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Dokumentenidentifikation DE60032991T2 08.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001094037
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung und Ablieferung von ozoniertem Wasser an eine Verbrauchsstelle
Anmelder L'Air Liquide, S.A. a Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude, Paris, FR
Erfinder Kempen, Carinne, 92110 Clichy, FR;
Laroye, Stephane, 91190 Villiers le Bacle, FR
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60032991
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 12.09.2000
EP-Aktenzeichen 004025086
EP-Offenlegungsdatum 25.04.2001
EP date of grant 17.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.11.2007
IPC-Hauptklasse C02F 1/78(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C02F 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt, wobei das ozonhaltige Wasser, wie bekannt, bei einer sehr großen Zahl von industriellen Anwendungen verwendet werden kann: beispielsweise in Verbindung mit der Umwelt (Wasserbehandlung ...), für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit Ozon (Waschen von Nahrungsmitteln mit ozonhaltigem Wasser, wie beispielsweise Meeresfrüchte, aber auch Obst und Gemüse, usw.) oder auch in der Aquakultur und Fischzucht (Zucht, bei der eine Ozonbehandlung der Gesamtheit oder eines Teils des Wassers, das das oder die Zuchtbecken der Benutzerstelle versorgt, durchgeführt wird).

Es sind im Wesentlichen zwei Typen von Verfahren zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser bekannt: ein erster Verfahrenstyp, bei dem die Online-Ozonisierung der gesamten Wassermenge vorgenommen wird, und ein zweiter Verfahrenstyp, bei dem eine Ozonisierung nur eines Teils der Wassermenge in einer Abzweigungsschleife vorgenommen wird.

In beiden Fällen ist anzumerken, dass das Hauptziel dieses Standes der Technik darin besteht, eine ausreichende Kontaktzeit zwischen dem Ozon und dem Wasser herzustellen, um eine zufrieden stellende Desinfektion des Wassers und eine gute Steuerung des Restgehalts an Ozon und Sekundäroxydantien in dem so behandelten Wasser zu erhalten.

Es sind nun folgende Anmerkungen zu diesen beiden bestehenden Verfahrenstypen zu machen:

  • – erster „Online-„Verfahrenstyp: in diesem Fall wird das Ozon in ein Auflösungselement, wie beispielsweise einen statischen Mischer, eingeleitet, der sich online auf dem Kanal des zu behandelnden Wassers der Benutzerstelle befindet. Die erforderliche Kontaktzeit (für die Desinfektion) wird nun entweder in einer Zwischenspeicherkapazität oder ganz einfach in der Kanallänge der Benutzerstelle, wenn diese Länge ausreichend ist, erzielt.

    Die Einstellung der gewünschten Behandlungsmenge (Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser) erfolgt nun notwendigerweise aus der Wassermenge, die die Benutzerstelle stromabwärts entnimmt, wobei die Menge an ozonhaltigem Gas im Allgemeinen übrigens feststeht (da die Herstellung einer variablen Gasmenge sehr kostspielig ist).
  • – zweiter Verfahrenstyp der „Ozonisierung einer abgezweigten Menge": in diesem zweiten Fall wird ein fester Teil der Wassermenge der Benutzerstelle abgezweigt, um ozonisiert zu werden.

    Eine Pumpe entnimmt eine feststehende Menge Wasser, in die das Ozon im Bereich eines Auflösungselements, typischerweise vom Typ Hydro-Injektor (Venturi-Effekt), der in der Abzweigung angeordnet ist, eingespritzt wird. Bei dieser Ausführung könnte auch ein statischer Mischer verwendet werden, aber der Hydro-Injektor ist in weniger kostspieliges Gerät.

    Es ist bekannt, dass ein Hydro-Injektor nur sehr geringe Mengenänderungen akzeptiert (weshalb die abgezweigte Menge feststehend ist): wenn nämlich die Wassermenge, die durch den Hydro-Injektor strömt, wesentlich verändert würde, käme es zu einer Veränderung der angesaugten Menge an ozonisiertem Gas und somit zu einer Veränderung des Gehalts an aufgelöstem Ozon und somit der erhaltenen Behandlungsmenge.

    Wie im vorhergehenden Fall kann die Einstellung der gewünschten Behandlungsmenge (Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser) nur aus der Wassermenge erfolgen, die die Benutzerstelle stromabwärts entnimmt, was zu keinerlei Unabhängigkeit gegenüber den Parametern der stromabwärtigen Benutzerstelle führt.

Diese bestehenden Verfahren sind somit direkt von den Parametern der Endanwendung des ozonhaltigen Wassers abhängig und passen sich somit schwer an Anwendungen an, die starke Veränderungen der Behandlungsmenge (beispielsweise je nach den behandelten Produkten), der Wassermenge oder auch der ununterbrochenen Ein-/Aus-Zyklen in Abhängigkeit von den Pausen und Produktionsunterbrechungen der Endanwendung des ozonhaltigen Wassers erfordern.

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Lösung für die oben erwähnten technischen Probleme zu bieten, wobei ein Verfahren vorgeschlagen wird, das sich an die Anforderungen (Menge, Anteil, ...) der Endbenutzungsanwendung anpasst, wobei es unabhängig von den Parametern dieser Endanwendung eingestellt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt, bei dem:

  • a) eine Pufferkapazität zur Speicher für das ozonhaltige Wasser vorgesehen ist;
  • b) eine stromaufwärtige Schleife zur Ozonisierung vorgesehen ist, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:
  • – die Kapazität in die Schleife integriert ist;
  • – die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung sowie ein Element zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
  • – eine Leitung zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas vorgesehen ist, die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement verbunden ist;
  • – eine Leitung zur Zufuhr von frischem Wasser vorgesehen ist, die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife angeschlossen und mit einem Element zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen ist;
  • – der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität versehen ist;
  • c) eine Leitung zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität vorgesehen ist;
  • d) der Füllstand der Kapazität zwischen einem niedrigen Füllstand Nb und einem hohen Füllstand Nh mit Hilfe des Elements zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife zirkulierenden Wassermenge eingestellt wird, wobei das eine oder das andere Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge und des Elements zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität immer offen ist, während das andere dieser Elemente geschlossen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:

  • – während Phasen des Verbrauchs von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Benutzerstationen ist das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität in Verschlussposition, und das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge ist in Öffnungsposition, um es zu ermöglichen, frisches Wasser in die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife einzulassen, dieses im Bereich des Weiterleitungselements zu ozonisieren und die Kapazität mit dem so ozonisierten Wasser zu versorgen, wobei der Füllstand der Kapazität zwischen dem niedrigen Füllstand Nb und dem hohen Füllstand Nh mit Hilfe des Elements zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife zirkulierenden Wassermenge auf Basis eines der folgenden Signale geregelt wird:
  • i) Messung des Füllstands der Kapazität;
  • j) Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der verbrauchenden Benutzerstation(en);
  • – bei Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs von ozonhaltigem Wasser durch die mindestens eine Benutzerstation wird eine Rezirkulation des Stroms an ozonhaltigem Wasser von der Kapazität zur Kapazität durchgeführt, bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht;
  • – bei Einstellungen oder Pausen im Verbrauch von ozonhaltigem Wasser durch die mindestens eine Benutzerstation werden folgende Maßnahmen getroffen: sobald der Füllstand der Kapazität den hohen Füllstand Nh überschreitet, wird das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Verschlussposition gebracht, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und wird das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität in Öffnungsposition gebracht, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife zu ermöglichen;
  • – bei solchen Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs wird die Leistung des Ozonisierungselements auf das Niveau einer Mindestleistung ungleich Null verringert.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt, umfassend:

  • a) eine Pufferkapazität zur Speicherung für das ozonhaltige Wasser;
  • b) eine stromaufwärtige Schleife zur Ozonisierung, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:
  • – die Kapazität in die Schleife integriert ist;
  • – die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung sowie ein Element zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
  • – eine Leitung zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas vorgesehen ist, die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement verbunden ist;
  • – eine Leitung zur Zufuhr von frischem Wasser vorgesehen ist, die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife angeschlossen und mit einem Element zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen ist;
  • – der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität versehen ist;
  • c) eine Leitung zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität;

    wobei das eine oder das andere der Elemente zur Unterbrechung der Frischwasserzufuhrmenge und Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität immer in Öffnungsposition ist, während das andere der Elemente immer in Verschlussposition ist.

Nach einer der Ausführungsarten der Erfindung ist die Leitung zur Versorgung der Benutzerstation(en) mit einem Pumpversorgungselement und einer Rohrabzweigung versehen, die den ozonhaltigen Wasserstrom von der Kapazität zu dieser Kapazität zurückleiten kann, bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht.

Nach einem der Aspekte der Erfindung umfasst die Anlage eine Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten, die während der Verbrauchsphasen von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Verbraucherstationen in der Lage ist:

  • – das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität in Verschlussposition anzuordnen und das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Öffnungsposition anzuordnen;
  • – eines der folgenden Signale zu erfassen. Eine Messung des Füllstandes der Kapazität oder eine Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser durch die verbrauchenden Benutzerstationen;
  • – aus einem der vorhergehenden Signale den Füllstand der Kapazität zwischen einem niedrigen Füllstand Nb und einem hohen Füllstand Nh zu regeln.

Die Anlage zur Erfassung und Verarbeitung von Daten ist vorzugsweise in der Lage, bei Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der Benutzerstation(en) das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Verschlussposition zu bringen, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität in Öffnungsposition zu bringen, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife zu ermöglichen.

Die Anlage zur Erfassung und Verarbeitung von Daten ist auch vorzugsweise in der Lage, bei solchen Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs die Leistung des Ozonisierungselements auf das Niveau der Mindestleitung ungleich Null zu verringern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die nur darstellenden und keineswegs einschränkenden Charakter hat und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, wobei:

1 (A und B) eine schematische Darstellung on zwei Anlagen zur Herstellung von ozonhaltigem Wasser nach dem Stand der Technik ist (online und mit Abzweigung);

2 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser gemäß der vorliegenden Erfindung ist.

In 1A ist der Fall einer „Online"-Ozonisierung einer von einer Quelle 1 stammenden Wassermenge dargestellt, um eine Endbenutzerstation 5 (beispielsweise ein Fischzuchtbecken) mit ozonhaltigem Wasser zu versorgen.

Es ist das Vorhandensein einer Zuleitung 3 von ozonhaltigem Wasser (das von einem nicht dargestellten Ozonisierungselement kommt) zu sehen, das in ein Auflösungselement 4 (hier einen statischen Mischer) eingeleitet werden soll, der sich online auf dem Kanal 2 des zu behandelnden Wassers der Benutzerstelle befindet. Die erforderliche Kontaktzeit für die Desinfektion wird hier in der Kanallänge erzielt, die zwischen dem statischen Mischer und dem Endwaschbehälter vorhanden ist.

Da die Menge an ozonhaltigem Wasser überdies festgelegt ist, um eine Regulierung der gewünschten Ozonbehandlungsmenge zu ermöglichen (Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser), müssen hier die Änderungen der Wassermenge berücksichtigt werden, die die Benutzerstelle 5 stromabwärts entnimmt, um folglich die Leistung des Ozonisierungselements zu steuern.

Genau derartige Änderungen der Wassermenge führen dazu, dass hier vorzugsweise ein Weiterleitungselement vom Typ statischer Mischer verwendet wird, der solche Änderungen akzeptieren kann.

Es ist nun bekannt (wie bereits oben erklärt), dass eine solche Ausführung nicht für die Bedürfnisse der vorliegenden Erfindung geeignet sind, da dieser Verfahrenstyp nach 1A zu einer Leistungsänderung des Ozonisierungselements führen würde, die im Bedarfsfalle zwischen 0 und 100% betragen könnte, um sich an die herzustellende Wassermenge anzupassen, wobei es notwendig wäre, das Ozonisierungselement überzudimensionieren, um starken und plötzlichen Ozonnachfragen gerecht zu werden, ohne allerdings wirksam den ununterbrochenen Ein-/Aus-Zyklen der Benutzerstelle folgen zu können.

Es wird nun der Fall der 1B betrachtet, der den Fall eines Ozonisierungsverfahrens einer Abzweigung der Hauptwassermenge darstellt: eine Pumpe entnimmt eine feststehende Wassermenge aus der Abzweigungsleitung 6, eine Menge, in die das Ozon im Bereich eines Auflösungselements 7 vom Typ Hydro-Injektor (der beispielsweise durch Venturi-Effekt funktioniert), der in der Abzweigung 6 angeordnet ist, eingeleitet wird.

Es ist bekannt, dass ein Hydro-Injektor nur sehr geringe Mengenänderungen akzeptiert (weshalb die abgezweigte Menge feststehend ist): wenn nämlich die in den Hydro-Injektor eingeleitete Wassermenge wesentlich verändert würde, käme es zu einer Veränderung der angesaugten Menge an ozonhaltigem Gas und somit zu einer Veränderung des Gehalts an gelöstem Ozon, was zu einer Veränderung der erhaltenen Behandlungsmenge führt.

Wie im vorhergehenden Fall erfolgt die Regulierung der gewünschten Behandlungsmenge (Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser) notwendigerweise aus der Wassermenge, die die Benutzerstelle stromabwärts entnimmt, was zu keiner Unabhängigkeit gegenüber den Parametern der Endverbraucherstelle führt.

Wie nun nachfolgend beschrieben, liefert die Ausführungsart der 2, die der vorliegenden Erfindung entspricht, ganz andere Vorteile.

Wie zu sehen sein wird, ermöglicht sie es, sich an alle Bedürfnisse und Änderungen der Bedürfnisse der Benutzerstelle an ozonhaltigem Wasser anzupassen, ohne den Anforderungen einer Herstellungsänderung dieser Benutzerstelle zu unterliegen und durch eine von dieser Stelle unabhängige Regulierung.

In 2 sind die folgenden Elemente zu erkennen:

  • – Vorhandensein einer Pufferkapazität 10 zur Speicherung für das ozonhaltige Wasser;
  • – Vorhandensein einer stromaufwärtigen Ozonisierungsschleife 20, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, bei der:
  • i) wie zu sehen ist, die Kapazität in die Schleife integriert ist;
  • j) die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Gas-/Flüssigkeits-Weiterleitungselement 23 (hier einen statischen Mischer) sowie ein Element 24 zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
  • k) eine Leitung 41 zur Zufuhr von ozonhaltigem Wasser, die an ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement 23 und an ihrem stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement 40 verbunden ist, ermöglicht es, das Weiterleitungselement 23 mit ozonhaltigem Wasser für die Ozonisierung des in der Schleife zirkulierenden Wassers zu versorgen;
  • l) eine Leitung 50 zur Frischwasserzufuhr vorhanden ist, die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife angeschlossen und mit einem Element 51 zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen ist;
  • m) auch zu bemerken ist, dass der Schleifenabschnitt 20, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt der Leitung 50 zur Frischwasserzufuhr befindet, mit einem Element 21 zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität versehen ist;
  • – Vorhandensein einer Leitung 30 zur Versorgung des oder der Endbenutzerpunkte(s) mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität durch eine Pumpe 31;
  • – überdies ist zu sehen, dass die Anlage der 2 hier vorzugsweise im Bereich der Versorgungsleitung 30 mit einem Pumpelement 31 und einer Rohrabzweigung 32 versehen ist, eine Anordnung, die in der Lage ist (über das Öffnungsspiel der Ventile 33/34) den Strom an ozonhaltigem Wasser von der Kapazität zu dieser selben Kapazität zurückzuleiten, bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht (Fall von Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs),
  • – Vorhandensein einer Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten 70, die von der Anlage Daten (Menge, Ozongehalt, Füllstand der Kapazität, ...) empfangen und je nach Fall auf das Ventil 51, auf das Ventil 21, auf das Regelventil 24 oder auch auf die Leistung des Ozonisierungselements 40 rückwirken kann (Pfeile 701, 702).

Die Anlage ist überdies mit Sicherheitselementen (die in der Figur dargestellt sind oder nicht, aber überdies dem Ozonfachmann bekannt sind), wie beispielsweise einem Überlauf 61, der mit einem mit Wasser gefüllten Lyrabogen versehen ist, um die Sicherheitsableitung des ozonhaltigen Wassers aus der Kapazität im Falle eines zu hohen Füllstandes zu ermöglichen, wobei dieser Lyrabogen mit einem Entleerungsventil, das zu einem Ablauf unter Tag 60 sammelt, Mitteln 11 zur Rückführung und Wiederbehandlung oder Speicherung des Gasabbaus der Kapazität, oder auch mit Elementen, wie einem Detektor von Umgebungsozon, einem Element zur Erfassung des Wasserdurchlaufs, das es ermöglicht, die Ozonherstellung im Falle eines Wassermangels einzustellen, Rundumkennleuchte, Buzzer oder einem anderen Alarmsystem im Falle eines festgestellten Mangels oder auch immer noch zur Darstellung mit einem Fernüberwachungssystem versehen ist, das die Nachvollziehbarkeit der Parameter des Systems, den Erwerb von Übersichten, die Ferndiagnose, die Fernpannenhilfe, usw. ermöglicht.

Es ist nun im Lichte der gesamten vorhergehenden Beschreibung besser ersichtlich, dass eine solche erfindungsgemäße Anlage tatsächlich eine große Anpassbarkeit und von der Endverwendung des ozonhaltigen Wassers unabhängige Funktion ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird außer bei Vorfällen oder aus Sicherheitsgründen, die eine längere Einstellung rechtfertigen, bei Normalbetrieb der Benutzerstelle kontinuierlich ozonisiert und immer eine gewisse Wassermenge in der stromaufwärtigen Schleife zirkulieren gelassen, auch während der Phasen der Einstellung oder Pausen in der Herstellung der stromabwärtigen Benutzerstelle.

Das eine oder das andere der Elemente 51 und 21 (Unterbrechung der Menge an Frischwasserzufuhr und Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität) ist immer offen, währen das andere der beiden Elemente geschlossen ist.

Um somit die Merkmale einer solchen Anlage besser aufzuzeigen, wird der Fall angenommen, in dem der Endverbraucherpunkt gerade ozonhaltiges Wasser verbraucht:

  • – er empfängt dieses ozonhaltige Wasser von der Kapazität über die Leitung 30 (hier ohne Rezirkulation 32);
  • – frisches Wasser wird regelmäßig in den Kreislauf durch das Ventil 51 und die Pumpe 22 eingelassen, ozonisiert (23) und auf diese Weise die Kapazität versorgt, wobei sich das Ventil 21 hier in Verschlussposition befindet;
  • – der Füllstand in der Kapazität wird dynamisch zwischen Nb < N < Nh mit Hilfe des Regulierungsventils 24 reguliert;
  • – wenn eine plötzliche Änderung des Verbrauchs zu einem Übergang von N über Nh führen würde, ordnet die Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten 70 nun das Schließen des Ventils 51 zur Frischwasserzufuhr und das Öffnen des Ventils 21 zur Rezirkulation des Inhalts der Kapazität an, wobei darauf gewartet wird, dass sich die Verbrauchsbedingungen ändern und der Füllstand wieder unter Nh sinkt (dann unter Nb, um zum Wiederöffnen des Ventils 51, zum Schließen des Ventils 21, usw. zu führen).

Ebenfalls zum Zwecke der besseren Darstellung der Merkmale einer solchen Anlage wird der Fall angenommen, in dem der Endpunkt in eine Phase der Einstellung oder Pause des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser übergeht:

  • – zuerst setzt das System wie vorher fort (Zufuhr von Frischwasser, Ozonisierung, Versorgung der Kapazität, ...), und der Füllstand wird somit steigen und die Grenze Nh überschreiten;
  • – die Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten 70 ordnet nun das Schließen des Ventils 51 zur Frischwasserzufuhr und das Öffnen des Ventils 21 zur Rezirkulation des Inhalts der Kapazität an, sie setzt überdies vorzugsweise das Ventil 24 in eine zuverlässige feste Öffnungsposition (optimiert);
  • – ebenfalls vorzugsweise richtet die Einheit die stromabwärtige Rezirkulation des aus der Kapazität (30/32/34) stammenden ozonhaltigen Wassers ein;
  • – sie setzt ebenfalls vorzugsweise das Ozonisierungselement während des Betriebs in eine minimale Leistungsstufe ungleich Null.

Eine Anlage, wie sie soeben beschrieben wurde, wurde erfolgreich für die Versorgung mehrere Benutzerstationen mit ozonhaltigem Wasser zum Waschen von Salaten unter den unten zusammengefassten Bedingungen verwendet:

  • – der durchschnittliche Verbrauch jeder Station betrug 3 m3/h ozonhaltigen Wassers;
  • – die angewandte Frischwasserbehandlungsmenge betrug je nach Produkt 10 bis 20 ppm;
  • – der Füllstand der Kapazität wurde auf 75% (seines Gesamtfüllstandes) eingestellt, während die Grenzen Nb und Nh mit 65% bzw. 85% (ebenfalls vom Gesamtfüllstand) gewählt wurden.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt, bei dem:

a) eine Pufferkapazität (10) zur Speicherung für das ozonhaltige Wasser vorgesehen ist,

b) eine stromaufwärtige Schleife (20) zur Ozonisierung vorgesehen ist, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:

– die Kapazität in die Schleife integriert ist;

– die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element (23) zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung sowie ein Element (24) zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;

– eine Leitung (41) zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas vorgesehen ist, die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement verbunden ist;

– eine Leitung (50) zur Zufuhr von frischem Wasser vorgesehen ist, die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife angeschlossen und mit einem Element (51) zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen ist;

– der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element (21) zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität versehen ist;

c) eine Leitung (30) zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität vorgesehen ist;

d) der Füllstand der Kapazität zwischen einem niedrigen Füllstand Nb und einem hohen Füllstand Nh mit Hilfe des Elements zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife zirkulierenden Wassermenge eingestellt wird, wobei das eine oder das andere des Elements zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge und des Elements zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität immer offen ist, während das andere dieser Elemente geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während Phasen des Verbrauchs von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Benutzerstationen das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität in Verschlussposition ist, und dass das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Öffnungsposition ist, um es zu ermöglichen, frisches Wasser in die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife einzulassen, dieses im Bereich des Weiterleitungselements zu ozonisieren und die Kapazität mit dem so ozonisierten Wasser zu versorgen, wobei der Füllstand der Kapazität zwischen dem niedrigen Füllstand Nb und dem hohen Füllstand Nh mit Hilfe des Elements zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife zirkulierenden Wassermenge auf Basis eines der folgenden Signale geregelt wird:

– Messung (N) des Füllstands der Kapazität;

– Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der verbrauchenden Benutzerstation(en).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einstellungen oder Pausen im Verbrauch von ozonhaltigem Wasser durch die mindestens eine Benutzerstation eine Rezirkulation (32/34) des Stroms an ozonhaltigem Wasser von der Kapazität zur Kapazität durchgeführt wird, bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einstellungen oder Pausen im Verbrauch von ozonhaltigem Wasser durch die mindestens eine Benutzerstation folgende Maßnahmen getroffen werden: sobald der Füllstand der Kapazität den hohen Füllstand Nh überschreitet, wird das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Verschlussposition gebracht, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und wird das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität in Öffnungsposition gebracht, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife zu ermöglichen. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei solchen Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs die Leistung des Ozonisierungselements auf das Niveau einer Mindestleistung ungleich Null verringert wird. Anlage zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt, umfassend:

a) eine Pufferkapazität (10) zur Speicherung für das ozonhaltige Wasser,

b) eine stromaufwärtige Schleife (20) zur Ozonisierung, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:

– die Kapazität in die Schleife integriert ist;

– die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element (23) zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung sowie ein Element (24) zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;

– eine Leitung zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas (41) vorgesehen ist, die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement (40) verbunden ist;

– eine Leitung zur Zufuhr von frischem Wasser (50) vorgesehen ist, die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife angeschlossen und mit einem Element (51) zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen ist;

– der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element (21) zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität versehen ist;

c) eine Leitung (30) zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität;

d) eine Einheit (70) zur Erfassung und Bearbeitung von Daten, die von der Anlage Daten empfangen und auf die Elemente zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge und zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität einwirken kann, damit sich das eine oder das andere der Elemente immer in Öffnungsposition befindet, während sich das andere der Elemente nun in Verschlussposition befindet.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, dass die Leitung zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit einem Pumpversorgungselement (31) und einer Rohrabzweigung (32) versehen ist, die den ozonhaltigen Wasserstrom von der Kapazität zu dieser Kapazität zurückleiten kann, bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (70) zur Erfassung und Verarbeitung von Daten während der Verbrauchsphasen von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Verbraucherstationen in der Lage ist:

– das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität in Verschlussposition anzuordnen (703) und das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Öffnungsposition anzuordnen;

– eines der folgenden Signale zu erfassen: eine Messung des Füllstandes der Kapazität oder eine Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser durch die verbrauchende(n) Benutzerstation(en);

– aus einem der vorhergehenden Signale den Füllstand der Kapazität zwischen einem niedrigen Füllstand Nb und einem hohen Füllstand Nh zu regeln.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten in der Lage ist, bei Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der mindestens einen Benutzerstation das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Verschlussposition zu bringen, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität in Öffnungsposition zu bringen, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife zu ermöglichen. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten in der Lage ist, bei solchen Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs die Leistung des Ozonisierungselements auf das Niveau einer Mindestleistung ungleich Null zu verringern (702). Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwärtige (20) Ozonisierungsschleife mit einem stromaufwärtigen Pumpelement (22) versehen ist, und dass dieses stromaufwärtige Pumpelement und das Versorgungspumpelement (31) im Wesentlichen identische Mengenspezifikationen haben.






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