EP2214723A2

EP2214723A2 - Desinfektion von händen, körperteilen und agrarprodukten mit elektrolysiertem wasser und elektrostatischer düse

Info

Publication number: EP2214723A2
Application number: EP08800471A
Authority: EP
Inventors: Hanspeter Steffen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2010-08-11
Also published as: WO2009046563A2; WO2009046563A3

Abstract

Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mit Hilfe von Oxidativen Radikalen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in Kombination mit elektrostatischer Spray-Technologie und elektrolytisch aus Salz Ionen haltigem Wasser erzeugten Oxidativen Radikalen, in total Radikal- Konzentrationen von minimal 35ppm und höher, in der Lage ist durch die Applikations-Integration in einer Hände- Waschanlage, in einem Dusch- WC und einer Agrarprodukte - Waschanlage, Hände, Körperteile und Agrarprodukte, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen nicht nur zu reinigen, sondern auch zu desinfizieren und fähig ist, mittels Kaltoxidation, in Form einer ultraschnellen Superoxidation, Mikroorganismen, wie Viren, Gramm positive und Gramm negative Bakterien, Hefen, Pilze, Algen und Einzeller-Organismen etc. zu 99.9 % zu eliminieren, ohne in den Mikroorganismen oder Pathogenen Resistenzen zu bilden und ohne Rückstände zu hinterlassen.

Description

Verfahren und technische Ausführung zur Desinfektion von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten mit elektrolysiertem Wasser mittels Oxidativen Radikalen und elektrostatischer Spritz-Technologie.

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein neues Chemie- und Rückstand freies Verfahren, zur Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mit elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser mittels Oxidativen Radikalen und unter Einsatz von elektrostatischer Spritztechnologie. Stand der Technik

Bis anhin konnten Hände, Körperteile und Agrarprodukte, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenstände nur mit chemischen Produkten und Desinfektionsmittel oder mit Heisswasser hygienisch gereinigt werden, was sehr kostspielig ist und zudem eine enorme Belastung für die Umwelt durch Chemie enthaltende Abwässer darstellt, die schwierig zu reinigen sind, und biologische Reinigungsstufen in der Abwasserreinigung belasten.

Mit der neuen Erfindung soll aufgezeigt werden, dass mit Hilfe elektrostatischer Spray- Technologie und der Verwendung von elektrolysiertem Wasser mittels Oxidativen Radikalen , Dank einer ultraschnellen Superoxidation, Hände, Körperteile und Agrarprodukte, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenstände gereinigt, hygienisiert, und desinfiziert werden können, ohne den teuren Einsatz von Umwelt belastenden und toxischen Chemikalien und Energie verschwendendem Heisswasser.

Darstellung der Erfindung

Einführung

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines neuen, kostengünstigen, effizienten, Umwelt freundlichen, biologischen und Rückstand freien Verfahrens, um Hände, Körperteile und Agrarprodukte, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenstände mittels elektrostatischer Spray-Technologie und der Verwendung von elektrolysiertem Wasser mittels Oxidativen Radikalen , Dank einer ultraschnellen Superoxidation hygienisch zu reinigen und zu desinfizieren.

EINFÜHRUNG

Elektrolvtisch hergestelltes, oxidatives Wasser (EOW) Elektrolytisch oxidatives Wasser (EOW) oder chemisch aktives Wasser zerstört Mikroorganismen, wie Viren, Bakterien, Pilze, Hefen und Einzeller durch oxidative Radikale nicht chemisch, sondern physikalisch.

Wegen seines hohen oxidativen Reduktionspotentials (ORP) beschädigt "AktivesWasser" die Zellwand-Membranen von Pathogenen.

Der Krankheitserreger ist komprimitiert, was zu einer osmotischen oder hydrogenen Überlastung im Zellinneren führt.

Die beschädigten Zellmembranen erlauben einen erhöhten Wassertransfer zwischen den Zellmembranen, was zu einer hydrogenen Überflutung der Zellen führt, und diese schneller gefüllt werden, als die Zellen sich des Wassers entledigen können.

Diese Tatsache führt zu einem Zerplatzen der Zellen, respektive zum Zelltod durch Druckexplosion in wenigen Sekunden.

Da es sich um ein physikalisches Zerstörungsprinzip handelt, ergeben sich nachweislich keine Resistenzen bei Pathogenen.

Beispiel einer Elektrolyse mit einer Zinkiodid - Lösung (Elektrodenmaterial beliebig)

Verbindet man zwei Metallplättchen (Elektroden) mit jeweils einem Kabel und einer Vorrichtung die Gleichstrom erzeugt z.B. einer Batterie oder einem Gleichrichter - und überführt diese Plättchen in ein Becherglas mit wässriger Lösung (Beliebige Ionen) und legt nun eine Spannung an, so bildet sich an beiden Metallplättchen ein Stoff, dessen Ionen in der Lösung vorhanden sind.

Die Spannungsquelle bewirkt einen Elektronenmangel in der mit dem Pluspol (Anode) verbundenen Elektrode und einen Elektronenüberschuss in der anderen, mit dem Minuspol (Kathode) verbundenen Elektrode. Die wässrige Lösung zwischen der Kathode und Anode enthält Elektrolyte, das sind positiv oder negativ geladene Ionen. Die positiv geladenen Kationen in einer Elektrolysezelle wandern durch das Anlegen einer Spannung zur negativ geladenen Kathode (Anziehung entgegen gesetzter Ladungen). An der Kathode nehmen sie ein oder mehrere Elektronen auf und werden dadurch reduziert. An der Anode läuft der entgegen gesetzte Prozess ab. Dort geben die negativ geladenen Anionen Elektronen ab, das heißt sie werden oxidiert. Die Zahl der durch die Reduktion an der Kathode verbrauchten Elektronen entspricht den von der Anode aufgenommenen Elektronen. Bei der Elektrolyse von wässriger Kochsalzlösung entsteht die gleiche Volumenmenge Wasserstoffgas wie Chlorgas. Bei der Elektrolyse von Wasser entsteht doppelt so viel Wasserstoffgas wie Sauerstoffgas, da die zwei positiv geladenen Protonen eines Wassermoleküls zur Kathode wandern und dort jeweils ein Elektron aufnehmen müssen damit sich Wasserstoff bildet, während das doppelt negativ geladene Sauerstoffanion an der Anode gleich zwei Elektronen abgeben muss, um sich zum Sauerstoffmolekül zu verbinden.

Die Spannung, die zur Elektrolyse mindestens angelegt werden muss, bezeichnet man als Abscheidungspotential, bei der Elektrolyse von Wasser oder bei wässrigen Salzlösungen spricht man auch von der Zersetzungsspannung. Diese Spannung (oder eine höhere Spannung) muss angelegt werden, damit die Elektrolyse überhaupt abläuft. Für jeden Stoff, für jede Umwandlung von Ionen zu zwei oder mehratmigen Molekülen kann die Zersetzungsspannung, das Abscheidpotential anhand des Redoxpotentials ermittelt werden. Aus dem Redoxpotential erhält man noch viele andere wichtige Hinweise für die Elektrolyse, beispielsweise zur elektrolytischen Zersetzung von Metallelektroden in Säure oder zur Verminderung von Zersetzungsspannung durch Abänderung von pH-Werten.

Beispielsweise lässt sich durch das Redoxpotential berechnen, dass die Bildung von Sauerstoff an der Anode bei der Elektrolyse von Wasser in basischer Lösung (Zersetzungsspannung: 0,401 V) unter geringerer Spannung abläuft als in saurer(Zersetzungsspannung: 1,23 V) oder neutraler (Zersetzungsspannung: 0,815 V) Lösung, an der Kathode hingegen bildet sich leichter Wasserstoff unter sauren Bedingungen, als unter neutralen oder basischen Bedingungen).

Sind in einer Elektrolytlösung mehrere reduzierbare Kationen vorhanden, so werden nach der Redoxreihe zunächst die Kationen an der Kathode reduziert, die in der Redoxreihe (Spannungsreihe) ein positiveres (schwächer negatives)Potential haben, die also dem 0 Potential der Proton-Wasserstoff Elektrodenspannung möglichst nahe kommen. Bei der Elektrolyse einer wässrigen Kochsalzlösung bildet sich an der Kathode normalerweise Wasserstoff und nicht Natrium. Auch beim Vorliegen von mehreren Anionenarten, die oxidiert werden können, kommen zunächst diejenigen zum Zuge, die in der Redoxreihe möglichst nahe am Spannungsnullpunkt, also ein schwächeres positives Redoxpotential besitzen. Normalerweise entsteht bei der Elektrolyse von wässriger NaCI an der Anode also Sauerstoff und nicht Chlor. Nach Überschreiten der Zersetzungsspannung wächst mit Spannungszunahme proportional auch die Stromstärke. Nach Faraday ist die Gewichtsmenge eines elektrolytisch gebildeten Stoffs proportional zu der geflossenen Strommenge (Stromstärke multipliziert mit der Zeit). Für die Bildung von 1 g Wasserstoff (ca. 1 1,2 Liter, bei der Bildung eines Wasserstoffmoleküls werden zwei Elektronen benötigt) aus wässriger Lösung wird eine Strommenge von 96485 C (As)=I Faraday benötigt. Bei einer Stromstärke von 1 A zwischen den Elektroden dauert die Bildung von 1 1,2 Litern Wasserstoff also 26 Stunden und 48 Minuten.

Neben dem Redoxpotential ist noch die Überspannung (das Überpotential) von Bedeutung. Auf Grund von kinetischen Hemmungen an Elektroden benötigt man häufig eine deutlich höhere Spannung als sich dies aus der Berechnung der Redoxpotential e errechnet. Die Überspannungseffekte können je nach Materialbeschaffenheit der Elektroden - auch die Redoxreihe ändern, so dass andere Ionen oxidiert oder reduziert werden als dies nach dem Redoxpotential zu erwarten gewesen wäre. Kurz nach Abschaltung einer Elektrolyse kann man mit einem Amperemeter einen Stromausschlag in die andere Richtung feststellen. In dieser kurzen Phase setzt der umgekehrte Prozess der Elektrolyse, die Bildung einer galvanischen Zelle ein. Hierbei wird nicht Strom für die Umsetzung verbraucht, sondern es wird kurzzeitig Strom erzeugt; dieses Prinzip wird bei Brennstoffzellen genutzt.

Wenn man durch eine Elektrolyse eine Trennung einzelner Moleküle oder Bindungen erzwingt, wirkt gleichzeitig ein galvanisches Element, dessen Spannung der Elektrolyse entgegenwirkt. Diese Spannung wird auch als Polarisationsspannung bezeichnet.

Elektroden

Es gibt nur wenige Anoden-Elektroden, die während der Elektrolyse innert bleiben - also überhaupt nicht in Lösung gehen. Platin, Kohle resp. Diamant sind Materialien, die sich während einer Elektrolyse überhaupt nicht auflösen. Es gibt auch Metalle, die sich trotz stark negativem Redoxpotentials nicht auflösen. Dies wird als „Passivität" bezeichnet. Eine Eisenanode, die mit konzentrierter Salpetersäure behandelt wurde, löst sich nicht auf und es gehen keine Eisen (II) oder (Ill)-Kationen in Lösung; sie hat „Passivität".

Hemmungserscheinungen an der Anode, die bei der Sauerstoffbildung zu einer Überspannung führen, beobachtet man bei Diamant und Platinanoden (Überspannung: 0,44 V). Bei diesen entsteht bei der Elektrolyse von wässriger Kochsalzlösung Chlor statt Sauerstoff. An Zink-, Blei-(Überspannung: 0,78 V) und besonders Quecksilberkathoden (0,80 V) zeigen Wasserstoffprotonen eine erhebliche Überspannung und die Bildung von Wasserstoff erfolgt erst bei einer viel höheren Spannung. Die erhebliche Überspannung von Wasserstoff an der Quecksilberkathode, in der das Natrium als Amalgam gebunden wird und daher dem Gleichgewicht entzogen wird, nutzt man zur technischen Herstellung von Natronlauge. Durch die erhebliche Überspannung an dieser Elektrode bei der Wasserstoffbildung ändert sich die Redoxreihe und statt Wasserstoffprotonen wandern nun Natriumkationen zur Quecksilberkathode.

Elektrolyse von Wasser

Die Elektrolyse von Wasser besteht aus zwei Teilreaktionen, die an den beiden Elektroden ablaufen. Die Elektroden tauchen in Wasser ein, welches durch die Zugabe von etwas Kochsalz besser leitend gemacht wird, wobei dann anstatt Sauerstoff Chlor gewonnen wird.

Positiv geladene Hydronium-Ionen (H₃O+) wandern im elektrischen Feld zu der negativ geladenen Elektrode (Kathode), wo sie jeweils ein Elektron aufnehmen. Dabei entstehen Wasserstoff-Atome, die sich mit einem weiteren, durch Reduktion entstandenen H-Atom zu einem Wasserstoff-Molekül vereinigen. Übrig bleiben Wasser-Moleküle.

2 H₃O+ + 2 e — > H₂ + 2 H₂O

Der abgeschiedene, gasförmige steigt an der Kathode auf.

Zur positiv geladenen Elektrode (Anode) wandern die negativgeladenen Hydroxid-Ionen. Jedes Hydroxid-Ion gibt ein Elektron an den Plus-Pol ab, so dass Sauerstoff-Atome entstehen, die sich zu Sauerstoff-Molekülen vereinigen resp. bei NaCI Zugabe zu Chlor- Molekülen:

Die übrig bleibenden H+-Ionen werden umgehend von Hydroxid-Ionen zu Wasser- Molekülen neutralisiert.

4 OH- → O₂ + 2 H₂O + 4 e-

Auch hier steigt der abgeschiedene Sauerstoff als farbloses Gas an der Anode auf. Die Gesamtreaktionsgleichung der Elektrolyse von Wasser lautet:

4 H₃O+ + 4 OH- → 2 H₂ + O₂ + 6 H₂O

Die auf der linken Seite stehenden Hydronium- und Hydroxid-Ionen entstammen der Autoprotolyse des Wassers:

8 H₂O → 4 H₃O+ + 4 OH-

Man kann die Elektrolysegleichung daher auch folgendermaßen schreiben:

8 H₂O → 2 H₂ + O₂ + 6 H₂O

bzw. nach Kürzen des Wassers:

2 H₂O → 2 H₂ + O₂

Hydroxidion

Das Hydroxidion ist ein negativ geladenes Ion, das entsteht, wenn Basen mit Wasser reagieren. Seine chemische Formel lautet OH-.

Eine allgemeine Base B reagiert nach folgendem Schema mit Wasser:

Anhand der Konzentration der Hydroxidionen kann man den pH-Wert der entstandenen Lösung ermitteln. Dazu berechnet man erst den so genannten pOH-Wert. Und daraus den pH-Wert:

pH = k - ppH

Zu jeder Temperatur gibt es jeweils ein k.

Unter Normbedingungen ist k= -14.

Hydroxidionen sind auch in reinem Wasser bei 20⁰C in einer Konzentration von 10^~7 mol • 1-1 enthalten. Das hängt mit der Autoprotolyse des Wassers nach folgender Reaktionsgleichung zusammen:

Zulassung

Die innovative Verwendung von Diamant Elektroden - Technologie in der Elektrolyse erhielt vor kurzem grosse Aufmerksamkeit von zahlreichen Universitäts- - Forschungsteams für den Einsatz in der Oberflächen -Desinfektion.

Frühe eigene Versuche und Versuchsergebnisse führten zur Einreichung von Bewilligungs- Gesuchen bei der FDA (Food and Drug Administration, USA), welche im Dezember2002 die Bewilligung für die neue Technologie erteilte und mit dem Status"GRAS" (Generally Regarded as Safe) auszeichnete.

Elektrolysiertes oxidatives Wasser erhielt FDA (USA Food and Drug Administration), USDA (United Status Department of Agriculture) und EPA (USA Environmental Protection Agency) - Zulassung für allgemeine Applikationen im Nahrungsmittel-Bereich, für die Nahrungsmittel-Oberflächen Desinfektion, für Milch-, Fleisch- und Restaurant- technische Anwendungen.

Die entsprechenden Seiten der Bewilligungsnummern der FDA und USDA lauten 21 GFR 173, 178, 182, 184 & 198.

Die EPA Bewilligungs- und Publikations-Seite lautet 40 CFR 180.940 und die des National Organic Programms ist 21 CFR 178.1010. Darstellung der Verfahrenskomponenten

Das Verfahren beinhaltet folgende Technischen Hilfsmittel und Prozessschritte:

Technische Hilfsmittel

1. An der Spitze der Sprühdüsen-Halterung wird/werden je nach Abwendungs-Bedarf eine oder mehrere Elektrostatische Düse/n mit entsprechender rostfreier Halterung angebracht, die mit einem Luftschlauch durch das Innere der Sprühflüssigkeits- Leitung mit einem Luftgebläse oder einem Luftkompressor verbunden wird/werden. Ein oder mehrere variable Druckregulierventil - Hahnen regeln die Luftzufuhr und den Luftdruck und die Spritz- Flüssigkeitszufuhr und den Spritz Flüssigkeitsdruck zur Düse/n.

Die Flüssigkeitsleitung/en der Elektrostatischen Düse/n wird mittels einer Schlauchleitung/en mit einer entsprechenden eingebauten korrosionsfreien Pumpe verbunden. Ein oder mehrere variable Druck- und Flussregulierventil - Hahnen mit Manometern steuern den Flüssigkeitsdruck und die Flüssigkeitsmenge.

Die Elektrode der Sprühdüse/n wird/werden an ihrem speziellen Elektroanschluss, mit der Stromversorgung und dem Stromregler per Elektrokabel durch die Sprühflüssigkeits- Leitung/en verbunden und mit dem An- und Ausschalt - Kreis eines Schalters verbunden.

2. Elektrolyse Generator mit einer oder mehreren Elektrolysezellen, einkammrig oder zweikammrig mit Diaphragma , Pumpe aus vorzugsweise korrosionsfreiem Stahl oder Kunststoff, Filter, Flussmeter, Druckregulierung mit vorzugsweise 2 Hähnen und 2 Manometern, elektrischer Wasser- Flusssensor, Elektronische Steuereinheit mit Zeit gesteuerter automatischer Elektroden-Umkehrpolarisation, Redox-Meter, Wasservorratstank mit Eintritts und Austrittshahn, Wasser- Leitungen, Einweg- Rücklauf-Ventil. Elektronische programmierbare Steuereinheit mit Schalter, elektronische Wasser-Pegel-Kontrölle mit elektronischem Zufluss-Ventil, Ein- und Ausschalthebel. Zeitmess- und Schalt-Uhr, Wasser Zu- und Ableitungen zu Hochdruckreiniger. Herstellung der bioziden Oxidativen Radikale in wässeriger, salzhaltiger Lösung mittels Elektrolyse.

Die Herstellung der bioziden Oxidativen Radikalen in wässriger, salzhaltiger Lösung kann durch 2 verschiedene Elektrolyseverfahren erfolgen.

Das erste Verfahren wird implementiert mit der Diamant Elektrolyse mittels Diamantbeschichteten Elektroden. Dabei entsteht ein Cocktail aus Oxidativen Radikalen nahe am "Neutralen Bereich" mit einem pH - Wert von 6,4 bis 6,8. An der Anode werden neben OH- Hydroxylgruppen und 03 vor allem freies Chlor (Cl-) gebildet, die mit den Hydroxylgruppen zur Bildung von Hypochlorid HOCL und Hypochlorid Säure H20CL führen, die organisch sehr rasch abgebaut werden. Um die Elektrolyse des Wassers bezüglich Stromverbrauchs günstiger und besser durchführen zu können, werden dem Wasser wegen der verbesserten Elektrokonduktivität NaCI Salz zugemischt.

Bei der Elektrolyse dieser Salzverbindungen entstehen zudem oxidierende

Moleküle, wie reduzierendes Peroxyd-Di-Sulfat, Peroxyd-Di-Phosphat und Percarbonat.

Die NaCI Salzkonzentration beträgt pro Liter Wasser: Vorzugsweise 0,5-8 Gramm NaCI (Kochsalz) oder mehr.

Das zweite Verfahren wird implementiert mit der Zylinder Elektrolyse mit Diaphragma, wo die Elektrolyse Zellen voneinander getrennt sind, bestehend aus einer Anoden - Kammer und einer Kathoden - Kammer. An der positiven Anode aus Platin bilden sich Säure bildende negativ aufgeladene Anionen in einem sauren Bereich von ca. 2.4 pH mit negativer Ladung, und an der negativen Kathode bilden sich Basen bildende positive Kationen in einem alkalischen Bereich von ca. 1 1 pH mit einer positiven Ladung.

Diese zwei sauren und alkalischen wässrigen Elektrolysen Lösungen können jetzt beliebig gemischt werden und je nach Einsatz im sauren oder basischen Bereich eingesetzt werden.

Bei der Elektrolyse von reinem Wasser ohne Salz, werden folgende Oxidativen Radikale gebildet: ELEGTROLYTISCHER PROZESS von Wasser

Es entstehen die verschiedensten oxidativen Radikale, wenn Wasser (H20) elektrolysiert wird zum Beispiel: (EO ist das Standart Redox-Potential)*:

02 + H + e- HO2 E0 = - 0.13 V [1]

2H+ + 2e- H2 EO = 0.00 V [2]

HO2 + H+ + e- H2O2 EO = +1.50 V [3]

03 + 2H+ + 2e- 02 + H2O EO = +2.07 V [4]

OH- + H+ + e- H2O EO = +2.85 V [5]

H2O + e- H+ OH- EO = - 2.93 V [6]

OH+ e- OH- EO = +2.02 V [7]

ELECTROLYTISCHER PROZESS von Wasser mit Salz NaCI

An der Kathoden - Seite

Na+ + e- Na

2Na + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2

An der Anoden - Seite

2CI-- 2e- CI2

Es muss hier erwähnt werden, dass CI2 (Chlorgas) and OH- wie folgt reagieren:

CI 2 + 2OH- CI O- + CI- + H2O

oder

Cl 2 + OH- HCIO + Cl- LOESUNG DER AUFGABE

Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale der unabhängigen Patent - Ansprüche definiert.

Gemäss der Erfindung zeigt das Verfahren zur Chemie- und Rückstand freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spraytechnolgie und unter Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser und mit Hilfe von Oxidativen Radikaien die Art und Weise der Biozide, insbesondere der spezifischen Eigenschaften des eiektrolysierten, Oxidativen Wassers, dessen Herstellung, dessen Salzkonzentration und Salzzusammensetzung, dessen Redoxpotential, respektive dessen Konzentration in freien oxidativen Radikalen und Gesamtkonzentration der Oxidativen Radikaie, und dessen pH-Wert und Aufwandmenge für einen effizienten Spritzvorgang mittels elektrostatischer Spraytechnologie auf.

Gemäss der Erfindung zeigt das Verfahren zudem die technische Ausführung und Anwendung auf, bezüglich der Kombination von elektrostatischer Spraytechnologie und Elektrolyse-Generator, zur Herstellung der Oxidativen Radikale und einem Wasservorratstank zur Tiefen-Reinigung und Elimination von Keimen.

Die Erfindung bildet ein integriertes System, in welchem die technischen Komponenten der Oxidativen Radikalen-Herstellung- mittels der elektrolytischen Herstellung von oxidativen Radikalen im Wasser und Zwischenlagerung im Vorratstank, mit den entsprechenden Applikationstechnologien in der Kombination mit elektrostatischer Spraytechnoiogie zur Tiefen- Reinigung und Desinfektion von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen integriert sind.

Dabei liegt der Schwerpunkt der Innovation nicht nur in der technischen Kombination der elektrostatischen Spraytechnologie mit einer Elektrolysen Anlage zur Herstellung von Oxidativen Radikalen, sondern auch in der neuen Verfahrens- und Applikations- Technik der kombinierten Anwendung von elektrostatischer Spray-Anwendung mit einer wässrigen Lösung aus Oxidativen Radikalen, die Dank einer ultraschnellen Superoxidation, nicht nur reinigen sondern auch desinfizieren können und sogar in der Lage sind Biofilme aufzulösen.

In mehrjährigen Versuchen wurden die optimalen Konzentrationen von Oxidativen Radikalen im Wasser und die spezifischen elektrostatischen Parameter wie Ladungsdichte, Sprayflüssigkeit- Aufwand und Druckanforderungen und Behandlungszeiten eruiert, um eine perfekte Reinigung und Desinfektion auf allen Arten von Oberflächen, Materialien und Oberflächen, zu erreichen.

Der Erfinder hat in mehrjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Labor und im praktischen Einsatz das neue Verfahren getestet und perfektioniert und eine Effizienz von nahe 100% erreicht.

Nach Kenntnisstand des Erfinders sind bis heute keine wissenschaftlichen Arbeiten auf dem Gebiet der Desinfektion und Reinigung von Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels der Kombination von elektrolytisch aus Wasser erzeugten oxidativen Radikalen als Biozide gegen Keime, Schimmelpilze, Viren und Bakterien etc. und mittels elektrostatischer Applikations-Technologie, als in die Tiefe wirkende Reinigungs- und Desinfektions-Technik bekannt, noch wird eine gleichartige Technologie für den selben Zweck heute irgendwo eingesetzt.

Ausführung der Erfindung

Die Erfindung soll an einem Beispiel einer mobilen Desinfektionsanlage aufgezeigt werden, bestehend aus vorzugsweise einem Elektrolysen-Generator, einem Zwischentank und einer Sprühlanze mit integrierter elektrostatischer Spray-Düse, montiert auf einem fahrbaren Gummirad bestückten Trolley-Fahrgestell und einer Handwaschanlage mit den gleichen Komponenten und einem Dusch-WC und Agrarprodukten Wasch und Desinfektionsanlage mit den gleichen Komponenten. Agrarprodukte

Eine mobile oder stationäre Desinfektions- und Reinigungsanlage mit aus Wasser elektrolytisch gewonnenen Oxidativen Radikalen zur Reinigung und Hygienisierung von Agrarprodukten, Oberflächen, Materialien und Gegenständen setzt sich vorzugsweise aus folgenden technischen Einzelteilen zusammen:

1. Handelsübliches Luft- Gebläse mit Druckerzeugungs-Pumpe und vorzugsweise 1-3 m3 Luftvolumen- Minutenleistung; alle Teile korrosionsfrei, mit elektrischem Antrieb 220 V / 50/60 Herz, Sprühbalken oder Sprühlanze mit elektrostatischer Luft assistierten Sprüh-Düse/n. Vergleiche ANNEX 1 A

2. Elektrolyse Generator mit vorzugsweise einer oder mehreren ein-kammrigen Electrolysezellen, parallel geschaltet, mit Bor gedopten Diamant-Elektroden , Pumpe aus korrosionsfreiem Stahl mit einer Schöpfleistung von 600 Litern pro Stunde und 4 bar Druck, Filter mit 50 mesh, Flussmeter bis 900 Liter pro Stunde, Druckregulierung mit vorzugsweise 2 Hähnen und 2 Manometern, elektrischer Wasser- Flusssensor, Elektronische Steuereinheit mit Zeit gesteuerter automatischer Elektroden-Umkehrpolarisation, Redox-Meter, Wasservorratstank mit Eintritts und Austrittshahn, Wasser- Leitungen, Einweg- Rücklauf-Ventil. Elektronische programmierbare Steuereinheit mit Schalter, elektronische Wasser- Pegel-Kontrolle mit elektronischem Zufluss-Ventil, Ein- und Ausschaltknopf. Zeitmess- und Schalt-Uhr, Wasser Zu- und Ableitungen zu Hochdruckreiniger.

Vergleiche ANNEX 1 B

3. ^■ Zwischentank von vorzugsweise 50 oder mehr Litern Inhalt für Wasser mit Deckel-,

Entleerungsventil und Eingangs- und Ausgangsleitungen mit Hahnen und Verbindungsschlauch zu Sprühbalken oder Sprühlanze oder. Sprüh-Düse/n

Vergleiche ANNEX 1 C

4. Für die fahrbare Version: Gummi bereifter Fahrbarer Trolley-Schubkarren als Montage-Aufbau-Chassis konzipiert. Vergleiche ANNEX 1 D

Als erster Arbeitsschritt wird das Gerät an das Stromnetz angeschlossen 220 V.

Das Elektrolysen-Gerät wird alsdann eingeschaltet.

Der Zwischentank mit 50 Liter Inhalt wird mit normalem Härte armem Wasser gefüllt und je nach Bedarf mit 0.5 bis 8 Gramm Kochsalz pro Liter versetzt, d.h. mit bis zu 400 Gramm Kochsalz (NaCI).

Die vorprogrammierte Elektrolyse-Einheit wird jetzt eingeschaltet. Die Korrosion beständige Pumpe (600 Liter pro Stunde) pumpt nun das Wasser mit 10 Litern pro Minute durch die Elektrolysen-Zellen. Dort wird das Wasser über die Diamanten Elektroden (Anode/Katode) elektroiysiert und es entstehen Oxidative Radikale, die auf Oberflächen eine ultraschnelle Superoxidation bewirken, die zu einer vollständigen Desinfektion und Abtötung von Mikroorganismen führt.

Das Wasser wird solange elektroiysiert, bis die gewünschte Konzentration hergestellt ist. Das programmierte REDOX Monitor-Gerät schaltet automatisch ein und aus, oder eine Schaltuhr steuert das Elektrolyse-Gerät.

Wenn die gewünschte Konzentration von Oxidativen Radikaien erreicht ist, bestimmt durch den gewünschten ORP-Wert (oxidatives Reduktions-Potential), kann das Hochdruck- Reinigungsgerät eingeschaltet werden.

Durch einen Druck auf den Start Schalter oder auf den Pistolen- Griff an der Lanze kann nun der elektrolytische Sprayvorgang ausgelöst werden und Oxidative Wasser- Tröpfchen mit einer Grosse von 40 Mikron und einer Ladung von 600-1200 Volt werden produziert, die von den zu reinigenden Flächen elektrostatisch angezogen und durch die Oxidativen Radikale im Wasserstrahl desinfiziert werden.

Das reduzierende Wasser wirkt wie ein Seifenprodukt und entfernt nicht nur Schmutz und bakterielle Schmutz- Bio-Filme, sondern desinfiziert ebenfalls durch die Abtötung von 99,9 % aller Mikroorganismen, wie Viren, Gramm positive und Gramm negative Bakterien, Hefen, Protozoen etc. in Sekunden. Das oxidative Wasser hat eine verlängerte Wirkungszeit, was die Desinfektions- Intensität begünstigt. Die Reinigung ist perfekt und es entstehen keine toxischen Rückstände. Das Verfahren kann somit auch in CIP Anwendungen (Clean in Piace) angewendet werden.

Das Reinigungs- Verfahren mit elektrostatischer Spraytechnologie und Oxidativen Radikalen ist billiger als jedes andere Reinigungs-Verfahren mit Chemie. Der Energieverbrauch beträgt lediglich 600 W/h für die Herstellung von 600 Litern Desinfektions- Lösung.

Die Ausführungen für eine Handwaschanlage und ein Dusch-WC sind praktisch identisch und verfügen über folgende zusätzlichen Komponenten:

Handwaschanlage

Durchsichtige Kunststoffglocke (1), Annäherungs- Schalter (2), Grüner und Roter Indikationslampe (3), Luft assistierte Elektrostatische Düse mit Luft- Gebläse (4) , Abzugs- Gebläse (5) , Wasserpumpe, Elektrosteuerung und Sicherheitsschalter und einkammriger oder mehrkammriger Elektrolyse Generator mit Zwischenlager- Wassertank mit Zu- und Ableitungen inklusive Hähnen, Manometern und Steuerventilen. Vergleiche ANNEX 2

Dusch-WC

Dusch WC- Schüssel mit automatischem Betrieb (1) mit Luft assistierter Elektrostatische Düse mit Luft- Gebläse (2) , Trocknungs- Luft- Gebläse , Wasserpumpe, Elektrosteuerung und Sicherheitsschalter und ein-kammriger oder mehr-kammriger Elektrolyse Generator mit Zwischenlager- Wassertank mit Zu- und Ableitungen inklusive Hähnen, Manometern und Steuerventilen. Vergleiche ANNEX 3

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter

Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mittels Oxidativer Radikale.

2. Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mittels Oxidativer Radikale gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die technische Ausführung vorzugsweise, aber nicht ausschliesslich oder zwingend aus folgenden Komponenten besteht:

1. Für Agrarprodukte und Oberflächen und Gegenstände, Handwaschanlage und Dusch-WC:

Handelsübliches Luft- Gebläse mit Luft-Druckerzeugungs-Pumpe, Wasserpumpe, Pistolen Sprühlanze oder Spray- Gestänge mit elektrostatischer Luft assistierten Sprüh-Düse/n mit den entsprechenden elektronischen Steuereinheiten und elektrischen- und Flüssigkeitsleitungen Vergleiche ANNEX 1 A

2. Elektrolyse Generator mit einer oder mehreren Electrolysezellen, einkammrig oder zweikammrig mit Diaphragma , Pumpe aus vorzugsweise korrosionsfreiem Stahl oder Kunststoff oder anderen geeigneten Materialien, Filter, Flussmeter, Druckregulierung mit vorzugsweise 2 Hähnen und 2 Manometern, elektrischer

Wasser- Flusssensor, Elektronische Steuereinheit mit Zeit gesteuerter automatischer Elektroden-Umkehrpolarisation, Redox-Meter, Wasservorratstank mit Eintritts- und Austrittshahn, Wasser- Leitungen, Einweg- Rücklauf-Ventil. Elektronische programmierbare Steuereinheit mit Schalter, elektronische Wasser-Pegel-Kontrolle mit elektronischem Zufluss-Ventil, Ein- und Ausschalthebel. Zeitmess- und Schalt-Uhr, Wasser Zu- und Ableitungen zu Hochdruckreiniger, Erdungskabel und Stromleitungen mit Stecker,

Operationsstundenmesser, Notschalter, und Sicherungskasten.

3. Montagechassis, vorzugsweise fahrbar.

4. Für die Handwaschanlage zusätzlich:

Durchsichtige Kunststoffglocke (1), Annäherungs- Schalter (2), Grüner und Roter Indikationslampe (3), Luft assistierte Elektrostatische Düse mit Luft- Gebläse (4)

, Abzugs- Gebläse (5) , Wasserpumpe, Elektrosteuerung und Sicherheitsschalter und einkammriger oder mehrkammriger Elektrolyse Generator mit Zwischenlager- Wassertank mit Zu- und Ableitungen inklusive Hähnen, Manometern und Steuerventilen. Vergleiche ANNEX 2 5. Für das Dusch-WC, Dusch WC- Schüssel mit automatischem Betrieb (1) mit Luft assistierter Elektrostatische Düse mit Luft- Gebläse (2), Trocknungs- Luft- Gebläse, Wasserpumpe, Elektrosteuerung und Sicherheitsschalter und einkammriger oder mehr-kammriger Elektrolyse Generator inklusive elektronischer Steuereinheit und Sicherheitsschalter mit Zwischenlager- Wassertank mit Zu- und Ableitungen inklusive Hähnen, Manometern und Steuerventilen. Vergleiche

ANNEX 3

3. Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter

Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mittels Oxidativer Radikale, gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische, Sprühanlage aus korrosionsfreien Teilen besteht und die entsprechenden elektronischen Steuer- und Kontroll-Einheiten aufweist, und über eine Sprühlanze oder einem Sprühbalken mit verstellbaren elektrostatischen Luft assistierten Sprühdüsen verfügt.

4. Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mittels Oxidativer Radikale gemäss Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verfahren zur Herstellung der oxidativen Radikale im Wasser sowohl Diamant- wie auch andere Elektroden-Typen aus Platin oder Legierungen und aus anderen geeigneten

Materialien verwendet werden können. Dass zudem der Elektrolyse Generator mit einer oder mehreren Electrolysezellen, einkammrig oder als Zylinderzelle zweikammrig mit Diaphragma konzipiert werden kann.

5. Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mittels Oxidativer Radikale, gemäss Anspruch 1 und 2 und 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ganze Applikations-System bestehend aus elektrostatischer Sprayeinheit,

Zwischentank für Wasser und Elektrolyse-Generator eine Einheit bilden, die durch Leitungen miteinander verbunden sind und auf einer Plattform oder auf einem fahrbarem Chassis oder als Wandmodel montiert sind.

6. Verfahren und technische Ausführung, zur Chemie- und Rückstands freien Reinigung, Hygienisierung, Desinfektion und Geruchsneutralisation von Händen, Körperteilen und Agrarprodukten, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen mittels elektrostatischer Spray-Technologie und eines Elektrolyse-Generators unter Verwendung von elektrolysiertem kaltem oder warmem Wasser, mittels Oxidativer Radikale, gemäss Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in Kombination mit elektrostatischer Spray-Technologie und elektrolytisch aus Salz Ionen haltigem Wasser erzeugten Oxidativen Radikalen wie zum Beispiel, Hypochlorid, Wasserstoff-Superoxid, Ozon, Hydroxil-Gruppen, Peroxyd-Di-Sulfat, Peroxyd-Di- Phosphat und Percarbonat etc. in total Radikal- Konzentrationen von minimal 35ppm und höher, in der Lage ist, nicht nur Hände, Körperteile und Agrarprodukte, als auch Oberflächen, Materialien und Gegenständen zu reinigen, sondern auch zu desinfizieren und fähig ist, mittels Kaltoxidation in Form einer ultraschnellen Superoxidation, Mikroorganismen, wie Viren, Gramm positive und Gramm negative Bakterien, Hefen, Pilze, Algen und Einzeller-Organismen etc. zu 99.9 % zu eliminieren, ohne in den

Mikroorganismen oder Pathogenen Resistenzen zu bilden.