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DE102006043267A1 - Preparing a disinfectant, useful e.g. to disinfect water such as rain water, comprises adding an electrolytic solution to water, and subjecting the diluted water/electrolytic solution to an electric current - Google Patents

Preparing a disinfectant, useful e.g. to disinfect water such as rain water, comprises adding an electrolytic solution to water, and subjecting the diluted water/electrolytic solution to an electric current Download PDF

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DE102006043267A1
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DE
Germany
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water
electrolyte solution
alkali metal
disinfectant
metal chloride
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102006043267A
Other languages
German (de)
Inventor
Volkmar Dr. Schmidt
Christian Fischer
Bernd JÖST
Steven Gross
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACTIDES GmbH
Original Assignee
ACTIDES GmbH
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Publication date
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Priority to US12/223,818 priority patent/US20090008268A1/en
Priority to EP07703453A priority patent/EP1986959B1/en
Priority to CN2007800138787A priority patent/CN101426734B/en
Priority to AT07703453T priority patent/ATE486046T1/en
Priority to DE502007005463T priority patent/DE502007005463D1/en
Priority to PCT/EP2007/001265 priority patent/WO2007093395A2/en
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) vorgeschlagen, indem zumindest einem Teilstrom des zu desinfizierenden Wassers eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natrium- oder Kaliumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor mit einem Kathodenraum mit einer Kathode sowie mit einem von dem Kathodenraum räumlich getrennten Anodenraum mit einer Anode durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten Zustand zu versetzen. Um für eine zuverlässige und reproduzierbare Desinfektionswirkung des elektrochemisch eingesetzten Wassers zu sorgen, welche insbesondere im wesentlichen unabhängig von dem jeweils eingesetzten Wasser ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die spezifische elektrische bzw. ionische Leitfähigkeit des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert von höchstens 350 µS/cm eingestellt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels in Form einer solchen anodischen, elektrochemisch aktivierten Wasser-/Elektrolytlösung, das Desinfektionsmittel selbst sowie dessen Verwendung.A process for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA) is proposed by adding at least one substream of the water to be disinfected an electrolyte solution, in particular a sodium or potassium chloride solution and the acted upon with the electrolyte solution water in an electrolytic reactor with a cathode compartment with a Cathode and with an anode space spatially separated from the cathode space with an anode is applied by applying a DC voltage to the electrodes with an electric current to enable the water / electrolyte solution in a suitable state for disinfection. In order to provide a reliable and reproducible disinfecting effect of the electrochemically used water, which is in particular substantially independent of the particular water used, the invention provides that the specific electrical or ionic conductivity of the electrochemically activated water before adding the electrolyte solution to a value of at most 350 μS / cm is set. The invention further relates to a method for producing a disinfectant in the form of such anodic, electrochemically activated water / electrolyte solution, the disinfectant itself and its use.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desinfektion von Wasser, wie Trink- und Brauchwasser, Regenwasser, Industriewasser und dergleichen, durch elektrochemische Aktivierung (ECA), indem zumindest einem Teilstrom des zu desinfizierenden Wassers eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natrium- und/oder Kaliumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode sowie mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran, getrennten Anodenraum mit einer Anode durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten Zustand zu versetzen. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser, indem dem Wasser eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natrium- und/oder Kaliumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolyse reaktor mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode sowie mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran, getrennten Anodenraum mit einer Anode durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten Zustand zu versetzen.The The invention relates to a method for the disinfection of water, such as Drinking and service water, rainwater, industrial water and the like, by electrochemical activation (ECA) by adding at least a partial flow of the water to be disinfected, an electrolyte solution, in particular a sodium and / or potassium chloride solution, added and the acted upon with the electrolyte solution in water an electrolysis reactor having at least one cathode compartment with a Cathode and with at least one of the cathode compartment spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane, separate Anode space with an anode by applying a DC voltage the electrodes are supplied with an electric current to the water / electrolyte solution in a condition suitable for disinfection. The invention also relates to a method for producing a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water by adding the water an electrolyte solution, in particular a sodium and / or Potassium chloride solution added and the acted upon with the electrolyte solution in water an electrolysis reactor with at least one cathode compartment with a Cathode and with at least one of the cathode compartment spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane, separate Anode space with an anode by applying a DC voltage the electrodes are supplied with an electric current to the water / electrolyte solution in a condition suitable for disinfection.

Das Verfahren der elektrochemischen Aktivierung zur Desinfektion von Wasser ist bekannt. Hierbei wird eine verdünnte Lösung eines Elektrolyts, insbesondere eines Neutralsalzes, wie Natriumchlorid (NaCl) bzw. Kochsalz, Kaliumchlorid (KCl) oder dergleichen, in einem Elektrolysereaktor durch Anlegen einer Spannung an dessen Elektroden in einen metastabilen Zustand überführt, welcher je nach Art des Wassers und den eingestellten Verfahrensparametern über mehrere Stunden andauern kann. Der Elektrolysereaktor weist einen Kathodenraum mit einer oder mehreren Kathoden sowie einen Anodenraum mit einer oder mehreren Anoden auf, wobei der Anodenraum und der Kathodenraum mittels eines elektrisch leitfähigen – insbesondere eines für Ionen leitfähigen – Diaphragmas bzw. mittels einer Membran mit den genannten Eigenschaften räumlich voneinander getrennt sind, um eine Vermischung der in beiden Räumen befindlichen Wasser-/Elektrolytlösung zu verhindern. Während bei der Elektrolyse in der Regel ein im wesentlichen vollständiger Umsatz der eingesetzten Edukte – im Falle des Einsatzes einer Natriumchloridlösung zu Chlorgas (Cl2) und Natronlauge (NaOH), im Falle des Einsatzes einer Kaliumchloridlösung zu Chlorgas und Kalilauge (KOH) – angestrebt wird, wird die eingesetzte Elektrolytlösung, insbesondere die Chloridionen (Cl-), bei der elektrochemischen Aktivierung lediglich zu einem sehr geringen Anteil umgesetzt, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Lösung in vorteilhafter Weise zu verändern und insbesondere das Redoxpotential des mit dem Elektrolyt versetzten Wassers zu erhöhen, wodurch eine desinfizierende Wirkung erhalten wird. Von Vorteil ist insbesondere die gute Gesundheits- und Umweltverträglichkeit der anläßlich der elektrochemischen Aktivierung erzeugten Stoffe in deren jeweiligen Konzentrationen, welche gemäß der deutschen Trinkwasserverordnung (TrinkwV) auch zugelassen sind.The method of electrochemical activation for disinfecting water is known. Here, a dilute solution of an electrolyte, in particular a neutral salt, such as sodium chloride (NaCl) or sodium chloride, potassium chloride (KCl) or the like, transferred in an electrolysis reactor by applying a voltage at the electrodes in a metastable state, which depending on the type of water and the set process parameters can last for several hours. The electrolysis reactor has a cathode space with one or more cathodes and an anode space with one or more anodes, wherein the anode space and the cathode space are spatially separated from one another by means of an electrically conductive diaphragm, in particular a conductive diaphragm are to prevent mixing of the water / electrolyte solution in both rooms. While in electrolysis usually a substantially complete conversion of the reactants used - in the case of the use of a sodium chloride solution to chlorine gas (Cl 2 ) and sodium hydroxide (NaOH), in the case of the use of a potassium chloride solution to chlorine gas and potassium hydroxide (KOH) - , the electrolyte solution used, in particular the chloride ions (Cl - ), in the electrochemical activation only to a very small extent implemented in order to change the physical and chemical properties of the solution in an advantageous manner and in particular the redox potential of the electrolyte added to the water increase, whereby a disinfecting effect is obtained. Of particular advantage is the good health and environmental compatibility of the substances produced at the time of electrochemical activation in their respective concentrations, which are also approved according to the German Drinking Water Ordinance (TrinkwV).

Wie bei der Elektrolyse findet auch bei der elektrochemischen Aktivierung an der Anode (d.h. an der positiv geladenen Elektrode) eine Oxidation statt, während an der Kathode (d.h. an der negativ geladenen Elektrode) eine Reduktion stattfindet. Beim Einsatz einer verdünnten Neutralsalzlösung, wie einer Natrium- oder Kaliumchloridlösung, wird an der Kathode gemäß der nachfolgenden Reaktionsgleichung (1) vornehmlich Wasserstoff erzeugt: 2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH- (1),welcher nach Ausgasen aus der Lösung z.B. aus dem Kathodenraum des Reaktors abgeführt wird.As with electrolysis, oxidation also occurs at the anode (ie at the positively charged electrode) during electrochemical activation, while at the cathode (ie at the negatively charged electrode) there is a reduction. When using a dilute neutral salt solution, such as a sodium or potassium chloride solution, primarily hydrogen is generated at the cathode according to the following reaction equation (1): 2 H 2 O + 2 e - → H 2 + 2 OH - (1) which is discharged after outgassing from the solution, for example, from the cathode compartment of the reactor.

An der Anode werden gemäß den nachfolgenden Reaktionsgleichungen (2) und (3) insbesondere die chemischen Oxidationsmittel Sauerstoff (O2) und Chlor (Cl2) erzeugt, welche bekanntermaßen hinsichtlich einer Desinfektion von Wasser wirksam sind: 6 H2O → O2 + 4 H3O+ + 4 e- (2), 2 Cl- → Cl2 + 2 e- (3). At the anode, in particular the chemical oxidants oxygen (O 2 ) and chlorine (Cl 2 ) are produced according to the following reaction equations (2) and (3), which are known to be effective with respect to a disinfection of water: 6 H 2 O → O 2 + 4 H 3 O + + 4 e - (2) 2 Cl - → Cl 2 + 2 e - (3).

Chlor wiederum dissoziiert in Wasser entsprechend der nachfolgenden Gleichgewichtsreaktion (4) in Hypochloritionen (OCl-) und Chloridionen (Cl-), welche sich wiederum mit einem geeigneten Kation, z.B. Na+ oder K+ aus dem Elektro lyt, oder mit einem Proton bzw. einem H3O+-Ion zu dem entsprechenden (Natrium/Kalium)salz bzw. zu der entsprechenden Säure, d.h. zu hypochloriger Säure (HClO) und Chlorwasserstoff bzw. verdünnter Salzsäure (HCl) zusammenlagern können: Cl2 + 3 H2O ↔ 2 H3O+ + OCl- + Cl- (4). Chlorine in turn dissociates in water according to the following equilibrium reaction (4) in hypochlorite ion (OCl - ) and chloride ion (Cl - ), which in turn with a suitable cation, eg Na + or K + from the Elektro lyt, or with a proton or a H 3 O + ion to the corresponding (sodium / potassium) salt or to the corresponding acid, ie to hypochlorous acid (HClO) and hydrogen chloride or dilute hydrochloric acid (HCl) can assemble: Cl 2 + 3 H 2 O ↔ 2 H 3 O + + OCl - + Cl - (4).

Ferner können aus den vorgenannten, an der Anode gebildeten Stoffen durch Sekundärreaktionen weitere Stoffe erzeugt werden, welche ebenfalls bekanntermaßen im Hinblick auf eine Desinfektion von Wasser wirksam sind. Hierbei handelt es sich insbesondere um Wasserstoffperoxid (H2O2, Reaktionsgleichung (5)), Ozon (O3, Reaktionsgleichung (6)), Chlordioxid (ClO2, Reaktionsgleichung (7)), Chlorate (ClO3 -, Reaktionsgleichung (8)) und verschiedene Radikale (Reaktionsgleichungen (9) und (10)). 4 H2O → H2O2 + 2 H3O+ + 2 e- (5), O2 + 3 H2O → O3 + 2 H3O+ + 2 e- (6), Cl- + 4 OH- → ClO2 + 2 H2O + 5 e- (7), 3 OCl- → ClO3 - + 2 Cl- (8), 5 H2O → HO2 . + 3 H3O+ + 3 e- (9), H2O2 + H2O → HO2 . + H3O+ + e- (10). Further, from the aforementioned materials formed at the anode by secondary reactions, further substances can be produced, which are also known to be effective in terms of disinfection of water. These are in particular hydrogen peroxide (H 2 O 2 , Re reaction equation (5)), ozone (O 3 , reaction equation (6)), chlorine dioxide (ClO 2 , reaction equation (7)), chlorates (ClO 3 - , reaction equation (8)) and various radicals (reaction equations (9) and (10 )). 4 H 2 O → H 2 O 2 + 2 H 3 O + + 2 e - (5) O 2 + 3 H 2 O → O 3 + 2 H 3 O + + 2 e - (6) Cl - + 4 OH - → ClO 2 + 2 H 2 O + 5 e - (7), 3 OCl - → ClO 3 - + 2 Cl - (8), 5H 2 O → HO 2 . + 3 H 3 O + + 3 e - (9), H 2 O 2 + H 2 O → HO 2 . + H 3 O + + e - (10).

Nachteilig bei dem Verfahren der elektrochemischen Aktivierung ist insbesondere die mangelnde Qualitätskontrolle, da die für eine hinreichende Desinfektion des Wassers erforderlichen, meist empirisch ermittelten Verfahrensparameter, wie Menge der zugesetzten Elektrolytlösung, eingestellter Elektrodenspannung bzw. -strom und dergleichen, nicht nur von dem eingesetzten Elektrolysereaktor, wie dessen Reaktionsvolumen, dessen Anoden- und Kathodenfläche, der Verweilzeit des zu desinfizierenden Wassers in dem Reaktor etc., sondern insbesondere auch von der Zusammensetzung des jeweiligen, zu desinfizierenden Wassers, wie insbesondere dessen Inhaltsstoffe und dessen Redoxpotential, abhängen. Dabei können für ein bestimmtes Wasser – zumeist empirisch – ermittelte Verfahrensparameter, welche bei diesem Wasser zu einer zufriedenstellenden Desinfektionswirkung führen, bei einem anderen Wasser zu einer nur sehr mangelhaften Desinfektionswirkung führen.adversely in the method of electrochemical activation is particular the lack of quality control, since the for adequate disinfection of the water required, mostly empirically determined process parameters, such as amount of added Electrolyte solution, set electrode voltage or current and the like, not only of the electrolysis reactor used, such as its reaction volume, its anode and cathode surface, the residence time of the water to be disinfected in the reactor etc., but in particular also of the composition of the respective, to be disinfected Water, in particular its ingredients and its redox potential, depend. there can for a certain water - mostly empirically - determined Process parameters, which in this water to a satisfactory Cause disinfection effect, lead to a very poor disinfecting effect in another water.

Ferner hat sich gezeigt, daß die mittels elektrochemischer Aktivierung gemäß dem Stand der Technik hergestellten Lösungen in der Regel – teils hochgradig – mit unerwünschten Produkten verunreinigt sind, wobei häufig gemäß der obigen Reaktionsgleichung (3) praktisch ausschließlich Chlorgas (Cl2) erzeugt wird, welches einen stechenden Geruch der elektrochemisch aktivierten Lösung verursacht. Überdies lassen sich aufgrund der in Abhängigkeit der vorgenannten Parameter stark schwankenden Zusammensetzung der elektrochemisch aktivierten Lösung keine zuverlässigen Angaben hinsichtlich der Haltbarkeit bzw. Lagerfähigkeit der elektrochemisch aktivierten Lösung treffen, so daß praktisch nur eine Produktion derselben vor Ort in Betracht kommt. In der Praxis hat sich das Verfahren daher – vornehmlich aufgrund seiner schlechten Handhabbarkeit bzw. der nur unzureichend möglichen Garantie einer hinreichenden Desinfektion – am Markt nicht durchsetzen können.Furthermore, it has been shown that the solutions prepared by means of electrochemical activation according to the prior art are usually - sometimes highly contaminated with undesirable products, often according to the above reaction equation (3) almost exclusively chlorine gas (Cl 2 ) is produced, which causes a pungent odor of the electrochemically activated solution. Moreover, owing to the composition of the electrochemically activated solution which fluctuates greatly as a function of the abovementioned parameters, it is not possible to make reliable statements as to the durability or storability of the electrochemically activated solution, so that virtually only a production of the same takes place on site. In practice, therefore, the method has - mainly due to its poor handling and the insufficiently possible guarantee of adequate disinfection - on the market can not prevail.

Die zum Prioritätsdatum der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlichte DE 10 2006 007 931.0 , deren Offenbarung zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird, beschreibt ein gattungsgemäßes Verfahren der elektrochemischen Aktivierung von Wasser. Demgemäß wurde gefunden, daß insbesondere die Einstellung eines pH-Wertes der in dem von dem Kathodenraum räumlich getrennten Anodenraum des Elektrolysereaktors umgesetzten Wasser-/Elektro lytlösung im Bereich von etwa 2,5 bis etwa 3,5, insbesondere im wesentlichen im Bereich um 3, in Verbindung mit einem anodischen Redoxpotential im Bereich von etwa 1240 mV bis etwa 1360 mV (jeweils gegenüber der Normalwasserstoffelektrode (NHE), also vs. NHE), insbesondere im Bereich um 1340 mV vs. NHE, erhebliche Verbesserungen der Produktqualität der elektrochemisch aktivierten Wasser-/Elektrolytlösung in Bezug auf eine gleichbleibend hohe und insbesondere reproduzierbare Desinfektionswirkung sowie eine lange Depotwirkung mit sich bringt, wobei vermutet wird, daß dies unter anderem auf einen verminderten Anteil von Chlorgas gegenüber Hypochloritionen (ClO-) (vgl. obige Gleichung (4)) zurückzuführen ist. Indes wurde in diesem Zusammenhang festgestellt, daß die genannten Verfahrensparameter in vielen Fällen nur sehr schwer und bei einigen eingesetzten Wässern zumindest in Kombination praktisch gar nicht realisierbar sind, so daß eine gegenüber dem Stand der Technik zwar immer noch deutlich verbesserte, aber gleichwohl nicht gänzlich zufriedenstellende Desinfektionswirkung und insbesondere Reproduzierbarkeit gegeben ist.The date not yet published on the priority date of the present patent application DE 10 2006 007 931.0 , whose disclosure is the subject of the present patent application, describes a generic method of electrochemical activation of water. Accordingly, it has been found that, in particular, the adjustment of a pH of the water / electrolytic solution reacted in the anode compartment of the electrolysis reactor spatially separated from the cathode compartment is in the range of about 2.5 to about 3.5, in particular substantially in the range of about 3, in conjunction with an anodic redox potential in the range of about 1240 mV to about 1360 mV (in each case relative to the normal hydrogen electrode (NHE), ie, vs. NHE), in particular in the range of 1340 mV vs.. NHE, significant improvements in the product quality of the electrochemically activated water / electrolytic solution in relation to a consistently high and especially reproducible disinfecting effect and a long depot effect brings about, which is believed to be due inter alia to a reduced proportion of chlorine gas to Hypochloritionen (ClO - ) (see equation (4) above). However, it has been found in this context that the process parameters mentioned in many cases are very difficult and at some used waters at least in combination are virtually impossible, so that, compared to the prior art, although still significantly improved, but nevertheless not entirely satisfactory Disinfecting effect and in particular reproducibility is given.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser bzw. ein Verfahren zur Desinfektion von Wasser mittels eines solchen Desinfektionsmittels der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine im wesentlichen gleichbleibend hohe Desinfektionswirkung des Desinfektionsmittels bzw. des zu desinfizierenden Wassers bei einer hohen Reproduzierbarkeit für praktisch beliebige eingesetzte Wässer mit verschiedenen Wasserinhaltsstoffen sichergestellt ist, welche insbesondere auch der Trinkwasserverordnung genügt. Sie ist ferner auf ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes Desinfektionsmittel sowie auf dessen Verwendung gerichtet.Of the The invention is therefore based on the object, a process for the preparation of a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water or a method for disinfecting water by means of to develop such a disinfectant of the type mentioned in the beginning, that one essentially consistently high disinfecting effect of the disinfectant or the water to be disinfected at a high reproducibility for practical any used water with various water ingredients is ensured which especially the Drinking Water Ordinance is sufficient. She is also on disinfectant produced by such a process and directed to its use.

In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) dadurch gelöst, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert von höchstens 350 μS/cm eingestellt wird. Des weiteren ist zur Lösung dieser Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser erfindungsgemäß vorgesehen, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert von höchstens 350 μS/cm eingestellt wird, wobei das Desinfektionsmittel in Form der derart elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung erhalten wird. Hinsichtlich des Desinfektionsmittels selbst sieht die Erfindung zur Lösung des ihr zugrunde liegenden Problems ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes Desinfektionsmittel vor.In procedural terms, this object is achieved in a generic method for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA) characterized in that the specific electrical conductivity of the electrochemically activated water is adjusted to a value of at most 350 μS / cm before adding the electrolyte solution. Furthermore, to solve this problem in a generic method for Her Provision of a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water according to the invention provided that the specific electrical conductivity of the electrochemically activated water is adjusted to a value of at most 350 μS / cm before adding the electrolyte solution, wherein the disinfectant in the form of such electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution is obtained. With regard to the disinfectant itself, the invention provides for the solution of its underlying problem, a prepared by means of such a method disinfectant.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch die erfindungsgemäße Einstellung einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit des eingesetzten Wassers auf einen Wert von höchstens etwa 350 μS/cm, vorzugsweise auf einen Wert zwischen etwa 0,055 μS/cm und etwa 150 μS/cm und insbesondere auf einen Wert zwischen etwa 0,055 μS/cm und etwa 100 μS/cm, vor dem Zusetzen der Elektrolytlösung (was die Leitfähigkeit des eingesetzten Wassers in aller Regel ohnehin um ein Vielfaches erhöht), eine sehr hohe Reproduzierbarkeit des Verfahrens hinsichtlich der Desinfektions- und Depotwirkung des Desinfektionsmittels in Form der anodischen, elektrochemisch aktivierten Wasser-/Elektrolytlösung sichergestellt wird, und zwar praktisch unabhängig von dem eingesetzten Wasser. Dies ermöglicht nicht nur eine ver hältnismäßig einfache Einstellung der Verfahrensparameter, wie Elektrodenspannung bzw. -strom, Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Elektrolysereaktor, Menge an zudosierter Elektrolytlösung etc., sondern macht auch auf einfache Weise eine Einstellung der als besonders vorteilhaft gefundenen Verfahrensparameter gemäß der oben erwähnten DE 10 2006 007 931.0 Wässer mit praktisch beliebiger Zusammensetzung möglich, wodurch eine höchst zuverlässige potentialkontrollierte anodische Oxidation der Wasser-/Elektrolytlösung im Anodenraum des Elektrolysereaktors gewährleistet wird.Surprisingly, it has been found that the inventive setting of a specific electrical conductivity of the water used to a value of at most about 350 μS / cm, preferably to a value between about 0.055 μS / cm and about 150 μS / cm and in particular to a value between about 0.055 μS / cm and about 100 μS / cm, before adding the electrolyte solution (which in any case increases the conductivity of the water used many times), a very high reproducibility of the method with respect to the disinfectant and depot effect of the disinfectant in the form of Anodic, electrochemically activated water / electrolyte solution is ensured, virtually independent of the water used. This not only allows a ver relatively simple adjustment of the process parameters, such as electrode voltage or current, residence time of the water / electrolyte solution in the electrolysis reactor, amount of metered electrolyte solution, etc., but also makes it easy to adjust the process parameters found to be particularly advantageous according to the above-mentioned DE 10 2006 007 931.0 Waters of virtually any composition possible, whereby a highly reliable potential-controlled anodic oxidation of the water / electrolyte solution is ensured in the anode compartment of the electrolysis reactor.

Darüber hinaus lassen sich in dem elektrochemisch zu aktivierenden Wasser gegebenenfalls enthaltene Ionen, welche bei der elektrochemischen Aktivierung – wenn auch in nur geringen Konzentrationen – in gesundheitlich bedenkliche Stoffe umgewandelt werden, zumindest weitestgehend elimieren. Als Beispiel seien Bromidionen erwähnt, welche – wie auch bei der bei der Trinkwasseraufbereitung häufig durchgeführten Ozonierung – zu Bromat oxidiert werden können, welches in höheren Konzentrationen eine cancerogene Wirkung besitzt. In der Praxis kann das dem Elektrolysereaktor zugeführte Prozeßwasser beispielsweise stromauf der Zudosierung der Elektrolytlösung mittels einer vorzugsweise kontinuierlich arbeitenden Leitfähigkeitsmeßzelle oder -elektrode auf seine spezifische elektrische Leitfähigkeit untersucht werden und – je nach Wasserbeschaffenheit – bedarfsweise oder stetig deionisiert bzw. demineralisiert werden, wie es weiter unten noch näher erläutert ist.Furthermore can be optionally contained in the water to be activated electrochemically Ions, which during electrochemical activation - albeit in only low concentrations - in health concern Substances are converted, at least largely eliminate. When Example may be mentioned bromide ions, which - how also in the case of drinking water treatment frequently carried out ozonation - to bromate can be oxidized, which in higher Concentrations has a carcinogenic effect. In practice For example, the process water supplied to the electrolysis reactor may be upstream the addition of the electrolyte solution by means of a preferably continuously operating conductivity measuring cell or electrode be examined for its specific electrical conductivity and - depending on Water quality - as required or continuously deionized or demineralized as it continues closer still below explained is.

Mit "spezifischer elektrischer Leitfähigkeit" des Wassers bzw. der Wasser-/Elektrolytlösung ist im Sinne der Erfindung im übrigen die spezifische ionische Leitfähigkeit angesprochen, welche auf der Leitfähigkeit des Wassers bzw. der Wasser-/Elektrolytlösung aufgrund der hierin gelösten, bewegungsfähigen Ionen beruht.With "specific electrical Conductivity of the water or the water / electrolyte solution is in the context of the invention in the rest the specific ionic conductivity addressed, which on the conductivity of the water or the Water / electrolyte solution due to the herein solved, motile Ion is based.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Härte des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert zwischen etwa 0 und etwa 12°dH, insbesondere zwischen etwa 0 und etwa 4 dH, vorzugsweise zwischen etwa 0 und etwa 2°dH, z.B. zwischen etwa 1°dH und 2°dH, eingestellt wird. Mit "Härte" ist in diesem Zusammenhang die Konzentration von zweiwertigen Erdalkalimetallionen, also Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Strontium (Sr) und Barium (Ba), wobei die beiden letztgenannten in der Praxis in der Regel keine Rolle spielen. 1°dH entspricht einer Konzentration von Erdalkalimetallionen von 0,179 mMol/l, 2°dH einer Konzentration von 0,358 mMol/l etc. Eine solche Vorgehensweise ist insbesondere bei relativ harten, calcium- und/oder magnesiumhaltigen Wässern zweckmäßig, um die Lebensdauer des Elektrolysereaktors zu erhöhen bzw. dessen Wartungsintervalle zu verlängern. Indes sollte insbesondere bei sehr leitfähigen Wässern, d.h. bei solchen mit einer hohen Gesamtionenkonzentration, dafür Sorge getragen werden, das Wasser nicht lediglich mittels eines Ionentauschers zu enthärten, da der Ionentauscher je ein zweiwertiges Erdalkalimetallion durch zwei einwertige Alkalimetallionen ersetzt und somit die Leitfähigkeit insgesamt weiter erhöht wird. Aus diesem Grund kann es zweckmäßig sein, das Wasser zunächst zu enthärten und sodann die Leitfähigkeit auf einen Wert innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches abzusenken.According to one preferred embodiment be provided that the Hardness of electrochemically activated water before adding the electrolyte solution a value between about 0 and about 12 ° dH, in particular between about 0 and about 4 dH, preferably between about 0 and about 2 ° dH, e.g. between about 1 ° dH and 2 ° dH, is set. With "hardness" is in this context the concentration of divalent alkaline earth metal ions, ie calcium (Ca), magnesium (Mg), strontium (Sr) and barium (Ba), where the usually play no role in the latter in practice. 1 ° dH corresponds a concentration of alkaline earth metal ions of 0.179 mmol / l, 2 ° dH a Concentration of 0.358 mmol / l etc. Such a procedure is in particular for relatively hard, calcium and / or magnesium-containing waters appropriate to to increase the service life of the electrolysis reactor or its maintenance intervals to extend. However, especially with very conductive waters, i. with such a high total ion concentration, be taken care of that Not only to soften water by means of an ion exchanger, since the ion exchanger per a divalent alkaline earth metal ion by two monovalent alkali metal ions replaced and thus the conductivity Total further increased becomes. For this reason, it may be appropriate to first add the water soften and then the conductivity to lower to a value within the range according to the invention.

Darüber hinaus kann es insbesondere bei organisch belasteten oder eutrophierten Wässern von Vorteil sein, daß der gesamte organische Kohlenstoffanteil (TOC, total organic carbon) des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers auf einen TOC-Wert von höchstens etwa 25 ppb (parts per bil lion; Teile pro Milliarde), insbesondere von höchstens etwa 20 ppb, vorzugsweise von höchstens etwa 15 ppb, eingestellt wird. Entsprechendes kann hinsichtlich des chemischen Sauerstoffbedarfs (COD, chemical oxygen demand) gelten, welcher in vorteilhafter Ausgestaltung auf einen COD-Wert von höchstens etwa 7 mg O2/l, insbesondere von höchstens etwa 5 mg O2/l, vorzugsweise von höchstens etwa 4 mg O2/l, eingestellt werden kann.In addition, it may be advantageous in particular for organically polluted or eutrophicated waters, that the total organic carbon content (TOC, total organic carbon) of the electrochemically activated water to a TOC value of at most about 25 ppb (parts per billion Billion), in particular of at most about 20 ppb, preferably at most about 15 ppb. The same can apply with regard to the chemical oxygen demand (COD), which in an advantageous embodiment has a COD value of at most about 7 mg O 2 / l, in particular of at most about 5 mg O 2 / l, preferably of at most about 4 mg O 2 / l, can be adjusted.

Zur Einstellung bzw. Erniedrigung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Härte des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers haben sich z.B. Membranverfahren, wie Umkehrosmose, Mikro-, Nano-, Ultrafiltration oder dergleichen, als geeignet erwiesen, wobei selbstverständlich auch andere zu diesem Zweck bekannte Verfahren zum Einsatz kommen können. Zur Einstellung bzw. Verringerung des gesamten organischen Kohlenstoffanteils (TOC) und/oder des chemischen Sauerstoffbedarfs (COD) des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers kommen z.B. Oxidationsverfahren, insbesondere mittels elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten Bereich (UV-Strahlung), oder auch andere bekannte Verfahren in Betracht.For setting or lowering the speci For example, membrane processes, such as reverse osmosis, micro-, nano-, ultrafiltration or the like, have proven to be suitable for electrical conductivity and / or hardness of the water to be activated, it being understood that it is also possible to use other processes known for this purpose. For setting or reducing the total organic carbon content (TOC) and / or the chemical oxygen demand (COD) of the electrochemically activated water, for example, oxidation processes, in particular by means of electromagnetic radiation in the ultraviolet range (UV radiation), or other known methods into consideration ,

Die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Elektrolytlösung kann bevorzugt auf einen Wert zwischen etwa 1,5·105 μS/cm und etwa 3,5·105 μS/cm, insbesondere zwischen etwa 1,8·105 μS/cm und etwa 2,8·105 μS/cm, vorzugsweise zwischen etwa 2,0·105 μS/cm und etwa 2,5·105 μS/cm, eingestellt werden. Dabei kann die Elektrolytlösung in vorteilhafter Ausführung in Form einer im wesentlichen reinen Alkalimetallchloridlösung, insbesondere in Form einer Natrium- (NaCl) und/oder Kaliumchloridlösung (KCl), eingesetzt werden, welche auch im wesentlichen gesättigt sein kann. Um für eine hohe Reproduzierbarkeit zu sorgen, sollte die Alkalimetallchloridlösung in hoher Reinheit eingesetzt werden, d.h. sie sollte insbesondere im wesentlichen frei sein von anderen Halogenidionen, also solchen aus der Gruppe Bromid (Br-), Fluorid (F-) und Iodid (I-), von Oxohalogenidionen, wie Hypochlorit (ClO-), Chlorat (ClO2 -), Chlorat (ClO3 -), Perchlorat (ClO4 -), Bromat (BrO3 -) etc. Ferner sollte sie im wesentlichen frei von Schwermetallen sein, wie insbesondere solchen aus der Gruppe Antimon (Sb), Arsen (As), Blei (Pb), Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Quecksilber (Hg), Selen (Se), Eisen (Fe) und Mangan (Mn), sowie aus den oben genannten Gründen vorzugsweise im wesentlichen keine härtebildenden Erdalkalimetalle, wie insbesondere Calcium (Ca) und Magnesium (Mg), enthalten.The specific electrical conductivity of the electrolyte solution may preferably be between about 1.5 × 10 5 μS / cm and about 3.5 × 10 5 μS / cm, in particular between about 1.8 × 10 5 μS / cm and about 2, 8 × 10 5 μS / cm, preferably between about 2.0 × 10 5 μS / cm and about 2.5 × 10 5 μS / cm. In this case, the electrolyte solution can be used in an advantageous embodiment in the form of a substantially pure alkali metal chloride solution, in particular in the form of a sodium (NaCl) and / or potassium chloride solution (KCl), which may also be substantially saturated. In order to ensure a high reproducibility, the alkali metal chloride solution should be used in high purity, ie in particular should be substantially free of other halide ions, ie those from the group bromide (Br - ), fluoride (F - ) and iodide (I - ), oxohalide ions such as hypochlorite (ClO - ), chlorate (ClO 2 - ), chlorate (ClO 3 - ), perchlorate (ClO 4 - ), bromate (BrO 3 - ), etc. Furthermore, it should be substantially free of heavy metals , in particular those from the group of antimony (Sb), arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd), chromium (Cr), nickel (Ni), mercury (Hg), selenium (Se), iron (Fe ) and manganese (Mn), as well as for the reasons mentioned above, preferably substantially no hardness-forming alkaline earth metals, in particular calcium (Ca) and magnesium (Mg).

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß als Elektrolytlösung eine Alkalimetallchloridlösung eingesetzt und die Alkalimetallchloridkonzentration der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Elektrolytlösung auf einen Wert zwischen etwa 0,1 g/l und etwa 10 g/l, insbesondere zwischen etwa 0,1 g/l und etwa 5 g/l, vorzugsweise zwischen etwa 0,1 g/l und etwa 3 g/l, (jeweils Gramm pro Liter Alkalimetallchlorid) gesteuert wird. Eine solche Konzentration hat sich für eine optimale Desinfektions- und Depotwirkung der elektrochemisch aktivierten Wasser-/Elektrolyt- bzw. Alkalimetallchloridlösung als geeignet erwiesen und ermöglicht ferner eine Einstellung eines als günstig gefundenen pH-Wertes der elektrochemisch aktivierten – insbesondere anodischen – Wasser-/Elektrolytlösung am Austritt aus dem Elektrolysereaktor im Bereich um 3 sowie ein Redoxpotential im Bereich um 1340 mV vs. NHE.A advantageous embodiment the method according to the invention provides that as electrolyte solution an alkali metal chloride solution used and the alkali metal chloride concentration of the electrolysis reactor added water / electrolyte solution to a value between about 0.1 g / l and about 10 g / l, in particular between about 0.1 g / l and about 5 g / l, preferably between about 0.1 g / l and about 3 g / l (each gram per liter of alkali metal chloride) is controlled. Such a concentration has proven to be optimal Disinfection and depot effect of the electrochemically activated Water / electrolyte or alkali metal chloride solution proved to be suitable and allows furthermore, a setting of a pH found to be favorable the electrochemically activated - in particular anodic - water / electrolytic solution on Exit from the electrolysis reactor in the range of 3 and a redox potential in the range around 1340 mV vs. NHE.

Die Steuerung der Alkalimetallchloridkonzentration der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung geschieht dabei vorzugsweise durch Steuerung der dem elektrochemisch zu aktivierenden Nasser zugesetzten Menge an Alkalimetallchloridlösung, insbesondere mittels einer Dosierpumpe. Um für eine homogene Konzentrationsverteilung zu sorgen, wird das elektrochemisch zu aktivierende Wasser zweckmäßig nach Zudosieren der Elektrolytlösung innig durchmischt.The Control of alkali metal chloride concentration of the electrolysis reactor added water / alkali metal chloride solution is preferably carried out by controlling the wet to be electrochemically activated added amount of alkali metal chloride solution, in particular by means a metering pump. Order for To provide a homogeneous concentration distribution, the electrochemically activating water appropriately after Dosing the electrolyte solution intimately mixed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Steuerung der Alkalimetallchloridkonzentration der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung in Abhängigkeit der hiermit korrespondierenden spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung durchgeführt wird, wobei die Abhängigkeit der Alkalimetallchloridkonzentration von der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung für das jeweils eingesetzte, elektrochemisch zu aktivierende Wasser vorab ermittelt wird. Nachdem diese Abhängigkeit in Form einer Kalibrierkurve ermittelt worden ist, muß folglich nur die für die Alkalimetallchloridkonzentration der Wasser-/Alkalimetallchloridlösung repräsentative Leitfähigkeit gemessen und anhand der Kalibrierkurve in die ALkalimetallchloridkonzentration umgerechnet werden. In Kenntnis der Konzentration der zur Verfügung stehenden Alkalimetallchloridlösung kann somit die jeweils erforderliche Menge zudosiert werden, um die gewünschte Konzentration zu erhalten, was zweckmäßig mittels einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit erfolgt, welche einerseits mit einer Leitfähigkeitsmeßzelle oder -elektrode und andererseits mit einem entsprechenden Dosierorgan in Verbindung steht.According to one preferred embodiment be provided that the Control of alkali metal chloride concentration of the electrolysis reactor added water / alkali metal chloride solution depending on the corresponding thereto specific electrical conductivity the water / alkali metal chloride solution added to the electrolysis reactor is carried out, where the dependence the alkali metal chloride concentration of the specific electrical conductivity the electrolysis reactor added water / alkali metal chloride solution for each previously used, to be activated electrochemically activated water becomes. After this dependence has been determined in the form of a calibration curve, therefore only for the alkali metal chloride concentration of the water / alkali metal chloride solution representative conductivity measured and based on the calibration curve in the ALkalimetallchloridkonzentration be converted. Knowing the concentration of available Alkali metal chloride solution Thus, the respectively required amount can be added to the desired concentration to receive what purposefully by means of a electronic data processing unit takes place, which on the one hand with a conductivity cell or electrode and on the other hand with a corresponding dosing communicates.

Dabei hat es sich insbesondere als zweckmäßig erwiesen, wenn die Abhängigkeit der Alkalimetallchloridkonzentration von der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung gemäß einer Kalibriergeraden der Form κges = κW + dκ/d[MeCl]·[MeCl]ermittelt wird, wobei κges die spezifische elektrische Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung, κW die spezifische Leitfähigkeit des jeweils eingesetzten, zu desinfizierenden Wassers (unmittelbar vor dem Zusetzen der Elektrolytlösung, d.h. erfindungsgemäß höchstens 350 μS/cm), [Nahe] die Alkalimetallchloridkonzentration der eingesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung und dκ/d[NaMe] die wasserspezifische Steigung der Kalibriergeraden ist, d.h. die Konstante dκ/d[MeCl] hängt von den Inhaltsstoffen des eingesetzten Wassers ab, dessen spezifische elektrische Leitfähigkeit zum Zeitpunkt der Zudosierung der Alkalimetallchloridlösung, wie bereits erwähnt, bereits auf den erfindungsgemäßen Wert von höchstens etwa 350 μS/cm eingestellt worden ist. Zur Durchführung einer solchen Kalibrierung kann beispielsweise für eine bestimmte bekannte Konzentration der auf Vorrat gehaltenen, dem Wasser zuzudosierenden Alkalimetallchloridlösung bei einer bekannten – z.B. gemessenen – Leitfähigkeit κW des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers die Gesamtleitfähigkeit κges der Wasser-/Alkalimetallchloridlösung bei verschiedenen Mengen an zugesetzter Alkalimetallchloridlösung gemessen werden. Trägt man diese gemessenen Werte der Gesamtleitfähigkeit κges der Wasser-/Alkalimetallchloridlösung auf der Ordinate gegenüber der Alkalimetallchloridkonzentration [MeCl] der Wasser-/Alkalimetallchloridlösung auf der Abszisse auf, so erhält man die Kalibriergerade, bei welcher der Faktor dκ/d[MeCl] die Geradensteigung und der Wert κW den Ordinatenschnittpunkt dieser Gerade repräsentiert. Wie bereits erwähnt, kann [MeCl] vorzugsweise z.B. [NaCl] und/oder [KCl] sein.It has proven to be particularly useful if the dependence of the alkali metal chloride concentration of the specific electrical conductivity of the electrolysis reactor added water / alkali metal chloride solution according to a calibration line of the form κ ges = κ W + dk / d [MeCl] · [MeCl] where κ ges is the specific electrical conductivity of the water / alkali metal chloride solution added to the electrolysis reactor, κ W is the specific conductivity of the water to be disinfected (immediately before adding the electrolyte solution, ie at most 350 μS / cm according to the invention), [Close ] the alkali metal chloride concentration of the water / alkali metal chloride used solution and dκ / d [NaMe] is the water-specific slope of the calibration line, ie the constant dκ / d [MeCl] depends on the contents of the water used, its specific electrical conductivity at the time of addition of the alkali metal chloride solution, as already mentioned, already on the value according to the invention of at most about 350 μS / cm has been set. To carry out such a calibration, the total conductivity κ ges of the water / alkali metal chloride solution at different amounts of added, for example, for a certain known concentration of held in stock, the water to be added alkali metal chloride solution at a known - eg measured - conductivity κ W of the electrochemically activated water Alkalimetallchloridlösung be measured. If one plots these measured values of the total conductivity κ ges of the water / alkali metal chloride solution on the ordinate against the alkali metal chloride concentration [MeCl] of the water / alkali metal chloride solution on the abscissa, one obtains the calibration line in which the factor dκ / d [MeCl] the Line slope and the value κ W represents the ordinate intersection of this line. As already mentioned, [MeCl] may preferably be, for example, [NaCl] and / or [KCl].

Wie bereits angedeutet, kann es nicht nur im Hinblick auf die Herstellung des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels selbst, sondern auch im Falle einer Desinfektion von Wasser von Vorteil sein, ausschließlich die in dem Anodenraum erzeugte, elektrochemisch aktivierte – und folglich teilweise oxidierte – Wasser-/Elektrolytlösung zur Desinfektion des Wassers zu verwenden und die zur Desinfektion weniger geeignete, in dem Kathodenraum erzeugte elektrochemisch aktivierte – und folglich teilweise reduzierte – Lösung zu verwerfen.As As already indicated, it can not be just in terms of manufacturing the disinfectant of the invention itself, but also in the case of disinfecting water from Be an advantage, exclusively the electrochemically activated in the anode compartment, and consequently partially oxidized - water / electrolyte solution for Disinfecting the water and less suitable for disinfection, in the cathode compartment generated electrochemically activated - and consequently partially reduced - solution too discard.

Ferner kann es bei der Desinfektion von Wasser insbesondere günstig sein, wenn aus dem zu desinfizierenden Wasser ein Teilstrom abgezweigt, der Teilstrom elektrochemisch aktiviert und zumindest (oder ausschließlich) der in dem Anodenraum elektrochemisch aktivierte Teilstrom dem zu desinfizierenden Wasser als Desinfektionsmittel zugesetzt wird, wobei dieses Desinfektionsmittel je nach Anwendungsfall vorzugsweise in einer Verdünnung von bis zu etwa 1:500, insbesondere von bis zu etwa 1:400, z.B. in einer Verdünnung von etwa 1:200 bis etwa 1:500, dem zu desinfizierenden Wasser wieder zugesetzt wird. Selbstverständlich können für Akutbehandlungen auch demgegenüber höhere Verdünnungen, z.B. zwischen etwa 1:100 und etwa 1:200, eingesetzt werden. Ferner kann das Desinfektionsmittel in Form der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung für eine Vielzahl an Anwendungsgebieten auch in reiner Form eingesetzt werden.Further it may be particularly beneficial in the disinfection of water, if a partial flow diverted from the water to be disinfected, the Partial flow electrochemically activated and at least (or exclusively) the in the anode compartment electrochemically activated partial flow to be disinfected Water is added as a disinfectant, this disinfectant depending on the application, preferably in a dilution of up to at about 1: 500, especially up to about 1: 400, e.g. in a dilution from about 1: 200 to about 1: 500, added again to the water to be disinfected becomes. Of course can for acute care also in contrast higher dilutions e.g. between about 1: 100 and about 1: 200. Further the disinfectant can be in the form of the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution for one Variety of applications are also used in pure form.

Schließlich ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Durchführung geeignet, wobei ein Teilstrom des zu desinfizierenden Was sers bzw. das zur Herstellung des Desinfektionsmittels in Form der in erfindungsgemäßer Weise elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung (semi)kontinuierlich durch den Elektrolysereaktor hindurch geleitet wird.Finally is the inventive method especially suitable for continuous or semi-continuous implementation, ein Teilstrom des Was to be disinfected What sers or the to Production of the disinfectant in the form of the invention electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution (semi) continuous passed through the electrolysis reactor.

Die Erfindung betrifft ferner ein Desinfektionsmittel in Form einer auf die erfindungsgemäße Weise hergestellten, elektrochemisch aktivierten, teilweise oxidierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung. Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lösung kann als Desinfektionsmittel z.B. überall dort zum Einsatz gelangen, wo eine einwandfreie Desinfektion von Wasser, insbesondere auch unter Einhaltung der Trinkwasserverordnung, erforderlich ist, wie zur Desinfektion der kommunalen Wasserversorgung oder der Wasserversorgung von Krankenhäusern, Schulen, Pflegeheimen, Gewerbebetrieben, Hotels oder anderen gastronomischen Betrieben und Sportvereinen (z.B. zur Zudosierung in das Wasser der sanitären Anlagen), Bahnhöfen, Flughäfen, Großküchen, zur Desinfektion von Schwimmbadwasser oder Regenwasser (z.B. zur Beigabe bei der Regenwasseraufbereitung) bzw. zum Zusatz in Wasservorratstanks beliebiger Art, für Entsalzungsanlagen, wie Meerwasserentsalzungsanlagen auf Schiffen oder auf dem Binnenland, zur Verhinderung der Verschleppung von Keimen im Wasser von Textilwaschmaschinen, zur schnellen Entfärbung von Färbereiabwässern, für praktisch beliebige Industrie(ab)wässer, wie zur Beimischung in Kühlwasser (beispielsweise für Dreh-, Fräs-, Bohr-, Schneide- oder andere Werkzeugmaschinen), für Klimaanlagen und Luftbefeuchtungssysteme, für Osmoseanlagen, als Zusatz zu dem Wasser zum Anmachen von Beton und Zement, als Zusatz zu dem Wasser bei der Herstellung elektronischer Bauelemente und Schaltungen, als Zugabe in das Wasser von Schnittblumen, zur Zudosierung in das Tränke- und Abwasser von Tierhaltungsbetrieben und Schlachthöfen bzw. zur Desinfektion von in diesem Zusammenhang eingesetzten Vorrichtungen, wie Brutmaschinen, Melkmaschinen und dergleichen, etc. In allen Fällen wird zur akuten Desinfektion oder während des normalen Betriebs eine zuverlässige Desinfektion erreicht und wird die unerwünschte Bildung von Algen und/oder Schlämmen verhindert. Das Desinfektionsmittel kann entweder in im wesentlichen reiner Form oder – insbesondere bei der Wasseraufbereitung – in Form einer Verdünnung von bis zu etwa 1:500, vorzugsweise bis zu etwa 1:400, Anteilen eines Verdünnungsmittels, wie Wasser, eingesetzt werden, wobei sich im Falle der Wasseraufbereitung z.B. eine Verdünnung im Bereich von etwa 1:400 in vielen Fällen als zweckmäßig erwiesen hat.The The invention further relates to a disinfectant in the form of a in the manner according to the invention produced, electrochemically activated, partially oxidized, anodic water / electrolyte solution. The according to the inventive method prepared solution can be used as a disinfectant e.g. be used everywhere, where a perfect disinfection of water, especially in compliance with the Drinking Water Ordinance, is required, such as for disinfecting the municipal water supply or the water supply of hospitals, Schools, nursing homes, businesses, hotels or other gastronomic Companies and sports clubs (for example for dosing in the water the sanitary Facilities), railway stations, airports, canteen kitchens, to Disinfection of swimming pool water or rainwater (for example, for addition in rainwater treatment) or for addition to water storage tanks of any kind, for desalination plants, seawater desalination plants on ships or inland, to prevent the spread of germs in the water of textile washing machines, for quick discoloration of dyeing effluents, for convenient any industry (ab) water, as for admixture in cooling water (for example Turning, Milling, Drilling, cutting or other machine tools), for air conditioning and humidification systems, for Osmosis plants, as an addition to the water for mixing concrete and Cement, as an additive to the water in the production of electronic Building elements and circuits, as an addition to the water of cut flowers, for dosing into the drinking water and waste water from livestock farms and slaughterhouses or for the disinfection of devices used in this context, like incubators, milking machines and the like, etc. In all make becomes an acute disinfection or during normal operation a reliable one Disinfection reaches and eliminates the unwanted formation of algae and / or whitewash prevented. The disinfectant can either in substantially pure form or - in particular at the water treatment - in Form of a dilution from up to about 1: 500, preferably up to about 1: 400, levels a diluent, such as water, whereby in the case of water treatment e.g. a dilution in the range of about 1: 400 in many cases proved to be expedient Has.

Das Desinfektionsmittel in Form der erfindungsgemäß elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung kann darüber hinaus – ebenfalls z.B. in reiner Form oder insbesondere in Form einer jeweils geeigneten Verdünnung – zur Desinfektion von Lebensmitteln, wie Getreide oder Mehl, Gewürze, Obst, Gemüse, Speiseeis und als Kühlmittel dienendes Eis, z.B. bei der Lagerung von Fleisch, Fischen und Meeresfrüchten anläßlich Transport und Verkauf, Tierprodukten und dergleichen, verwendet werden, wobei eine einwandfreie Abtötung von Keimen, wie Fäulnisbakterien etc., und somit bei einer sehr guten Gesundheitsverträglichkeit eine längere Lagerbeständigkeit erzielt wird.The Disinfectants in the form of electrochemically activated according to the invention, anodic water / electrolyte solution can over it out - too e.g. in pure form or in particular in the form of a respectively suitable Dilution - for disinfection of foods such as cereals or flour, spices, fruits, vegetables, ice cream and as a coolant serving ice, e.g. in the storage of meat, fish and seafood during transport and sales, animal products and the like, wherein a perfect kill of germs, such as putrefactive bacteria etc., and thus with a very good health compatibility one longer Shelf Life is achieved.

Des weiteren ist eine Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Desinfektionsmittels zur Desinfektion von Saatgut geeignet, wobei es z.B. als Silage- und Konservierungsmittel bei der Einlagerung von Saatgut und Getreide in Silos eingesetzt werden kann.Of Another is a use of a disinfectant according to the invention for Disinfecting seeds, e.g. as silage and Preservative in the storage of seeds and cereals can be used in silos.

Ein weiteres bevorzugtes Einsatzgebiet eines solchen Desinfektionsmittels besteht in der Desinfektion von Verpac kungsbehältern und Verpackungen, insbesondere für hygienische Produkte, wie Lebensmittel, Pharmazeutika, sterile Gegenstände (wie Spritzen, Operationsbesteck etc.) und dergleichen.One Another preferred application of such a disinfectant consists in the disinfection of packaging containers and packaging, in particular for hygienic Products, such as food, pharmaceuticals, sterile items (such as syringes, Surgical instruments, etc.) and the like.

Überdies kann eine Verwendung eines solchen Desinfektionsmittels für Reaktionsmedien zur Durchführung von Lösungsmittel- und Emulsionspolymerisationen günstig sein, wobei der Einsatz von hierfür erforderlichen Emulgatoren verringert wird und die Polymerisationsrate überraschenderweise gesteigert werden kann, wie es sich bei einem Experiment anläßlich der Herstellung von Divinylstyrolkautschuk gezeigt hat.moreover may be a use of such a disinfectant for reaction media to carry out of solvent and emulsion polymerizations favorable be, with the use of emulsifiers required for this purpose is reduced and the polymerization rate surprisingly increased can be, as it is in an experiment on the occasion of Production of Divinylstyrolkautschuk has shown.

Ferner besteht ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet eines solchen Desinfektionsmittels als Additiv für insbesondere wasserlösliche Farben, Lacke und Pigmente, welchen eine biocide Wirkung verliehen werden kann, sowie als Additiv für Kühl- und Schmiermittel, z.B. für industrielle Kühlkreisläufe oder für technische Schmiermittel auf der Basis von Wasser, Öl oder Fett.Further There is another preferred field of application of such Disinfectant as an additive for in particular water-soluble paints, varnishes and pigments which can be given a biocidal effect, as well as an additive for Cold and Lubricant, e.g. For industrial cooling circuits or for technical Lubricant based on water, oil or grease.

Schließlich kann ein solches Desinfektionsmittel auch als Additiv für Treib- und Kraftstoffe, wie Heizöl, Benzin, Kerosin und dergleichen, verwendet werden.Finally, can such a disinfectant also as an additive for propellant and fuels, such as fuel oil, Gasoline, kerosene and the like.

In allen Fällen kann das Desinfektionsmittel in Form der in erfindungsgemäßer Weise elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung bei geeigneter Lagerung (aufgrund des metastabilen Charakters der teilweise oxidierten, elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung insbesondere im wesentlichen unter Sauerstoffabschluß und vorzugsweise auch unter Lichtausschluß) problemlos bis zu etwa sechs Monaten auf Vorrat gehalten werden.In all cases can the disinfectant in the form of in accordance with the invention electrochemically activated anodic water / electrolyte solution suitable storage (due to the metastable nature of the partial oxidized, electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution in particular essentially under oxygen termination and preferably also under The absence of light) be easily kept in stock for up to about six months.

Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Aufbereitung bzw. Desinfektion von Trinkwasser unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei sei darauf hingewiesen, daß die Herstellung der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung in reiner oder andersartig verdünnter Form in einem identischen Elektrolysereaktor geschehen kann. In den Zeichnungen zeigen:below is the inventive method based on an embodiment a process for the treatment or disinfection of drinking water explained in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the Preparation of electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution in pure or otherwise diluted Form can happen in an identical electrolysis reactor. In show the drawings:

1 ein schematisches Fließbild eines Verfahrens zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA); und 1 a schematic flow diagram of a method for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA); and

2 eine geschnitten dargestellte Detailansicht des Elektrolysereaktors gemäß 1. 2 a detailed view shown in section of the electrolysis reactor according to 1 ,

In 1 ist ein schematisches Verfahrensschema einer Vorrichtung zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt eine Hauptwasserleitung 1, in welcher das zu desinfizierende Wasser gefördert wird. Die Hauptwasserleitung 1 kann beispielsweise von einer Zulaufleitung der Wasserversorgung eines Krankenhauses, eines Gewerbebetriebs, eines Hotels oder eines anderen gastronomischen Betriebs, von der Umwälzleitung eines Swimmingpools oder dergleichen gebildet sein. An die Hauptwasserleitung 1 ist eine Abzweigleitung 2 angeschlossen, welche mit einem Ventil 3, insbesondere in Form eines Steuerventils, ausgestattet ist und darüber hinaus ein Filter (nicht dargestellt), insbesondere in Form eines Feinfilters mit einer Lochweite von beispielsweise etwa 80 μm bis 100 μm, aufweisen kann.In 1 is a schematic process diagram of an apparatus for continuous or semi-continuous implementation of a method for the disinfection of water by electrochemical activation (ECA) according to the invention. The device comprises a main water line 1 in which the water to be disinfected is conveyed. The main water pipe 1 For example, it can be formed by a supply line of the water supply of a hospital, a business enterprise, a hotel or another gastronomic enterprise, by the circulation line of a swimming pool or the like. To the main water pipe 1 is a branch line 2 connected, which with a valve 3 , in particular in the form of a control valve, and moreover a filter (not shown), in particular in the form of a fine filter having a hole width of for example about 80 .mu.m to 100 .mu.m, may have.

Die Abzweigleitung 3 mündet stromab des Ventils 3 in einen Enthärter 4, welcher z.B. mit einem geeigneten Ionenaustauscherharz bestückt ist und die in dem Wasser enthaltenen zweiwertigen Härtebildner Calcium- und Magnesiumionen durch einwertige Ionen, wie beispielsweise Natrium, ersetzt. Um die Lebensdauer des weiter unten näher beschriebenen Elektrolysereaktors zu erhöhen bzw. um dessen Wartungsintervalle zu verlängern, hält der Enthärter die Härte des Wassers z.B. auf einem Wert von höchstens 4°dH (entsprechend einer Konzentration an Erdalkalimetallionen von 0,716 mMol/l), vorzugsweise von höchstens 2°dH (entsprechend einer Konzentration an Erdalkalimetallionen von 0,358 mMol/l) hält. Der Ablauf 5 des Enthärters 4 mündet in eine Einrichtung 6 zur Verminderung der spezifischen elektrischen – bzw. ionischen – Leitfähigkeit des Wassers, welche insbesondere von einer Membrananlage, wie einer Umkehrosmoseanlage oder von einer Mikro-, Nano- oder Ultrafiltrationsanlage gebildet sein kann und die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Wassers auf einem Wert von höchstens 350 μS/cm, insbesondere von höchstens 150 μS/cm, vorzugsweise von höchstens 100 μS/cm, hält. Im Ablauf 7 der Membrananlage 6 ist eine Leitfähigkeitsmeßeinrichtung 8, wie eine Leitfähigkeitsmeßzelle, -elektrode oder dergleichen, zur Überwachung der Einhaltung des jeweils gewünschten Wertes der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit des Wassers angeordnet.The branch line 3 opens downstream of the valve 3 in a softener 4 which is, for example, equipped with a suitable ion exchange resin and the divalent hardener contained in the water calcium and magnesium ions replaced by monovalent ions, such as sodium. In order to increase the life of the electrolytic reactor described below or to extend its maintenance intervals, the softener keeps the hardness of the water, for example, to a value of at most 4 ° dH (corresponding to a concentration of alkaline earth metal ions of 0.716 mmol / l), preferably from at most 2 ° dH (corresponding to a concentration of alkaline earth metal ions of 0.358 mmol / l). The sequence 5 of the softener 4 flows into a facility 6 for reducing the specific electrical or ionic conductivity of the Water, which may be formed in particular by a membrane system, such as a reverse osmosis system or by a micro, nano or ultrafiltration system and the specific electrical conductivity of the water to a value of at most 350 .mu.S / cm, in particular of at most 150 .mu.S / cm, preferably of at most 100 μS / cm. In the process 7 the membrane system 6 is a conductivity measuring device 8th such as a conductivity cell, electrode or the like, arranged to monitor compliance with the particular desired value of the specific electrical conductivity of the water.

Darüber hinaus können insbesondere dann, wenn das zu desinfizierende Wasser einen verhältnismäßig hohen organischen Kohlenstoffgehalt aufweist, Maßnahmen vorgesehen sein, um den Kohlenstoffgehalt des Wassers zu erniedrigen. Hierzu kann beispielsweise eine dem Mischer 9 vorgeschaltete UV-Oxidationsanlage (nicht gezeigt) vorgesehen sein, welche den gesamten organischen Kohlenstoffgehalt (TOC) und/oder den chemischen Sauerstoffbedarf (COD) auf einen Wert von höchstens 25 ppb, insbesondere von höchstens 20 ppb, bzw. auf einen Wert von höchstens 7 mg O2/l, insbesondere von höchstens 5 mg O2/l, absenkt. Zur Messung und/oder Kontrolle des TOC- bzw. COD-Wertes – oder auch anderer Gruppenparameter zur Erfassung des im Wasser enthaltenen organischen Kohlenstoffes, wie des gelösten organischen Kohlenstoffes (DOC, dissolved organic carbon) – können aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtungen vorgesehen sein. Ebenfalls ist es auch in Verbindung mit dem Enthärter 4 und der Membrananlage 6 denkbar, den über die Abzweigleitung 2 aus der Hauptwasserleitung 1 abgezweigten, elektrochemisch zu aktivierenden Teilstrom des Wassers nur bedarfsweise durch den Enthärter 4, die Membrananlage 6 bzw. die UV-Oxidationsanlage zu führen, nämlich dann, wenn der jeweilige Grenzwert überschritten wird, und die jeweilige Anlage andernfalls mittels einer Bypaßleitung (nicht gezeigt) zu überbrücken.In addition, especially when the water to be disinfected has a relatively high organic carbon content, measures may be taken to lower the carbon content of the water. For this purpose, for example, a mixer 9 upstream UV oxidation system (not shown) may be provided, which the total organic carbon content (TOC) and / or the chemical oxygen demand (COD) to a value of at most 25 ppb, in particular of at most 20 ppb, or to a value of at most mg O 2 / l, in particular of at most 5 mg O 2 / l, lowers. To measure and / or control the TOC or COD value - or other group parameters for detecting the organic carbon contained in the water, such as the dissolved organic carbon (DOC, dissolved organic carbon) - known from the prior art devices are provided be. It is also in connection with the softener 4 and the membrane system 6 conceivable, the over the branch line 2 from the main water line 1 diverted, electrochemically activated partial flow of water only as needed by the softener 4 , the membrane plant 6 or to lead the UV oxidation system, namely, when the respective limit is exceeded, and otherwise bypass the respective system by means of a bypass line (not shown).

Der Ablauf 7 der Membrananlage 6 führt in einen Mischer 9, welcher in einen weiter unten unter Bezugnahme auf 2 näher erläuterten Elektrolysereaktor 10 mündet. Über die Abzweigleitung 2 ist somit ein mittels des Steuerventils 3 steuerbarer, enthärteter und deionisierter Teilstrom des in der Hauptwasserleitung 1 geförderten Wassers in den Elektrolysereaktor 10 überführbar, wobei z.B. ein Teilstrom des in der Hauptwasserleitung 1 geförderten Wassers in der Größenordnung von 1/200 über die Abzweigleitung 2 abgezweigt wird. Der Mischer 5 steht zulaufseitig einerseits – wie bereits erwähnt – mit dem Ablauf 7 der Membrananlage 6, andererseits mit einem Reservoir 11 zur Aufnahme einer Elektrolytlösung, insbesondere in Form einer im wesentlichen gesättigten Alkalimetallchloridlösung – im vorliegenden Fall einer Natriumchloridlösung –, in Verbindung, welche in dem Mischer 9 möglichst homogen miteinander vermischt werden und über eine gemeinsame, ablaufseitige Leitung 14 des Mi schers 5 in den Elektrolysereaktor 10 gelangen. Die von dem Reservoir 11 in den Mischer 9 führende Leitung 12 ist ferner mit einer Dosierpumpe 13 ausgestattet, um dem elektrochemisch zu aktivierenden Wasser eine definierte Menge an Natriumchloridlösung zuzusetzen. Der Mischer 9 kann beispielsweise von einem nicht näher wiedergegebenen Kugelmischer mit einer in dessen Mischbehälter angeordneten Kugel- oder Granulatschüttung gebildet sein, welcher eine konstant gleichmäßige Durchmischung des Wassers mit der Natriumchloridlösung gewährleistet. Fließt die Wasser-/Elektrolytlösung durch eine solche Kugelschüttung hindurch, so werden die Kugeln zu Schwingungen angeregt werden und stellen dabei eine sehr homogene Durchmischung von Wasser/Elektrolytlösung sicher.The sequence 7 the membrane system 6 leads into a mixer 9 which is referred to below with reference to 2 explained in more detail electrolysis reactor 10 empties. About the branch line 2 is thus a means of the control valve 3 controllable, softened and deionized substream of the main water line 1 pumped water into the electrolysis reactor 10 convertible, for example, a partial flow of the main water line 1 transported water in the order of 1/200 via the branch line 2 is branched off. The mixer 5 is on the inlet side on the one hand - as already mentioned - with the process 7 the membrane system 6 on the other hand with a reservoir 11 for receiving an electrolyte solution, in particular in the form of a substantially saturated alkali metal chloride solution - in the present case a sodium chloride solution - in combination, which in the mixer 9 be mixed as homogeneously as possible and on a common, drain-side line 14 of the mixer 5 in the electrolysis reactor 10 reach. The one from the reservoir 11 in the mixer 9 leading line 12 is also with a metering pump 13 equipped to add a defined amount of sodium chloride solution to the water to be electrochemically activated. The mixer 9 may be formed for example by a ball mixer not shown in detail with a arranged in the mixing container ball or granules, which ensures a constant uniform mixing of the water with the sodium chloride solution. If the water / electrolyte solution flows through such a pebble bed, the balls will be excited to vibrate, ensuring a very homogeneous mixing of water / electrolyte solution.

Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, umfaßt der Elektrolysereaktor 10 eine Anode 101, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. von einem mit katalytisch wirksamem Rutheniumdioxid (RuO2) beschichteten Hohlrohr aus Titan gebildet ist und an welches endseitig über ein Außengewinde 101a der Pluspol einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle anschließbar ist. Alternativ oder zusätzlich zu Rutheniumoxid kann beispielsweise auch eine Beschichtung auf der Basis von Iridiumdioxid (IrO2) oder einer Mischung beider (RuO2/TiO2) oder anderer Oxide, wie Titandioxid (TiO2), Bleidioxid (PbO2) und/oder Mangandioxid (MnO2), vorgesehen sein. Der Elektrolysereaktor 10 umfaßt des weiteren eine Kathode 102, welche zweckmäßig aus Edelstahl oder ähnlichen Materialien, wie Nickel (Ni), Platin (Pt) etc., gefertigt und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls von einem Hohlrohr gebildet ist, innerhalb dessen die Anode 101 koaxial angeordnet ist. Die Kathode 102 ist mittels z.B. sie außenseitig umgreifender Klemmen (nicht dargestellt) an den Minuspol der nicht näher weitergegebenen Spannungsquelle anschließbar. Koaxial zu der An ode 101 sowie zu der Kathode 102 und zwischen diesen ist ein mittels Dichtringen 103 abgedichtetes, rohrförmiges Diaphragma 104 angeordnet, welches den zwischen der Anode 101 und der Kathode 102 befindlichen, ringförmigen Reaktionsraum in einen Anodenraum und in einen Kathodenraum abtrennt. Das Diaphragma 104 verhindert eine Vermischung der im Anodenraum und Kathodenraum befindlichen Flüssigkeit und läßt jedoch einen Stromfluß zu, welcher insbesondere für die Migration von Ionen keinen großen Widerstand darstellt. Das Diaphragma 104 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. aus elektrisch – bzw. ionisch – leitfähigem, aber im wesentlichen flüssigkeitsdichtem, porösem Zirkoniumdioxid (ZrO2) gebildet. Andere Materialien mit einem verhältnismäßig geringen Widerstand, wie Aluminiumoxid (Al2O3), Ionenaustauschmembranen etc., können gleichfalls eingesetzt werden.How the particular 2 it can be seen, includes the electrolysis reactor 10 an anode 101 which is formed in the present embodiment, for example, by a catalytically active ruthenium dioxide (RuO 2 ) coated hollow tube made of titanium and to which end via an external thread 101 the positive pole of a voltage source not shown can be connected. Alternatively or in addition to ruthenium oxide, for example, a coating based on iridium dioxide (IrO 2 ) or a mixture of both (RuO 2 / TiO 2 ) or other oxides, such as titanium dioxide (TiO 2 ), lead dioxide (PbO 2 ) and / or manganese dioxide (MnO 2 ), be provided. The electrolysis reactor 10 further comprises a cathode 102 , which is suitably made of stainless steel or similar materials, such as nickel (Ni), platinum (Pt), etc., and in the present embodiment also formed by a hollow tube, within which the anode 101 is arranged coaxially. The cathode 102 is connected by means such as they enclosing the outside terminals (not shown) to the negative terminal of the not further transmitted voltage source. Coaxial to the An ode 101 as well as to the cathode 102 and between these is one by means of sealing rings 103 sealed, tubular diaphragm 104 arranged, which between the anode 101 and the cathode 102 located annular reaction space in an anode compartment and separated into a cathode compartment. The diaphragm 104 prevents mixing of the liquid located in the anode compartment and cathode compartment, but allows a flow of current which, in particular, does not represent a great resistance for the migration of ions. The diaphragm 104 In the present exemplary embodiment, for example, it is formed from electrically or ionically conductive, but essentially liquid - tight, porous zirconium dioxide (ZrO 2 ). Other materials with a relatively low resistance, such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), Ion exchange membranes, etc. can also be used.

Der Elektrolysereaktor 10 besitzt ferner zwei Einlässe 105a, 105b, über welche die aus dem Mischer 9 austretende und in der sich etwa T-förmig verzweigenden Leitung 14 geführte Wasser-/Elektrolytlösung in den Reaktionsraum des Reaktors 10, d.h. in dessen Anodenraum und in dessen von diesem durch das Diaphragma 104 räumlich getrennten Kathodenraum, eingespeist wird. Wie wiederum insbesondere aus 2 und überdies aus 1 ersichtlich, weist der Elektrolysereaktor 10 ferner zwei Auslässe 106a, 106b auf, über welche die Wasser-/Elektrolytlösung nach der chemischen Aktivierung in dem Reaktor 10 aus diesem abführbar ist. Während der Auslaß 106a zum Abführen der elektrochemisch aktivierten Wasser-/Elektrolytlösung aus dem Anodenraum des Reaktors 10 – d.h. zum Abführen des sogenannten "Anolyts" – dient, dient der Auslaß 106b zum Abführen aus dem Kathodenraum – d.h. zum Abführen des sogenannten "Katholyts".The electrolysis reactor 10 also has two inlets 105a . 105b over which the from the mixer 9 emerging and in the approximately T-shaped branching line 14 guided water / electrolyte solution in the reaction space of the reactor 10 , ie in its anode space and in the latter of this through the diaphragm 104 spatially separated cathode space, is fed. Again, in particular 2 and moreover 1 can be seen, the electrolysis reactor 10 furthermore two outlets 106a . 106b on which the water / electrolytic solution after chemical activation in the reactor 10 is deducible from this. During the outlet 106a for discharging the electrochemically activated water / electrolyte solution from the anode compartment of the reactor 10 - ie for discharging the so-called "anolyte" - is used, the outlet serves 106b for discharging from the cathode compartment - ie for discharging the so-called "catholyte".

Nachfolgend sind die geometrischen Abmessungen des vorliegend eingesetzten Elektrolysereaktors 10 in Form einer Auflistung wiedergegeben:
Länge des Kathodenraumes: 18,5 cm;
Volumen des Kathodenraumes: 10 ml;
Fläche der Kathode: 92,4 cm2;
Länge des Anodenraumes: 21,0 cm;
Volumen des Anodenraumes: 7 ml;
Fläche der Anode: 52,7 cm2;
Abstand zwischen Kathode und Anode: ca. 3 mm (einschließlich Diaphragma).Below are the geometric dimensions of the electrolysis reactor used here 10 in the form of a list:
Length of the cathode compartment: 18.5 cm;
Volume of the cathode compartment: 10 ml;
Area of the cathode: 92.4 cm 2 ;
Length of the anode compartment: 21.0 cm;
Volume of the anode compartment: 7 ml;
Area of the anode: 52.7 cm 2 ;
Distance between cathode and anode: approx. 3 mm (including diaphragm).

Der Elektrolysereaktor 10 wird z.B. mit einem Wasserdurchsatz von 60 bis 140 l/h betrieben, wobei selbstverständlich auch größere Durchsätze möglich sind, indem größere Reaktoren und/oder mehrere, parallel geschaltete Reaktoren eingesetzt werden. Vorzugsweise fährt der Elektrolysereaktor 6 stets unter Vollast, wobei er bedarfsweise abgeschaltet werden kann und Spitzenlasten über einen weiter unten noch näher erläuterten Speichertank für die elektrochemisch aktivierte, anodische Wasser-/Elektrolytlösung abgefangen werden können.The electrolysis reactor 10 is operated, for example, with a water flow rate of 60 to 140 l / h, of course, larger throughputs are possible by larger reactors and / or more, parallel reactors are used. Preferably, the electrolysis reactor is running 6 always at full load, where it can be switched off as needed and peak loads can be intercepted by a further explained below storage tank for the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution.

Wie wiederum aus 1 ersichtlich, mündet der Auslaß 106b aus dem Kathodenraum des Elektrolysereaktors 10 in einen Gasabscheider 15, aus welchem das Abgas, insbesondere Wasserstoff (H2), über eine optional vorgesehene Abgasleitung 16 abgeführt wird, während der Katholyt selbst, d.h. die aus dem Kathodenraum des Elektrolysereaktors 10 abgeführte Wasser-/Elektrolytlösung, über eine Leitung 17, z.B. in die Kanalisation eines kommunalen Abwassersystems, abgeführt wird. Die Abgasleitung 16 mündet beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in eine mit Verdünnungsluft gespeiste Abluft leitung 18, welche mit einem explosionsgeschützten Niederdruckgebläse 19 ausgestattet ist.As turn out 1 can be seen, the outlet opens 106b from the cathode compartment of the electrolysis reactor 10 in a gas separator 15 from which the exhaust gas, in particular hydrogen (H 2 ), via an optionally provided exhaust pipe 16 is discharged while the catholyte itself, ie from the cathode compartment of the electrolysis reactor 10 discharged water / electrolyte solution, via a line 17 , eg in the sewage system of a municipal sewage system, is discharged. The exhaust pipe 16 opens in the present embodiment in a fed with dilution air exhaust air line 18 , which with an explosion-proof low pressure blower 19 Is provided.

Der Auslaß 106a aus dem Anodenraum des Elektrolysereaktors 10 mündet über ein Steuerventil 20 und eine Leitung 21 in einen Speichertank 22, aus welchem der Anolyt über eine Leitung 23 der Hauptwasserleitung 1 zugesetzt werden kann. Dies geschieht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Bypaßleitung 24 geschieht, welche durch jeweils ein stromab bzw. stromauf der Anschlußstelle der Leitung 23 in die Bypaßleitung 24 mittels je eines Steuerventils 25, 26 auf- und zusteuerbar ist. Ein weiteres Steuerventil 27 ist in dem von der Bypaßleitung 24 überbrückten Abschnitt der Hauptwasserleitung 1 angeordnet. In der den Speichertank 22 mit der Bypaßleitung 24 der Hauptwasserleitung 1 verbindenden Leitung 23 ist ferner eine Dosierpumpe 28 vorgesehen, welche zum gesteuerten Zudosieren des Anolyts aus dem Speichertank 22 in die Hauptwasserleitung 1 dient. Eine Abgasleitung 29, insbesondere für in dem Anolyt gegebenenfalls freigesetztes Chlorgas (Cl2), mündet aus dem Gasraum des Speichertanks 22 in einen Gasabscheider 30, dessen Gasraum wiederum mit einer Abführleitung für Chlorgas verbunden ist. In dem Gasabscheider abgeschiedene Flüssigkeiten, wie beispielsweise auskondensiertes Wasser, können ebenfalls z.B. in die Kanalisation eines kommunalen Abwassersystems abgeführt werden (nicht dargestellt). Die Funktion der Bypaßleitung 24, welcher das Desinfektionsmittel in Form des Anolyts, also der im Anodenraum des Elektrolysereaktors 10 elektrochemisch aktivierten Wasser-/Natriumchloridlösung, zugesetzt wird, besteht darin, daß im Normalbetrieb der gesamte, in der Hauptwasserleitung 1 geführte Wasserstrom über die Bypaßleitung 24 geführt und mit dem Desinfektionsmittel beaufschlagt werden kann. Zu Wartungs- und Installationszwecken kann die Bypaßleitung 24 indes von der Hauptwasserleitung 1 über die Ventile 25, 26 abgetrennt werden.The outlet 106a from the anode compartment of the electrolysis reactor 10 flows through a control valve 20 and a line 21 in a storage tank 22 , from which the anolyte via a line 23 the main water pipe 1 can be added. This is done in the present embodiment via a bypass line 24 happening, which in each case by a downstream or upstream of the junction of the line 23 in the bypass line 24 by means of a control valve 25 . 26 is on and zuusteuerbar. Another control valve 27 is in the from the bypass line 24 bridged section of the main water line 1 arranged. In the storage tank 22 with the bypass line 24 the main water pipe 1 connecting line 23 is also a metering pump 28 provided, which for the controlled metered addition of the anolyte from the storage tank 22 in the main water pipe 1 serves. An exhaust pipe 29 , in particular for chlorine gas (Cl 2 ) optionally liberated in the anolyte, discharges from the gas space of the storage tank 22 in a gas separator 30 , whose gas space is in turn connected to a discharge line for chlorine gas. In the gas separator separated liquids, such as condensed water, can also be discharged, for example, in the sewage of a municipal sewage system (not shown). The function of the bypass line 24 , which the disinfectant in the form of the anolyte, that is, in the anode compartment of the electrolysis reactor 10 added electrochemically activated water / sodium chloride solution, is that in the normal operation of the entire, in the main water line 1 guided water flow via the bypass line 24 can be guided and acted upon with the disinfectant. For maintenance and installation purposes, the bypass line 24 however, from the main water line 1 over the valves 25 . 26 be separated.

Ferner kann vorgesehen sein, daß beim Anfahren des Elektrolysereaktors 10 über einen bestimmten Zeitraum auch der "Anolyt", d.h. die elektrochemisch aktivierte, anodische Wasser-/Elektrolytlösung, verworfen wird, um anfängliche Qualitätsbeeinträchtigungen, so lange der Elektrolysereaktor 10 noch nicht seinen gewünschten Betriebszustand erreicht hat, auszuschließen. Zu diesem Zweck geht von dem Ventil 20 parallel zu der in den Speichertank 22 führenden Leitung 21 eine weitere Leitung 32 aus, welche z.B. in die Kanalisation eines kommunalen Abwassersystems führt, um – je nach Schaltstellung des Ventils 20 – auch den Anolyt verwerfen zu können.Furthermore, it can be provided that when starting the electrolysis reactor 10 Over a period of time, the "anolyte", ie, the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution, is also discarded for initial quality degradation as long as the electrolysis reactor 10 has not yet reached its desired operating state, exclude. For this purpose goes from the valve 20 parallel to the in the storage tank 22 leading line 21 another line 32 out, which leads, for example, into the sewage system of a municipal sewage system to - depending on the switching position of the valve 20 - to be able to discard the anolyte.

Zur Reinigung des Elektrolysereaktors 10 kann darüber hinaus optional ein Speicher (nicht gezeigt) zur Aufnahme von Reinigungsflüssigkeit, z.B. Essigsäure oder dergleichen, sowie gegebenenfalls ein weiterer Speicher (ebenfalls nicht gezeigt) zur Aufnahme von verbrauchter Reinigungsflüssigkeit vorgesehen sein, welche jeweils über eine Zu- bzw. Ableitung mit dem Reaktor 10 verbunden und mittels Ventilen mit dem Reaktor koppelbar bzw. von diesem entkoppelbar sind.For cleaning the electrolysis reactor 10 In addition, optionally a memory (not shown) for receiving cleaning liquid, such as acetic acid or the like, and optionally a further memory (also not shown) for receiving spent cleaning liquid may be provided, which in each case via an inlet or outlet to the reactor 10 connected and can be coupled by means of valves with the reactor or decoupled from this.

Die Vorrichtung gemäß 1 umfaßt des weiteren eine Steuerung 33, z.B. in Form einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit, welche einerseits mit dem Steuerventil 20, um bedarfsweise die Leitung 21 bzw. die Leitung 32 auf- und zu zu steuern, andererseits über eine Potentialkontrolle 34 mit dem Elektrolysereaktor 10 in Verbindung steht, um in dem Elektrolysereaktor 10 zwischen der Anode 101 und der Kathode 102 (2) den z.B. von einem Amperemeter (nicht gezeigt) gemessenen, gewünschten Stromfluß zu steuern. Dies geschieht aus den eingangs erwähnten Gründen derart, daß sich zum einen in der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung ein pH-Wert im Bereich von etwa 3 einstellt und sich zum anderen ein Redoxpotential im Bereich von etwa 1340 mV ergibt, was durch die erfindungsgemäße Einstellung einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit des Rohwassers von höchstens 350 μS/cm für praktisch alle Wässer möglich ist. Zu diesem Zweck ist in der aus dem Anodenraum des Elektrolysereaktors 10 führenden Leitung 106a zweckmäßig ein pH-Meter (nicht gezeigt) sowie vorzugsweise auch eine weitere Leitfähigkeitsmeßzelle oder -elektrode (ebenfalls nicht gezeigt) vorgesehen, welche es der Steuerung 33 ermöglichen, die dem Rohwasser über die Pumpe 13 zugesetzte Menge an Natriumchloridlösung derart zu steuern, daß sich die gewünschten Prozeßparameter ergeben. Die Steuerung 33 kann ferner z.B. eine in den Reaktor 10 integrierte, steuerbare Pumpe (nicht gezeigt) zur steuerbaren Förderung der Wasser-/Elektrolytlösung durch den Elektrolysereaktor 10 hindurch steuern, wobei mittels der Pumpe folglich der Volumenstrom bzw. die Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung durch den bzw. in dem Reaktor 10 einstellbar ist.The device according to 1 further includes a controller 33 , Eg in the form of an electronic data processing unit, which on the one hand with the control valve 20 , if necessary, the line 21 or the line 32 on the other hand via a potential control 34 with the electrolysis reactor 10 communicates to in the electrolysis reactor 10 between the anode 101 and the cathode 102 ( 2 ) to control the eg measured by an ammeter (not shown), desired current flow. This is done for the reasons mentioned above such that on the one hand in the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution, a pH in the range of about 3 sets and on the other hand, a redox potential in the range of about 1340 mV results, which inventive adjustment of a specific electrical conductivity of the raw water of at most 350 μS / cm for virtually all waters is possible. For this purpose is in the from the anode compartment of the electrolysis reactor 10 leading line 106a expediently a pH meter (not shown) as well as preferably also a further conductivity measuring cell or electrode (also not shown) are provided, which controls it 33 allow the raw water through the pump 13 To control added amount of sodium chloride solution such that give the desired process parameters. The control 33 may also, for example, one in the reactor 10 integrated, controllable pump (not shown) for controllably delivering the water / electrolyte solution through the electrolysis reactor 10 control, whereby by means of the pump, therefore, the volume flow or the residence time of the water / electrolyte solution by or in the reactor 10 is adjustable.

Nachfolgend ist die Betriebsweise der Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser durch elektrochemische Aktivierung (ECA) unter potentialkontrollierter anodischer Oxidation (PAO) kurz erläutert.following is the operation of the device for disinfecting water by electrochemical activation (ECA) under potential-controlled anodic oxidation (PAO) briefly explained.

Das über die Abzweigleitung 2 aus der Hauptwasserleitung 1 abgezweigte Wasser – z.B. ein Volumenanteil von etwa 1:200 des in der Hauptwasserleitung 1 geförderten Wassers – wird zunächst in dem Enthärter 4, z.B. auf eine Härte im Bereich von etwa 1°dH (entsprechend einer Konzentration an Erdalkalimetallionen von Calcium und Magnesium von 0,179 mMol), enthärtet, wonach in der Membrananlage 6 seine spezifische elektrische Leitfähigkeit auf einen Wert von beispielsweise etwa 50 μS/cm abgesenkt wird. Im Falle eines relativ hohen organischen Kohlenstoffgehaltes des Wassers, z.B. größer etwa 25 ppb, kann dieser ferner, z.B. durch oxidativen Abbau, vermindert werden.That over the branch line 2 from the main water line 1 branched off water - eg a volume fraction of about 1: 200 of that in the main water line 1 Promoted water - is first in the softener 4 , for example, to a hardness in the range of about 1 ° dH (corresponding to a concentration of alkaline earth metal ions of calcium and magnesium of 0.179 mmol), after which in the membrane unit 6 its specific electrical conductivity is lowered to a value of, for example, about 50 μS / cm. In the case of a relatively high organic carbon content of the water, for example greater than about 25 ppb, this can also be reduced, for example by oxidative degradation.

Mit dem derart enthärteten und deionisierten sowie gegebenenfalls oxidativ behandelten Wasser wird eine Kalibrierung erstellt, um eine Korrelation zwischen der Menge der dem Wasser mittels der Dosierpumpe 13 zuzusetzenden Menge an Natriumchloridlösung und der erhaltenen gesamten spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der hierdurch erzeugten Wasser-/Natriumchloridlösung zu erhalten. Diese Abhängigkeit der Natriumchloridkonzentration von der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Natriumchloridlösung wird dabei insbesondere gemäß einer Kalibriergeraden der Form κges = κW + dκ/d[NaCl]·[NaCl]ermittelt, wobei κges die spezifische elektrische Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor zugesetzten Wasser-/Elektrolytlösung, κW die spezifische Leitfähigkeit des eingesetzten, zu desinfizierenden Wassers (unmittelbar vor dem Zusetzen der Elektrolytlösung, d.h. im vorliegenden Fall mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von etwa 50 μS/cm), [NaCl] die Natriumchloridkonzentration der eingesetzten Wasser-/Natriumchloridlösung in dem Reservoir 11 und dκ/d[NaCl] die wasserspezifische Steigung der Kalibriergeraden ist.With the thus softened and deionized and optionally oxidatively treated water, a calibration is made to a correlation between the amount of the water by means of the metering pump 13 To be added to be added amount of sodium chloride solution and the resulting total electrical conductivity of the water / sodium chloride solution thereby produced. This dependence of the sodium chloride concentration on the specific electrical conductivity of the electrolysis reactor added water / sodium chloride solution is in particular according to a calibration line of the form κ ges = κ W + dκ / d [NaCl] · [NaCl] determined, where κ ges the specific electrical conductivity of the electrolysis reactor added to the water / electrolyte solution, κ W the specific conductivity of the water used to be disinfected (immediately before the addition of the electrolyte solution, ie in the present case with a specific electrical conductivity of about 50 microseconds / cm), [NaCl] the sodium chloride concentration of the used water / sodium chloride solution in the reservoir 11 and dκ / d [NaCl] is the water specific slope of the calibration line.

Sodann kann der Elektrolysereaktor 10 für das zu desinfizierende Wassers kalibriert werden, um zur Erzielung eines pH-Wertes von etwa 3 in dem Anodenraum des Reaktors 10 ge eignete Sollwerte des zwischen den Elektroden 101, 102 fließenden Stromes und des Volumenstromes durch den Reaktor 10 bzw. der Verweilzeit der Wasser-/Elektrolytlösung in dem Reaktor 10, insbesondere im Anodenraum desselben, in welchem der zur Desinfektion des Wassers wirksame Anolyt erzeugt wird, zu erhalten. Dabei gilt grundsätzlich, daß mit steigender elektrischer Leitfähigkeit des zu desinfizierenden Wassers ein höherer Strom und/oder ein geringerer Volumenstrom (bzw. eine höhere Verweilzeit) erforderlich ist, um einen zur Einstellung eines pH-Wertes im Bereich von 3 geeigneten Umsatz der Wasser-/Elektrolytlösung anläßlich deren elektrochemischen Aktivierung zu erzielen.Then the electrolysis reactor 10 for the water to be disinfected, to obtain a pH of about 3 in the anode compartment of the reactor 10 suitable setpoint values of the between the electrodes 101 . 102 flowing stream and the volume flow through the reactor 10 or the residence time of the water / electrolyte solution in the reactor 10 , in particular in the anode compartment thereof, in which the effective for disinfecting the water anolyte is produced to obtain. It basically applies that with increasing electrical conductivity of the water to be disinfected, a higher current and / or a lower volume flow (or a higher residence time) is required to a suitable for setting a pH in the range of 3 conversion of water / To achieve electrolyte solution on the occasion of their electrochemical activation.

Während des Betriebs wird der pH-Wert des zur Desinfektion des Wassers verwendeten Anolyts stets so gesteuert, daß der pH-Wert des Anolyts im Bereich von 3 beträgt, was insbesondere durch entsprechende Regelung des an die Elektroden 101, 102 des Elektrolysereaktors 10 angelegten elektrischen Stromes unter Berücksichtigung des Volumenstromes der Wasser-/Natriumchloridlösung durch den Reaktor 10 und/oder durch entsprechende Zudosierung des Natriumchloridlösung mittels der Dosierpumpe 13 geschieht. Das Redoxpotential, welches sich bei einer solchen Steuerung des pH-Wertes auf einen Wert im Bereich von 3 einstellt, beträgt vorzugsweise etwa konstant 1340 mV ± 20 mV vs. NHE.During operation, the pH of the anolyte used to disinfect the water is always controlled so that the pH of the anolyte is in the range of 3, which in particular by appropriate control of the to the electrodes 101 . 102 of the electrolysis reactor 10 applied electric current taking into account the volume flow of the water / sodium chloride solution through the reactor 10 and / or by appropriate addition of the sodium chloride solution by means of the dosing pump 13 happens. The redox potential, which is set to a value in the range of 3 in such a control of the pH, is preferably approximately constant 1340 mV ± 20 mV vs.. NHE.

Die auf diese Weise durch die erfindungsgemäß gesteuerte elektrochemische Aktivierung in Form einer potentialkontrollierten anodischen Oxidation erhaltene Desinfektionsflüssigkeit, welche in Form des Anolyts in dem Speichertank 22 zwischengespeichert wird, wird der Hauptwasserleitung 1 mittels der Dosierpumpe 28 – z.B. in einem Anteil von etwa 1:400 – zugesetzt, um für eine zuverlässige Desinfektion des gesamten, hierin geförderten Wassers zu sorgen. Der Katolyt kann über die Leitung 32 verworfen werden. Da sich der elektrochemisch aktivierte Anolyt, wie bereits erwähnt, in einem metastabilen Zustand befindet, sollte er im Hinblick auf die weitestgehend ungeschützte und gegebenenfalls warme Lagerung mit relativ großer freier Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels in dem Speichertank 22 maximal etwa 14 Tage, vorzugsweise maximal etwa 48 Stunden, in dem Speichertank 22 auf Vorrat gehalten werden, bevor er dem Wasser zum Zwecke der Desinfektion zugesetzt wird. Indes besteht auch ohne weiteres die Möglichkeit, das auf die vorgenannten Weise herstellte Desinfektionsmittel in Form des Anolyts bis zu etwa sechs Monate zu lagern, wobei für einen möglichst gas- und lichtdichten Abschluß entsprechender Lagertanks und vorzugsweise auch für eine möglichst niedrige Temperatur, z.B. bis zu etwa 8°C, gesorgt werden sollte.The disinfecting liquid obtained in this way by the electrochemical activation controlled in accordance with the invention in the form of a potential-controlled anodic oxidation, which in the form of the anolyte in the storage tank 22 cached becomes the main water pipe 1 by means of the metering pump 28 - For example, in a proportion of about 1: 400 - added to provide for a reliable disinfection of all, promoted herein water. The catholyte can be over the line 32 be discarded. Since the electrochemically activated anolyte, as already mentioned, is in a metastable state, it should in view of the largely unprotected and optionally warm storage with a relatively large free surface of the liquid level in the storage tank 22 a maximum of about 14 days, preferably a maximum of about 48 hours, in the storage tank 22 be kept in stock before being added to the water for the purpose of disinfection. However, it is also readily possible to store the prepared in the aforementioned manner disinfectant in the form of anolyte up to about six months, for gas-tight and light-tight completion appropriate storage tanks and preferably for the lowest possible temperature, for example up to about 8 ° C, should be taken care of.

Vergleichsbeispiel:Comparative Example:

Herstellung einer elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung ("Anolyt") mittels einer Vorrichtung gemäß 1 und 2 (A) im Vergleich mit der Herstellung eines Anolyts mit derselben Vorrichtung, aber unter Überbrückung der erfindungsgemäßen Umkehrosmoseanlage 6 zur Absenkung der Leitfähigkeit des eingesetzten Wassers sowie des Ionentauschers 4 (B).Preparation of an electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution ("anolyte") by means of a device according to 1 and 2 (A) in comparison with the preparation of an anolyte with the same device, but with bridging the reverse osmosis system according to the invention 6 for lowering the conductivity of the water used and the ion exchanger 4 (B).

Eingesetztes Rohwasser:Used raw water:

  • Elektrische Leitfähigkeit (κW): 543 μS/cm;Electrical conductivity (κ W ): 543 μS / cm;
  • Gesamthärte: 14,3°dH (hiervon 10,7°dH Carbonat);Total hardness: 14.3 ° dH (of which 10.7 ° dH Carbonate);
  • pH-Wert: 7,63.pH value: 7.63.

Rohwasser nach Absenkung der elektrischen Leitfähigkeit (A):Raw water after lowering the electrical conductivity (A):

  • Elektrische Leitfähigkeit (κW): 89 μS/cm;Electrical conductivity (κ W ): 89 μS / cm;
  • pH-Wert: 7,25.pH value: 7.25.

Anolyt aus (A):Anolyte from (A):

  • Elektrische Leitfähigkeit: 9820 μS/cm;Electrical conductivity: 9820 μS / cm;
  • Freies Chlor: 50,6 mg/l (schwankend);Free chlorine: 50.6 mg / L (varying);
  • Hypochlorit: 68,6 mg/l (schwankend);Hypochlorite: 68.6 mg / L (varying);
  • Gesamtchlor: 56,6 mg/l (schwankend);Total chlorine: 56.6 mg / L (varying);
  • gebundenes Chlor: 6,00 mg/l (schwankend);bound chlorine: 6.00 mg / l (varying);
  • pH-Wert: 4,00 (schwankend).pH value: 4.00 (fluctuating).

Anolyt aus (B) :Anolyte from (B):

  • Elektrische Leitfähigkeit: 3950 μS/cm;Electrical conductivity: 3950 μS / cm;
  • Freies Chlor: 19,9 mg/l;Free chlorine: 19.9 mg / l;
  • Hypochlorit: 14,7 mg/l;Hypochlorite: 14.7 mg / l;
  • Gesamtchlor: 19,9 mg/l;Total chlorine: 19.9 mg / l;
  • gebundenes Chlor: < 0,05 mg/l;bound chlorine: <0.05 mg / l;
  • pH-Wert: 3,10.pH: 3.10.

Das Experiment zeigt, daß sich bei dem vorliegenden Rohwasser mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von etwa 550 μS/cm und einer Härte von 14,3°dH (entsprechend 2,560 mMol/l Erdalkalimetallionen)) ohne die erfindungsgemäße Absenkung der elektrischen Leitfähigkeit ein pH-Wert um 3 in der Praxis auch bei relativ hohen Mengen an zudosierter Natriumchloridlösung nicht exakt einstellen läßt. Entsprechendes gilt für das erwünschte Redoxpotential im Bereich von 1340 mV vs. NHE. Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist die Reproduzierbarkeit schlecht und sind die Chlorwerte so stark erhöht, daß die Gefahr besteht, daß sie nicht mehr der deutschen Trinkwasserverordnung (TrinkwV) genügen. Die Desinfektionswirkung des Anolyts ist somit im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Vorgehensweise nicht mit absoluter Sicherheit vorhersagbar.The Experiment shows that at the present raw water with a specific electrical conductivity of about 550 μS / cm and a hardness of 14.3 ° dH (corresponding to 2.560 mmol / l alkaline earth metal ions)) without lowering the invention the electrical conductivity a pH value of 3 in practice even with relatively high amounts of dosed Sodium chloride solution can not be set exactly. The same applies to the desired Redox potential in the range of 1340 mV vs. NHE. Unlike the inventive approach the reproducibility is poor and the chlorine levels are so strong elevated, that the There is danger that they no longer comply with the German Drinking Water Ordinance (TrinkwV). The Disinfecting effect of the anolyte is thus in contrast to the procedure of the invention not predictable with absolute certainty.

Claims (28)

Verfahren zur Desinfektion von Wasser, wie Trink- und Brauchwasser, Regenwasser, Industriewasser und dergleichen, durch elektrochemische Aktivierung (ECA), indem zumindest einem Teilstrom des zu desinfizierenden Wassers eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natrium- und/oder Kaliumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor (10) mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode (102) sowie mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran (104), getrennten Anodenraum mit einer Anode (101) durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden (101, 102) mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten Zustand zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert von höchstens 350 μS/cm eingestellt wird.Method for the disinfection of water, such as drinking and service water, rainwater, industrial water and the like, by electrochemical activation (ECA) by at least a partial stream of the water to be disinfected, an electrolyte solution, in particular a sodium and / or potassium chloride solution, added and that with the Electrolyte solution in an electrolysis reactor ( 10 ) having at least one cathode compartment with a cathode ( 102 ) and with at least one of the cathode space spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane ( 104 ), separate anode compartment with an anode ( 101 ) by applying a DC voltage to the electrodes ( 101 . 102 ) is supplied with an electric current to put the water / electrolyte solution in a suitable state for disinfection, characterized in that the specific electrical conductivity of the electrochemically activated water before adding the electrolyte solution to a value of at most 350 μS / cm set becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert zwischen 0,055 μS/cm und 150 μS/cm, insbesondere zwischen 0,055 μS/cm und 100 μS/cm, eingestellt wird.Method according to claim 1, characterized in that the specific electrical conductivity of the electrochemically activated water is adjusted to a value between 0.055 μS / cm and 150 μS / cm, in particular between 0.055 μS / cm and 100 μS / cm, before adding the electrolyte solution. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert zwischen 0 und 12°dH, insbesondere zwischen 0 und 4 dH, vorzugsweise zwischen 0 und 2°dH, eingestellt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the Hardness of electrochemically activated water before adding the electrolyte solution a value between 0 and 12 ° dH, in particular between 0 and 4 dH, preferably between 0 and 2 ° dH becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte organische Kohlenstoffanteil (TOC, total organic carbon) des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers auf einen TOC-Wert von höchstens 25 ppb, insbesondere von höchstens 20 ppb, vorzugsweise von höchstens 15 ppb, eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the total organic carbon content (TOC, total organic carbon) of the electrochemically activated water to a TOC value of at the most 25 ppb, especially of at most 20 ppb, preferably at most 15 ppb, is set. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Sauerstoffbedarf (COD, chemical oxygen demand) auf einen COD-Wert von höchstens 7 mg O2/l, insbesondere von höchstens 5 mg O2/l, vorzugsweise von höchstens 4 mg O2/l, eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the chemical oxygen demand (COD, chemical oxygen demand) to a COD value of at most 7 mg O 2 / l, in particular of at most 5 mg O 2 / l, preferably of at most 4 mg O 2 / l. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Härte des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers ein Membranverfahren, wie Umkehrosmose, Mikro-, Nano-, Ultrafiltration oder dergleichen, eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that to Adjustment of the specific electrical conductivity and / or the hardness of the electrochemically activated water a membrane process, such as Reverse osmosis, micro, nano, ultrafiltration or the like is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des gesamten organischen Kohlenstoffanteils (TOC) und/oder des chemischen Sauerstoffbedarfs (COD) des elektrochemisch zu aktivierenden Wassers ein Oxidationsverfahren, insbesondere mittels elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten Bereich (UV-Strahlung), eingesetzt wird.Method according to one of claims 4 to 6, characterized that to Adjustment of the total organic carbon content (TOC) and / or the chemical oxygen demand (COD) of the electrochemically activated Water an oxidation process, in particular by means of electromagnetic Radiation in the ultraviolet range (UV radiation), is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Elektrolytlösung auf einen Wert zwischen 1,5·105 μS/cm und 3,5·105 μS/cm, insbesondere zwischen 1,8·105 μS/cm und 2,8·105 μS/cm, vorzugsweise zwischen 2,0·105 μS/cm und 2,5·105 μS/cm, eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the specific electrical conductivity of the electrolyte solution to a value between 1.5 · 10 5 μS / cm and 3.5 · 10 5 μS / cm, in particular between 1.8 · 10 5 μS / cm and 2.8 × 10 5 μS / cm, preferably between 2.0 × 10 5 μS / cm and 2.5 × 10 5 μS / cm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytlösung in Form einer im wesentlichen reinen Alkalimetallchloridlösung, insbesondere in Form einer Natrium- (NaCl) und/oder Kaliumchloridlösung (KCl), eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized that the electrolyte solution in the form of a substantially pure alkali metal chloride solution, in particular in the form of a sodium (NaCl) and / or potassium chloride solution (KCl), is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolytlösung eine Alkalimetallchloridlösung eingesetzt und die Alkalimetallchloridkonzentration der dem Elektrolysereaktor (10) zugesetzten Wasser-/Elektrolytlösung auf einen Wert zwischen 0,1 g/l und 10 g/l, insbesondere zwischen 0,1 g/l und 5 g/l, vorzugsweise zwischen 0,1 g/l und 3 g/l, gesteuert wird.Process according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the electrolyte solution used is an alkali metal chloride solution and the alkali metal chloride concentration of the electrolyte reactor ( 10 ) water / electrolytic solution to a value between 0.1 g / l and 10 g / l, in particular between 0.1 g / l and 5 g / l, preferably between 0.1 g / l and 3 g / l, is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Alkalimetallchloridkonzentration der dem Elektrolysereaktor (10) zuge setzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung durch Steuerung der dem elektrochemisch zu aktivierenden Wasser zugesetzten Menge an Alkalimetallchloridlösung, insbesondere mittels einer Dosierpumpe (13), geschieht.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the control of the alkali metal chloride concentration of the electrolysis reactor ( 10 ) added water / alkali metal chloride solution by controlling the electrochemically to be activated water added amount of alkali metal chloride solution, in particular by means of a metering pump ( 13 ) happens. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Alkalimetallchloridkonzentration der dem Elektrolysereaktor (10) zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung in Abhängigkeit der hiermit korrespondierenden spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor (10) zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung durchgeführt wird, wobei die Abhängigkeit der Alkalimetallchloridkonzentration von der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor (10) zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung für das jeweils eingesetzte, elektrochemisch zu aktivierende Wasser vorab ermittelt wird.Process according to Claim 11, characterized in that the control of the alkali metal chloride concentration of the electrolysis reactor ( 10 ) added water / alkali metal chloride solution depending on the corresponding herewith specific electrical conductivity of the electrolysis reactor ( 10 ) is carried out, wherein the dependence of the alkali metal chloride concentration on the specific electrical conductivity of the electrolysis reactor ( 10 ) water / alkali metal chloride solution for each used, electrochemically activated water is determined in advance. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhängigkeit der Alkalimetallchloridkonzentration von der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor (10) zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung gemäß einer Kalibriergeraden der Form κges = κW + dκ/d[MeCl]·[MeCl]ermittelt wird, wobei κges die spezifische elektrische Leitfähigkeit der dem Elektrolysereaktor (10) zugesetzten Wasser-/Alkalimetallchloridlösung, κW die spezifische elektrische Leitfähigkeit des jeweils eingesetzten, zu desinfizierenden Wassers, [MeCl] die Alkalimetallchloridkonzentration der Wasser-/Alkalimetallchloridlösung und dκ/d[MeCl] die wasserspezifische Steigung der Kalibriergeraden ist.Process according to Claim 12, characterized in that the dependence of the alkali metal chloride concentration on the specific electrical conductivity of the electrolysis reactor ( 10 ) added water / alkali metal chloride solution according to a calibration line of the form κ ges = κ W + dk / d [MeCl] · [MeCl] where κ ges is the specific electrical conductivity of the electrolysis reactor ( 10 ) water / alkali metal chloride solution added, κ W is the specific electrical conductivity of the particular water to be disinfected, [MeCl] the alkali metal chloride concentration of the water / alkali metal chloride solution and dκ / d [MeCl] is the water-specific slope of the calibration line. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich die in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors (10) erzeugte, elektrochemisch aktivierte Wasser-/Elektrolytlösung zur Desinfektion des Wassers verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that only those in the anode compartment of the electrolysis reactor ( 10 ), electrochemically activated water / electrolyte solution is used to disinfect the water. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem zu desinfizierenden Wasser ein Teilstrom abgezweigt, der Teilstrom elektrochemisch aktiviert und zumindest der in dem Anodenraum des Elektrolysereaktors (10) elektrochemisch aktivierte Teilstrom dem zu desinfizierenden Wasser als Desinfektionsmittel zugesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that a partial flow diverted from the water to be disinfected, the Partial flow electrochemically activated and at least that in the anode compartment of the electrolysis reactor ( 10 ) electrochemically activated partial stream is added to the water to be disinfected as a disinfectant. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich oder semikontinuierlich durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 15, characterized that it is carried out continuously or semicontinuously. Verfahren zur Herstellung eines Desinfektionsmittels durch elektrochemische Aktivierung (ECA) von Wasser, indem dem Wasser eine Elektrolytlösung, insbesondere eine Natrium- und/oder Kaliumchloridlösung, zugesetzt und das mit der Elektrolytlösung beaufschlagte Wasser in einem Elektrolysereaktor (10) mit wenigstens einem Kathodenraum mit einer Kathode (102) sowie mit wenigstens einem von dem Kathodenraum räumlich, insbesondere mittels eines Diaphragmas oder einer Membran (104), getrennten Anodenraum mit einer Anode (101) durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden (101, 102) mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, um die Wasser-/Elektrolytlösung in einen zur Desinfektion geeigneten Zustand zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische elektrische Leitfähigkeit des elektro chemisch zu aktivierenden Wassers vor Zusetzen der Elektrolytlösung auf einen Wert von höchstens 350 μS/cm eingestellt wird, wobei das Desinfektionsmittel in Form der derart elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung erhalten wird.Process for the preparation of a disinfectant by electrochemical activation (ECA) of water by adding to the water an electrolyte solution, in particular a sodium and / or potassium chloride solution, and adding the electrolyte in an electrolysis reactor ( 10 ) having at least one cathode compartment with a cathode ( 102 ) and with at least one of the cathode space spatially, in particular by means of a diaphragm or a membrane ( 104 ), separate anode compartment with an anode ( 101 ) by applying a DC voltage to the electrodes ( 101 . 102 ) is applied to an electric current to put the water / electrolyte solution in a suitable state for disinfection, characterized in that the specific electrical conductivity of the electrochemically activated water before adding the electrolyte solution to a value of at most 350 μS / cm is set, wherein the disinfectant is obtained in the form of the thus electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 2 bis 13 und 16.A method according to claim 17, characterized by the features of at least one of claims 2 to 13 and 16. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Desinfektionsmittel in Form der elektrochemisch aktivierten, anodischen Wasser-/Elektrolytlösung in im wesentlichen reiner Form oder in Form einer Verdünnung von bis zu 1:500, insbesondere von bis zu 1:400, Anteilen eines Verdünnungsmittels, insbesondere Wasser, eingesetzt wird.Method according to claim 17 or 18, characterized that this Disinfectant in the form of the electrochemically activated, anodic water / electrolyte solution in in substantially pure form or in the form of a dilution of up to 1: 500, in particular up to 1: 400, proportions of a diluent, especially water, is used. Desinfektionsmittel, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19.Disinfectants made by a process according to one the claims 17 to 19. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 zur Desinfektion von Wasser, wie Trink- und Brauchwasser, Regenwasser, Schwimmbadwasser, Industriewasser und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 20 for the disinfection of water, such as drinking and service water, rainwater, Swimming pool water, industrial water and the like. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 zur Desinfektion von Lebensmitteln, wie Getreide, Gewürze, Obst, Gemüse, Speiseeis, Tierprodukten und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 20 for the disinfection of food, such as cereals, spices, fruit, Vegetables, Ice cream, animal products and the like. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 zur Desinfektion von Saatgut.Use of a disinfectant according to claim 20 for the disinfection of seeds. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 zur Desinfektion von Verpackungsbehältern und Verpackungen, insbesondere für hygienische Produkte, wie Lebensmittel, Pharmazeutika, sterile Gegenstände und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 20 for the disinfection of packaging containers and packaging, in particular for hygienic Products such as food, pharmaceuticals, sterile items and like. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 als Additiv für Reaktionsmedien zur Durchführung von Lösungsmittel- und Emulsionspolymerisationen.Use of a disinfectant according to claim 20 as an additive for Reaction media to carry out of solvent and emulsion polymerizations. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 als Additiv für Farben, Lacke und Pigmente.Use of a disinfectant according to claim 20 as an additive for Paints, varnishes and pigments. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 als Additiv für Kühl- und Schmiermittel.Use of a disinfectant according to claim 20 as an additive for Cold and Lubricant. Verwendung eines Desinfektionsmittels nach Anspruch 20 als Additiv für Treib- und Kraftstoffe, wie Heizöl, Benzin, Kerosin und dergleichen.Use of a disinfectant according to claim 20 as an additive for Fuels and fuels, such as fuel oil, Gasoline, kerosene and the like.
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