Titel: Die Wassersterilisierung durch ozonisierte Luft nach dem System Abraham und Marmier.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316/Miszelle 1 (S. 82–84)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/mi316mi05_1

Die Wassersterilisierung durch ozonisierte Luft nach dem System Abraham und Marmier.

Von Zivilingenieur Fritz Krull in Hamburg.

Unter den vielen auf der Pariser Weltausstellung ausgestellt gewesenen gesundheitstechnischen Einrichtungen verdient besonders die von der Société industrielle de Pozone in dem Annex für Elektrochemie ausgestellte Anlage zur Sterilisierung von Trinkwasser mittels ozonisierter Luft nach dem System Abraham und Marmier Beachtung.

Bekanntlich sind die meisten Städte darauf angewiesen, ihr Trinkwasser aus Flüssen, Seen u.s.w. zu entnehmen, haben also kein reines, sondern mehr oder weniger verunreinigtes Wasser zur Verfügung, das auf irgend eine Weise gereinigt werden muss. Dasselbe gilt auch fast ausnahmslos von den Wasserversorgungen, die brauchbares Grundwasser verwenden können, weil auch dieses durch Infiltration von oben meist verunreinigt wurde. – Die Frage der Wasserreinigung im grossen ist also von grösster Wichtigkeit und beschäftigt Technik und Chemie auf das Lebhafteste.

Während nun bisher für den Grossbetrieb nur die bekannten Sandfilter in Frage kommen konnten und von den verschiedenen Methoden, durch Zusatz von Chemikalien das Wasser zu reinigen, wegen der Schwierigkeit, die zugesetzten Substanzen aus dem gereinigten Wasser wieder zu entfernen, von vornherein abgesehen werden musste, scheint das neue Abraham-Marmier'sche Verfahren die Frage befriedigend zu lösen. Die Leistungsfähigkeit, die vollkommene Betriebssicherheit und die verhältnismässig geringen Anlage- und Betriebskosten sind wenigstens eine Gewähr für die Verwendbarkeit des Verfahrens für den Grossbetrieb, wie ja auch bereits eine derartige Anlage seit dem Jahre 1898 zur Versorgung der Stadt Lille mit Trinkwasser im grossen im Betriebe ist. Wir werden unten auf diese Versuchsanlage zurückkommen.

Die Eigenschaften des Ozons, im Wasser sehr wenig löslich zu sein, daher den Wohlgeschmack und die Zusammensetzung des Wassers nicht zu beeinflussen, dabei aber alle lebenden Keime zu töten und auch alle im Wasser gelösten organischen Bestandteile, die das Filter durchlassen würde, mit Sicherheit zu zerstören, machen das Ozon zur Wassersterilisierung in hohem |83| Grade geeignet und sind denn auch schon vielfach Versuche gemacht, das Ozon hierzu zu verwenden. Die bisherigen Misserfolge hatten ihren Grund hauptsächlich in der Schwierigkeit, Ozon im grossen billig und in genügender Menge herzustellen, d.h. also den Sauerstoff der Luft billig zu ozonisieren. Von den chemischen Prozessen, bei denen sich Ozon bildet, musste natürlich abgesehen werden und es konnte nur die Elektrizität zur Ozonbildung verwendet werden.

Textabbildung Bd. 316, S. 83

Bekanntlich bildet sich bei der sogen, stillen elektrischen Entladung Ozon und nimmt die Menge des gebildeten Ozons mit der elektrischen Spannung zu. Da mit der Zunahme der Spannung aber auch die Temperatur steigt, eine höhere Temperatur aber das gebildete Ozon zum Teil wieder zerstören, also die Ausbeute verringern würde, so muss die Temperaturzunahme verhindert werden, was jedoch durch Kühlung der Leiter leicht zu erreichen ist. Ebenso muss der bei grösserer Spannung bestehenden grösseren Gefahr einer Funkenbildung vorgebeugt werden, weil mit der Funkenbildung ein Energieverlust verbunden ist; gleichzeitig müssen aber die Pole einander möglichst nahe gebracht werden, weil mit der Polnähe die Ausbeute wächst. Diesen Bedingungen nun genügt das System von Abraham und Marmier in hohem Masse.

Textabbildung Bd. 316, S. 83

Der in Fig. 1 dargestellte Ozonisator besteht aus einem luftdichten Kasten von etwa 2¾ m Höhe. In demselben sind, parallel nebeneinander, die Elektroden e isoliert aufgehängt. Diese Elektroden sind gusseiserne hohle Scheiben, deren Flächen abgedreht und mit starken Spiegelglasplatten i belegt sind, so dass jede Elektrode e zwei solcher Isolierplatten i trägt. Die Aufhängung der Elektroden im Kasten ist derartig, dass zwischen je zwei Elektroden ein grösserer Zwischenraum sich befindet. Zur Kühlung wird in die zu diesem Zweck hohlen Elektroden Kühlwasser geleitet, und zwar sind zur Vermeidung von Erdschluss zwei isolierte Wasserbehälter vorhanden, deren einer die +- Elektroden und deren anderer die – - Elektroden kühlt; ausserdem wird der Wasserstrahl beim Einfliessen in die Behälter und beim Verlassen der Elektroden in Tropfen aufgelöst und so die Leitung unterbrochen. Alle Elektroden, bis auf die letzte, sind in der Mitte durchbohrt und nehmen ein weites Luftzuführungsrohr Z auf, in welches die Luft eingeblasen wird, die dann durch die am Umfang des Rohres Z befindlichen Löcher o in die zwischen den Elektroden befindlichen Zwischenräume tritt und hier durch die zwischen den Elektroden stattfindende stille Entladung ozonisiert wird und dann ozonisiert durch das Austrittsrohr D den Ozonisator verlässt.

Das Schema einer Abraham-Marmier'schen Wassersterilisierungsanlage zeigt Fig. 2.

Die Luft wird durch den Ventilator V in den Trockner S gedrückt, wo ihr ihre Feuchtigkeit genommen wird. Von hiergelangt sie in den Ozonisator O, den sie ozonisiert durch das Rohr a verlässt. Durch Rohr a gelangt sie in den Reiniger R, dessen innere, im übrigen nichts Neues bietende Einrichtung der Art ist, dass das von oben eintretende zu reinigende Wasser in feinster Weise verteilt und mit der ihm von unten entgegenströmenden ozonisierten Luft aufs innigste gemischt und dadurch sterilisiert wird. Die Zuführung des zu reinigenden Wassers erfolgt durch die Pumpe C aus der Wasserentnahmestelle; das im Reiniger R gereinigte Wasser sammelt sich unten im Reiniger und fliesst durch das Rohr n zum Reinwasserbehälter ab oder wird herausgepumpt.

Zur Erzeugung der für die Ozonbereitung nötigen Elektrizität dient die Wechselstrommaschine M, deren Spannung durch den Transformator T auf 40000 Volt gebracht wird. Im übrigen ist eine hohe Wechselzahl für die Ausbeute von grösserer Bedeutung, als eine besonders hohe Spannung. Der so transformierte Strom tritt dann in den Ozonisator O. Eine in die Leitung eingeschaltete Funkenstrecke F hat den Zweck, einer Ueberschreitung der zwischen den Elektroden gewünschten Spannung vorzubeugen, um damit das Durchgeschlagenwerden der Glasplatten zu verhüten; die Erfahrung im praktischen Betriebe hat die absolute Zuverlässigkeit der Einrichtung erwiesen. Der mit der Funkenbildung verbundene Energieverlust wird durch die infolge der dadurch erhöhten Wechselzahl vergrösserten Ausbeute mehr als gedeckt. Der Funken selbst wird durch einen kräftigen Luftstrom ausgeblasen.

Was nun die Wirkung der Abraham-Marmier'schen Wassersterilisierung betrifft, so dürften die Ergebnisse der Liller Versuchsanlage dieselbe am besten veranschaulichen. Die Stadt Lille liegt in einer weiten Ebene des Deûlethales und bekommt ihr Wasser von einer Anzahl Quellen, die in der Nähe von Emmerin bei Lille liegen und Moorboden und bebautem Lande entspringen. Wie die Verhältnisse es erwarten lassen, ist das Wasser das ganze Jahr hindurch, besonders aber im Herbst, stark mit Mikroben angefüllt, und verursachen diese zweifellos die alljährlich, besonders während der Herbstregen, auftretenden zahlreichen typhösen Krankheiten in der Bevölkerung Lilles.

1898 erhielten nun Abraham und Marmier die Erlaubnis zur Anlage einer Versuchsanstalt, die sowohl gesundheitlich brauchbares Wasser liefern, als auch den Verbrauch sicher decken sollte.

Ueber die Ergebnisse dieser Anlage berichtet ein wissenschaftlicher Ausschuss, dem u.a. der bekannte Mitarbeiter Pasteur's, Roux, angehörte, (auszüglich) folgendes:

„1. Das Verfahren von Abraham und Marmier hat sich als unzweifelhaft wirksam erwiesen und ist die Wirkung grösser als bei irgend einem der bisherigen Verfahren zur Sterilisierung von Trinkwasser im grossen.

2. Alle in dem untersuchten Wasser vorhandenen pathogenen Mikroben werden vollkommen vernichtet (bis auf einige Keime des im übrigen für Menschen und Tiere durchaus unschädlichen Bacillus subtilis [Heubacillus], der aber auch den meisten anderen Vernichtungsmitteln, sogar der Erhitzung mit Dampf von 110° widersteht).

3. Die Ozonisierung bringt in das Wasser nichts hinein, was der Gesundheit schädlich sein könnte. Das Wasser wird vielmehr energisch gelüftet, dadurch gesunder, geniessbarer und auch haltbarer, ohne dass ihm nützliche mineralische Stoffe genommen würden.

4. Die Einfachheit der Einrichtung und die Unveränderlichkeit und Regelmässigkeit des Betriebes garantieren die volle Betriebssicherheit der Anlage.

5. Der Stadt Lille ist das Verfahren von Abraham und Marmier zu empfehlen, da dieses die völlige und dauernde Unschädlichkeit des Wassers von Emmerin garantiert. – Bei Anwendung dieses Verfahrens dürfte es auch vollkommen genügen, bei einer Vergrösserung der Wasserversorgung von Lille nicht eine Vergrösserung der Zufuhr von Emmerin zu bewirken, sondern das nötige Wasser einfach einem Flusse oder See oder Kanal in der Nähe Lilles zu entnehmen, dies über Sand grob zu filtrieren und dann nach dem Abraham-Marmier'schen Verfahren zu sterilisieren.“

Bemerkt sei noch, dass der Keimgehalt der verschiedenen entnommenen Proben des ungereinigten Wassers zwischen 1000 bis 4000 pro 1 ccm variierte. Wenn man bedenkt, dass man bisher schon zufrieden war, wenn in 1 ccm gereinigten Wassers sich noch 60 bis 100 nicht pathogene Keime vorfinden, so muss die Sterilisierung nach dem System von Abraham und Marmier als ganz ausserordentlich hoch bezeichnet werden.

Abraham und Marmier gehen mit der Konzentration nicht über 2 bis 3% des in der Luft enthaltenen Sauerstoffes hinaus und vermeiden dadurch, dass das Wasser einen Ozongeruch oder -geschmack annimmt. Gleichzeitig wird die Bildung von Stickoxyden im Ozonisator und die Zunahme des gereinigten Wassers an Stickstoff verhütet; wahrscheinlich ist dies auch der guten Kühlung zuzuschreiben.

Was endlich die Kosten des Verfahrens betrifft, so kann man annehmen, dass pro Stunde und Pferdekraft 20 g Ozon erzeugt werden. Da nun nach den Versuchen in Emmerin |84| 5,8mg/1 zur Sterilisierung vollkommen genügen, also in 1 cbm Luft 5,8 g Ozon enthalten sind, so ist die zur Ozonisierung von 1 cbm Luft nötige Kraft . Rechnet man für 1PS/Std. 6 Pf., so sind die Kosten der Ozonisierung von 1 cbm Luft 6 . 0,29 = 1,74 Pf. Um hieraus die Kosten der Sterilisierung von 1 cbm Wasser berechnen zu können, müsste man die Menge des stündlich durch den Reiniger gehenden Wassers und der stündlich durch den Reiniger gehenden ozonisierten Luft kennen. Ueber beides fehlen die Angaben und gibt auch die Firma keinen Aufschluss hierüber, da die Kosten sehr durch die begleitenden Umstände beeinflusst würden. Jedenfalls aber seien die Kosten, die entstehen, wenn man das Wasser aus einer nahe gelegenen Entnahmestelle (Fluss, See) entnimmt, über Kies grob filtriert und dann nach Abraham-Marmier sterilisiert, wesentlich niedriger, als die durch Anlage langer Leitungen zur Zufuhr von Quell- oder Grundwasser verursachten Kosten. Es würde sich sogar empfehlen und rentieren, bei bestehenden Anlagen, die kein einwandfreies Wasser liefern, die Ozonsterilisierung einzuführen, da der geringe Kostenzuschlag reichlich durch die Gewinnung völlig tadellosen Trinkwassers gedeckt würde.

Wenn die an dies neue, offenbar auch für die grössten Verhältnisse sofort verwenbare Verfahren geknüpften Erwartungen sich erfüllen, so dürfte es die grösste Beachtung der städtischen Verwaltungen und der technischen Kreise verdienen.

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