DE102007049736A1 - Device for processing drinking water, comprises carrier, which contains titanium dioxide on its surface and is arranged for processing the water wetted by titanium dioxide by using light falling on titanium dioxide, and plastic container - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung mit den oberbegrifflichen Merkmalen gemäß Patentanspruch 1.The The invention relates to a drinking water treatment device with the above-mentioned features according to claim 1.
Allgemein bekannt ist, dass eine Oberfläche aus Titandioxid (TiO2) bei einer Bestrahlung mit Sonnenlicht insbesondere der Wellenlänge kleiner 390 nm Elektronen-Loch-Paare ausbildet. Dabei wirken die entstehenden Löcher als extrem starke Oxidationsmittel, so dass dieser Effekt zur oxidativen Zerstörung von Abwasserinhaltsstoffen sowie zur Wasserentkeimung einsetzbar ist. In Entwicklung befinden sich derzeit Wasseraufbereitungsanlagen aus großen flächigen Gebilden, über deren geneigt angeordnete Oberfläche Wasser geleitet wird, um dieses zu reinigen und aufzubereiten. Probleme bei solchen Anlagen bestehen darin, dass diese, abgesehen von technischen Umsetzungsproblemen den Betrieb einer Umwälzpumpe und die Verarbeitung großer Mengen an Wasser erforderlich machen. In Regionen mit Wasserknappheit, in denen nur geringe Mengen Wasser vorhanden sind, sind derartige Anlagen unabhängig vom technischen Aufwand auch mit Blick auf eine hohe Verdunstungsrate des aufzubereitenden Wassers beim Strömen über eine große freie Fläche nur bedingt einsetzbar.It is generally known that a surface of titanium dioxide (TiO 2 ) forms electron-hole pairs when irradiated with sunlight, in particular at a wavelength of less than 390 nm. The resulting holes act as extremely strong oxidants, so that this effect can be used for the oxidative destruction of wastewater constituents and for water sterilization. Water treatment plants are currently under development from large, flat structures, over whose inclined surface water is passed in order to clean and condition it. Problems with such systems are that they require, apart from technical implementation problems, the operation of a circulation pump and the processing of large amounts of water. In regions with water scarcity, in which only small amounts of water are present, such systems are only limited use regardless of the technical complexity, with a view to a high evaporation rate of the water to be treated when flowing over a large open area.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung vorzuschlagen, welche auch zur Aufbereitung nur geringer Trinkwassermengen geeignet ist. Insbesondere soll eine solche Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung aus einfachen Komponenten aufgebaut sein.The The object of the invention is a drinking water treatment device to propose, which also for the treatment of only small amounts of drinking water suitable is. In particular, such a drinking water treatment device should be made be constructed simple components.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.These The object is achieved by the device having the features of the patent claim 1 solved. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.
Bevorzugt wird demgemäß eine Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung mit einem Träger, welcher an oder in zumindest sei ner Oberfläche Titandioxid aufweist und welcher zum Aufbereiten von das Titandioxid benetzendem Wasser unter Einsatz von auf das Titandioxid fallendem Licht angeordnet ist. Der Träger ist innerhalb des Behälters angeordnet, wobei der Behälter mit einer Behälterwand mit zumindest einem für das Licht durchlässigen Wandungsabschnitt ausgebildet ist und wobei der Träger innerhalb des Behälters so angeordnet ist, dass das Licht auf das Titandioxid fällt. Dadurch kann z. B. eine übliche durchsichtige PET-Flasche durch Einbringen eines derartigen Trägers zu einer Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung umfunktioniert werden.Prefers Accordingly, a drinking water treatment device with a carrier, which has titanium dioxide on or in at least its surface and which for the treatment of the titanium dioxide wetting water under Use of falling on the titanium dioxide light is arranged. Of the carrier is inside the container arranged, the container with a container wall with at least one for to let the light through Wandungsabschnitt is formed and wherein the carrier within the container is arranged so that the light falls on the titanium dioxide. Thereby can z. B. a conventional transparent PET bottle by introducing such a carrier to a drinking water treatment device be converted.
Der Träger ist gemäß einer ersten Ausführungsform aus einem in den Behälter schüttfähigen Gut ausgebildet, wobei das Gut an oder in zumindest seiner Oberfläche das Titandioxid aufweist. Dieser Träger in Form des schüttfähigen Guts ist bevorzugt aus einem porösen Material, insbesondere aus Blähtonkugeln mit dem Titandioxid an und in seiner Oberfläche ausgebildet.Of the carrier is according to one first embodiment from one into the container pourable good formed, wherein the good on or in at least its surface the Titanium dioxide has. This carrier in the form of pourable material is preferably made of a porous Material, in particular of expanded clay spheres formed with the titanium dioxide on and in its surface.
Der Träger ist gemäß einer zweiten Ausführungsform aus einem zumindest in einer Grundform flächigen Material und zugleich aus einem in eine gebogene und/oder geknickte Form bringbaren Material ausgebildet, wobei das Material an oder in zumindest seiner Oberfläche das Titandioxid aufweist. Dieser Träger kann aus einem elastischen Material mit einer Breite größer eines Durchmessers des Behälters ausgebildet sein und zum Einstecken in den Behälter elastisch biegbar sein. Besonders bevorzugt ist dieser Träger aus einem elastischen Material mit einer Breite gleich oder größer eines halben Innenumfangs πd/2 des Behälters ausgebildet und zum Einstecken in den Behälter ausreichend elastisch biegbar. Dadurch legt sich der Träger nach dem Einlegen dicht an einer Innenwand des Behälters an, wobei der Träger abhängig vom verbleibenden Abstand optional Strukturen aufweist, welche einen Durchtritt, insbesondere ein Durchströmen des aufzubereitenden Wassers in die Bereiche ermöglichen, in denen das Licht auf das Titandioxid auftrifft.Of the carrier is according to one second embodiment from a material which is flat at least in a basic form and at the same time formed from a material which can be brought into a bent and / or bent shape, wherein the material on or in at least its surface the Titanium dioxide has. This carrier can be made of an elastic material with a width greater than one Diameter of the container formed be and be elastically bendable for insertion into the container. This support is particularly preferably made of an elastic material with a width equal to or greater than one half inner circumference πd / 2 of the container designed and sufficiently elastic for insertion into the container bendable. As a result, the wearer puts on tight after loading an inner wall of the container on, wherein the carrier dependent From the remaining distance optionally has structures which a Passage, in particular a flow through the water to be treated to enable in the areas in which the light impinges on the titanium dioxide.
Der Träger weist insbesondere zumindest einen gitterförmigen oder vorzugsweise feinmaschigen netzförmigen Abschnitt mit an oder in zumindest seiner Oberfläche dem Titandioxid auf. Dies ermöglicht einen Durchtritt, insbesondere ein Durchströmen des aufzubereitenden Wassers in die Bereiche, in denen das Licht auf das Titandioxid auftrifft.Of the carrier in particular has at least one latticed or preferably fine-meshed net-shaped section with or on at least its surface to the titanium dioxide. This allows one Passage, in particular a flow through the water to be treated in the areas where the light hits the titanium dioxide.
Der Träger kann aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Das Titandioxid kann als in Farbe oder ein aufstreichbares oder aufsprühbares Streichmedium eingemischtes Titandioxidpulver auf die Oberfläche aufgebracht werden. Das Titandioxid ist vorzugsweise auf Kohlenstoffbasis dotiertes Titandioxid.Of the carrier can be made of metal or plastic. The titanium dioxide can be as in paint or a paintable or sprayable coating medium blended titanium dioxide powder are applied to the surface. The Titanium dioxide is preferably carbon-based doped titanium dioxide.
Der Behälter ist besonders bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet, insbesondere eine mittels eines Verschlusses verschließbare und wieder zu öffnende PET-Flasche.Of the container is particularly preferably made of plastic, in particular a closable by a closure and re-opened Pet bottle.
Als eigenständig bevorzugter Gegenstand kann der Träger einer solchen Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung aus einem zumindest in einer Grundform flächigen Material und zugleich aus einem in eine gebogene und/oder geknickte Form bringbaren Material ausgebildet sein, wobei das Material an oder in zumindest seiner Oberfläche Titandioxid aufweist.When independently the preferred subject may be the wearer of such a drinking water treatment device from a material which is flat at least in a basic form and at the same time from a material which can be brought into a bent and / or bent shape be formed, wherein the material on or in at least its surface Titanium dioxide has.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei werden bei der Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele gleiche Bezugszeichen für gleiche oder gleich wirkende Komponenten bzw. funktionale Merkmale verwendet, wobei außerdem unter Verweis auf die jeweils andere Ausführungsform im Wesentlichen nur Unterschiede zwischen den Ausführungsformen beschrieben werden. Es zeigen:An embodiment will be explained in more detail with reference to the drawing. It will be In the description of various embodiments, the same reference numerals for the same or equivalent components or functional features used, and also with reference to the respective other embodiment, essentially only differences between the embodiments will be described. Show it:
Wie
aus
In
dem Behälter
Durch
das Einfüllen
von aufzubereitendem Wasser W in den Behälter
Zur
Erhöhung
der Reinigungswirkung weist der Behälter
Besonders
bevorzugt wird dabei ein Träger
Der
Träger
Vorzugsweise
wird der Träger
Wirksamer
als derartiges, insbesondere als Titandioxid-Nanopulver in Farbe eingemischtes Titandioxid
TiO2, sind auf Kohlenstoffbasis dotierte
Titandioxide. Deren dunklere Farbe hat für den Einsatzbereich als Trinkwasser-Aufbereitungsmedium keine
nachteilige Folge, da bei der Trinkwasser-Entkeimung lediglich die
Effektivität
des Photokatalysators von Bedeutung ist. Vorzugsweise lässt ein
derart aufgebauter Titandioxid-Katalysator
in seiner Wirkung selbst über
Monate hinweg nicht nach. Dies gilt insbesondere dann, wenn z. B.
in einer PET-Flasche als
dem Behälter
Wenn
beispielsweise ein Kunststoffnetz als der Träger
Wieder-Entfalten, darauf geachtet, dass kein Abplatzen der Beschichtung mit dem Titandioxid TiO2 erfolgt.Re-unfold, being careful not to spall the TiO 2 titanium dioxide spall.
Um
einen derartigen Träger
Vorzugsweise
wird dabei ein Träger
Insbesondere
beim Einsatz von Trägern
Für den Einsatz
in z. B. für
sich bekannten Glas- oder PET-Flaschen
kann beispielsweise ein netz- oder gitterförmiger Träger
Erste
Untersuchungen lassen erwarten, dass mit einer solchen Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung
bereits über
einen Zeitraum von etwa 1 bis 3 Stunden bei einfallendem Sonnenlicht
oder sonstiger UV-Einstrahlung eine ausreichende desinfizierende
Wirkung eintritt. Bereitgestellt wird somit eine Trinkwasser-Aufbereitungsvorrichtung,
welche im Wesentlichen aus dem Träger
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20111209 |