Regel- oder <B>en</B> Steuereinrichtungen oder Zeitschalter<B>61, 62</B> gespeist werden.
Die Elektroden, insbeson dere die Anode, die in bezug auf ihre Ober fläche aus oligodynamisch wirksamem Me tall bestehen, können massiv aus dem oligo- dynamisch wirksamem Metall hergestellt sein oder auch mit solchem Metall bezogen sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ver fahrens gemäss der Erfindung zur Verkür zung der Behandlungsdauer ergibt sich, wenn man der zu behandelnden Flüssi--keit das oligodynamisch wirksame Metall in erheb lichem Überschuss zuführt, so dass die sterili sierende Wirkung schnell und energisch ein setzt und schnell abläuft. Den Überschuss an oligodynamisch wirksamem Metall kann man der Flüssigkeit wieder entziehen.
Zur Entziehun- dieses Überschusses oder über haupt des Metalles, das bereits oli,-odyna- misch wirksam gewesen ist, auch in solcher Fällen, in denen nicht mit einem Überschuss an oligodynamisch wirksamem Metall ge- arbeitet worden ist, kann man das Metall zum Zwecke der Beseitigung oder Wieder gewinnung elektrolytisch auf leitenden Kör pern, zum Beispiel Metallen oder Kohle, die kathodisch geschaltet sind, niederschlagen.
Dabei können den Kathoden noch Hilfs kathoden zugeordnet werden, wie es Fig. <B>5</B> als Ausführungsbeispiel zeigt.<B>72</B> sind hier die, Anoden,<B>73</B> die Kathoden, 74 die Hilfs kathoden. Kathoden und Hilfskathoden kön- nen aus demselben Metall wie das oligodyna- misch wirksame bestehen, sie können aber auch aus einem unwirksamen sein.
Zweck mässig wählt man, um innige Berührung -a-iit der Flüssigkeit herbeizuführen, die zur Ab- scheidung dienende Kathode grossoberfläcIiig, gross zum Volumen, zum Beispiel porös, filterartig oder dergleichen.
Eine Entziehung des Metalles ist auch- möglich dadurch, dass man die behandelte Flüssigkeit über metallisches Material leitet oder solches Material in die Flüssigkeit hin einbringt, welches unedler ist als das abzu- scheidende Metall, und welches in Form von Platten, Bändern, Spänen oder dergleichen zur Anwendung kommt. So kann man bei spielsweise zur Abscheidung von Silber, Kupfer oder Aluminium verwenden.
-Wird zur Abscheidung des edleren Me- talles ein unedleres verwendet, das ebenfalls oligodynamisch wirksam ist, so ergibt sich der weitere Vorteil, dass man den Prozess durch ein edles Metall energisch einleiten oder auch vollenden kann und das unedlere Metall verwendet, um den Prozess entweder ferti,:" zu führen oder der Flüssigkeit auf die Dauer bakterizide Eigenschaften zu ver leihen.
Verwendet man nämlich beispiels weise Kupfer, auf dem man sich Silber nieder- schla,gen lässt, so geht -beim Niederschlagen des Silbers die elektrochemisch äquivalente Menge Kupfer in Lösung. Es wird also das edlere Metall, nachdem es seine Wirkung aus geübt hat, beseitigt oder zurückgewonnen, während zur Weiterführung der Behandlung oder um der Flüssigkeit weiter bakterizide Eigenschaften zu verleihen, nunmehr das un- edlere billigere Metall dient.
Weiter ist es mÖglich, das Metall der Flüssigkeit dadurch zu entziehen, dass sie mit adsorbierendem oder absorbierendem Ma terial behandelt wird. Als adsorbierende oder absorbierende Mittel dienen die bekannten, wie zum Beispiel Kohle, Bimstein, Glas, As best, Zellulose und andere mehr. Das ver wendete adsorbierende oder absorbierende Material kann auch regeneriert werden, auch das von ihm aufgenommene Metall wieder gewonnen werden.
Bei Kohle kann man bei spielsweise so vorgehen, dass man in den Kohlefiltern das Metall sieh soweit anrei chern lässt, bis eine Rückgewinnung des Metalles durch Veraschung der Kohle wirt schaftlich -wird. Bei Filtern aus Glas, Asbest kann man das Metall durch Behandlung mit einer starken Säure, beispielsweise Salpeter säure, auflösen und so das Metall zurückge winnen und dao Filter regenerieren.
Auch durch koagulierende Mittel gelingt eine Entfernunc des celösten Metalles. Wird zum Beispiel Robwasser zunächst zur Sterili sation mit Silber behandelt, ist es bei der späteren Einwirkung von Aluminiumsulfat und einer Base möglich, das Silber mit dem ausfallenden Aluminiumhydroxyd aus der Flüssigkeit ganz oder teilweise zu entfernen.
Unter Umständen ist eine Entziehung des oligodynamisch wirksamen Metalles # auch durch Fällungsmittel möglich. So kann man Silber zum Beispiel aus dem Wasser durch Bildung von #Silbersulfid und nachfolgende Filtration ausfällen.
Ebenso wie die Metalle kann man auch Mikrooro,anismen,.die das Metall aufgenom men haben, abscheiden.
Das Metall, das der Sterilisation gedient hat<B>'</B> kann in der Behandlungskammer oder in zusätzlichen Kammern bei ruhender oder strömend-er Flüssigkeit entzogen werden.
Fig. <B>6</B> zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem hinter- die Behandlungskammer<B>30</B> mit den Elektroden<B>78, 79</B> eine Filterkammer<B>80</B> geschaltet ist. Als Filter kann das oben be schriebene Material in stückiger Form dienen. Das Filter<B>81</B> kann aber auch aus absox- bierendem oder adsorbierendem Material be- stehen, wie zum Beispiel Kohle, Bimsstein, Glasscherben, Asbest, Zellulose und andere mehr.
Will man #elektrolytisch das Silber niederschlagen, so bringt man in der Kammer <B>80</B> neben dem aus leitendem Material beste henden Filter<B>81,</B> vorzugsweise mit grosser Oberfläche, eine zum Beispiel die Kammer ringförmig umgebende, vorzugsweise kleine Hilfsanode<B>85</B> an und schaltet das Filter selbst kathodisch. In die Leitungen kann man einen Schalter<B>82</B> zur Ausschaltung des Stromes einfügen.
In gewissen Fällen ist es von Vorteil, die Behandlung der Flüssigkeit nach der Erfindung mit Wärmebehandlung zu ver binden, die vor, während oder nach der elek trischen Behandlung stattfinden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. <B>6</B> sind die, Elektroden<B>78, 79</B> über einen Um schalter<B>83</B> an das elektrische Netz 84 an geschlossen, so dass sie von Zeit zu Zeit umgepolt werden können.
Diese Umpolung der Elektroden erweist sich nach verschiedenen Richtungen hin als ausserordentlich vorteilhaft. So kann die Umpolung, wenn beide Elektroden aus glei- eh-cm, oligodynamisch wirksamem Metall be stehen, dazu dienen, eine gleichmässige Ab- ilutzung der Elektroden herbeizuführen.
Mit grossem Vorteil kann aber auch die Um- polung benutzt werden, um den Betrieb stö rungsfrei und mit hoher Wirksamkeit, guter Ausnutzung des oligodynamisch wirksamen Mkalles und der elektriselien Energie zu gestalten, die das oligodynamisch wirksame Metall in Lösung bringt.
Handelt es sich beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. <B>6</B> um eine An lage, um Wasser mittelst #Silber zu sterili sieren, so geht an der Anode, zum Beispiel <B>79,</B> wenn der Umschalter<B>83</B> nach oben ge schaltet ist, unter dem Einfluss des elek trischen Stromes Silber in Lösung. Durch die in fast jedem Wasser vorhandenen Chloride wird aus dem zunächst als Ion gelösten Sil ber #Chlorsilber gebildet, das nun auf der Anode einen Belag bildet.
Da nun Trink wasser in,der Regel salzhaltig ist, löst dieses salzhaltige Wasser das abgeschiedene Chlor silber zum Teil wieder auf, und zwar unter Bildung eines Komplexsalzes: Chlorsilber- Natriumehlorid. Ein Teil bleibt jedoch auf der Anode haften. Dieser Belag erhöht den Widerstand zwischen den Elektroden, so dass der Strom<B>fällt</B> und die<B>S</B> n pannung steigt.
Wird nun der Schalter<B>83</B> umgelegt, "o dass die Elektrode<B>78</B> zur Anode, die Elek.- trode <B>79</B> zur Kathode wird, so reduziert sich das auf der Platte<B>79,</B> der bisherigen Anode, vorhandene Chlorsilber zu metalli schem Silber, wirkt also als Depolarisator, so dass nach dem Umpolen der Strom wieder wächst und die Spannung abfällt.
Man kann die Umpolung somit anhand der Anzeige instrumente des elektrischen Netzes vornch- men, man kann aber auch durch geeignete Schalteinrichtungen, die in Abhängigkeit <I>in</I> t5 vom Strom oder der Spannung oder beiden arbeiten, die Umpolung selbsttätig vor sich gehen lassen, sobald<B>je</B> nach den Verhält nissen sich jener, den Widerstand das Elek trolyten vergrössernde Belag auf der Anode 0.ebildet hat, indem die Elektroden selbst tätig dann umgepolt werden,
sobald<B>je</B> nach den vorhandenen Re-elunosvorrichtungen oder -verhältnissen die Spannung oder der Strom oder beide vorbestimmte Grenzen überschreiten.
Man kann das Verfahren nunmehr weiter ausbilden, indem man wieder umpolt, so bald sich auf der nunmehrigen Anode ein Belag aus dem Salz des oligodynamiseli wirk samen Metalles gebildet hat, dann aber wie der umpolt, nachdem das Salz zu Metall reduziert ist, bis sich wiederum der Belag aus dem Salz des Metalles auf der Anode bildet usw.
Anderseits ist es auch möglich, den Be lag auf der Anode dadurch zu beherrschen, dass man das Verhältnis von elektrischem Strom zur zu behandelnden Flüssigkeits menge so einstellt oder umgekehrt, dass dauernd das Salz, das das von der Anode sich lösende Metall bildet, in der Flüssig keit ganz oder zu einem erwünschten Ver hältnis o-elöst wird.
Durch die beschriebene Umpolung der Elektroden ist man in der Lage, die Behand lung der Flüssigkeit mit einem Maximum an Strom und Spannung durchzuführen, also in kürzester Zeit unter elektrisch günstigen Verhältnissen, die dadurch bestimmt sind, dass der Belag, der Störungen herbeiführen kann, gerade in erträglicher Menge zugelas sen und wieder beseitigt wird.
Fig. <B>3</B> zeigt ferner schematisch ein Aus führungsbeispiel, um in Abhängigkeit von den Betriebsgrössen, Spannungserhöhungen oder Stromabfall bei sieh belegenden Elek troden oder der Menge des im Elektrolyten gelösten Salzes, die Regelung sich selbsttätig erfolgen zu lassen.
Mit<B>90</B> ist eine geeignete, vom Lösungs zustand oder vom Aktivierungszustand der Flüssigkeit abhängige Regelungseinrichtung t5<I>2n</I> veranschaulicht, die über die Leitungen<B>91</B> auf die Regelungseinrichtung<B>62</B> der Drossel vorrichtung 46 wirkt und so beispielsweise erhöhten Zufluss zur zu behandelnden Flüs sigkeit herbeiführt, falls unter den gegebenen Stromverhältnissen die Menge des entstehen den Belages eine vorgeschriebene Grenze überschr#eitet,
Die Einrichtung kann auch statt auf die Regelungseinrielltung <B>62</B> oder auch zugleich el <B>kn</B> mit dieser auf die Regelungseinrichtung<B>61</B> für die Drosselvorrichtung 45 des nicht zu behandeln-den Teils der Flüssigkeit einwir ken, oder auf die Pumpeninotoren 41, 42 oder sonstige geeignete Regelungseinrich- tuncen.
Mit<B>95, 96</B> (Fi",. <B>3)</B> sind vom Strom bezw. von der Spannung, die den Elektroden<B>31, 32</B> zugeführt werden, abhängige Regelungsein richtungen veranschaulicht, die beispielsweise auf das<B>Feld 97</B> eines Generators<B>9,8</B> einwir ken, der das Netz<B>35</B> zur Speisung der Elek troden<B>31,</B> 32 speist.
Ändern sieh also in der Behandlungskammer Spannung und Strom oder beide, so wird den jeweils vor gesehenen Regelungseinrichtungen entspre- ch#end die Spannung des die Elektroden spei senden Netzes beeinflusst, so dass das jeweils erwünschte Verhältnis von haftendem oder siell lösendem Salz eingestellt werden kann, oder auch irgend-wie andere Betriebsverhält nisse, die jeweils erwünscht sind.
Ebenso kann auch eine Regelungseinrich tung, die vom Zustand des Elektrolytes, Aktivierungszustand, abhängig ist, die Um- polung bewirken, sobald gewisse Grenzen dieses Zustandes überschritten sind, so dass durch Umpolung die,
Regelung des erwähn- ten lösen-dem Verhältnisses Salz erfolgt. von haftendem oder sich Handelt es sich um Anlagen mit gleich mässigem Betrieb mit gleichmässigen oder für bestimmte Zeitabschnitte übersellbaren und bIerrschbaren Verhältnissen, so kann auch die Regelung der Stromverhältnisse oder das Ulmpolen der Elektroden mittelst Zeitsehalter erfolgen.
So können beispielsweise mittelst Zeitschalter<B>61, 62</B> (F.ig. <B>3)</B> die Durchfluss- menge der zu behandelnden Flüssigkeit zeit weise abgestellt oder auf ein bestimmtes Mass verringert werden, oder zeitweise das Verhältnis zwischen behandelter und nicht behandelter Flüssigkeit gegeneinander an ders abgestimmt werden, es können aber auch beispielsweise mittelst eines Zeitschalters <B>100,</B> der auf eine geeignete Feldwicklung<B>101</B> des Generators <B>98</B> wirken kann, bei kon stanter Durchflussmenge der zu behandelnden Flüssigkeit, der Strom zeitweise abgestellt und wieder eingeschaltet werden,
so dass zeit weise eine starke Aktivierung der Flüssig keit erfolgt, während in den Zwisc'henzeiten bei abgestelltem Strom die selbsttätige Nach sterilisierung eintritt.
Ein solches absatzweises Arbeiten ist aber auel-i möglich, wenn es sieli um die Berei tung eines Vorrates an steriler Flüssigkeit in bestimmten Zeitabschnitten handelt, der dann während anderer Zeitabschnitte, in denen durch den Zeitsehalter der Strom abgestellt ist, verbraucht wird.
Die zeitweise Abstellung oder Verriii- gerung der Durchflussmenge der zu behan delnden Flüssigkeit kann auch mit Ein- und Abschaltuno- des Stromes in geeigneter Weise verbunden werden.
Handelt es sich um Anlagen, bei denen ein Vorrat steriler Flüssigkeit erzeugt wird, der zu unbestimmten Zeiten und in unregel mässiger Menge mit Unterbreehungen ent nommen wird, wie beispielsweise bei Haus- trinkwasserspeiehern oder -anlagen oder son stigen, ähnlich arbeitenden Anlagen, die, vor übergehend benutzt werden, so kann man in weiterer Ausbildung der Erfindung den Umpolschalter mit der Zapfvorricht-ung in geeigneter Weise verbinden, zum Beispiel mechanisch oder durch eine Flüssigkeitsüber tragung oder elektrisch oder elektromagne tisch.
Fig. <B>3</B> zeigtein Ausführungsbeispiel. Mit dem Hebel<B>110</B> des Kükens<B>109</B> des Zapf hahnes<B>53</B> ist eine Klinke<B>111</B> verbunden, die ein Steigracl 112 jeweils um einen Zalm verschiebt, wenn der Hahn eine Bewegung im bestimmten Sinne, Öffnen oder Schliessen, ausführt.
Durch das Steigrad wird ein Kol lektor<B>113</B> jeweils um eine Lamelle 114 oder <B>115</B> verschoben, die über die Schleifringe <B>116, 117</B> und Bürsten<B>130, 131, 132</B> jeweils eine der Magnetspulen 120, 121 des Relais- unischalters <B>125</B> steuern, so dass jeweils eines der Kontaktpaare<B>126</B> oder<B>127</B> eingeschaltet wird und so die Elektroden<B>31, 32</B> aus dem Netz<B>35</B> in dem einen oder dem andern Sinn crepolt werden.
Die Umpolung der Elektroden erfolgt somit jedesmal dann, wenn<B>je</B> nach dem Sinn der Einwirkung des Hahnes auf das Steigrad der Hahn geöffnet oder geschlossen wird, ohne dass es einer besonderen Wartung be darf. Der Zeitschalter<B>100</B> kann dann dazu dienen, die Anlagen selbsttätig während der regelmässigen Betriebspausen, zum Beispiel <B>t></B> nachts, abzustellen.
Besonders vorteilhafte Verhältnisse für die Umpolung ergeben sich dann, wenn die eine Elektrode aus im Elektrolyten unlös lichen Material, wie zum Beispiel Kohle, Platin, Ferrosilicium, rostfreiem Stahl oder dergleichen besteht.
Hierdurch lässt sich eine besonders ratio nelle Ausnutzung des zur Lösung verwen deten Xetalles erzielen, zugleieli günstige elektrische Verhältnisse, indem das Anwach sen der Spannung begrenzt wird.
Man wird zunächst die Elektrode aus un löslichem Material als Kathode schalten, reduziert dann durch Umpolen das an der Anode entstandene Salz des oligodynamisch wirksamen Metalles, ohne dass zunächst das Metall als solches nennenswert in Lösung geht. Das Metall bildet sich nun in lockerer Form auf der Elektrode aus oligodynamiseh wirksamem Metall zurück. Man mischt dann diese nicht aktivierte Flüssigkeit mit bereits früher aktivierter und aktiviert weiter durch Umpolen, und so fort.
Das auf der Elektrode aus oligodyna- misch wirksamem Metall sitzende lockere Metall -eht hierbei zunächst in Lösung, bevor 21 <B>en</B> aus dieser Elektrode weiteres Metall gelöst wird.
Die den Elektroden zuzuführende Span- nun- wird man nach den oben angegebenen Gesichtspunkten bemessen. Man wird sie, wenn es sich um die Sterilisation von Wasser handelt und Zersetzung des Wassers vermie den werden soll, unter<B>1,6</B> Volt halten, bei kalkhalti-en Wassern noch darunter.
Die Stromstärke anderseits wird sich nach der Nenge des oligodynamisch wirksamen Me- talles richten, das in die Flüssigkeit überzu führen ist, zum Beispiel bei Silber und Was ser zwischen<B>15</B> und 200<B>y</B> oder darüber für jeden Ijiter des zu behandelnden Wassers, wobei unter<B>y 0,001.</B> mgr verstanden ist.
Günsti--e Verhältnisse erzielt man, wenn man bei den<B>je</B> nach der züi behandelnden Flüssi--keit sieh richtenden, geeigneten Span nungsverhältnissen, auch unter Berücksich tigung der sieh bildenden Suspensionen oder Beläge, die Kontaktzeit geeignet wählt, zum Beispiel dass in jedem Liter Wasser innerhalb <B>5</B> bis<B>10</B> Sekunden,<B>100 y</B> Silber in Lösung gebracht werden. In entsprechend längerer oder kürzerer Zeit kann man dann höhere oder niedere Werte erreichen.
Die Untürsuchuncen des Erfinders haben weiter ergeben, dass man zu erheblichen Stromausbeuten (Verhältnis der gelösten Me- tallmence zum elektrochemischen Äqui- n valent) gelangt, wenn man mit geringen Stromdichten arbeitet. Anderseits bedeuten geringe Stromdichten eine Vergrösserung der Einrichtung oder Verlängerung der Einwir kungszeit.
Man gelangt zu günstigen wirt schaftlichen Verhältnissen, wenn die ano- dische Stromausbeute mindestens 2075 be trägt und gelangt im besonderen zu einem Optimum der Verhältnisse, wenn die ano- disc'he Stromausbeute zwischen 20 und 60/'0 liegt. Höhere Stromausbeuten bedingen grö ssere Apparate.
Process and establishment of tin Sterilizing liquids by means of 011.-dynamics. The invention relates to a method and a device for sterilizing liquids by means of oligodynamics, tD kl, in which the oil (dynamically effective metal is supplied to the liquid by means of an electric current from electrodes, of which at least the one in bezu ",
on its surface consists of oligodynamisel-i effective metal.
The method - according to the invention - is characterized in that the amount of liquid to be treated and the operating parameters of the electric current are adjusted relative to one another in order to bring a desired amount of metal into the olio-dynamically effective state in relation to the liquid menoe bring to. The device according to the invention is characterized in that means are provided for adjusting the mutual relationship between the amount of liquid to be treated and the operating parameters of the electrical current.
The subject of the treatments according to the invention can be liquids of any kind, for example, waste water, the water from swimming pools, plant extracts, sera, and also food and luxury goods such as drinking water, milk, fruit juices or the like.
In order to see the amount of liquid to be treated and the operating parameters of the electrical current relative to each other einustel len, by changing the electrical current, its voltage or. the current strength, the amount of Meialles transferred into the liquid can be changed, thereby the period within which the obligodynamic effect should occur, can be regulated and the respective existing <B> D </B> tn conditions, for example the changing amount the liquid to be treated.
Even with unchanged electrical operating parameters, the amount of the treated liquid can be made variable, or the amount of the liquid to be treated and the electrical operating parameters can also be adjusted.
The method can be carried out and the device set up in such a way that the processing is carried out with the greatest possible yield, furthermore that one can take into account the particular spatial or local or other conditions present, for example the changing composition of the liquid, its bacterial count, the type of germ or the changing amounts of liquid to be treated.
The new process thus differs advantageously from those known oligodynamic processes in which the stationary or moving liquid to be sterilized is made oligodynamically effective by contact with the metal. In those processes, the metal only very slowly passes into the liquid in a sufficient, oligodynamically effective amount when it comes into contact with the liquid. In contrast to this, in the method according to the invention, the amount of metal entering can be regulated as desired, depending on the respective conditions, between wide limits.
The method according to the invention can also serve to carry out the oligodynamic treatment in such a way that other electrolytic effects, such as decomposition of the liquid to be treated or transport of suspensions (suspended matter), are not brought about.
The setting of the amount of liquid to be treated and the operating parameters of the electric current can also serve to prevent or reduce or otherwise adjust the formation of suspensions of metal salts. These suspensions occur when the clamping voltage (or the current density used) exceeds the decomposition voltage of the liquid to be treated or contains salts therein.
So you can either work with such low current densities that the formation of suspensions, precipitates or the like from poorly soluble or insoluble salts is prevented from the outset. In particular, the current density can be chosen to be so low that the amount of metal going into solution at the anode remains below the solubility limit of the sparingly soluble metal salts that may arise.
The process can also be carried out in such a way that one initially works with relatively high current densities, for example, until such a number of metal ions has formed in the liquid to be treated, which react with the substances present in the liquid, for example. If the salts formed are sparingly soluble, they are first deposited on the anode and can form suspensions in the liquid in the course of the treatment. If the current density is now reduced, the formation of new ions is reduced.
It is then by further, liquid a solution - the metal salts, which sicb. have already formed, so that after some time the current density can be increased again. This periodic way of working, according to which the formation of ions is alternately increased or decreased, leads, in particular with those procedures as described later, to extremely favorable working conditions, both in terms of the electrical and oligodynamic conditions and the yield of the solution ,
going oli-o-dynamically active metal concerns.
Some exemplary embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. In this Fig. 1 shows the arrangement of a treatment ZD vessel with adjustable electrode, t5 Fig. 2 shows the arrangement of a treatment vessel with a device for removing the electrode coating,
FIG. 3 shows the schematic illustration of a sterilization system with independent regulation, FIG. 4 shows a modification of the electrodes for a treatment vessel, FIG. 5 shows the schematic representation of a flow-through vessel for treating liquids in horizontal section,
Fig. 6, also in horizontal section and schematically, a flow-through vessel with a filter chamber connected behind it.
Fi-. <B> 1. </B> first shows one of the devices that make it possible to take the electrodes out of the process or to use them in the process without the continuous loan To interrupt operation.
For example, a device can be provided which mechanically pushes the anode into the liquid in accordance with its cut-off. A device of this type is shown in FIG. <B> 1 </B> illustrated schematically. <B> 11 </B> denotes a vessel in which there is a liquid 12 to be treated oligodynamically. <B> 13 </B> is the anode, 14 the cathode.
The anode has, for example, a toothed strip <B> 1: 6 </B>, which by means of a toothed wheel <B> 17 </B> and a suitable motor, for example timer <B> 18 </B> in bulk the wear of the electrode plate is readjusted in the liquid.
The electrical process to bring the oligodynamically active metal into solution can also be combined with mechanical treatment. In this way, the effectiveness of the procedure for obtaining credit can be increased by increasing the number of operating conditions,
the electrodes are brushed or abraded or the liquid itself is given a sharp swirling motion or it is sprayed against the electrodes with higher pressure to prevent depletion.
An embodiment example is shown in FIG. 2. n e3 The liquid to be treated here is guided through the treatment chamber 20 while flowing. It is sprayed against the anode or both electrodes 22, 23 by means of the nozzle 21 and flows out of the treatment chamber through the line 24. For the mechanical processing of the anode, a brush 25 is used, which is set in rapid rotation by means of a suitable motor 26, for example a clockwork. For mechanical treatment of the electrodes, you can also share a movement with them, for example by moving them up and down using a motor.
Under certain circumstances it is sufficient to treat part of the liquid to be treated oligodynamically and to mix this part with the untreated one. The oligodynamic effect, which is initiated in the treated part, then continues in the untreated part of the liquid, the degree of treatment being determined by the ratio of the two partial liquids, the duration and the amount of metal, which was brought into solution in one liquid portion, can set.
The olyo-dynamically active metal will be added to the treated liquid in excess, so that the desired concentration is obtained by mixing with the untreated part of the liquid. One can also go through an oligodynamic. Strongly effective metal, for example silver, initiate the sterilization and then terminate it with a weaker metal, for example copper. The more visually effective can also be generated in a partial flow, which is then mixed with the main flow of the liquid.
This arrangement has the further advantage that when the two substreams are mixed, metal suspensions can be dissolved which can occur in the treated part of the liquid because the current density (or) the clamping voltage used in the treated part corresponds to the decomposition voltage of the Water or the other liquid to be treated or the compounds contained therein. The same effect can be achieved
if suspensions, precipitates or the like are formed in the same liquid flow one after the other or periodically alternating due to high current density, which are then dissolved again in the flowing liquid after the flow is switched off or reduced. The suspensions rinsed off the electrodes can also be collected on an electrode or in a filter and released again by weakly or untreated liquid that flows through later.
With this method, the current density in the part of the liquid to be treated can be approached to the permissible limit at which it occurs. the suspensions are just avoided or they only occur to such an extent that they can be removed again by adding the untreated part, so that the process can be carried out trouble-free in a short time with the least possible current load.
A particularly advantageous device according to the invention is obtained when the treatment is carried out in a Durcliflussgefäß, since it is then in hand by adjusting the amount of liquid flowing through the vessel, the electrode size, the size of the current and voltage, < B> depending </B> according to the prevailing conditions in a shorter or longer time with arbitrarily large or small amounts of liquid to be treated, germ reduction or complete sterilization to be achieved.
The ratios are particularly favorable when the liquid to be treated is passed through the closed vessel under pressure, because then, with suitable dimensioning and setting of the electrical conditions for large amounts of the liquid to be treated, small treatment vessels and thus small facilities are relatively small Treatment of the liquid result, which <B> depending </B> can be designed to be stationary or mobile, for example also portable or mobile, depending on the intended use.
Such a stationary or movable device then consists of the treatment chamber with the electrodes, a storage vessel, the pumps for the fluid movement. Uung and the electrical device, consisting of a suitable power source and switchgear n-even the control devices.
In the flow-through vessel, the electrodes will be arranged in such a way that their surfaces lie in the flow line, so that there is good distribution of the liquid and flow with low resistance. The electrodes can be arranged next to one another or one above the other, the flow can take place horizontally or vertically.
It is also possible, however, to place the electrode surfaces transversely to the flow so that the flow flows around them or, if the electrodes are permeable electrodes, which, for example, if the electrodes are more lumpy Are arranged in a form, for example rods, metal bodies, chips, dross, tapes or the like or made of lumpy bodies zooed with metal,
in perforated or "sieve-like bodies or containers made of conductive or non-conductive material, such as porcelain, are filled, which are suspended in liquid, the contents of the baskets can then be refilled according to the material consumption without interrupting the operation.
An embodiment example, in which the treatment is carried out in a partial flow of the liquid, to which the residual flow is fed behind the treatment chamber, is shown in FIG. 3. With <B> 30 </B> denotes an exposure chamber in which two or more electrodes 31, 32 are located, to which voltage is supplied from a network 35 via a suitable holding device becomes.
The electrodes, standing upright, for example, whose surfaces lie in the flow of the liquid, can be arranged, for example, in a frame 33 (FIG. 4) which holds them for example by means of grooved bars 34. The frame will be made of an electrically insulating material, for example from a Eisenrah men, which is covered with rubber.
The treatment hammer can also be made from iron sheet, the walls of which are also covered with rubber. The liquid to be treated is in the exemplary embodiment in FIG. 3 from <I>; n </I> <B> CD </B> a main line <B> 38 </B> by means of the pumps <B> 39, </B> 40 into the branch lines <B> 36, 37 </B>, of which < B> 37 </B> leads the liquid to be treated to the treatment chamber <B> 30 </B>.
Behind the treatment chamber at <B> 50 </B> the partial flows and -, 3- in <B> e3 </B> long into the storage container <B> 51 </B> combine in the usual one Way with safety devices, for example <B> 52, </B> overflow, display device or the like, can be provided, from which the liquid, for example as required, by means of the tap <B> 53 </ B> can be seen.
The pumps can be operated, for example, by means of electric motors 41, 42, which can be provided with control devices 43, 44 of any type in order to regulate the speed of the pumps and thus their output. Valves e1 or other Re -, # eluno # beric'htun, -en 45, 46 <B>; Z </B> C <B> c </B> can also serve to isolate the liquid quantities for example electrically from a network <B> 60 </B> via suitable regulating or <B> s </B> control devices or time switches <B> 61, 62 </B>.
The electrodes, in particular the anode, which are made of oligodynamically active metal with respect to their surface, can be made of the oligodynamically active metal or can be covered with such metal.
An advantageous embodiment of the method according to the invention for shortening the treatment time results when the oligodynamically active metal is added to the liquid to be treated in a considerable excess, so that the sterilizing effect sets in quickly and vigorously and takes place quickly . The excess of oligodynamically active metal can be removed from the liquid again.
The metal can be used for the purpose of withdrawing this excess or at all of the metal that has already been oligodynamically active, even in those cases in which an excess of oligodynamically active metal has not been used the disposal or recovery electrolytically on conductive bodies, for example metals or carbon, which are connected cathodically, precipitate.
Auxiliary cathodes can also be assigned to the cathodes, as shown in FIG. 5 as an exemplary embodiment. <B> 72 </B> here are the, anodes, <B> 73 </B> the cathodes , 74 the auxiliary cathodes. Cathodes and auxiliary cathodes can consist of the same metal as the oligodynamically effective metal, but they can also be of an ineffective metal.
Appropriately, in order to bring about intimate contact with the liquid, the cathode serving for the deposition is chosen with a large surface, large in volume, for example porous, filter-like or the like.
Removal of the metal is also possible by passing the treated liquid over metallic material or introducing such material into the liquid which is less noble than the metal to be deposited, and which in the form of plates, strips, chips or the like is used. For example, you can use it to deposit silver, copper or aluminum.
-If a less noble metal is used to separate the more noble metal, which is also oligodynamically effective, there is the further advantage that the process can be energetically initiated or completed with a noble metal and the less noble metal is used to either ferti ,: "or to give the liquid bactericidal properties in the long run.
If, for example, copper is used on which silver is deposited, the electrochemically equivalent amount of copper dissolves when the silver is deposited. The more noble metal is removed or recovered after it has exerted its effect, while the less noble, cheaper metal is now used to continue the treatment or to give the liquid further bactericidal properties.
It is also possible to remove the metal from the liquid by treating it with adsorbent or absorbent material. The known ones, such as coal, pumice, glass, as best, cellulose and others, serve as adsorbing or absorbing agents. The adsorbent or absorbent material used can also be regenerated, and the metal absorbed by it can also be recovered.
In the case of coal, for example, one can proceed in such a way that the metal is enriched in the carbon filters until it becomes economical to recover the metal by incinerating the coal. In the case of filters made of glass or asbestos, the metal can be dissolved by treatment with a strong acid, for example nitric acid, and the metal can be recovered and the filter regenerated.
Coagulating agents can also be used to remove the dissolved metal. If, for example, Rob water is first treated with silver for sterilization, it is possible to remove all or part of the silver with the precipitating aluminum hydroxide from the liquid when it is subsequently exposed to aluminum sulfate and a base.
Under certain circumstances, removal of the oligodynamically active metal # is also possible by means of precipitants. For example, silver can be precipitated out of the water through the formation of silver sulfide and subsequent filtration.
Just like the metals, micro-anisms that have taken up the metal can also be deposited.
The metal that was used for sterilization <B> '</B> can be removed in the treatment chamber or in additional chambers when the liquid is at rest or flowing.
FIG. 6 shows an exemplary embodiment in which behind the treatment chamber 30 with the electrodes 78, 79 a filter chamber 80 > is switched. As a filter, the material described above can be used in lump form. The filter 81 can, however, also consist of an absorbent or absorbent material, such as coal, pumice stone, broken glass, asbestos, cellulose and others.
If you want to #electrolytically precipitate the silver, then you put in the chamber <B> 80 </B> next to the existing filter <B> 81 </B> consisting of conductive material, </B> preferably with a large surface, for example the chamber ring-shaped surrounding, preferably small auxiliary anode <B> 85 </B> and connects the filter itself cathodically. A switch <B> 82 </B> can be inserted into the lines to switch off the current.
In certain cases, it is advantageous to bind the treatment of the liquid according to the invention with heat treatment, which can take place before, during or after the electrical treatment.
In the exemplary embodiment in FIG. 6, the electrodes 78, 79 are connected to the electrical network 84 via a changeover switch 83, so that the polarity can be reversed from time to time.
This polarity reversal of the electrodes has proven to be extremely advantageous in various directions. The polarity reversal, if both electrodes are made of the same, oligodynamically effective metal, can be used to bring about uniform wear of the electrodes.
The polarity reversal can also be used to great advantage, however, in order to make operation trouble-free and with high efficiency, good utilization of the oligodynamically active metal and the electrical energy that brings the oligodynamically active metal into solution.
If, for example, the exemplary embodiment in FIG. 6 is a system for sterilizing water with #silver, then it goes to the anode, for example 79 if the switch <B> 83 </B> is switched upwards, under the influence of the electrical current silver in solution. Due to the chlorides present in almost every water, #Chlorosilver is formed from the silver initially dissolved as an ion, which now forms a coating on the anode.
Since drinking water is now, as a rule, salty, this salty water partially dissolves the separated chlorine silver again, namely with the formation of a complex salt: chlorosilver-sodium chloride. However, some of it remains on the anode. This coating increases the resistance between the electrodes, so that the current <B> falls </B> and the <B> S </B> n voltage increases.
If the switch <B> 83 </B> is now thrown, "o that the electrode <B> 78 </B> becomes the anode and the electrode <B> 79 </B> the cathode, this is reduced the silver chlorine to metallic silver present on the plate 79 of the previous anode thus acts as a depolarizer so that after the polarity is reversed, the current increases again and the voltage drops.
The polarity reversal can thus be carried out using the display instruments of the electrical network, but the polarity reversal can also be carried out automatically using suitable switching devices that work as a function of the current or the voltage or both let go as soon as <B> depending </B>, depending on the circumstances, the coating that increases the resistance of the electrolyte has formed on the anode 0 by actively reversing the polarity of the electrodes,
as soon as the voltage or the current or both exceed predetermined limits according to the existing control devices or conditions.
The method can now be developed further by reversing the polarity again as soon as a coating of the salt of the oligodynamically effective metal has formed on the current anode, but then reversing the polarity again after the salt has been reduced to metal, until again the coating is formed from the salt of the metal on the anode, etc.
On the other hand, it is also possible to control the coating on the anode by setting the ratio of electrical current to the amount of liquid to be treated or vice versa so that the salt, which forms the metal that is loosening from the anode, is constantly in the Liquid is o-dissolved in whole or in a desired ratio.
By reversing the polarity of the electrodes as described, one is able to treat the liquid with a maximum of current and voltage, i.e. in the shortest possible time under electrically favorable conditions, which are determined by the fact that the coating that can cause disturbances is straight is permitted in tolerable quantities and then removed again.
Fig. 3 also shows schematically an exemplary embodiment in order to allow the control to take place automatically depending on the operating parameters, voltage increases or current drops in the electrodes that are occupied or the amount of salt dissolved in the electrolyte.
With <B> 90 </B> a suitable control device t5 <I> 2n </I>, which is dependent on the solution state or the activation state of the liquid, is illustrated, which via the lines <B> 91 </B> to the control device < B> 62 </B> the throttle device 46 acts and thus, for example, brings about an increased inflow of the liquid to be treated if, under the given flow conditions, the amount of the deposit produced exceeds a prescribed limit,
The device can also be used instead of the control device <B> 62 </B> or at the same time el <B> kn </B> with this on the control device <B> 61 </B> for the throttle device 45 of the act on part of the liquid, or on the pump motors 41, 42 or other suitable regulating devices.
With <B> 95, 96 </B> (Fi ",. <B> 3) </B> are the current or the voltage that are fed to the electrodes <B> 31, 32 </B>, Dependent regulating devices are illustrated which, for example, act on the <B> field 97 </B> of a generator <B> 9, 8 </B>, which the network <B> 35 </B> for supplying the electrodes < B> 31, </B> 32 feeds.
If you change the voltage and current or both in the treatment chamber, the voltage of the network feeding the electrodes is influenced accordingly by the regulating devices provided, so that the respectively desired ratio of adhering or dissolving salt can be set, or any other operating conditions that are desired in each case.
Likewise, a control device, which is dependent on the state of the electrolyte, activation state, can bring about the polarity reversal as soon as certain limits of this state are exceeded, so that by reversing the polarity,
Regulation of the mentioned dissolving ratio salt takes place. If it is a question of systems with steady operation with steady conditions or conditions that are manageable and controllable for certain periods of time, the current conditions can also be regulated or the electrodes can be polarized by means of a timer.
For example, by means of time switches 61, 62 (Fig. 3), the flow rate of the liquid to be treated can be temporarily switched off or reduced to a certain level, or temporarily the ratio between treated and untreated liquid can be matched to one another, but it can also, for example, by means of a timer <B> 100 </B> on a suitable field winding <B> 101 </B> of the generator <B> 98 </B> can work, with a constant flow rate of the liquid to be treated, the current can be temporarily switched off and then switched on again,
so that at times there is a strong activation of the liquid, while in the meantime, when the power is switched off, automatic re-sterilization occurs.
Such intermittent work is also possible if it is a matter of preparing a supply of sterile liquid in certain periods of time, which is then consumed during other periods of time in which the power is switched off by the timer.
The temporary shutdown or reduction of the flow rate of the liquid to be treated can also be combined in a suitable manner with switching the current on and off.
Are systems in question in which a supply of sterile liquid is generated that is withdrawn at indefinite times and in irregular quantities with interruptions, such as domestic drinking water tanks or systems or other similar systems that operate in front of are used temporarily, so you can connect the polarity reversal switch with the dispensing device in a suitable manner in a further embodiment of the invention, for example mechanically or by a liquid transfer or electrically or electromagnetic table.
Fig. 3 shows an embodiment. A pawl <B> 111 </B> is connected to the lever <B> 110 </B> of the plug <B> 109 </B> of the tap <B> 53 </B>, each of which has a Steigracl 112 shifted by one Zalm when the tap executes a movement in a certain sense, opening or closing.
A collector <B> 113 </B> is displaced by a lamella 114 or <B> 115 </B> by the climbing wheel, which via the slip rings <B> 116, 117 </B> and brushes <B> 130, 131, 132 </B> each control one of the magnetic coils 120, 121 of the relay switch <B> 125 </B>, so that one of the contact pairs <B> 126 </B> or <B> 127 < / B> is switched on and so the electrodes <B> 31, 32 </B> are crepolt from the network <B> 35 </B> in one sense or the other.
The polarity of the electrodes is thus reversed whenever the cock is opened or closed, depending on the direction in which the cock acts on the steering wheel, without any special maintenance being required. The time switch <B> 100 </B> can then be used to switch off the systems automatically during regular breaks in operation, for example <B>t> </B> at night.
Particularly advantageous conditions for polarity reversal arise when one electrode is made of material insoluble in the electrolyte, such as carbon, platinum, ferrosilicon, stainless steel or the like.
In this way, a particularly rational use of the metal used for the solution can be achieved, and at the same time favorable electrical conditions by limiting the increase in voltage.
The electrode made of insoluble material is first switched as the cathode, then the salt of the oligodynamically active metal formed at the anode is reduced by reversing the polarity, without the metal as such initially dissolving significantly. The metal now forms back in a loose form on the electrode made of oligodynamically active metal. This non-activated liquid is then mixed with one that was activated earlier and activated further by reversing the polarity, and so on.
The loose metal sitting on the electrode made of oligodynamically effective metal is initially in solution before further metal is released from this electrode.
The span to be fed to the electrodes - now - is measured according to the criteria given above. If it is about the sterilization of water and decomposition of the water is to be avoided, it will be kept below <B> 1.6 </B> volts, with calcareous water even below.
The current strength, on the other hand, will depend on the quantity of the oligodynamically active metal that is to be transferred into the liquid, for example between <B> 15 </B> and 200 <B> y </B> in the case of silver and water or above for each Ijiter of the water to be treated, where <B> y 0.001. </B> mgr is understood.
Favorable conditions are achieved if one selects a suitable contact time for the appropriate tension conditions depending on the liquid to be treated, also taking into account the suspensions or deposits that form , for example that in every liter of water within <B> 5 </B> to <B> 10 </B> seconds, <B> 100 y </B> silver is dissolved. In a correspondingly longer or shorter time, you can then reach higher or lower values.
The inventor's investigation has also shown that considerable current yields (ratio of the dissolved metal content to the electrochemical equivalent) can be achieved when working with low current densities. On the other hand, low current densities mean enlarging the facility or extending the exposure time.
One arrives at favorable economic conditions when the anodic current yield is at least 2075, and in particular one arrives at an optimum of the conditions when the anodic current yield is between 20 and 60%. Higher current yields require larger devices.