DE19844329A1 - Water with biological impurities electrolytically treated in titanium oxide catalytic reactor, process deals efficiently with large quantities with reproducible results - Google Patents

Water with biological impurities electrolytically treated in titanium oxide catalytic reactor, process deals efficiently with large quantities with reproducible results

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Abstract

In a process and assembly treat liquids containing unwanted microorganisms and impurities,, an anode (10) comprises a compact electrical conductor forming part of porous ceramic titanium oxide, through and around which fluid flows. The anode elements are rings or discs creating a cascade movement of fluid. The porosity of the ceramic body is optimized. A process and assembly treat liquids containing unwanted microorganisms and impurities, and also cleans and reduces the germ-count in water. The liquid is subjected to the electro-catalytic effect of titanium oxide employed as an anode in a vessel, the wall of which acts as an electrical cathode. The anode (10) is a compact electrical conductor forming part of porous ceramic titanium oxide, through and around which the fluid flows. The anode elements are rings or discs creating a cascade movement of fluid. The porosity of the ceramic body is optimized. It rests on a supporting structure which acts both as an electrical insulator and as a filter. The vessel also contains further fluid filter inserts (6,7,8). A number of such filtration oxidation units (1) can be operated as cascades in series or parallel for process control and closed-circuit systems. An Independent claim is included for a device for carrying out the above process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Mikroorganismen und Schadstoffen belasteten Flüssigkeiten und wird angewendet zur Reinigung und biologischen Entkeimung dieser Wässer.The invention relates to a method and device for the treatment of Microorganisms and pollutants contaminate liquids and will used for the purification and biological disinfection of these waters.

Es gibt bereits eine Reihe von Veröffentlichungen, welche die desinfizierende und entkeimende Wirkung der Elektrolyse beschreiben (beispielsweise EP 0 175 123 B1, DE 34 28 582 A1, SU 1 583 361). Hierbei treten eine Reihe von Wirkungsmechanismen auf, die in ihrer Behandlungswirkung bislang nicht getrennt voneinander quantifiziert werden konnten. Ein wesentlicher Effekt wird dabei der Bildung von Sauerstoffradikalen (z. B. WO 97/11908) zugeschrieben, die auch, wie bei der Zugabe von Ozon (EP 0 577 871 A1) zu einer Desinfektion, zur Entgiftung, zur Flockung sowie zu einer Beein­ flussung der Kalkabscheidung (WO 97/11908, WO 85/01965) führt. Auch eine direkte Oxidation der Keime durch Elektronenentzug bei Kontakt mit der Anodenfläche der Elektrode und die indirekte Oxidation der Keime durch naszierenden Sauerstoff (EP 0175 123) werden genannt.There are already a number of publications covering the disinfectant and describe the sterilizing effect of electrolysis (for example EP 0 175 123 B1, DE 34 28 582 A1, SU 1 583 361). Here a number occur of mechanisms of action that have so far been used in their treatment effect could not be quantified separately. An essential one The effect is the formation of oxygen radicals (e.g. WO 97/11908) attributed to that, as with the addition of ozone (EP 0 577 871 A1) disinfection, detoxification, flocculation and leg pain flow of lime scale (WO 97/11908, WO 85/01965) leads. Also direct oxidation of the germs by electron withdrawal upon contact with the Anode surface of the electrode and the indirect oxidation of the germs nascent oxygen (EP 0175 123) are mentioned.

Ein in der Elektrolyse häufig verwendetes Metall ist Titan, welches aufgrund seiner Affinität zu Sauerstoff in der Umgebungsatmosphäre immer eine dünne passivierende Schicht von Titanoxid aufweist. Titandioxid als Keramik oder keramische Schicht wird in vielen chemischen Prozessen als Katalysator verwendet. So schreiben die meisten der oben angeführten Schutzrechts­ veröffentlichungen auch in dieser Anwendung dem Titandioxid eine katalytische Wirkung zu, die durch Zugabe verschiedener Elemente noch gesteigert werden soll. So werden insbesondere die Zugabe von Rutheniumdioxid (RuO2) empfohlen (SU 1 583 361), die Bildung von Kalzium- oder Magnisiumtitanaten gefordert (FR 2 697 950 A1) und eine Zugabe von Iridium und Kobalt (WO 97/11908) beschrieben.A metal frequently used in electrolysis is titanium, which due to its affinity for oxygen in the surrounding atmosphere always has a thin passivating layer of titanium oxide. Titanium dioxide as a ceramic or ceramic layer is used as a catalyst in many chemical processes. In this application, most of the property right publications listed above also attribute a catalytic effect to titanium dioxide, which is to be increased by adding various elements. For example, the addition of ruthenium dioxide (RuO 2 ) is recommended (SU 1 583 361), the formation of calcium or magnesium titanates (FR 2 697 950 A1) and the addition of iridium and cobalt (WO 97/11908) are described.

Alle diese Verfahren beruhen jedoch darauf, daß auf dem Metall Titan eine Schicht aufgebracht wird, die Titandioxid enthält. Lediglich in der Veröffentlichung WO 85/01965 wird, allerdings für eine umpolbare Elektrode zu anderen (elektrochemischen) Zwecken, insbesondere für eine Elektro­ flotation, auf ein Edelmetall eine unterstöchiometrische Titanoxidverbindung (TiO2-x) aufgebracht. In der Schutzrechtsveröffentlichung EP 0175 123 werden Titan, aktiviertes Titan, sowie Platin, Iridium und Ruthenium erwähnt, wobei allerdings die zu entkeimenden Mengen sehr gering sind (wenige Liter/Tag).However, all of these methods are based on the fact that a titanium is formed on the metal Layer is applied, which contains titanium dioxide. Only in the Publication WO 85/01965 is, however, for a reversible electrode for other (electrochemical) purposes, especially for an electro flotation, a sub-stoichiometric titanium oxide compound on a precious metal (TiO2-x) applied. In the patent right publication EP 0175 123 become titanium, activated titanium, as well as platinum, iridium and ruthenium mentioned, although the amounts to be sterilized are very small (a few liters / day).

Auch bei der Schutzrechtsveröffentlichung DE 34 28 582 wird zur Erzeugung von Hydroxylradikalen bevorzugt Elektroden aus Titan, Niob, Tantal und Zirkonium bzw. deren Legierungen verwendet, die allerdings mit Bleioxid oder Manganoxid beschichtet sind.The publication of the patent right DE 34 28 582 is also used for production of hydroxyl radicals preferably electrodes made of titanium, niobium, tantalum and Zirconium or its alloys are used, but with lead oxide or coated with manganese oxide.

Die besagten Schichten bringen jedoch hinsichtlich der Haftung auf einem Substrat erhebliche Probleme mit sich. Wird die Schicht beispielsweise durch mechanische Belastung beschädigt, was bei der Anwendung relativ schnell passieren kann, kommt das Substrat selbst mit der zu behandelnden Flüssigkeit in Kontakt, und wird von dieser, ggf. sogar bis zur Auflösung, angegriffen. Bei den Technologien zur Aufbringung der Schichten, Flamm- oder Plasmaspritzen (WO 85/01965), sowie bei der direkten Oxidation (WO 97/11908) sind poröse, gegebenenfalls rissige Schichten nicht auszu­ schließen bzw. nicht zu vermeiden, die erstens mechanisch nicht sehr belastbar sind, zweitens das Substrat nicht sicher gegen den Elektrolyten abdichten und drittens schwierig reproduzierbar meßbare physikalische Eigenschaften aufweisen. Weiterhin sind die verwendeten Metallsubstrate relativ teure Materialien und eine Beschichtung stets ein zusätzlicher und damit kostenintensiver Verfahrensschritt.The said layers, however, bring about an adhesion Substrate with significant problems. For example, if the layer is through mechanical stress damaged, which is relatively quick when applied can happen, the substrate itself comes with the one to be treated Liquid in contact, and is from this, possibly even up to the dissolution, attacked. In the technologies for applying the layers, flame or plasma spraying (WO 85/01965), as well as in direct oxidation (WO 97/11908) porous, possibly cracked layers cannot be removed close or not to avoid, the first not mechanically very secondly, the substrate is not safe against the electrolyte seal and thirdly difficult to reproducibly measurable physical  Have properties. Furthermore, the metal substrates used relatively expensive materials and a coating always an additional and thus cost-intensive process step.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die desinfizierende Wirkung, die Flockung und die Beeinflussung der Kalkabscheidung der elektro­ katalytischen Wirkung des Titanoxids zugeschrieben wird. Die aufgeführten Publikationen unterscheiden sich vom Grundsatz lediglich darin, wie ein Zellaufbau mit einer Titandioxid enthaltende Schicht als Anode mit elektrischem Strom versorgt werden kann.In summary, the disinfectant effect, the Flocculation and influencing the lime scale of the electro catalytic effect of the titanium oxide is attributed. The listed Publications differ from the principle only in how a Cell structure with a layer containing titanium dioxide as an anode electrical power can be supplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Mikroorganismen und/oder Schadstoffen belastete Flüssigkeiten auch in großen Mengen zuverlässig, mit hoher Ausbeute und reproduzierbar zu reinigen, wobei das Behandlungs­ verfahren möglichst aufwandgering, universell anwendbar sowie in weiten Grenzen beeinflußbar und auf die jeweils gegebenen Einsatzbedingungen und -voraussetzungen anpaßbar ist und die Vorrichtung eine hohe Lebensdauer sowie chemisch-physikalische Beständigkeit aufweist.The invention has for its object with microorganisms and / or Liquids contaminated with pollutants also reliably in large quantities high yield and reproducible to clean, the treatment procedure as low as possible, universally applicable and in a wide range Limits can be influenced and to the given operating conditions and - Requirements are customizable and the device has a long service life as well as chemical-physical resistance.

Erfindungsgemäß durchströmt die zu behandelnde Flüssigkeit ein vorzugs­ weise rohrförmiges Gefäß, dessen Gefäßwand und ggf. ein Rohrmittelleiter für eine elektrokatalytische Behandlung der Flüssigkeit mit einem negativen elektrischen Potential und dessen Anode aus mindestens einem strömungs- und drucksicher im Gefäß angeordneten ring- bzw. scheibenförmigen Anodenelement aus kompakter und elektrisch leitfähiger Titanoxidkeramik mit dem entsprechenden anodischen Spannungspotential beaufschlagt sind. Dieser Elektrodenaufbau führt zu inhomogenen Feldern mit hohen Felddichten, die senkrecht zur Fließrichtung der zu behandelnden Flüssigkeit verlaufen, woraus eine effiziente Durchdringung und Oxidation resultiert. Zusätzlich zu der durch die Elektrokatalyse hervorgerufenen Anreicherung von atomaren Sauerstoff in der Flüssigkeit wird diese durch die Anodenanordnung, ggf. im Zusammenwirken mit weiteren Siebelementen, insbesondere Befestigungs-, Halterungs-, und Isolationselemente für die Anode, gefiltert, so daß das Gefäß eine gleichzeitige Oxidations- und Filtrier­ wirkung auf die durchströmende Flüssigkeit ausübt. Die Filtrierung wird zweckmäßig durch eine definierte Porosität des mindestens einen Anodenelementes aus Titanoxidkeramik selbst bewirkt. Die Titanoxidkeramik erfüllt somit eine Doppelfunktion, die überraschend gute Behandlungs­ ergebnisse zeigt:
Zum einen ist das Material gegenüber den eingangs genannten und vielfach in der Literatur beschriebenen und auf Substraten aufzubringenden Titan­ schichten dauerhaft haltbar, unempfindlich gegen abrasive oder korrosive Beschädigung der Anode und dadurch mit hoher Lebenserwartung der Vorrichtung robust und universell anwendbar. Durch geeignete und an sich bekannte Herstellungsverfahren kann eine kompakte unterstöchiometrische Titanoxidkeramik gefertigt werden, die eine ausreichend hohe Leitfähigkeit aufweist, so daß die Keramik selbst als verschleißfeste Elektrode mit ausgezeichneter chemischer und thermischer Beständigkeit verwendet werden kann. Der Einsatz dieses Materials ist daher sowohl in sehr sauren wie auch in sehr basischen Flüssigkeiten möglich, es können beispielsweise salzhaltige oder sonstige chemisch belastete, wie auch abrasiv wirkende Flüssigkeiten (z. B. Schleifemulsionen, Sand- oder sonstige feststoffhaltige Suspensionen), und anderes mehr behandelt werden. Titanoxidkeramik ist außerdem in einer Auswahl genormter Materialeigenschaften, wie beispielsweise Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit, herstellbar, die definierte, konstante und reproduzierbare technisch-physikalische Eigenschaften und damit sehr zuverlässige Anwendungen gestatten. According to the invention, the liquid to be treated flows through a preferably tubular vessel, the vessel wall and possibly a pipe center conductor for an electrocatalytic treatment of the fluid with a negative electrical potential and the anode of at least one annular or disk-shaped anode element arranged in the vessel in a flow and pressure-safe manner compact and electrically conductive titanium oxide ceramic are subjected to the corresponding anodic voltage potential. This electrode structure leads to inhomogeneous fields with high field densities that run perpendicular to the direction of flow of the liquid to be treated, which results in efficient penetration and oxidation. In addition to the accumulation of atomic oxygen in the liquid caused by the electrocatalysis, this is filtered by the anode arrangement, possibly in cooperation with other sieve elements, in particular fastening, mounting and insulation elements for the anode, so that the vessel is simultaneously oxidized - and filtering effect on the flowing fluid. The filtration is expediently effected by a defined porosity of the at least one anode element made of titanium oxide ceramic itself. The titanium oxide ceramic thus fulfills a double function, which shows surprisingly good treatment results:
On the one hand, the material is durable compared to the titanium layers mentioned at the beginning and often described in the literature and to be applied to substrates, insensitive to abrasive or corrosive damage to the anode, and thus robust and universally applicable with a long life expectancy of the device. By means of suitable and known manufacturing processes, a compact, sub-stoichiometric titanium oxide ceramic can be produced, which has a sufficiently high conductivity, so that the ceramic itself can be used as a wear-resistant electrode with excellent chemical and thermal resistance. The use of this material is therefore possible in very acidic as well as in very basic liquids, for example, saline or other chemically contaminated as well as abrasive liquids (e.g. grinding emulsions, sand or other solids-containing suspensions), and others be treated. Titanium oxide ceramics can also be produced in a selection of standardized material properties, such as strength and electrical conductivity, which allow defined, constant and reproducible technical-physical properties and thus very reliable applications.

Zum anderen wird mit der anodischen Titanoxidkeramik neben ihrer elektrokatalytischen Wirkung eine Filtrierung der Flüssigkeit bewirkt, so daß im selben Behandlungsgang gleichzeitig u. a. Ausfällungen und eventuellen Kristallisierungen der durch das Titanoxid hervorgerufenen Elektrokatalyse, wie auch sonstigen Schwebstoffen in der Flüssigkeit, begegnet werden kann.On the other hand, the anodic titanium oxide ceramic is next to yours electrocatalytic effect filtering the liquid, so that in the same course of treatment at the same time u. a. Precipitation and eventual Crystallization of the electrocatalysis caused by the titanium oxide, as well as other suspended matter in the liquid can be countered.

Die sintertechnologische Herstellung der Keramik ermöglicht eine sehr gute Fertigung poröser Ringe bzw. Scheiben, wobei Maschenweiten beliebiger Größe bis hin zur Ultrafiltration realisiert werden können. Durch an sich bekannte keramische Formgebungsverfahren, wie Pressen, Extrudieren, Spritzgießen, (Druck-) Schlickergießen etc. wird aus dem Ausgangspulver eine Vorformung (Grünling) hergestellt, die gegebenenfalls mechanisch bearbeitet werden kann, z. B. Einbringen von Bohrungen. Auf diese Art und Weise können größere Kanäle eingebracht werden. Hieran schließt sich ein Sinterprozeß oberhalb von 1200°C an. Durch das Einbringen von Opfer­ phasen, wie organische Binder, oder organische Phasen, wie Graphitfasern, können definierte Porenkanäle erzeugt werden, was auch durch die Verwendung von Treibmitteln, wie Wasserstoffperoxid, möglich ist. Mit unterschiedlichen Korn- und Partikelgrößen des Ausgangspulvers läßt sich die Mikroporosität einstellen bis hin zu einem gradierten Gefüge in den Anodenelementen selbst, also einer zunehmend feineren Porosität. Die Aufbringung einer nanoskaligen Schicht, beispielsweise durch die bekannte Sol-Gel-Technik, erlaubt auch die Erzeugung nanoskaliger Porenstrukturen.The sintering technology of the ceramics enables a very good one Production of porous rings or disks, mesh sizes of any Size up to ultrafiltration can be realized. By itself known ceramic shaping processes, such as pressing, extruding, Injection molding, (pressure) slip molding etc. is made from the starting powder a preform (green body) is produced, which may be mechanical can be edited, e.g. B. Drilling holes. This way and Larger channels can be introduced in this way. This includes itself Sintering process above 1200 ° C. By making sacrifices phases, such as organic binders, or organic phases, such as graphite fibers, defined pore channels can be created, which is also due to the Use of blowing agents, such as hydrogen peroxide, is possible. With different grain and particle sizes of the starting powder Adjust microporosity up to a graded structure in the Anode elements themselves, i.e. an increasingly fine porosity. The Application of a nanoscale layer, for example by the known one Sol-gel technology also allows the creation of nanoscale pore structures.

Die Anodenelemente aus Titanoxidkeramik können daher mit definiert ausgewählten technischen Parametern (Durchmesser, Stärke, Form, Porosität etc.) im Gefäßrohr kaskadiert werden, so daß sich gezielt auswählbare und auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene technisch physikalische Wirkungen sowohl für die elektrokatalytische als auch filtrierende Behand­ lung der anfallenden Flüssigkeit bestimmen und durch Austausch von Anodenelementen auch verändern lassen. Damit werden das Verfahren und der Einsatz der Vorrichtung für viele Anwendungen möglich und modifizierbar. Da die Keramikelemente hochtemperaturstabil und strahlungsbeständig sind, können sie problemlos sterilisiert und so auch für Reinstanwendungen eingesetzt werden.The anode elements made of titanium oxide ceramic can therefore also be defined selected technical parameters (diameter, thickness, shape, porosity etc.) can be cascaded in the tube so that it can be selected and selected technical-physical tailored to the respective application Effects for both electrocatalytic and filtering treatments Determine the resulting liquid and by exchanging  Also have anode elements changed. So that the procedure and the device can be used for many applications and modifiable. Because the ceramic elements are high temperature stable and are radiation-resistant, they can be sterilized without any problems and so also for Pure applications are used.

Vorteilhaft ist es, das rohrförmige Gefäß mit der Titanoxidkeramik als Filtrieroxidationseinheit in eine prozeßgesteuerte Anwendung, bei der die Flüssigkeit durch eine oder mehrere Pumpen durch das Gefäß bewegt wird, zu integrieren. Die Pumpleistung und damit die Filtrierwirkung sowie die elektrischen Kennwerte der Titanoxid-Katalyse werden dann in Abhängigkeit der gemessenen Durchflußmenge gesteuert. Auch hier kann das Verfahren durch die definierte Auswahl und die technisch-physikalischen Eigenschaften der Titanoxidkeramik gezielt beeinflußt werden. Dabei sind lösbare Verbindungen bei der konstruktiven Anordnung der Titanoxidkeramik­ elemente aus Handhabungs- und Universalitätsgründen zweckmäßig.It is advantageous to use the tubular vessel with the titanium oxide ceramic Filtrieroxidationseinheit in a process-controlled application in which the Liquid is moved through the vessel by one or more pumps integrate. The pump power and thus the filtering effect as well as the electrical parameters of the titanium oxide catalysis are then dependent the measured flow rate controlled. Again, the procedure can through the defined selection and the technical-physical properties the titanium oxide ceramic can be influenced specifically. Are detachable Connections in the structural arrangement of the titanium oxide ceramic elements useful for handling and universal reasons.

Vorteilhaft ist auch eine Anwendung in Kühlwasserkreisläufen, in denen besonders biologische Belastungen auftreten. Die teilweise offen konstruier­ ten Ausführungen und Betriebsweisen bieten für das mikrobiologische Wachstum sehr gute Bedingungen, die je nach Belastung zu großen Problemen bei den Betreibern führen. So verschlechtern sich die Wärmeüber­ gänge an den Plattentauschern, die Rohre werden teilweise zugesetzt und neben den generellen gesundheitlichen Risiken entsteht Bio-Korrosion. Zur Verminderung dieser Probleme werden aus technologischen, wirtschaftlichen und materialspezifischen Aspekten verstärkt Mikrobiozide eingesetzt. Die Mikrobiozide hemmen zeitweise je nach Anwendung ein biologisches Wachstum. Der Einsatz von Mikrobiziden ist entsprechend der Kontinuität relativ teuer und in seiner Wirksamkeit hinsichtlich Resistenten, der Zugabe eventuell anderer notwendiger Konditionierungsmittel sowie geltenden Umweltschutzgesetzgebungen, begrenzt. Durch Nachschaltung der erfin­ dungsgemäßen Filtrieroxidationseinheit nach dem Kondensatspeicher des Kühlers, sowie einer erzwungenen Kühlwasserkondensatzirkulation, mittels Pumpe und Zirkulationsleitung in den Kondensatspeicher, wird die biologische Belastung ohne Zugabe von Mikrobioziden im Kühlwasser stark vermindert. Die Wirksamkeit der Kühlwasserreinigung hängt von dem Durchsatz bzw. dem Verbrauch des Kühlwasserkondensates ab. Damit eine effiziente Reinigung entsprechend der Menge im Kondensatkühlwasserspei­ cher realisiert werden kann, wird die Zu- und Abflußwassermenge aktuell mittels Durchflußmengenzähler ermittelt und der Zirkulationsumlauf sowie die Stromstärke durch die Filtrieroxidationseinheit mittels der Steuereinheit geregelt.It is also advantageous to use it in cooling water circuits in which biological stresses in particular occur. The partially open construction Versions and modes of operation offer for the microbiological Growth very good conditions, which depending on the load too large Cause problems for the operators. So the heat transfer deteriorate gears on the plate exchangers, the pipes are partially clogged and in addition to the general health risks, there is bio-corrosion. For Mitigating these problems will result from technological, economic and material-specific aspects, microbiocides are increasingly used. The Depending on the application, microbicides temporarily inhibit a biological one Growth. The use of microbicides is in accordance with the continuity relatively expensive and effective in terms of resistance, the addition possibly other necessary conditioning agents as well as applicable  Environmental protection legislation, limited. By adding the inventions inventive filter oxidation unit after the condensate storage Cooler, and a forced cooling water condensation circulation, by means of Pump and circulation line in the condensate storage, the biological pollution without the addition of microbicides in the cooling water reduced. The effectiveness of cooling water purification depends on that Throughput or the consumption of the cooling water condensate. So that one efficient cleaning according to the amount in the condensate cooling water tank can be realized, the inflow and outflow water volume is current determined by means of flow meter and the circulation circulation as well the current through the filter oxidation unit by means of the control unit regulated.

Die ständige Zirkulation des Kühlwasserkondensates durch die Filtrier­ oxidationseinheit kann eine generelle Verminderung der biologischen Belastungen ohne Zugabe von Mikrobioziden ermöglichen. Dadurch werden die Betriebskosten verringert, der manuelle Arbeitsaufwand gesenkt und die Betriebssicherheit der Anlagen erhöht. Es können prinzipiell auch mehrere Filtrieroxidationseinheiten parallel betrieben bzw. kaskadiert werden.The constant circulation of the cooling water condensate through the filter oxidation unit can be a general reduction in biological Allow loads without the addition of microbiocides. This will reduced operating costs, reduced manual labor and the Operational reliability of the systems increased. In principle, several can be used Filter oxidation units are operated in parallel or cascaded.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will now be described with reference to one in the drawing Embodiment will be explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 rohrförmiges Gefäß als Filtrieroxidationseinheit mit Ringen aus Titanoxidkeramik als Anode und zur Filtrierung, Fig. 1 as a tubular vessel Filtrieroxidationseinheit with rings of titanium oxide ceramic as an anode and for filtering,

Fig. 2 Filtrieroxidationseinheit als Kreislaufsystem mit Prozeßsteuerung, Fig. 2 Filtrieroxidationseinheit as a circulation system with process control,

Fig. 3 Beispiele für die geometrische Ausbildung der Ringe aus Titanoxidkeramik. Fig. 3 examples of the geometric formation of the rings made of titanium oxide ceramic.

In Fig. 1 ist eine Filtrieroxidationseinheit als Schnittdarstellung abgebildet, die aus einem zylinderrohrförmigen Gefäß 1 mit einer metallischen Gefäßwand 2 besteht und durch welches eine zu behandelnde Flüssigkeit 3 strömt (aus Übersichtsgründen durch Pfeile angedeutet). Die metallische und somit elektrisch leitende Gefäßwand 2 ist elektrisch mit einer Elektrode 4 verbunden. Darüber hinaus ist die Elektrode 4 an einen Rohrmittelleiter 5 elektrisch angeschlossen, der in der Rohrachse des Gefäßes 1 angeordnet ist und mit demselben (kathodischen) elektrischen Spannungspotential wie die Gefäßwand 2 beaufschlagt wird. Der Rohrmittelleiter 5 wird durch vier konzentrische und quer im Gefäß 1 sitzende Titanoxidkeramik-Scheiben 6 getragen, die jeweils durch einen äußeren Isolationsring 7 zur Gefäßwand 2 sowie durch einen inneren Isolationsring 9 elektrisch vom Rohrmittelleiter 5 entkoppelt sind. Die Isolationsringe 7, 9 sind entsprechend dem Rohrinnen­ durchmesser und der Größe der Titanoxidkeramik-Scheiben 6 dimensioniert, so daß sich ein strömungs- und drucksstabiler Aufbau im Gefäß 1 ergibt.In Fig. 1, a filter oxidation unit is shown as a sectional view, which consists of a cylindrical tubular vessel 1 with a metallic vessel wall 2 and through which a liquid 3 to be treated flows (indicated by arrows for reasons of clarity). The metallic and thus electrically conductive vessel wall 2 is electrically connected to an electrode 4 . In addition, the electrode 4 is electrically connected to a tube center conductor 5 , which is arranged in the tube axis of the vessel 1 and is subjected to the same (cathodic) electrical voltage potential as the vessel wall 2 . The tube center conductor 5 is supported by four concentric titanium oxide ceramic disks 6 which are seated transversely in the vessel 1 and are each electrically decoupled from the tube center conductor 5 by an outer insulation ring 7 to the vessel wall 2 and by an inner insulation ring 9 . The insulation rings 7 , 9 are dimensioned according to the inner tube diameter and the size of the titanium oxide ceramic discs 6 , so that there is a flow and pressure-stable structure in the vessel 1 .

Darüber hinaus sind axialsymmetrisch im Gefäß 1 aneinandergereihte Titanoxidkeramik-Ringe 10 angeordnet, die mechanisch mit den Titanoxid­ keramik-Scheiben 6 verbunden sind und durch diese gehalten werden. Zur Positionierung besitzen die Titanoxidkeramik-Ringe 10 jeweils einen elektrisch isolierenden äußeren Abstandsring 11. Eine in einer Isolationshülse 12 durch die Gefäßwand 2 geführte Elektrode 13 ist elektrisch mit den Titanoxidkeramik-Ringen 10 verbunden und beaufschlagt diese gegen die Gefäßwand 2 und den Rohrmittelleiter 5 mit einem anodischen Spannungspotential. Die Titanoxidkeramik-Ringe 10 besitzen (je nach Herstellungsverfahren) typischerweise einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand zwischen 1 × 103 und 1 × 106 Ωcm; es können aber auch Werte unter 100 Ωcm erreicht werden. Der durch die Anode (Titanoxid­ keramik-Ringe 10) fließende Gleichstrom wird entsprechend den Kontaminierungseigenschaften der belasteten Flüssigkeit 3 so eingestellt, daß - im wesentlichen durch die katalytische Wirkung des Titanoxids - nur atomarer Sauerstoff erzeugt wird, der wiederum Hydroxylradikale bildet und über mehrstufige Reaktionen eine Oxidation von organischen Verbindungen hervorruft. Dieser Elektrodenaufbau führt zu inhomogenen Feldern mit hohen Felddichten, die tangential zur Fließrichtung der Flüssigkeit 3 verlaufen, woraus eine effiziente Durchdringung und Oxidation resultiert. Die Titanoxidkeramik-Scheiben 6 und die Titanoxidkeramik-Ringe 10 sind außer­ dem gezielt porös, so daß die Flüssigkeit 3 im Gefäß 1 durch diese hindurch­ strömt. Auf diese Weise wird die Oxidation mit einer gleichzeitigen Filtrierung der Flüssigkeit 3 bewirkt. Gemäß der Anzahl, dem Durchmesser, der Porenstruktur und den Stärken der verwendeten Titanoxidkeramik- Scheiben 6 und Titanoxidkeramik-Ringe 10 sowie in Abhängigkeit der fließenden Stromstärke kann der Flüssigkeitsdurchsatz und der Reinigungs­ grad bestimmt werden.In addition, axially symmetrical lined up in the vessel 1 titanium oxide ceramic rings 10 , which are mechanically connected to the titanium oxide ceramic disks 6 and are held by them. The titanium oxide ceramic rings 10 each have an electrically insulating outer spacer ring 11 for positioning . An electrode 13 guided through the vessel wall 2 in an insulation sleeve 12 is electrically connected to the titanium oxide ceramic rings 10 and applies an anodic voltage potential to the vessel wall 2 and the tube center conductor 5 . The titanium oxide ceramic rings 10 typically have a specific electrical volume resistance between 1 × 10 3 and 1 × 10 6 Ωcm (depending on the manufacturing process); however, values below 100 Ωcm can also be achieved. The direct current flowing through the anode (titanium oxide ceramic rings 10 ) is adjusted in accordance with the contamination properties of the contaminated liquid 3 so that - essentially through the catalytic action of the titanium oxide - only atomic oxygen is generated, which in turn forms hydroxyl radicals and forms a multi-stage reaction Oxidation of organic compounds. This electrode structure leads to inhomogeneous fields with high field densities, which run tangentially to the direction of flow of the liquid 3 , which results in an efficient penetration and oxidation. The titanium oxide ceramic disks 6 and the titanium oxide ceramic rings 10 are also specifically porous, so that the liquid 3 in the vessel 1 flows through them. In this way, the oxidation is effected with a simultaneous filtration of the liquid 3 . According to the number, the diameter, the pore structure and the thicknesses of the titanium oxide ceramic disks 6 and titanium oxide ceramic rings 10 used and depending on the flowing current, the liquid throughput and the degree of cleaning can be determined.

Die Positionierung des Systems erfolgt durch Haltescheiben 8, z. B. aus Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen, die außerdem eine zusätzliche Filtrierwirkung besitzen können. Gleichermaßen könnten auch weitere (in Fig. 1 nicht dargestellte) Filtrier- bzw. Siebelemente im Anodenbereich des Gefäßes 1 angeordnet sein.The positioning of the system is carried out by holding washers 8 , e.g. B. from polyethylene or polytetrafluoroethylene, which may also have an additional filtering effect. Likewise, further filtering or screening elements (not shown in FIG. 1) could also be arranged in the anode region of the vessel 1 .

Die Anode der Filtrieroxidationseinheit zur Bildung atomaren Sauerstoffs in der Flüssigkeit 3 (elektrokatalytische Wirkung) besteht aus hochbeständiger und für sehr viele Einsatzzwecke geeigneter elektrisch leitfähiger Titandioxid­ keramik (unterstöchiometrisches TiO2-x), das hinsichtlich seiner Material­ eigenschaften, wie beispielsweise Festigkeit, Porosität, elektrische Leitfähig­ keit, in einer genormten Auswahl hergestellt und typisiert werden kann. Dadurch ist ein in bezug auf die jeweilige Anwendung gezielt auswählbarer, dauerhaft beständiger und vor allem reproduzierbarer Einsatz der Filtrier­ oxidationseinheit möglich. Es ist deshalb auch vorteilhaft, wenn die Titanoxidkeramik-Ringe 10 in einer lösbaren Verbindung (aus Übersichts­ gründen in Fig. 1 nicht dargestellt) befestigt werden und somit für verfahrens­ bedingte Prozeßänderungen austauschbar sind. Die Reinigung der Filtrierelemente (die porösen Titanoxidkeramik-Scheiben 6 und Titanoxid­ keramik-Ringe 10 sowie die siebartigen Isolationsringe 7 und Halte­ scheiben 8) erfolgt durch Druckerhöhung der Flüssigkeitsbewegung im Gegenstrom. Die Titanoxidkeramik ist hochtemperaturstabil sowie stahlungsbeständig und daher problemlos sterilisierbar.The anode of the filter oxidation unit for the formation of atomic oxygen in the liquid 3 (electrocatalytic effect) consists of highly resistant and for many purposes suitable electrically conductive titanium dioxide ceramic (substoichiometric TiO 2-x ), which has material properties such as strength, porosity, electrical Conductivity, can be manufactured and typed in a standardized selection. This enables the filter oxidation unit to be used in a specifically selectable, permanently stable and, above all, reproducible manner in relation to the respective application. It is therefore also advantageous if the titanium oxide ceramic rings 10 are fastened in a detachable connection (for reasons of overview not shown in FIG. 1) and are therefore interchangeable for process-related process changes. The cleaning of the filter elements (the porous titanium oxide ceramic disks 6 and titanium oxide ceramic rings 10 and the sieve-like insulation rings 7 and retaining disks 8 ) is carried out by increasing the pressure of the liquid movement in countercurrent. The titanium oxide ceramic is stable to high temperatures and resistant to radiation and can therefore be easily sterilized.

In Fig. 2 ist die Filtrieroxidationseinheit (Gefäß 1) in einem Kreislaufsystem mit Prozeßsteuerung dargestellt. Die zu behandelnde Flüssigkeit 3 (vgl. Fig. 1) gelangt über ein Rohr 14 in ein Speichergefäß 15, aus dem es mit einer Pumpe 16 durch das Gefäß 1 gefördert wird. Die gereinigte Flüssigkeit wird über ein Rohr 17 entnommen bzw. über ein Rohr 18 in das Speichergefäß 15 rückgeführt. In den Rohren 14 und 17 sind Durchflußmengenzähler 19, 20 angeordnet, die über elektrische Leitungen 21, 22 mit Eingängen einer Steuereinheit 23 in Verbindung stehen. In Abhängigkeit der Durchfluß­ mengen ist es so möglich, über eine Leitung 24 die Pumpleistung der Pumpe 16 zu steuern sowie über eine an eine steuerbare Stromversorgung 25 angeschlossenen Leitung 26 die elektrischen Kennwerte der elektrokata­ lytischen Oxidation im Gefäß 1 über Elektrodenzuleitungen 27, 28 für die Elektroden 4, 13 (vgl. Fig. 1) zu verändern.In FIG. 2, the Filtrieroxidationseinheit (vessel 1) is shown in a circulation system with process control. The liquid 3 to be treated (cf. FIG. 1) reaches a storage vessel 15 via a pipe 14 , from which it is conveyed through the vessel 1 by a pump 16 . The cleaned liquid is removed via a tube 17 or returned to the storage vessel 15 via a tube 18 . Flow meters 19 , 20 are arranged in the tubes 14 and 17 and are connected to inputs of a control unit 23 via electrical lines 21 , 22 . Depending on the flow rates, it is possible to control the pump power of the pump 16 via a line 24 and via a line 26 connected to a controllable power supply 25 , the electrical characteristics of the electrocatalytic oxidation in the vessel 1 via electrode leads 27 , 28 for the electrodes 4 , 13 (see FIG. 1) to change.

Es ist, insbesondere für große Durchflußmengen, prinzipiell möglich (in der Zeichnung nicht dargestellt), mehrere Filtrieroxidationseinheiten (Gefäß 1) parallel zu betreiben bzw. als Kaskade anzuordnen.In principle, especially for large flow rates, it is possible (not shown in the drawing) to operate several filter oxidation units (vessel 1 ) in parallel or to arrange them as a cascade.

In Fig. 3 sind ausgewählte Beispiele für die geometrische Ausbildung der kaskadierten Titanoxidkeramik-Ringe 10 dargestellt. Fig. 3a zeigt die Ausbildung als einfache Ring- bzw. Scheibenform. In diesem Fall müssen mehrere kaskadierte (nach Darstellung von Fig. 3 übereinander liegende) Titanoxidkeramik-Ringe 10 (vgl. auch Fig. 1 mit nebeneinander gezeigter Aneinanderreihung) durch zusätzliche Elemente, beispielsweise die Fig. 1 gezeigten Abstandsringe 11 positioniert bzw. gehalten werden. Die Fig. 3b-3e zeigen Titanoxidkeramik-Ringe 10 in napfartiger Ausführung mit unter­ schiedlichen Fügestrukturen, wie Nut, Einfräsung, Konus, Phase, Wulst, Sicke etc. und entsprechend paßförmiger Gegenstücke zur Aufnahme anderer Titanoxidkeramik-Ringe 10. Auf Grund dieser Fügestrukturen, die vielfältige Formen annehmen können, greifen die zu kaskadierenden Titanoxidkeramik- Ringe 10 ineinander ein und fixieren bzw. lagestabilisieren sich damit. Es zeigen - ohne daß die Fügestrukturen darauf beschränkt sind - Fig. 3b die Ausbildung einer Ausdrehung 29 und eines Bundes 30, Fig. 3c oben und unten je eine Phase 31, Fig. 3d einen ringförmigen Einstich 32 und eine Ringschneide 33 sowie Fig. 3e Innen- bzw. Außenkegel 34, 35. Die Fig. 3f und 3g zeigen Beispiele für geometrische Formen zur Ausbildung der Anfangs- bzw. Endstücke, welche zur möglichst großflächigen Auflage an die in Fig. 1 dargestellten Titanoxidkeramik-Scheiben 6 angrenzen (mit Ober- bzw. Unterseite der in Fig. 3f bzw. 3g abgebildeten Titanoxidkeramik- Ringe 10) und damit eine Halterung und Positionierung der aneinandergereihten Titanoxidkeramik-Ringe 10 ermöglichen. Derartige Möglichkeiten zur Selbstpositionierung verbessern eine formschlüssige Kontaktierung und verringern damit auch die Gefahr punktförmiger Belastungen. Dies führt zu Druckbelastungen und zur Minderung von allgemein für Keramiken ungünstigen Biegebelastungen. In FIG. 3, selected examples of the geometric design of cascaded titanium oxide ceramic rings 10 are shown. Fig. 3a shows the formation of a simple ring or disc shape. In this case, a number of cascaded titanium oxide ceramic rings 10 (according to the representation of FIG. 3 lying one above the other (cf. also FIG. 1 with a row shown side by side) must be positioned or held by additional elements, for example the spacer rings 11 shown in FIG. 1. Figs. 3b-3e titanium oxide ceramic rings 10 in cup-like design with difference union jointing structures, such as a groove, milled, cone, phase, bead, bead, etc., and accordingly paßförmiger counterparts other for receiving titanium oxide ceramic rings 10. On the basis of these joining structures, which can take a variety of forms, the titanium oxide ceramic rings 10 to be cascaded engage one another and thereby fix or stabilize themselves. In the drawings - without the jointing structures are limited to - FIG. 3b shows the formation of a recess 29 and a collar 30, Fig 3c above and below each one phase 31, Figure 3d has an annular groove 32 and an annular cutting edge 33 as well as Fig 3e... Inner and outer cones 34 , 35 . Figs. 3f and 3g show examples of geometric shapes to form the start or end pieces, which are adjacent to the large-area support as possible to the shown in Fig. 1 titanium oxide ceramic discs 6 (with upper and lower sides in Fig. 3F or 3g shown titanium oxide ceramic rings 10 ) and thus allow the titanium oxide ceramic rings 10 to be held together and positioned. Such possibilities for self-positioning improve a form-fitting contact and thus also reduce the risk of point loads. This leads to pressure loads and the reduction of bending loads which are generally unfavorable for ceramics.

BezugszeichenlisteReference list

11

Gefäß (Filtrieroxidationseinheit)
Vessel (filter oxidation unit)

22nd

Gefäßwand
Vessel wall

33rd

Flüssigkeit
liquid

44th

, ,

1313

Elektrode
electrode

55

Rohrmittelleiter
Pipe center conductor

66

Titanoxidkeramik-Scheiben
Titanium oxide ceramic discs

77

, ,

99

Isolationsringe
Insulation rings

88th

Haltescheiben
Washers

1010th

Titanoxidkeramik-Ringe
Titanium oxide ceramic rings

1111

Abstandsringe
Spacer rings

1212th

Isolationshülse
Insulation sleeve

1414

, ,

1717th

, ,

1818th

Rohr
pipe

1515

Speichergefäß
Storage vessel

1616

Pumpe
pump

1919th

, ,

2020th

Durchflußmengenzähler
Flow meter

2121

, ,

2222

, ,

2424th

, ,

2626

Leitungen
cables

2323

Steuereinheit
Control unit

2525th

Stromversorgung
Power supply

2727

, ,

2828

Elektrodenzuleitungen
Electrode leads

2929

Ausdrehung
Rotation

3030th

Bund
Federation

3131

Phase
phase

3232

Einstich
puncture

3333

Ringschneide
Ring edge

3434

Innenkegel
Inner cone

3535

Außenkegel
Outer cone

Claims (22)

1. Verfahren zur Behandlung von mit Mikroorganismen und Schadstoffen belasteten Flüssigkeiten, bei dem die Flüssigkeit einer elektrokatalytischen Wirkung von oxidischem Titan als Anode in einem Gefäß, dessen Gefäßwand eine elektrische Katode bildet, ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Anode aus kompakter und elektrisch leitfähiger Titanoxidkeramik im Gefäß durch- bzw. umströmt und daß die Flüssigkeit gleichzeitig durch geeignet gewählte Porösität der Titanoxidkeramik und ggf. durch Siebwirkung von Elementen zu deren Halterung, Befestigung und/oder elektrischen Isolation filtriert wird.1. A process for the treatment of liquids contaminated with microorganisms and pollutants, in which the liquid is subjected to an electrocatalytic action of oxidic titanium as an anode in a vessel, the vessel wall of which forms an electrical cathode, characterized in that the liquid is an anode made of compact and Electrically conductive titanium oxide ceramic flows through or around in the vessel and that the liquid is simultaneously filtered through suitably selected porosity of the titanium oxide ceramic and, if appropriate, through the sieving action of elements for holding, fastening and / or electrical insulation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Bereiche unterschiedlicher Größe, Form bzw. Porösität der Titanoxidkeramik durchströmt.2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid Areas of different size, shape or porosity of the titanium oxide ceramic flows through. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zusätzliche Siebelemente im Gefäß durchströmt.3. The method according to claim 1, characterized in that the liquid flows through additional sieve elements in the vessel. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit das Gefäß mit der Titanoxidkeramik als Anode laminar durchströmt.4. The method according to claim 1, characterized in that the liquid flows through the vessel with the titanium oxide ceramic as an anode laminar. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit das Gefäß mit der Titanoxidkeramik als Anode kontinuierlich in einem Kreislauf durchströmt. 5. The method according to claim 1, characterized in that the liquid the vessel with the titanium oxide ceramic as anode continuously in one Flows through the circuit.   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierende und/oder elektrokatalytischen Wirkung in Abhängigkeit der Durchflußmenge der Flüssigkeit durch das Gefäß gesteuert wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the filtering and / or electrocatalytic effect depending on the flow rate the liquid is controlled by the vessel. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mehrere jeweils als selbständige Filtrieroxidationseinheiten wirkende Gefäße mit Anoden aus poröser elektrisch leitfähiger Titanoxidkeramik durchströmt.7. The method according to claim 1, characterized in that the liquid several vessels each acting as independent filter oxidation units with anodes made of porous, electrically conductive titanium oxide ceramic. 8. Vorrichtung zur Behandlung von mit Mikroorganismen und Schadstoffen belasteten Flüssigkeiten, bei der zur elektrokatalytischen Behandlung der Flüssigkeit oxidisches Titan als Anode in einem von der Flüssigkeit durchströmten Gefäß angeordnet ist, dessen metallische Gefäßwandung eine Katode bildet, dadurch gekennzeichnet, daß als Anode mindestens ein strömungs- und drucksicher im Gefäß (1) angeordnetes ring- bzw. scheibenförmiges Anodenelement (10) aus kompakter und elektrisch leitfähiger Titanoxidkeramik verwendet wird und daß Mittel (6, 7, 8, 10) vorgesehen sind, die gleichzeitig zur elektrokatalytischen Wirkung der Titanoxidkeramik eine Filtrierung der das Gefäß (1) durchströmenden Flüssigkeit (3) bewirken.8. Apparatus for the treatment of liquids contaminated with microorganisms and pollutants, in which, for the electrocatalytic treatment of the liquid, oxidic titanium is arranged as an anode in a vessel through which the liquid flows, the metallic wall of the vessel forming a cathode, characterized in that at least one flow as the anode - And pressure-proof in the vessel ( 1 ) arranged annular or disc-shaped anode element ( 10 ) made of compact and electrically conductive titanium oxide ceramic is used and that means ( 6 , 7 , 8 , 10 ) are provided, which simultaneously filter the electrocatalytic effect of the titanium oxide ceramic of the liquid ( 3 ) flowing through the vessel ( 1 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Filtrierung durch das mindestens eine ring- bzw. scheibenförmige Anodenelement (10) aus der kompakten und elektrisch leitfähigen Titanoxidkeramik realisiert werden.9. The device according to claim 8, characterized in that the means for filtration through the at least one ring or disk-shaped anode element ( 10 ) are realized from the compact and electrically conductive titanium oxide ceramic. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Filtrierung der Flüssigkeit (3) durch siebartige Elemente (6, 7, 8) für die Halterung, Befestigung und/oder elektrischen Isolation des mindestens einen Anodenelementes (10) realisiert werden.10. The device according to claim 8, characterized in that the means for filtering the liquid ( 3 ) by sieve-like elements ( 6 , 7 , 8 ) for the mounting, fastening and / or electrical insulation of the at least one anode element ( 10 ) are realized. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere ring- bzw. scheibenförmige Anodenelemente (10) aus kompakter und elektrisch leitfähiger Titanoxidkeramik zur gezielten Bestimmung oder Änderung ihrer elektrokatalytischen und/oder filtrierenden Wirkung kaskadiert und einzeln austauschbar im Gefäß (1) angeordnet sind.11. The device according to claim 8, characterized in that a plurality of annular or disc-shaped anode elements ( 10 ) made of compact and electrically conductive titanium oxide ceramic for the targeted determination or change of their electrocatalytic and / or filtering effect are cascaded and individually exchangeable in the vessel ( 1 ) . 12. Vorrichtung nach Ansprüchen 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente (10) jeweils gleiche Größe und Form aufweisen.12. Device according to claims 8 and 11, characterized in that the anode elements ( 10 ) each have the same size and shape. 13. Vorrichtung nach Ansprüchen 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente (10) jeweils unterschiedliche Größe und Form aufweisen.13. Device according to claims 8 and 11, characterized in that the anode elements ( 10 ) each have a different size and shape. 14. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente (10) jeweils die gleiche für die Siebwirkung ursächliche Porosität aufweisen.14. Device according to claims 9 and 11, characterized in that the anode elements ( 10 ) each have the same porosity which is responsible for the sieving effect. 15. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente (10) jeweils unterschiedliche für die Siebwirkung ursäch­ liche Porosität aufweisen.15. Device according to claims 9 and 11, characterized in that the anode elements ( 10 ) each have different porosity causal for the sieving effect. 16. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente (10) gradierte Porenstrukturen aufweisen.16. The device according to claims 9 and 11, characterized in that the anode elements ( 10 ) have graded pore structures. 17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente (10) an sich bekannte und zur Positionierung und Lagestabiliserung gegenseitig ineinandergreifende Fügestrukturen (29-35), wie Nut, Einfräsung, Konus, Phase, Wulst, Sicke etc., aufweisen.17. The apparatus according to claim 11, characterized in that the anode elements ( 10 ) known to each other and for positioning and position stabilization mutually interlocking joining structures ( 29-35 ), such as groove, milling, cone, phase, bead, bead etc., have. 18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (1), dessen metallische Gefäßwandung (2) die Katode für die elektrokatalytische Wirkung bildet, rohrförmig aufgebaut ist, in dessen Innern das mindestens eine Anodenelement (10) aus kompakter und elektrisch leitfähiger Titanoxidkeramik axialsymmetrisch sowie elektrisch isoliert zur Gefäßwandung (2) angeordnet sind.18. The apparatus according to claim 8, characterized in that the vessel ( 1 ), the metallic vessel wall ( 2 ) forms the cathode for the electrocatalytic effect, is tubular, in the interior of which at least one anode element ( 10 ) made of more compact and electrically conductive Titanium oxide ceramics are arranged axially symmetrically and electrically insulated from the vessel wall ( 2 ). 19. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck einer Kreislaufprozeßführung der Flüssigkeit (3) durch das Gefäß (1), beispielsweise bei Anwendungen in Kühlwasserkreisläufen, zumindest eine Pumpe (16) und ein Speichergefäß (15) vorgesehen sind.19. The apparatus according to claim 8, characterized in that at least one pump ( 16 ) and a storage vessel ( 15 ) are provided for the purpose of circulating the liquid ( 3 ) through the vessel ( 1 ), for example in applications in cooling water circuits. 20. Vorrichtung nach Ansprüchen 8 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck einer Prozeßsteuerung der filtrierenden und/oder elektro­ katalytischen Wirkung mindestens ein Durchflußzähler (19, 20) vorhanden ist, der über eine Steuereinheit (23) mit der Pumpe (16) und/oder mit einer Stromversorgung (25) für die elektrokatalytischen Elektroden (4, 13) des Gefäßes (1) in Verbindung steht.20. Device according to claims 8 and 18, characterized in that for the purpose of process control of the filtering and / or electro-catalytic effect at least one flow meter ( 19 , 20 ) is present, which via a control unit ( 23 ) with the pump ( 16 ) and / or with a power supply ( 25 ) for the electrocatalytic electrodes ( 4 , 13 ) of the vessel ( 1 ). 21. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche axialsymmetrische Katode (5) im Gefäß (1) vorgesehen ist.21. The apparatus according to claim 8, characterized in that an additional axially symmetrical cathode ( 5 ) is provided in the vessel ( 1 ). 22. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gefäße (1) als selbständig wirkende Filtrieroxidationseinheiten parallel bzw. kaskadiert angeordnet sind.22. The apparatus according to claim 8, characterized in that several vessels ( 1 ) are arranged as independently acting filter oxidation units in parallel or cascaded.
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