| Dokumentenidentifikation |
DE60032991T2 08.11.2007 |
| EP-Veröffentlichungsnummer |
0001094037 |
| Titel |
Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung und Ablieferung von ozoniertem Wasser an eine Verbrauchsstelle |
| Anmelder |
L'Air Liquide, S.A. a Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude, Paris, FR |
| Erfinder |
Kempen, Carinne, 92110 Clichy, FR; Laroye, Stephane, 91190 Villiers le Bacle, FR |
| Vertreter |
derzeit kein Vertreter bestellt |
| DE-Aktenzeichen |
60032991 |
| Vertragsstaaten |
AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE |
| Sprache des Dokument |
FR |
| EP-Anmeldetag |
12.09.2000 |
| EP-Aktenzeichen |
004025086 |
| EP-Offenlegungsdatum |
25.04.2001 |
| EP date of grant |
17.01.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
08.11.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
C02F 1/78(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
|
| IPC-Nebenklasse |
C02F 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP
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| Beschreibung[de] |
|
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung und
Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt,
wobei das ozonhaltige Wasser, wie bekannt, bei einer sehr großen Zahl von industriellen
Anwendungen verwendet werden kann: beispielsweise in Verbindung mit der Umwelt (Wasserbehandlung
...), für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit Ozon (Waschen von Nahrungsmitteln
mit ozonhaltigem Wasser, wie beispielsweise Meeresfrüchte, aber auch Obst und
Gemüse, usw.) oder auch in der Aquakultur und Fischzucht (Zucht, bei der eine
Ozonbehandlung der Gesamtheit oder eines Teils des Wassers, das das oder die Zuchtbecken
der Benutzerstelle versorgt, durchgeführt wird).
Es sind im Wesentlichen zwei Typen von Verfahren zur Herstellung und
Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser bekannt: ein erster Verfahrenstyp, bei dem
die Online-Ozonisierung der gesamten Wassermenge vorgenommen wird, und ein zweiter
Verfahrenstyp, bei dem eine Ozonisierung nur eines Teils der Wassermenge in einer
Abzweigungsschleife vorgenommen wird.
In beiden Fällen ist anzumerken, dass das Hauptziel dieses Standes
der Technik darin besteht, eine ausreichende Kontaktzeit zwischen dem Ozon und dem
Wasser herzustellen, um eine zufrieden stellende Desinfektion des Wassers und eine
gute Steuerung des Restgehalts an Ozon und Sekundäroxydantien in dem so behandelten
Wasser zu erhalten.
Es sind nun folgende Anmerkungen zu diesen beiden bestehenden Verfahrenstypen
zu machen:
- – erster „Online-„Verfahrenstyp: in diesem Fall wird das
Ozon in ein Auflösungselement, wie beispielsweise einen statischen Mischer,
eingeleitet, der sich online auf dem Kanal des zu behandelnden Wassers der Benutzerstelle
befindet. Die erforderliche Kontaktzeit (für die Desinfektion) wird nun entweder
in einer Zwischenspeicherkapazität oder ganz einfach in der Kanallänge
der Benutzerstelle, wenn diese Länge ausreichend ist, erzielt.
Die Einstellung der gewünschten Behandlungsmenge (Ozonmenge in Gramm pro m3
Wasser) erfolgt nun notwendigerweise aus der Wassermenge, die die Benutzerstelle
stromabwärts entnimmt, wobei die Menge an ozonhaltigem Gas im Allgemeinen übrigens
feststeht (da die Herstellung einer variablen Gasmenge sehr kostspielig ist).
- – zweiter Verfahrenstyp der „Ozonisierung einer abgezweigten Menge":
in diesem zweiten Fall wird ein fester Teil der Wassermenge der Benutzerstelle abgezweigt,
um ozonisiert zu werden.
Eine Pumpe entnimmt eine feststehende Menge Wasser, in die das Ozon im Bereich eines
Auflösungselements, typischerweise vom Typ Hydro-Injektor (Venturi-Effekt),
der in der Abzweigung angeordnet ist, eingespritzt wird. Bei dieser Ausführung
könnte auch ein statischer Mischer verwendet werden, aber der Hydro-Injektor
ist in weniger kostspieliges Gerät.
Es ist bekannt, dass ein Hydro-Injektor nur sehr geringe Mengenänderungen akzeptiert
(weshalb die abgezweigte Menge feststehend ist): wenn nämlich die Wassermenge,
die durch den Hydro-Injektor strömt, wesentlich verändert würde,
käme es zu einer Veränderung der angesaugten Menge an ozonisiertem Gas
und somit zu einer Veränderung des Gehalts an aufgelöstem Ozon und somit
der erhaltenen Behandlungsmenge.
Wie im vorhergehenden Fall kann die Einstellung der gewünschten Behandlungsmenge
(Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser) nur aus der Wassermenge erfolgen,
die die Benutzerstelle stromabwärts entnimmt, was zu keinerlei Unabhängigkeit
gegenüber den Parametern der stromabwärtigen Benutzerstelle führt.
Diese bestehenden Verfahren sind somit direkt von den Parametern der
Endanwendung des ozonhaltigen Wassers abhängig und passen sich somit schwer
an Anwendungen an, die starke Veränderungen der Behandlungsmenge (beispielsweise
je nach den behandelten Produkten), der Wassermenge oder auch der ununterbrochenen
Ein-/Aus-Zyklen in Abhängigkeit von den Pausen und Produktionsunterbrechungen
der Endanwendung des ozonhaltigen Wassers erfordern.
Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine
Lösung für die oben erwähnten technischen Probleme zu bieten, wobei
ein Verfahren vorgeschlagen wird, das sich an die Anforderungen (Menge, Anteil,
...) der Endbenutzungsanwendung anpasst, wobei es unabhängig von den Parametern
dieser Endanwendung eingestellt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung
und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt,
bei dem:
- a) eine Pufferkapazität zur Speicher für das ozonhaltige Wasser vorgesehen
ist;
- b) eine stromaufwärtige Schleife zur Ozonisierung vorgesehen ist, die die
Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:
- – die Kapazität in die Schleife integriert ist;
- – die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung
sowie ein Element zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
- – eine Leitung zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas vorgesehen
ist, die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in
ihrem stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement verbunden ist;
- – eine Leitung zur Zufuhr von frischem Wasser vorgesehen ist, die an
ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
angeschlossen und mit einem Element zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen
ist;
- – der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem
Anschlusspunkt der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element
zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität
versehen ist;
- c) eine Leitung zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit ozonhaltigem
Wasser aus der Kapazität vorgesehen ist;
- d) der Füllstand der Kapazität zwischen einem niedrigen Füllstand
Nb und einem hohen Füllstand Nh mit Hilfe des Elements
zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife zirkulierenden Wassermenge eingestellt
wird, wobei das eine oder das andere Element zur Unterbrechung der zugeführten
Frischwassermenge und des Elements zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts
zu der Kapazität immer offen ist, während das andere dieser Elemente geschlossen
ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch eines oder mehrere
der folgenden Merkmale aufweisen:
- – während Phasen des Verbrauchs von ozonhaltigem Wasser durch mindestens
eine der Benutzerstationen ist das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge
stromaufwärts zu der Kapazität in Verschlussposition, und das Element
zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge ist in Öffnungsposition,
um es zu ermöglichen, frisches Wasser in die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
einzulassen, dieses im Bereich des Weiterleitungselements zu ozonisieren und die
Kapazität mit dem so ozonisierten Wasser zu versorgen, wobei der Füllstand
der Kapazität zwischen dem niedrigen Füllstand Nb und dem hohen
Füllstand Nh mit Hilfe des Elements zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife
zirkulierenden Wassermenge auf Basis eines der folgenden Signale geregelt wird:
- i) Messung des Füllstands der Kapazität;
- j) Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der verbrauchenden Benutzerstation(en);
- – bei Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs von ozonhaltigem Wasser
durch die mindestens eine Benutzerstation wird eine Rezirkulation des Stroms an
ozonhaltigem Wasser von der Kapazität zur Kapazität durchgeführt,
bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht;
- – bei Einstellungen oder Pausen im Verbrauch von ozonhaltigem Wasser
durch die mindestens eine Benutzerstation werden folgende Maßnahmen getroffen:
sobald der Füllstand der Kapazität den hohen Füllstand Nh
überschreitet, wird das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge
in Verschlussposition gebracht, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und wird
das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität
in Öffnungsposition gebracht, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers
von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
zu ermöglichen;
- – bei solchen Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs wird die Leistung
des Ozonisierungselements auf das Niveau einer Mindestleistung ungleich Null verringert.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Herstellung und Bereitstellung
von ozonhaltigem Wasser für mindestens einen Benutzerpunkt, umfassend:
- a) eine Pufferkapazität zur Speicherung für das ozonhaltige Wasser;
- b) eine stromaufwärtige Schleife zur Ozonisierung, die die Versorgung der
Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:
- – die Kapazität in die Schleife integriert ist;
- – die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung
sowie ein Element zur Regelung der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
- – eine Leitung zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas vorgesehen ist, die in
ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem stromaufwärtigen
Teil mit einem Ozonisierungselement verbunden ist;
- – eine Leitung zur Zufuhr von frischem Wasser vorgesehen ist, die an
ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
angeschlossen und mit einem Element zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen
ist;
- – der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem
Anschlusspunkt der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element
zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität
versehen ist;
- c) eine Leitung zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit ozonhaltigem
Wasser aus der Kapazität;
wobei das eine oder das andere der Elemente zur Unterbrechung der Frischwasserzufuhrmenge
und Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der
Kapazität immer in Öffnungsposition ist, während das andere der Elemente
immer in Verschlussposition ist.
Nach einer der Ausführungsarten der Erfindung ist die Leitung
zur Versorgung der Benutzerstation(en) mit einem Pumpversorgungselement und einer
Rohrabzweigung versehen, die den ozonhaltigen Wasserstrom von der Kapazität
zu dieser Kapazität zurückleiten kann, bevor der Wasserstrom
die Benutzerstation erreicht.
Nach einem der Aspekte der Erfindung umfasst die Anlage eine Einheit
zur Erfassung und Verarbeitung von Daten, die während der Verbrauchsphasen
von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Verbraucherstationen in der Lage
ist:
- – das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts
zu der Kapazität in Verschlussposition anzuordnen und das Element zur Unterbrechung
der zugeführten Frischwassermenge in Öffnungsposition anzuordnen;
- – eines der folgenden Signale zu erfassen. Eine Messung des Füllstandes
der Kapazität oder eine Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser durch
die verbrauchenden Benutzerstationen;
- – aus einem der vorhergehenden Signale den Füllstand der Kapazität
zwischen einem niedrigen Füllstand Nb und einem hohen Füllstand
Nh zu regeln.
Die Anlage zur Erfassung und Verarbeitung von Daten ist vorzugsweise
in der Lage, bei Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser
der Benutzerstation(en) das Element zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge
in Verschlussposition zu bringen, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und
das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der
Kapazität in Öffnungsposition zu bringen, um die Rezirkulation des ozonhaltigen
Wassers von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
zu ermöglichen.
Die Anlage zur Erfassung und Verarbeitung von Daten ist auch vorzugsweise
in der Lage, bei solchen Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs die Leistung des
Ozonisierungselements auf das Niveau der Mindestleitung ungleich Null zu verringern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor, die nur darstellenden und keineswegs einschränkenden Charakter
hat und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, wobei:
1 (A und B) eine schematische Darstellung on zwei Anlagen
zur Herstellung von ozonhaltigem Wasser nach dem Stand der Technik ist (online und
mit Abzweigung);
2 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung
und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser gemäß der vorliegenden Erfindung
ist.
In 1A ist der Fall einer „Online"-Ozonisierung
einer von einer Quelle 1 stammenden Wassermenge dargestellt, um eine Endbenutzerstation
5 (beispielsweise ein Fischzuchtbecken) mit ozonhaltigem Wasser zu versorgen.
Es ist das Vorhandensein einer Zuleitung 3 von ozonhaltigem
Wasser (das von einem nicht dargestellten Ozonisierungselement kommt) zu sehen,
das in ein Auflösungselement 4 (hier einen statischen Mischer) eingeleitet
werden soll, der sich online auf dem Kanal 2 des zu behandelnden Wassers
der Benutzerstelle befindet. Die erforderliche Kontaktzeit für die Desinfektion
wird hier in der Kanallänge erzielt, die zwischen dem statischen Mischer und
dem Endwaschbehälter vorhanden ist.
Da die Menge an ozonhaltigem Wasser überdies festgelegt ist,
um eine Regulierung der gewünschten Ozonbehandlungsmenge zu ermöglichen
(Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser), müssen hier die Änderungen
der Wassermenge berücksichtigt werden, die die Benutzerstelle 5 stromabwärts
entnimmt, um folglich die Leistung des Ozonisierungselements zu steuern.
Genau derartige Änderungen der Wassermenge führen dazu,
dass hier vorzugsweise ein Weiterleitungselement vom Typ statischer Mischer verwendet
wird, der solche Änderungen akzeptieren kann.
Es ist nun bekannt (wie bereits oben erklärt), dass eine solche
Ausführung nicht für die Bedürfnisse der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, da dieser Verfahrenstyp nach 1A zu einer Leistungsänderung
des Ozonisierungselements führen würde, die im Bedarfsfalle zwischen 0
und 100% betragen könnte, um sich an die herzustellende Wassermenge anzupassen,
wobei es notwendig wäre, das Ozonisierungselement überzudimensionieren,
um starken und plötzlichen Ozonnachfragen gerecht zu werden, ohne allerdings
wirksam den ununterbrochenen Ein-/Aus-Zyklen der Benutzerstelle folgen zu können.
Es wird nun der Fall der 1B betrachtet, der den Fall
eines Ozonisierungsverfahrens einer Abzweigung der Hauptwassermenge darstellt: eine
Pumpe entnimmt eine feststehende Wassermenge aus der Abzweigungsleitung
6, eine Menge, in die das Ozon im Bereich eines Auflösungselements
7 vom Typ Hydro-Injektor (der beispielsweise durch Venturi-Effekt funktioniert),
der in der Abzweigung 6 angeordnet ist, eingeleitet wird.
Es ist bekannt, dass ein Hydro-Injektor nur sehr geringe Mengenänderungen
akzeptiert (weshalb die abgezweigte Menge feststehend ist): wenn nämlich die
in den Hydro-Injektor eingeleitete Wassermenge wesentlich verändert würde,
käme es zu einer Veränderung der angesaugten Menge an ozonhaltigem Gas
und somit zu einer Veränderung des Gehalts an gelöstem
Ozon, was zu einer Veränderung der erhaltenen Behandlungsmenge führt.
Wie im vorhergehenden Fall erfolgt die Regulierung der gewünschten
Behandlungsmenge (Ozonmenge in Gramm pro m3 Wasser) notwendigerweise
aus der Wassermenge, die die Benutzerstelle stromabwärts entnimmt, was zu keiner
Unabhängigkeit gegenüber den Parametern der Endverbraucherstelle führt.
Wie nun nachfolgend beschrieben, liefert die Ausführungsart der
2, die der vorliegenden Erfindung entspricht, ganz
andere Vorteile.
Wie zu sehen sein wird, ermöglicht sie es, sich an alle Bedürfnisse
und Änderungen der Bedürfnisse der Benutzerstelle an ozonhaltigem Wasser
anzupassen, ohne den Anforderungen einer Herstellungsänderung dieser Benutzerstelle
zu unterliegen und durch eine von dieser Stelle unabhängige Regulierung.
In 2 sind die folgenden Elemente zu erkennen:
- – Vorhandensein einer Pufferkapazität 10 zur Speicherung
für das ozonhaltige Wasser;
- – Vorhandensein einer stromaufwärtigen Ozonisierungsschleife
20, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht,
bei der:
- i) wie zu sehen ist, die Kapazität in die Schleife integriert ist;
- j) die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Gas-/Flüssigkeits-Weiterleitungselement
23 (hier einen statischen Mischer) sowie ein Element 24 zur Regelung
der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
- k) eine Leitung 41 zur Zufuhr von ozonhaltigem Wasser, die an ihrem
stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement 23 und an ihrem
stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement 40 verbunden
ist, ermöglicht es, das Weiterleitungselement 23 mit ozonhaltigem
Wasser für die Ozonisierung des in der Schleife zirkulierenden Wassers zu versorgen;
- l) eine Leitung 50 zur Frischwasserzufuhr vorhanden ist, die an ihrem
stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife angeschlossen
und mit einem Element 51 zur Unterbrechung der Frischwassermenge versehen
ist;
- m) auch zu bemerken ist, dass der Schleifenabschnitt 20, der sich zwischen
der Kapazität und dem Anschlusspunkt der Leitung 50 zur Frischwasserzufuhr
befindet, mit einem Element 21 zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge
stromaufwärts zu der Kapazität versehen ist;
- – Vorhandensein einer Leitung 30 zur Versorgung des oder der
Endbenutzerpunkte(s) mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität durch eine Pumpe
31;
- – überdies ist zu sehen, dass die Anlage der 2
hier vorzugsweise im Bereich der Versorgungsleitung 30 mit einem Pumpelement
31 und einer Rohrabzweigung 32 versehen ist, eine Anordnung, die
in der Lage ist (über das Öffnungsspiel der Ventile 33/34)
den Strom an ozonhaltigem Wasser von der Kapazität zu dieser selben Kapazität
zurückzuleiten, bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht (Fall von
Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs),
- – Vorhandensein einer Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten
70, die von der Anlage Daten (Menge, Ozongehalt, Füllstand der Kapazität,
...) empfangen und je nach Fall auf das Ventil 51, auf das Ventil
21, auf das Regelventil 24 oder auch auf die Leistung des Ozonisierungselements
40 rückwirken kann (Pfeile 701, 702).
Die Anlage ist überdies mit Sicherheitselementen (die in der
Figur dargestellt sind oder nicht, aber überdies dem Ozonfachmann bekannt sind),
wie beispielsweise einem Überlauf 61, der mit einem mit Wasser gefüllten
Lyrabogen versehen ist, um die Sicherheitsableitung des ozonhaltigen Wassers aus
der Kapazität im Falle eines zu hohen Füllstandes zu ermöglichen,
wobei dieser Lyrabogen mit einem Entleerungsventil, das zu einem Ablauf unter Tag
60 sammelt, Mitteln 11 zur Rückführung und Wiederbehandlung
oder Speicherung des Gasabbaus der Kapazität, oder auch mit Elementen, wie
einem Detektor von Umgebungsozon, einem Element zur Erfassung des Wasserdurchlaufs,
das es ermöglicht, die Ozonherstellung im Falle eines Wassermangels einzustellen,
Rundumkennleuchte, Buzzer oder einem anderen Alarmsystem im Falle eines festgestellten
Mangels oder auch immer noch zur Darstellung mit einem Fernüberwachungssystem
versehen ist, das die Nachvollziehbarkeit der Parameter des Systems, den Erwerb
von Übersichten, die Ferndiagnose, die Fernpannenhilfe, usw. ermöglicht.
Es ist nun im Lichte der gesamten vorhergehenden Beschreibung besser
ersichtlich, dass eine solche erfindungsgemäße Anlage tatsächlich
eine große Anpassbarkeit und von der Endverwendung des ozonhaltigen Wassers
unabhängige Funktion ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird außer bei Vorfällen oder
aus Sicherheitsgründen, die eine längere Einstellung rechtfertigen, bei
Normalbetrieb der Benutzerstelle kontinuierlich ozonisiert und immer eine gewisse
Wassermenge in der stromaufwärtigen Schleife zirkulieren gelassen, auch während
der Phasen der Einstellung oder Pausen in der Herstellung der stromabwärtigen
Benutzerstelle.
Das eine oder das andere der Elemente 51 und 21
(Unterbrechung der Menge an Frischwasserzufuhr und Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts
zur Kapazität) ist immer offen, währen das andere der beiden Elemente
geschlossen ist.
Um somit die Merkmale einer solchen Anlage besser aufzuzeigen, wird
der Fall angenommen, in dem der Endverbraucherpunkt gerade ozonhaltiges Wasser verbraucht:
- – er empfängt dieses ozonhaltige Wasser von der Kapazität über
die Leitung 30 (hier ohne Rezirkulation 32);
- – frisches Wasser wird regelmäßig in den Kreislauf durch das
Ventil 51 und die Pumpe 22 eingelassen, ozonisiert (23)
und auf diese Weise die Kapazität versorgt, wobei sich das Ventil
21 hier in Verschlussposition befindet;
- – der Füllstand in der Kapazität wird dynamisch zwischen Nb
< N < Nh mit Hilfe des Regulierungsventils 24 reguliert;
- – wenn eine plötzliche Änderung des Verbrauchs zu einem Übergang
von N über Nh führen würde, ordnet die Einheit zur Erfassung
und Verarbeitung von Daten 70 nun das Schließen des Ventils
51 zur Frischwasserzufuhr und das Öffnen des Ventils 21 zur
Rezirkulation des Inhalts der Kapazität an, wobei darauf gewartet wird, dass
sich die Verbrauchsbedingungen ändern und der Füllstand wieder unter Nh
sinkt (dann unter Nb, um zum Wiederöffnen des Ventils
51, zum Schließen des Ventils 21, usw. zu führen).
Ebenfalls zum Zwecke der besseren Darstellung der Merkmale einer solchen
Anlage wird der Fall angenommen, in dem der Endpunkt in eine Phase der Einstellung
oder Pause des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser übergeht:
- – zuerst setzt das System wie vorher fort (Zufuhr von Frischwasser, Ozonisierung,
Versorgung der Kapazität, ...), und der Füllstand wird somit steigen und
die Grenze Nh überschreiten;
- – die Einheit zur Erfassung und Verarbeitung von Daten 70 ordnet
nun das Schließen des Ventils 51 zur Frischwasserzufuhr und das Öffnen
des Ventils 21 zur Rezirkulation des Inhalts der Kapazität an, sie
setzt überdies vorzugsweise das Ventil 24 in eine zuverlässige
feste Öffnungsposition (optimiert);
- – ebenfalls vorzugsweise richtet die Einheit die stromabwärtige
Rezirkulation des aus der Kapazität (30/32/34) stammenden
ozonhaltigen Wassers ein;
- – sie setzt ebenfalls vorzugsweise das Ozonisierungselement während
des Betriebs in eine minimale Leistungsstufe ungleich Null.
Eine Anlage, wie sie soeben beschrieben wurde, wurde erfolgreich für
die Versorgung mehrere Benutzerstationen mit ozonhaltigem Wasser zum Waschen von
Salaten unter den unten zusammengefassten Bedingungen verwendet:
- – der durchschnittliche Verbrauch jeder Station betrug 3 m3/h
ozonhaltigen Wassers;
- – die angewandte Frischwasserbehandlungsmenge betrug je nach Produkt
10 bis 20 ppm;
- – der Füllstand der Kapazität wurde auf 75% (seines Gesamtfüllstandes)
eingestellt, während die Grenzen Nb und Nh mit 65% bzw.
85% (ebenfalls vom Gesamtfüllstand) gewählt wurden.
|
| Anspruch[de] |
Verfahren zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser
für mindestens einen Benutzerpunkt, bei dem:
a) eine Pufferkapazität (10) zur Speicherung für das ozonhaltige
Wasser vorgesehen ist,
b) eine stromaufwärtige Schleife (20) zur Ozonisierung vorgesehen
ist, die die Versorgung der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht,
wobei:
– die Kapazität in die Schleife integriert ist;
– die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element (23)
zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung sowie ein Element (24) zur Regelung
der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
– eine Leitung (41) zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas vorgesehen ist,
die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem
stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement verbunden ist;
– eine Leitung (50) zur Zufuhr von frischem Wasser vorgesehen ist,
die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
angeschlossen und mit einem Element (51) zur Unterbrechung der Frischwassermenge
versehen ist;
– der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt
der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element (21)
zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität
versehen ist;
c) eine Leitung (30) zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes
mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität vorgesehen ist;
d) der Füllstand der Kapazität zwischen einem niedrigen Füllstand
Nb und einem hohen Füllstand Nh mit Hilfe des Elements
zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife zirkulierenden Wassermenge eingestellt
wird, wobei das eine oder das andere des Elements zur Unterbrechung der zugeführten
Frischwassermenge und des Elements zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts
zu der Kapazität immer offen ist, während das andere dieser Elemente geschlossen
ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während
Phasen des Verbrauchs von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Benutzerstationen
das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der
Kapazität in Verschlussposition ist, und dass das Element zur Unterbrechung
der zugeführten Frischwassermenge in Öffnungsposition ist, um es zu ermöglichen,
frisches Wasser in die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
einzulassen, dieses im Bereich des Weiterleitungselements zu ozonisieren und die
Kapazität mit dem so ozonisierten Wasser zu versorgen, wobei der Füllstand
der Kapazität zwischen dem niedrigen Füllstand Nb und dem hohen
Füllstand Nh mit Hilfe des Elements zur Regelung der in der Ozonisierungsschleife
zirkulierenden Wassermenge auf Basis eines der folgenden Signale geregelt wird:
– Messung (N) des Füllstands der Kapazität;
– Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der verbrauchenden Benutzerstation(en).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einstellungen
oder Pausen im Verbrauch von ozonhaltigem Wasser durch die mindestens eine Benutzerstation
eine Rezirkulation (32/34) des Stroms an ozonhaltigem Wasser von
der Kapazität zur Kapazität durchgeführt wird, bevor der Wasserstrom
die Benutzerstation erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einstellungen
oder Pausen im Verbrauch von ozonhaltigem Wasser durch die mindestens eine Benutzerstation
folgende Maßnahmen getroffen werden: sobald der Füllstand der Kapazität
den hohen Füllstand Nh überschreitet, wird das Element zur
Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Verschlussposition gebracht,
um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und wird das Element zur Unterbrechung
der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität in Öffnungsposition
gebracht, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers von der Kapazität in
die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei solchen
Einstellungen oder Pausen des Verbrauchs die Leistung des Ozonisierungselements
auf das Niveau einer Mindestleistung ungleich Null verringert wird.
Anlage zur Herstellung und Bereitstellung von ozonhaltigem Wasser für
mindestens einen Benutzerpunkt, umfassend:
a) eine Pufferkapazität (10) zur Speicherung für das ozonhaltige
Wasser,
b) eine stromaufwärtige Schleife (20) zur Ozonisierung, die die Versorgung
der Kapazität mit ozonhaltigem Wasser ermöglicht, wobei:
– die Kapazität in die Schleife integriert ist;
– die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife ein Element (23)
zur Gas-/Flüssigkeitsweiterleitung sowie ein Element (24) zur Regelung
der in der Schleife zirkulierenden Wassermenge umfasst;
– eine Leitung zur Zufuhr von ozonhaltigem Gas (41) vorgesehen ist,
die in ihrem stromabwärtigen Teil mit dem Weiterleitungselement und in ihrem
stromaufwärtigen Teil mit einem Ozonisierungselement (40) verbunden
ist;
– eine Leitung zur Zufuhr von frischem Wasser (50) vorgesehen ist,
die an ihrem stromabwärtigen Teil an die stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
angeschlossen und mit einem Element (51) zur Unterbrechung der Frischwassermenge
versehen ist;
– der Schleifenabschnitt, der sich zwischen der Kapazität und dem Anschlusspunkt
der Leitung zur Zufuhr von Frischwasser befindet, mit einem Element (21)
zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zur Kapazität
versehen ist;
c) eine Leitung (30) zur Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes
mit ozonhaltigem Wasser aus der Kapazität;
d) eine Einheit (70) zur Erfassung und Bearbeitung von Daten, die von der
Anlage Daten empfangen und auf die Elemente zur Unterbrechung der zugeführten
Frischwassermenge und zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts
zur Kapazität einwirken kann, damit sich das eine oder das andere der Elemente
immer in Öffnungsposition befindet, während sich das andere der Elemente
nun in Verschlussposition befindet.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, dass die Leitung zur
Versorgung des mindestens einen Benutzerpunktes mit einem Pumpversorgungselement
(31) und einer Rohrabzweigung (32) versehen ist, die den ozonhaltigen
Wasserstrom von der Kapazität zu dieser Kapazität zurückleiten kann,
bevor der Wasserstrom die Benutzerstation erreicht.
Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit
(70) zur Erfassung und Verarbeitung von Daten während der Verbrauchsphasen
von ozonhaltigem Wasser durch mindestens eine der Verbraucherstationen in der Lage
ist:
– das Element zur Unterbrechung der Rezirkulationsmenge stromaufwärts
zu der Kapazität in Verschlussposition anzuordnen (703) und das Element
zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Öffnungsposition
anzuordnen;
– eines der folgenden Signale zu erfassen: eine Messung des Füllstandes
der Kapazität oder eine Messung des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser durch
die verbrauchende(n) Benutzerstation(en);
– aus einem der vorhergehenden Signale den Füllstand der Kapazität
zwischen einem niedrigen Füllstand Nb und einem hohen Füllstand
Nh zu regeln.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur
Erfassung und Verarbeitung von Daten in der Lage ist, bei Einstellungen oder Pausen
des Verbrauchs an ozonhaltigem Wasser der mindestens einen Benutzerstation das Element
zur Unterbrechung der zugeführten Frischwassermenge in Verschlussposition zu
bringen, um die Frischwasserzufuhr zu unterbrechen, und das Element zur Unterbrechung
der Rezirkulationsmenge stromaufwärts zu der Kapazität
in Öffnungsposition zu bringen, um die Rezirkulation des ozonhaltigen Wassers
von der Kapazität in die so geschlossene stromaufwärtige Ozonisierungsschleife
zu ermöglichen.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur
Erfassung und Verarbeitung von Daten in der Lage ist, bei solchen Einstellungen
oder Pausen des Verbrauchs die Leistung des Ozonisierungselements auf das Niveau
einer Mindestleistung ungleich Null zu verringern (702).
Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwärtige
(20) Ozonisierungsschleife mit einem stromaufwärtigen Pumpelement
(22) versehen ist, und dass dieses stromaufwärtige Pumpelement und
das Versorgungspumpelement (31) im Wesentlichen identische Mengenspezifikationen
haben.
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