DE3615670C2

DE3615670C2 -

Info

Publication number: DE3615670C2
Application number: DE3615670A
Authority: DE
Inventors: Toshio Tokio/Tokyo Jp Tanaka; Yasuaki Sakado Saitama Jp Nagashima; Masato Ichikawa Chiba Jp Sumiya; Shinji Tokio/Tokyo Jp Hosono
Original assignee: Shinryo Corp
Current assignee: Shinryo Corp
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1993-04-01
Also published as: GB2177020A; FR2581565B1; GB2177020B; US4780277A; FR2581565A1; GB8611223D0; DE3615670A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entladungsbehandlung von Gasen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Sterilisation eines Gases wie Luft, oder von Ober flächen unterschiedlicher Gegenstände mit Hilfe von Ozon, und auf eine Vorrichtung zum Sterilisieren eines Gases.

Bislang sind verschiedene Verfahren zur Sterilisation eines Gases und zur Behandlung von Abgasen vorgeschlagen und durchgeführt worden, bei denen die Vorgehensweise möglichst gut an die Eigenschaften der Zielkomponenten in den Gasen angepaßt wurde. Beispiels weise wird die in Abwasserbehandlungsanlagen auftretende Luft, welche schädliche Bestandteile wie Schwefelwasserstoff und Mercaptan enthält, üblicherweise mittels Absorption, Adsorption, Oxidation oder mit Maskierungsverfahren behandelt. Unter diesen Verfahren wird die katalytische Oxidation unter Verwendung von Platin-Tonerde-Katalysatoren auf Grund ihres hohen Wirkungsgrades als die vorteilhafteste angesehen.

Gase, die organische Lösungsmittel enthalten, werden von petrochemischen Anlagen und Druckereien oder Druckanlagen abgegeben. Die organischen Lösungsmittel werden durch die Kombination einer Adsorption auf Aktivkohle und Dampf regeneration zurückgewonnen, wenn die Konzentration der organischen Lösungsmittel eine Höhe von einigen Prozent erreicht. Eine Behandlung mit katalytischer Oxidation wird angewendet, wenn die Konzentration der organischen Lösungsmittel in der Größenordnung von 100 ppm liegen.

Es ist vorgeschlagen worden, Kesselabgase, welche schweflige Säure enthalten, mittels katalytischer Oxidation mit Vanadiumkatalysatoren zu behandeln, anstelle einer Naß adsorption mit Kalziumkarbonat, um Schwefelsäure zurück zugewinnen.

Wie voranstehend erläutert, wird in steigendem Maße katalytische Oxidation als ein Verfahren zur Behandlung von Abgasen eingesetzt. Das katalytische Oxidationsverfahren weist den Vorteil auf, daß es die Verwendung geringerer Reaktionstemperaturen gestattet als bei dem direkten Oxidationsverfahren, jedoch sind immer noch Temperaturen im Bereich von etwa 200-400°C zur Erzielung zufrieden stellender Ergebnisse erforderlich. Dies erfordert nicht nur erhöhte Energiekosten für das Aufheizen des zu behandelnden Gases, sondern hat auch ungünstige Auswirkungen auf die Lebensdauer des verwendeten Katalysators. Die bei bekannten katalytischen Oxidationsverfahren verwen deten Katalysatoren haben im allgemeinen eine Lebensdauer von ein bis zwei Jahren.

Auf Grund der Fortschritte in der Medizintechnik in letzter Zeit hat sich die Durchgangsrate von Personal und Ausrüstung in medizinischen Einrichtungen erhöht und diese führt zu einer Erhöhung der Gefahr von Kreuzinfektionen bei Patienten. Warteräume in Krankenhäusern sind besonders empfindlich für von ambulanten Patienten ausgehende Kreuz infektionen. Aus diesem Grund hat eine steigende Anzahl medizinischer Einrichtungen heutzutage Hygiene-Luft behandlungsvorrichtungen zur Infektionsvorsorge eingeführt. Das Erfordernis einer sanitären Umgebung ist ebenfalls in der Lebensmittelindustrie erkannt worden und es werden biologisch saubere Räume in steigendem Maße von Herstellern aseptisch verpackter Lebensmittel langer Haltbarkeit ein gesetzt.

Praktisch sämtliche heutzutage verwendeten Methoden zur Desinfektion bzw. Sterilisierung von Luft verlassen sich auf die Verwendung von Luftfiltern. Bei derartigen Systemen wird zu behandelnde Luft durch Filter geleitet, um sowohl Verschmutzungen als auch Mikroorganismen festzuhalten, wobei die entstehende saubere keimfreie Luft in den sauberen Raum abgegeben wird. Ein derartiges System weist folgende Nachteile auf: Auf Grund des Druckabfalls über den Filtern ergeben sich erhöhte Kosten für elektrische Energie für Ventilatoren, es besteht das Erfordernis der Wartung der Filter, und ungenügende Wartung der Filter kann dazu führen, daß Luft leitungen verunreinigt werden und keimhaltige Luft in einem sauberen Raum leiten.

Als eine Alternative zur Verwendung von Luftfiltern ist die Sterilisation der Luft mittels Ozon vorgeschlagen worden (vergleiche beispielsweise die nicht geprüfte, veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 1 15 593/77). Die sterilisierende Wirkung von Ozon ist bekannt. Ozon selbst zerfällt in unschädlichen Sauerstoff und wird daher als ein vorteilhaftes Luftsterilisierungsmittel angesehen. Jedoch enthält die mittels Sterilisation mit Ozon erhaltene saubere Luft Ozonreste. Ozon ist für Menschen selbst in geringen Konzentrationen schädlich und im allgemeinen darf der Gehalt in Arbeitsräumen nicht über 0,1 ppm liegen. Hierfür muß der Restgehalt von Ozon in der sauberen Luft auf irgendeine Weise verringert werden, beispielsweise durch ein spontanes Zersetzungsverfahren oder ein thermisches Zersetzungsverfahren. Ozon ist eine chemisch höchst labile Substanz und zersetzt sich zu Sauerstoff, wenn man es stehen läßt. Jedoch ist die Halbwertszeit von Ozon bei üblichen Umgebungstemperaturen relativ lang (ungefähr 16 Stunden), was dazu führt, daß das spontane Zersetzungs verfahren kommerziell nicht anwendbar ist. Das thermische Zersetzungsverfahren erfordert hohe Betriebskosten zum Aufheizen und die Luft muß nach der Wärmezerlegung wieder auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Es ist daher schwierig, ein thermisches Zersetzungsverfahren in Luft behandlungssysteme zu integrieren. Es wurde bereits ein Verfahren zum Abbau von Ozon durch Mikrowellenenergie vorgeschlagen (vergleiche die japanische Patentanmeldung Nr. 8275/1984), aber obwohl dieses Verfahren die Fehler konventioneller Techniken der Ozonzerlegung eliminiert hat, weist es immer noch die Nachteile eines geringen Energiewirkungsgrades auf, und es müssen teure Geräte verwendet werden.

Ein weiteres bei der Anwendung von Ozonsterilisation bei Luftbehandlungssystemen auftretendes Problem ist die langsame Wirkung. Die Sterilisationsrate bei Verwendung von Ozon hängt von dessen Konzentration ab, aber gewöhnlich muß Ozon über einen Zeitraum von nicht weniger als einigen Stunden mit der Luft in Kontakt kommen. Daher treten beträchtliche Schwierigkeiten bei der Anwendung bekannter Ozonsterilisationstechniken bei Luftbehandlungssystemen auf, die ein großes Luftvolumen desinfizieren sollen.

Es wurde bereits ein verbessertes Verfahren zur Ozonsterilisierung in der japanischen Patentanmeldung Nr. 98 432/1984 vorgeschlagen, bei dem eine Entladungsbehandlung von Luft, die Ozon und unerwünschte Mikroorganismen enthält, derart vorgenommen wird, daß eine Ozonzerlegung gleichzeitig mit der Abtötung der Mikroorganismen vorgenommen wird.

Entladungsgeräte werden gegenwärtig in verschiedenen An wendungsbereichen verwendet. Sie werden beispielsweise in Ozongeneratoren oder Abschneidern eingesetzt, welche Staubteilchen aus Abgasen mittels elektrostatischer Abscheidung entfernen. Entladungsgeräte werden ebenfalls zur Sterilisation und Deodorisierung unter Verwendung der charakterlichen Eigenschaften der Entladung eingesetzt.

Ein übliches Entladungsgerät bildet ein ungleichförmiges elektrisches Feld zwischen Elektroden (welche entweder zwei Nadeln sein können oder von denen eine eine Nadel sein kann und die andere eine Platte) aus und erzeugt eine Koronaentladung, Glimmentladung, Bogenentladung oder Funkenentladung durch Einstellen geeigneter Entladungs bedingungen. Unabhängig von der gewählten Art des Ent ladungstyps ist die Entladung selbst instabil, und es müssen mehrere Elektrodenpaare bereitgestellt werden, um in einem industriell verwendbaren Gerät das gewünschte elektrische Feld bereitzustellen. Sind die Elektroden direkt mit einer Stromquelle verbunden, ist es schwierig, eine gleichförmige und stabile Entladung an sämtlichen Ent ladungsstrecken zu erhalten, da der Zustand des zu behandelnden Fluids nicht notwendigerweise gleichförmig an sämtlichen Entladungsstrecken ist und die Länge der Entladungsstrecke an verschiedenen Entladungsstrecken leicht unterschiedlich sein kann. Zusätzlich kann der abrupte Anstieg des Stroms bei der Entladung zum Bruch einiger oder sämtlicher Elektroden führen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten weist ein üblicher Entladungsapparat einen Widerstand in dem Stromkreis zwischen Elektrode und Stromquelle auf (vergleiche beispielswesie die japanische Patentanmeldung Nr. 23 147/1979). Da für jede Elektrode ein Widerstand erforderlich ist, bedingt eine Erhöhung der Anzahl von in dem Gerät vorhandenen Elektroden eine entsprechende Erhöhung der Anzahl von Widerständen. Eine weitere Schwierigkeit resultiert daher, daß die gesamte von den Widerständen aufgenommene Leitung als Wärme abgegeben wird und nicht zu dem Wirkungsgrad der Entladung beiträgt.

Aus der DE-OS 14 17 102 ist ein Verfahren zur Durchführung von chemischen Reaktionen, insbesondere zur Oxidation von gas förmigen Stoffen bekannt, bei dem mit den Ausgangsstoffen mindestens ein sauerstoffhaltiger Reaktionspartner in einen Reaktionsraum eingeleitet wird, in dem eine elektrische Gas- bzw. Glimmentladung aufrechterhalten wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sterilisationsverfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren eines Gases bereitzustellen, mit welchen eine Sterilisierung von Gasen bei geringeren Temperaturen als nach dem Stand der Technik durchgeführt werden kann.

In vorteilhafter Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Sterilisation eines Gases mit Ozon bereit gestellt, welches die Zerlegung von Ozon und die Sterilisierung des Gases gleichzeitig in energiesparender Weise gestattet.

Es ist weiterhin von Vorteil, daß gemäß der vorliegenden Erfindung eine Entladungsvorrichtung bereitgestellt wird, welche für eine stabile Entladung sorgt und für die Zwecke der Sterilisation des Gases mit Ozon geeignet ist.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Sterilisationsverfahren zur Verfügung, welches folgende Schritte umfaßt: Hinzufügung von Ozon zu einem Gas, welches Mikroorganismen enthält, Zuführung des resultierenden ozonhaltigen Gases in einen Entladungsbereich zur Erzeugung eines Plasmas in dem Gas, und Zuführung des resultierenden behandelten Gases in einen katalytischen Reaktionsbereich bei üblichen Umgebungstemperaturen (Raumtemperaturen), so daß ein Gas erhalten wird, welches im wesentlichen frei von Ozon und Mikroorganismen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise eine Entladung erzeugt, während der Strom des zu behandelnden Fluid (Ozon-Gas-Gemisch) mit einer Rate (Geschwindigkeit) von zumindest 5 m/s durch eine Entladungsstrecke fließt, welche zwischen einander gegenüberliegenden Elektroden, an die eine Spannung angelegt wird, ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist Elektroden auf, die einander gegenüberliegend zum Anlegen einer Spannung angeordnet sind, und vorzugsweise zumindest eine Zwischenelektrode, die auf einer Linie angeordnet ist, welche die Entladungsbereiche der beiden eine Spannung aufprägenden Elektroden verbindet, wobei die Zwischenelektroden zwischen den eine Spannung aufprägenden Elektroden beabstandet von diesen angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.

Es zeigen:

Fig. 1, 4 und 5: schematische Blockschaltbilder bevorzugter Ausführungsformen des Sterilisierverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 und 3 schematische Blockschaltbilder bevorzugter Ausführungsformen der in dem Sterilisationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Entladungsvorrichtung;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Entladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie X-X von Fig. 6;

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie Y-Y von Fig. 6;

Fig. 9 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Entladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie X-X von Fig. 9;

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie Y-Y von Fig. 9;

Fig. 12 eine schematische Ansicht einer Entladevorrichtung unter Verwendung von Zwischenelektroden;

Fig. 13 und 14 eine graphische Darstellung der Resultate von Beispiel 4 beziehungsweise des Vergleichs beispiels 4;

Fig. 15 eine schematische Ansicht des im Beispiel 6 verwendeten Entladungsgerätes.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sterilisierverfahrens wird nachstehend unter Bezug auf die schematische Darstellung nach Fig. 1 geschildert. Das in Fig. 1 dargestellte System besteht im wesentlichen aus einem Ozonerzeugungsbereich 31, einem Mischbereich 32, einem Entladungsbereich 33, einem katalytischen Reaktionsbereich 34 und einem Arbeitsbereich 35. Die von dem Arbeitsbereich 35 mittels eines Gebläses B abgezogene Luft wird dem Mischbereich 32 zugeführt, in welchem die Luft mit dem Ozon gemischt wird, das im Bereich 31 erzeugt wird. Die entstandene Mischung von Ozon und Luft wird dem Entladungsbereich 33 zugeführt, in dem Ozon in atomaren Sauerstoff zerlegt wird. Die resultierende Luft wird dem katalytischen Reaktionsbereich 34 zugeführt, in dem der Restgehalt von Ozon in der Luft zerlegt wird und die verbleibenden Mikroorganismen zerstört werden. Die entstandene saubere Luft wird durch den Arbeitsbereich 35 geleitet, um dort eine keimfreie Atmosphäre zu erzeugen.

Der Arbeitsbereich 35 kann irgendeiner der Räume sein, die eine keimfreie Atmosphäre erfordern, beispielsweise biologisch saubere Räume (z. B. chirurgische Operations räume), Warteräume in Krankenhäusern, und Gebäude in Lebensmittel- und pharmazeutischen Fabriken. Das in Fig. 1 erläuterte Verfahren gestattet die Lieferung einer keimfreien Atmosphäre zum Arbeitsbereich 35 ohne Einführung irgendwelchen Ozons in diesem Bereich und stellt daher eine sichere Technik zur Lieferung einer keimfreien Atmosphäre an Operationsräume, Warteräume in Krankenhäusern und andere von Menschen betretene Räume dar.

Die von dem Arbeitsbereich 35 abgezogene Luft wird dem Mischbereich 32 zugeführt und dort mit Ozon gemischt. Im Ozonerzeugungsbereich 31 kann jeder konventionelle Ozonerzeuger Verwendung finden, beispielsweise ein Ozon generator mit stiller Koronaentladung oder eine Ozonbombe. Die Ozonkonzentration im Mischungsbereich 32 kann in einem weiten Bereich zwischen einigen wenigen ppm bis zur Größen ordnung von 1000 ppm variieren. Die Ozon-Luftmischung kann in dem Mischbereich 32 genügend lange verbleiben, um die Luft in gewissem Maße zu desinfizieren. Jedoch hat, wie nachstehend in dieser Beschreibung näher geschildert wird, das Zusammenwirken von Ozon und atomarem Sauerstoff, welcher in dem Entladungsbereich 33 erzeugt wird, eine befriedigende Sterilisationswirkung, so daß die Aufenthaltsdauer der Ozonluft in dem Mischungsbereich 32 so weit verringert werden kann, daß der Bereich 32 durch eine Leitung ersetzt wird, durch welche Ozon in den Luftstrom injiziert wird.

Die aus dem Mischungsbereich 32 austretende Ozon-Luftmischung wird in den Entladungsbereich 33 eingeführt, in welchem eine Entladung stattfindet. Die in dem Bereich 33 auftretende Entladung ist entweder eine Korona-, Bogen- oder Glimmentladung, von denen die Glimmentladung vorzuziehen ist. Eine Glimmentladung ist ein sich selbst aufrecht erhaltender Vorgang, welcher in dem Zeitraum des Übergangs von einer Funkentladung zu einer Bogenentladung auftritt. Die in dem Bereich 33 verwendbaren Entladebedingungen sind eine Feldstärke in der Größenordnung von 1000 bis 10 000 Volt/cm und ein Entladungsstrom in einem Bereich von einigen wenigen Milliampere bis zu einigen zig Milli ampere. Die Eingangsleistung ändert sich in Abhängigkeit von der Verunreinigung der zu behandelnden Luft und liegt in einem Bereich von einigen Watt bis zu einigen zig Watt pro m³/Stunde Luft. Vorzugsweise wird an die Elektroden eine negative Gleichspannung angelegt. Das Gas verbleibt in dem Entladungsbereich 33 genügend lange, um ein Plasma zu erzeugen. Die Raumgeschwindigkeit (SV), die in dem Entladungsbereich erforderlich ist, liegt im allgemeinen in einem Bereich von etwa 1000 bis 60 000 pro Stunde.

Fig. 2 ist eine schematische Perspektivansicht einer Entladungsvorrichtung, welche in dem Entladungsbereich der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie dargestellt besteht die Entladungsvorrichtung aus einem Paar von Isolierrahmen 41 und aus mehreren parallelen Drahtelektroden 42, welche so daran befestigt sind, daß eine hohe Gleichspannung zwischen den Elektroden angelegt werden kann. Fließt ein ozonhaltiges Fluid zwischen den Elektroden, so wird das Ozon durch Korona-Entladung zerlegt und man erhält einen Strom des Fluids mit einer verringerten Ozonkonzentration. Die Art des Materials der Drahtelektroden 42 ist nicht kritisch, jedoch wird mit Vorteil Wolfram verwendet. Der Abstand zwischen den Elektroden wird durch Faktoren wie die Flußrate des zu behandelnden Fluids und die Entladungsspanne festgelegt. Eine typische Elektroden-Elektrodenentfernung liegt im Bereich zwischen einigen wenigen Zentimetern bis zu einigen zig Zentimetern.

Fig. 3 stellt eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Entladungvorrichtung dar. Wie dargestellt besteht die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungs form aus einer Anordnung paralleler Plattenelektroden 51 und Drahtelektroden 52, bei welcher die Draht elektroden, die vor oder hinter den Plattenelektroden angeordnet sind, voneinander um gleiche Abstände getrennt sind. Vorzugsweise werden die Drahtelektroden 52 als Kathoden geschaltet. Die in Folge der Entladung erzeugten Elektronen helfen bei der Zersetzung oder Ionisation des Ozons, wodurch eine wirksame Zerlegung des Ozons bewerkstelligt wird.

Das in dem Entladungsbereich 33 (vgl. Fig. 1) erhaltene plasmahaltige Gas wird nachfolgend in den katalytischen Reaktionsbereich 34 eingeführt, in welchem sowohl die Zerlegung des restlichen Ozons in dem Gas und die Abtötung der Mikroorganismen in demselben Gas bewerkstelligt werden. Unterschiedliche Katalysatoren können bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden und umfassen Festsäurekataly satoren wie synthetisches Zeolith und einen Kieselerde- Tonerde-Katalysator, Aktivkohle, und Blei-, Kupfer-, Zink- und Nickel-tragende Katalysatoren. Bevorzugt werden Fest säurekatalysatoren, insbesondere synthetische Zeolith- Katalysatoren, eingesetzt. Der Katalysator kann in jeder Form, wie beispielsweise Kugeln oder Pellets, vorliegen. Die Raumgeschwindigkeit in dem Katalysatorbett ist nicht auf irgendeinen bestimmten Wert festgelegt, sie liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 10 000 und 100 000 pro Stunde. Katalytische Reaktion kann bei Umgebungstemperatur und atmosphärischem Druck durchgeführt werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das zu desinfizierende Fluid von dem Arbeitsbereich 35 abgezogen, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung auch mit einem nicht zirkulierenden System arbeiten kann, bei dem Außenluft in den Mischbereich 32 geführt und dann an den Arbeitsbereich 35 nach erfolgter Sterilisation geliefert wird. Ebenso wie Luft können inerte Gase wie beispielsweise Stickstoff ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Sterilisierverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ermöglicht die Sterilisation verschiedener Keime auf den Wandober flächen des Arbeitsraumes 35 oder auf einem Operationstisch 66 oder anderen Gegenständen in dem Arbeitsbereich 35. Nach Zuführung des in dem Bereich 31 erzeugten Ozons zum Arbeitsbereich 35 wird das Ozon dort einige Stunden gelassen, bis die Oberflächendesinfektion vollständig ist. Nachfolgend wird die ozonhaltige Luft aus dem Arbeitsbereich durch ein Gebläse B abgezogen und dem Entladungsbereich 33 zugeführt, in dem das restliche Ozon zu Sauerstoff zerlegt wird. Die ozonfreie Luft wird dann in den Arbeits bereich 35 zurückgeführt.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des Sterilisier- bzw. Desinfektions verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird mittels eines Gebläses B Luft aus dem Arbeitsbereich 35 abgezogen und dem Ozonerzeugungsbereich 31 zugeführt, wo sie mit dem erzeugten Ozon gemischt wird. Die entstandene ozonhaltige Luft wird über eine Umwegleitung 77 dem Arbeitsberreich 35 zugeführt. Nach erfolgter Sterilisation der Wandoberfläche, der Decke oder von Gegenständen in dem Arbeitsbereich 35 wird die Umwegleitung 77 geschlossen, der Ozon erzeuger abgeschaltet und die Luft in dem Arbeitsbereich 35 nacheinander in einen Entladungsbereich 33 und einen katalytischen Reaktionsbereich 34 geführt, und die entstehende ozonfreie saubere Luft wird zurückgeführt in den Arbeitsbereich 35.

Herkömmlicherweise wird hauptsächlich Formalin zur Oberflächen desinfektion der Art verwendet, welche im Zusammenhang mit den Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 betrachtet wurde. Die Desinfektion mittels Formalin hat jedoch den Nachteil, daß Formalinreste auf der Oberfläche behandelter Gegenstände verbleiben und diese Rückstände entfernt werden müssen. Derartige Probleme treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren überhaupt nicht auf, da das in der Luft enthaltene Ozon vollständig zu Sauerstoff zerlegt wird.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der höchst überraschenden Tatsache, daß Ozon zu Sauerstoff zerlegt wird, während nahezu sämtliche Keime in der Luft abgetötet werden, wenn ozonhaltige Luft in Kontakt mit einem Katalysator gebracht wird, nachdem sie den Entladungs bereich durchquert hat. Soll dagegen eine gründliche Desinfektion der Luft mit Ozon allein durchgeführt werden, so muß die Luft zumindest mehrere Stunden in Kontakt mit Ozon stehen. Weiterhin muß das restliche Ozon von der entstandenen "sauberen" Luft entfernt werden, nachdem es in Sauerstoff zerlegt wurde. Es ist festgestellt worden, daß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ozonzerlegung und die Abtötung unerwünschter Mikroorganismen, zwei an scheinend nicht miteinander verträgliche Erfordernisse, gleichzeitig und innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes durchgeführt werden können. Genauer gesagt wird gemäß der vorliegenden Erfindung die ozonhaltige Luft dem Ent ladungsbereich zugeführt, in welchem eine Entladung bei einem geringen elektrischen Leistungspegel erzeugt wird, um hierdurch sowohl eine teilweise Zerlegung des Ozons (beispielsweise 80% Ozonzerlegung) und Abtötung unerwünschter Mikroorganismen zu erreichen. Nachfolgend wird die Restmengen von Ozon und lebenden Mikroorganismen enthaltende Luft dem katalytischen Reaktionsbereich zugeführt, in dem eine vollständige Ozonzerlegung und mikrobiologische Sterilisation erfolgen.

Die in dem Entladungsbereich gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Leistung beträgt vorzugsweise nicht mehr als 60% der Leistung, die für eine vollständige Zerlegung des Ozons mittels elektrischer Entladung erforderlich ist.

Der Wirkungsmechanismus der Ozonzerlegung und mikrobiolgischen Sterilisation bei der vorliegenden Erfindung ist wie folgt. Bei einer Entladung von ozonhaltiger Luft werden Elektronen emittiert und reagieren mit dem stark reaktiven Ozonmolekül:

O₃ + e → O₂ + (O) (1)

Atomarer Sauerstoff (O) weist eine äußerst kurze Lebens dauer auf, ist jedoch so reaktiv, daß er praktisch unmittelbar mit einem anderen Ozonmolekül zur Ausbildung zweier Sauerstoffmoleküle reagiert:

O₃ + (O) → 2 O₂ (2)

Die durch Gleichung (1) beschriebene Reaktion ist anscheinend der ratenbegrenzende Schritt in der Reaktion der Ozonzerlegung und infolge der Entladungsbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung geht die durch Gleichung (1) beschriebene Reaktion mit einer hohen Rate vor sich.

Atomarer Sauerstoff (O) hat eine starke Oxidationswirkung und verbindet sich leicht mit Kohlenstoff oder Wasserstoff atomen bei organischen Substanzen und zerlegt die letzteren oxidativ in Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder Wasserdampf. Stellen unerwünschte Mikroorganismen in der Luft die organische Substanz dar, so werden sie durch oxidative Zerlegung mit Teilen der reaktiven Sauerstoffatome ausgelöscht, welche in Folge der Ozonzerlegung entstanden sind.

Wie bereits voranstehend in dieser Beschreibung erwähnt, enthält die aus dem Entladungsbereich, der bei dem erfindungs gemäßen Verfahren verwendet wird, austretende Luft unzerlegtes Ozon und lebende Mikroorganismen. Tritt diese Luft in den katalytischen Reaktionsbereich ein, so erfolgt die durch Gleichung (2) ausgedrückte Reaktion auf der Oberfläche des Katalysators, wobei Ozon in molekularen Sauerstoff (O₂) zerlegt wird. Andererseits werden die restlichen lebenden Mikroorganismen auf der Oberfläche des Katalysators eingefangen, wo sie oxidativ durch Ozon oder reaktiven atomaren Sauerstoff zerlegt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Sterilisier- bzw. Desinfektionsverfahren ist die zur Erzeugung einer Entladung erforderliche Leistung um zumindest 40% des Wertes reduziert, der nach dem Stand der Technik erforderlich wäre. Da die erforderliche katalytische Reaktion bei üblichen Umgebungstemperaturen ausgeführt werden kann, erfolgt keine schnelle Verschlechterung der Eigenschaften des Katalysators, der deswegen eine verlängerte Betriebslebensdauer zeigt. Zusätzlich gestattet das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung eines Nicht-Edelmetallkatalysators wie beispielsweise Zeolith, welches nur geringere Wartungskosten zur Folge hat. Ein weiterer Vorteil des katalytischen Reaktionsbereichs liegt darin, daß Variationen in der Beifügung von Ozon keine unerwünschten Auswirkungen auf die Qualität des abgeführten Luftstromes zur Folge haben.

Auf den voranstehenden Seiten sind die Verfahren zur mikrobiologischen Sterilisation gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Nachfolgend werden ein Entladungsverfahren und eine Entladungsvor richtung beschrieben, welche bevorzugt zur Verwendung bei diesen Verfahren geeignet sind.

Bei dem Entladungsverfahren wird ein Hochgeschwindigkeits gasstrom veranlaßt, zwischen Entladungsstrecken zu fließen. Der Gasstrom muß mit einer Flußrate von zumindest 5 m/s fließen. Bei geringeren Flußraten kann die erwünschte Entladungsstabilität nicht aufrecht erhalten werden. Oberhalb von 5 m/s verbessert sich die Stabilität der Entladung mit steigender Flußrate. Jedoch liegt die Flußrate vorzugsweise nicht höher als 30 m/s, da oberhalb dieses Wertes der statische Druckverlust mit einer entsprechenden Erhöhung der Energiekosten zum Betrieb des Gebläses zunimmt. Die Flußrate an einer Entladungsstrecke ist die des Gases, welches in einer Richtung senkrecht zu einer Linie fließt, welche die Entladungsflächen jeder Elektrode miteinander verbindet. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die erforderliche Flußrate, wie sie voranstehend angegeben ist, bei jeder der verwendeten Entladungsstrecken vorliegt. Es wird jedoch darauf hin gewiesen, daß die gewünschte Stabilität der Entladung erreicht werden kann, wenn die erforderliche Flußrate nur an einigen der Entladungsstrecken eingehalten wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können zusätzlich zur Luft auch andere Gase wie Sauerstoff oder Stickstoff mittels einer elektrischen Entladung behandelt werden. Dieses Gase können Ozon und andere Bestandteile enthalten, wenn das spezifische Ziel des Verfahrens dies gestattet. Ist die Aufenthaltsdauer des Gases in der Entladungsvorrichtung zu lang, so kann das austretende Gas zum Einlaß derselben Vorrichtung zurückgeführt werden, um die erforderliche Flußrate des Gases aufrechtzuerhalten. Hierdurch kann eine wirksame Verringerung der Gesamtgröße der Vorrichtung erreicht werden.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stattfindende Entladung kann eine Glimm-, Bogen- oder Funkenentladung sein, wobei die Glimmentladung vorzuziehen ist.

In Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer Entladungsvorrichtung dargestellt, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden kann. Fig. 7 stellt einen Querschnitt entlang der Linie X-X von Fig. 6 dar, und Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie Y-Y von Fig. 6. Ein rechtwinkliger, Elektroden tragender Rahmen 81 ist mit zwei Streifen eines Stromversorgungsleiters 84 versehen, welche auf den inneren Oberflächen zweier gegenüberliegender Seiten des Rahmens verlaufen. Die Streifenleiter 84 sind an dem Rahmen 81 mittels Anschlußpunkten 85 festgelegt. Die Streifenleiter 84 sind mit stangenförmigen, Spannung aufprägenden Elektroden 82 versehen, die in im wesentlichen gleichen Abständen und so angeordnet sind, daß die Elektroden auf einer Seite des Rahmens 81 jeweils denen auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmens gegenüberliegen. Mehrere Zwischenelektroden 86 sind in festgelegten Intervallen auf der Linie angeordnet, welche die Spitzen zweier gegenüberliegender, eine Spannung einprägender Elektroden 82 verbinden. Den Zwischenelektroden wird keine Spannung eingeprägt. Die Verwendung der Zwischenelektroden kann nach Wahl bei der vorliegenden Erfindung erfolgen, und falls diese nicht verwendet werden, kann eine Entladungsstrecke ausgebildet werden, indem die zwei gegenüberliegenden, eine Spannung einprägenden Elektroden 82 näher zueinander gebracht werden, so daß die Spitze einer Elektrode der Spitze der anderen gegenüberliegt.

In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist eine Entladungsstrecke 87 zwischen der Spitze einer eine Spannung einprägenden Elektrode 82 und der Spitze einer benachbarten Zwischenelektrode 86 und zwischen zwei benachbarten Zwischenelektroden, welche einander an der Spitze gegenüberliegen, ausgebildet. Eine rohrförmige Düse 83 wird derart für jede Entladungsstrecke 87 bereitgestellt, daß ein offenes Ende der Düse der Entladungsstrecke gegenüberliegt. Das Gas wird durch die rohrförmige Düse 83 so zugeführt, daß die gewünschte Flußrate in dem voranstehend beschriebenen Wertebereich bei jeder der Entladungsstrecken 87 eingehalten wird.

In Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer Entladungsvorrichtung, welche vorteilhafterweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden kann, dargestellt. Fig. 10 ist ein Querschnitt entlang der Linie X-X von Fig. 9 und Fig. 11 ein Querschnitt entlang der Linie Y-Y von Fig. 9. Das in dieser Ausführungsform verwendete Elektrodenfeld ist das gleiche wie das in Fig. 6 dargestellte, und der einzige Unterschied besteht darin, daß die rohrförmigen Düsen durch eine durchlöcherte Platte 111 ersetzt sind, die nahe bei den Elektroden angeordnet ist, so daß Löcher 112 in der Platte 111 mit jeweils zugehörigen Entladungsstrecken 87 fluchten. Der Kanal für den Durchlaß des zu behandelnden Gases, beispielsweise Luft, wird begrenzt durch die Platte 111, jedoch fließt das Gas durch die Löcher 112 und erzeugt die gewünschte Flußrate an den jeweiligen Entladungsstrecken.

Gemäß der vorliegenden Erfindung fließt ein Gasstrom vorzugsweise mit der gewünschten Geschwindigkeit durch die Entladungsstrecken, wodurch ermöglicht wird, daß eine elektrische Entladung beständiger aufrechterhalten wird, als dies gemäß vorbekannten Techniken möglich ist. Wie nachfolgend in Beispiel 4 gezeigt wird, kann die Variation in dem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren angelegten Entladungsstrom auf weniger als die Hälfte des Wertes verringert werden, der bei Verfahren nach dem Stand der Technik auftritt. Die vorliegende Erfindung weist den zusätzlichen Vorteil der Gleichförmigkeit der Entladung, die an den einzelnen Entladungsstrecken auftritt, auf.

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren Entladungsvorrichtung. Die rechte und die linke Seite eines Stützrahmens 144 sind mit fünf parallel miteinander verbundenen, Spannung einprägenden Elektroden 141 versehen. Die zwei eine Spannung einprägenden Elektroden 141, die in derselben horizontalen Ebene liegen, sind so angeordnet, daß die Spitze einer Elektrode der Spitze der anderen Elektrode gegenüberliegt. Mehrere Zwischenelektroden 142 sind auf der Linie angeordnet, welche die Spitzen der beiden gegenüberliegenden Elektroden 141 miteinander verbindet. Eine festlegbare Entladungsstrecke wird zwischen jeder eine Spannung einprägenden Elektrode 141 und einer benachbarten Zwischenelektrode 142 sowie zwischen benachbarten Zwischenelektroden bereitgestellt.

Die eine Spannung einprägenden Elektroden 141 weisen vorzugsweise die Form einer Nadel auf, können aber auch plattenförmig oder stabförmig sein. Nadelelektroden werden so angeordnet, daß sie einander mit ihren Spitzen gegenüberliegen, Plattenelektroden liegen einander mit einer Seitenkante gegenüber, und Stangenelektroden sollten einander mit ihren Enden gegenüberliegen. Die Elektroden 141 können aus jedem bekannten leitenden Material, wie beispielsweise Eisen, Aluminium oder Wolfram, bestehen.

Die Zwischenelektroden 142 können ebenfalls eine Vielzahl von Formen annehmen und aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise weisen sie die Form einer Nadel auf. Die Zwischenelektroden 142 lassen elektrische Entladungen gleichförmig an verschiedenen Entladungsstrecken auftreten. Die Länge der Entladungsstrecke für die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform ist die Entfernung zwischen der Spitze der eine Spannung einprägenden Elektrode 141 auf der linken Seite und der Spitze der Elektrode 141 auf der rechten Seite minus der Gesamtlänge der Zwischenelektroden 142. Daher ergibt sich die Länge l der Entladungsstrecke durch

l = l₁+l₂+l₃

(wobei l₁, l₂ und l₃ die Abstände zwischen den Elektroden sind, wie in Fig. 12 dargestellt). Bei Geräten nach dem Stand der Technik beschreibt l die Entfernung zwischen zwei Spannung einprägenden Elektroden, bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch ist l in zwei oder mehr Abschnitte durch Zwischenelektroden 142 aufgeteilt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ist l in drei Abschnitte aufgeteilt. Allgemein ist l in (n+1) Abschnitte aufgeteilt, wobei n die Anzahl von Zwischenelektroden bezeichnet, die auf derselben horizontalen Linie liegen. Die Werte von l₁, l₂ und l₃ können dieselben sein, aber auch voneinander verschieden, und die stabilste und gleichförmigste Entladung findet statt, wenn l₁=l₂ =l₃ ist. Die Länge jeder Zwischenelektrode 142 kann geeignet ausgewählt werden. Die Zwischenelektroden 142 sind vorzugsweise derart auf dem Stützrahmen 144 angebracht, daß sie sowohl nach links als auch nach rechts gleitbeweglich sind, um eine Feinabstimmung von l₁, l₂ und l₃ zu ermöglichen.

Die Entladungscharakteristik wird beeinflußt durch Faktoren wie die Länge der Entladungsstrecke, Form der Elektrodenoberfläche und die zu behandelnde Lücke, die in der Entladungsstrecke vorliegt. Bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik wirken sich die Effekte dieser Faktoren direkt aus, und es besteht der Nachteil, daß eine Entladung selektiv an der empfindlichsten Entladungsstrecke auftritt, wenn eine geringe Differenz der Entladungsstreckenlänge zwischen unterschiedlichen Entladungsstrecken besteht oder wenn eine leichte Änderung in der zu behandelnden gasförmigen Atmosphäre auftritt. Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch, bei welcher die Entladungsstreckenlänge l in zwei oder mehr Abschnitte aufgeteilt ist (vier in dem in Fig. 12 dargestellten Fall), werden die auf die an den Entladungsstrecken l₁, l₂ und l₃ stattfindende Entladung einwirkenden Effekte genügend verringert oder eliminiert, so daß gleichförmige Entladungen in Reihen mit einer Entladungsstreckenlänge l auftreten. Dies soll anhand eines Beispiels mit der bei l₁ auftretenden Entladung unter der Annahme, daß die gewünschte Entladung bei l₂ und l₃ stattgefunden hat, verdeutlicht werden. Da der Anteil von l₁ zur gesamten Entladungsstreckenlänge l gegeben ist durch l₁/(l₁+l₂+l₃), verringern sich die Wirkungen auf die Entladung, die durch die Entfernungen zwischen den Elektroden und durch das durch die Entladungsstrecke l₁ fließende Fluid bewirkt werden, auf Pegel entsprechend l₁/(l₁+l₂+l₃). Entsprechendes gilt für die anderen Entladungsstrecken l₂ und l₃. Es kann daher geschlossen werden, daß die Entladung in jeder Elektrodenreihe desto gleichmäßiger wird, je größer die Anzahl von verwendeten Zwischenelektroden ist. Aus praktischen Gründen kann jedoch n nicht allzu weit vergrößert werden, da l typischerweise in dem Bereich von 1 cm bis 5 cm liegt und große Präzision zur Herstellung der Vorrichtung erforderlich ist, wenn die Werte von l₁, l₂ und l₃ übertrieben klein werden, indem die Entladungsstrecke l in zu viele Abschnitte aufgeteilt wird. Daher liegt für die Zwecke der vorliegenden Erfindung der Wert von n vorzugsweise in dem Bereich von zwei bis fünf.

Eine Wechselspannung oder Gleichspannung kann von einer Stromquelle 143 an die Elektroden 141 angelegt werden. Die Spannung hängt von der Art von Entladung ab, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt werden soll. Vorzugsweise wird eine Spannung von nicht weniger als 0,7 kV/mm pro Einheitslänge der Entladungsstrecke l angelegt. Je länger die Entladungsstrecke l ist, desto höher ist die erforderliche Spannung. Je größer die Anzahl von in Reihe geschalteten Elektroden ist, desto größer ist der zur Erzeugung einer Entladung erforderliche Strom.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Korona-, Funken-, Glimm- oder Bogenentladung erzeugen, von denen die Glimmentladung besonders bevorzugt ist. Eine Glimmentladung ist eine sich selbst aufrechterhaltende Entladung, und sie bewirkt, daß die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vollem Maße ausgeschöpft werden können. Selbstverständlich kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine gleichförmige Bogen- oder Funkenentladung erzeugt werden.

Wie aus der voranstehenden Schilderung deutlich wird, liegt einer der Vorteile der bevorzugten Entladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher jede Reihe von Entladungsstrecken in zwei oder mehr Abschnitte durch Zwischenelektroden unterteilt ist, darin, daß ein gleichförmiges Entladungsfeld zwischen prallel angeordneten, Spannung einprägenden Elektroden ausgebildet werden kann, ohne daß wie beim Stand der Technik Widerstände angeschlossen werden müssen. Diese Gleichförmigkeit der Entladung hilft den Volumenwirkungsgrad der Vorrichtung zu erhöhen, wodurch deren Gesamtgröße verringert wird. Da kein elektrischer Widerstand verwendet werden muß, trägt der größere Anteil der angelegten Leistung zur Erzeugung von Entladungen bei, und hierdurch verbessert sich der Energiewirkungsgrad der Vorrichtung. Wenn die Zwischenelektroden gleitbeweglich ausgebildet sind, können die Werte von l₁, l₂ und l₃ feinjustiert werden, um auf einfache Weise die Bedingungen zur Erzeugung gleichförmiger Entladungen bereitzustellen.

Beispiel 1

Mit diesem Beispiel soll die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Behandlung von Methylmercaptan enthaltender Luft gezeigt werden. Die Versuchsbedingungen und deren Resultat sind nachstehend bzw. in Tabelle 1 dargestellt.

Entladung:
Flußrate:	5 m³/Std.
Angelegte Spannung:	-10 kV (Gleichspannung)
Entladungsstrom:	1,8 mA
Katalytische Reaktion: @	Katalysator	Molekularsieb 13 X (Handelsbezeichnung der Linde AG)
SV:	5,5×10⁴/Std.
Temperatur:	25°C

Tabelle 1

Beispiele 2 und 3 und Vergleichsbeispiel 2

Eine Zellsuspension, die 2×10⁶ Zellen/ml von Saccharomyces formosensis und Bacillus subtilis enthielt, wurde in einen Luftstrom gesprüht, welcher mit einer Rate von 12 m³/Std. floß. Die Luft wurde dann mit dem schematisch in Fig. 1 dargestellten Verfahren behandelt, wobei Ozon in einer Menge von 10 ppm zugegeben wurde. Eine Vorrichtung der Art, wie sie in Fig. 12 dargestellt ist, wurde in dem Entladungsbereich verwendet. Es wurde eine Glimmentladung durch Anlegen einer Gleichspannung von -10 kV zwischen Elektroden erzeugt. Molekularsieb 3A wurde als Katalysator in dem katalytischen Reaktionsbereich verwendet. Im Vergleichsbeispiel 2 wurde derselbe Vorgang wiederholt, mit der Ausnahme, daß keine katalytische Reaktion durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind nachstehend angegeben.

Tabelle 2

Beispiele 4 und 5 und Vergleichsbeispiele 4 und 5

Luft wurde einer Glimmentladung mit einer Vorrichtung der in Fig. 12 dargestellten Art unterworfen. Die Versuchsbedingungen und ihre Resultate sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3

Die Ergebnisse des Beispiels 4 sind in Fig. 13 und die des Vergleichsbeispiels 4 in Fig. 14 dargestellt. Die Variation des Entladungsstromes betrug nur 20% im Beispiel 4, erreichte jedoch einen so hohen Wert wie 40% im Vergleichsbeispiel 4.

Beispiel 6

Eine Entladungsvorrichtung der in Fig. 15 dargestellten Art wurde auf ihre Entladungscharakteristik untersucht. Konstruktionsparameter der Vorrichtung und die Entladebedingungen waren wie folgt:

Anzahl serieller Entladungsstrecken:
3 pro Einheit
Anzahl paralleler Entladungsstrecken:	7 pro Einheit
Individuelle Länge einer Entladungsstrecke:	5 mm
Gesamtlänge der Entladungsstrecke:	15 mm
Elektrodenmaterial:	Wolfram
Angelegte Spannung:	15 kV Wechselstrom
Gesamter Entladungsstrom:	25 mA

Luft wurde der Entladungsvorrichtung zugeführt und es stellte sich heraus, daß an jeder der Entladungsstrecken eine Entladung auftrat.

Claims

1. Sterilisationsverfahren mit folgenden Schritten:
Hinzufügung von Ozon zu einem Mikroorganismen enthaltenden Gas;
Einführen des resultierenden ozonhaltigen Gases in einen Entladungsbereich zur Erzeugung eines Plasmas in dem Gas; und
Einbringen des resultierenden behandelten Gase in einen katalytischen Reaktionsbereich bei üblicher Umgebungstemperatur zum Erhalt eines Gases, welches im wesentlichen frei von Ozon und Mikroorganismen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ozon in einer Menge von 10 bis 5000 ppm zugefügt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glimm- oder Korona-Entladung in dem Entladungsbereich erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator aus der Gruppe bestehend aus Zeolith, Kieselerde-Tonerde-Katalysator, Aktivkohle und Blei, Zink, Kupfer oder Nickel tragenden Katalysatoren in dem katalytischen Reaktionsbereich verwendet wird.

6. Sterilisationsverfahren mit folgenden Schritten:
Durchführung einer Oberflächen-Sterilisierung in einem Arbeitsbereich mittels Zufuhr von Ozon;
Abziehen des ozonhaltigen Gases aus dem Arbeitsbereich nach vollständiger Oberflächensterilisierung und Einführen des ozonhaltigen Gases in einen Entladungsbereich zur Erzeugung eines Plasmas in dem Gas;
Lieferung des erhaltenen behandelten Gases zu einem katalytischen Reaktionsbereich bei gewöhnlicher Umgebungstemperatur zum Erhalt eines Gases, welches im wesentlichen frei von Ozon ist; und
Rückführung des ozonfreien Gases zum Arbeitsbereich.

7. Vorrichtung zum Sterilisieren eines Gases mit

a) einer Vorrichtung (32) zum Zufügen von Ozon zu einem Mikroorganismen enthaltenden Gas;
b) einem Entladungsgerät (33) mit einem Einlaß und einem Auslaß für das mit Ozon gemischte Gas, mit Elektroden (42; 51, 52; 82; 141), die in jeweils gegenüberliegender Anordnung zum Anlegen einer Spannung vorgesehen sind; und
c) einem katalytischen Reaktor (34), welcher an den Auslaß des Entladungsgerätes (33) angeschlossen ist und der mit einem Katalysator bepackt ist, der aus der Gruppe von Zeolith, Kieselerde-Tonerde-Katalysator, Aktivkohle und einem Blei, Zink, Kupfer oder Nickel tragenden Katalysator ausgewählt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Entladungsgerät (33) zumindest eine Zwischenelektrode (86; 142) aufweist, welche auf der Linie angeordnet ist, welche die Entladungsbereiche zweier der Spannung einprägenden Elektroden (82; 142) verbindet, wobei die Zwischenelektrode zwischen den Spannung einprägenden Elektroden und von diesen beabstandet angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Ozon-Gas-Gemischs mit einer Geschwindigkeit von zumindest 5 m/s durch die zwischen den Elektroden (42; 51, 52; 82; 141) ausgebildete Entladungsstrecke fließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Ozon-Gas-Gemisches mit einer Geschwindigkeit zwischen 10 und 30 m/s fließt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Entladungsgerät (33) eine Korona- oder Glimmentladung durchgeführt wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch eine Düse (83; 111), deren offener Endabschnitt der zwischen den Spannung einprägenden Elektroden ausgebildeten Entladungsstrecke gegenüberliegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (83) aus einem hohlen zylindrischen Teil gebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (111) durch eine gelochte Platte bereitgestellt wird.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung einprägenden Elektroden (42; 52; 82; 141) und/oder die Zwischenelektrode (86; 142) nadelförmig sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zwischenelektroden (86) derart vorgesehen sind, daß zumindest ein Ende jeder der Zwischenelektroden einer benachbarten Zwischenelektrode gegenüberliegt.