DE2431050C2

DE2431050C2 - Verfahren zur thermischen Desinfektion von Feststoffe mitführenden Abwässern und Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2431050C2
Application number: DE19742431050
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr.-Ing. 8000 München; Kinzler Georg 8025 Unterhaching Krick
Original assignee: C. Stiefenhofer KG, 8000 München
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1976-03-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Desinfektion von Feststoffe mitführenden Abwässern, wie sie insbesondere in Krankenhäusern, Schlachthöfer od. dgl. anfallen, bei welchem die zur Desinfektion auf gewandte Wärme zumindest teilweise durch Gegen siromführung der desinfizierten Flüssigkeit durch einer Wärmeaustauscher zurückgewonnen wird

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage zui Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Gattung wire das aus zu desinfizierender Flüssigkeit und darin mitgeführten, ebenfalls zu desinfizierenden Feststoffen bestehende Gemisch zunächst in einem Sammelbehälter umgewälzt, wobei in dem Umwälzkreislauf ein sogenann ter »Gyrator« liegt, d.h. eine Art Zerreißwolf, der gleichzeitig wie eine Pumpe wirkt Das durch mehrfa ehe Umwälzung mehr oder minder homogenisierte Gemisch wird dann durch einen Wärmeaustauscher geleitet, aus welchem es in die eigentliche Desinfektionsstufe gelangt, wo das Gemisch mit Dampf beheizt und sterilisiert wird. Das sterilisierte aber heiße Gemisch wird nun im Gegenstromverfahren durch den soeben erwähnten Wärmetauscher hindurchgeführt, wobei ein großer Teil der aufgewandten Wärme zurückgewonnen wird. Dieser letztere Gedanke ist aus Kostengründen insbesondere bei größeren Anlagen unerläßlich.

Die bekdnnte Anlage arbeitet zwar hinsichtlich der Koster recht günstig, hat aber zwei gravierende Nachteile:

a) Der unbedingt erforderliche Gyrator ist außerordentlich anfällig auf Verschmierung durch die häufig mitgeführten thermoplastischen Abfälle; wählt man einen Gyrator, der für die Verarbeitung von Thermoplasten besonders ausgelegt ist, dann hat man mit den insbesondere in Krankenhäusern viel anfallenden Faserstoffen von Binden u. dgl. besondere Probleme; der Gyrator setzt sich leicht zu. Ganz abgesehen davon sind solche Gyratoren grundsätzlich besonders anfällig auf Zerstörungen durch mitgeführte kleine Eisen- und andere Metallteilchen.

b) Auch wenn es gelingt, die fasrigen Bestandteile in dem Gemisch sehr stark zu zerkleinern, neigen die Wärmeaustauscher sehr stark zum Zusetzen. In einigen praktischen Fällen hat sich gezeigt, daß die verwendeten Wärmetauscher e;wa alle vierzehn Tage bis drei Wochen vollständig demontiert und gereinigt werden müssen, insbesondere weil sich kleinste fasrige Bestandteile in dicken Ballen im Bereich der Krümmungen der Wärmetauscherrohre ansetzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß weniger Wartungsarbeiten anfallen.

Die Aufgabe wird durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst:

a) Die Abwässer werden vorgesiebt und in eine Feststoff-Fraktion (a) und eine Flüssigkeits-Feststoff-Fraktion (b) getrennt, welche letztere nur mehr Feststoffe unter einer ersten Partikelgröße von beispielsweise 2 mm mit sich führt;

b) die Feststoff-Fraktion (a) wird chargenweise je nach Anfall thermisch desinfiziert;

c) der Flüssigkeit-Feststoff-Fraktion wird deren Feststoffanteil bis herunter zu einer zweiten Partikelgröße von beispielsweise 0,3 mm entzogen und der Feststoff-Fraktion zur Destillation zugeschlagen;

d) die danach verbleibende flüssige Fraktion wird im Gegenstromverfahren vor. der desinfizierten Flüssigkeit vorgewärmt, die aus der thermischen De-

zierender Flüssigkeit mehr oder minder großen Text; Partikeln, wie Binden u.dgL, Wegwerfinjeküonsspntzen u.dgl. gelangt in ein Schwingsieb 10. welches wie alle anderen Komponenten der ^ beschre^enden Anlage - stark schematisiert dargestel t ist Über dem Schwingsieb 10 verbleiben alle Partikel, die eine kritische Partikelgröße von etwa 2 mm haben, uiescr V,c.t von 2 mm ist selbstverständlich auf die Art des zu entkeimenden Gemisches abgestellt; für Krankenhäuser hat sich dieser Wert bewährt Die Feststoff--Fraknon gelangt nun über eine geeignete Leitung a zu den char genweise arbeitenden Feststoffster.lisatore:. 11 und 12 die mit Dampf in bekannter Weise beheizt werden. In der Leitung a kann gegebenenfalls eine geeignete Pumpe liegen. Es wird solange einer der beiden Feststoff sterilisatoren 11 bzw. 12 beschickt, bis er· «ner.zur wirtschaftlichen Desinfektion geeigneten FuHungsgrad erreicht hat, dann wird mit Hilfe nicht geze gter aber dem Fachmann geläufiger technischer Mute ld.^ Fest stoff-Fraktion in den anderen Sterilisator^ gelenet und währenddessen wird im ersten Sterilisator die Fes stoff-Fraktion sterilisiert Nach geeigneter Hezze t wird die nunmehr sterilisierte Feststoff-Fraktion in de Kanalisation abgeleitet. Zu diesem Zweck kann d« ₂₅ Feststoff-Fraktion mit der sterilisierten flüssig :n Frak tion vorgemischt werden, deren Ster.l.sat.on we.ter un ten im folgenden erläutert wird.

Die flüssige Fraktion mit Feststoffteüchen jinter 2 mm kritischer Größe gelangt gemäß dem

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stillation stromab vom Wärmeaustausch zu diesem zurück- und nach dieser Wärmeabgabe abläuft. Im Gegensatz zum vorbekannten Verfahren werden also die Feststoffe nicht zerkleinert und werden — dies ist besonders wichtig — chargenweise, d h. je nach Anfall desinfiziert und nicht kontinuierlich zusammen mit der Flüssigkeit Dies ist in zweifacher Hinsicht von Bedeutung: Man vermeidet sowohl die Notwendigkeit eines Gyrators als auch die Belastung des Wärmetauschers mit den unerwünschten fasrigen Bestandteilen; außerdem ist bekanntlich die Desinfektion von Feststoffen unterschiedlicher Partikelgröße in einzelnen Chargen technisch erheblich einfacher durchzuführen. Ist der Anfall an relativ großen Partikeln hoch, dann läßt man einfr.cn die Desinfektionstemperatur länger auf die diesbezügliche Charge wirken.

Eine solche Flexibilität ist beim bekannten Verfahren nicht gegeben, da die Durchlaufmenge durch den Wärmetauscher mehr oder minder invariabel ist.

Von technischer Bedeutung ist auch der Gedanke, das Trennen der flüssigen von der festen Fraktion gewissermaßen in Schritten durchzuführen. Dadurch, daß man zunächst etwa nur diejenigen Partikel aussondert, die eine kritische Größe von mehr als 2 mm haben, ist das Sieben technisch kein Problem, weil bei so großen »Löchern« im Sieb ein Verstopfen höchst unwahrscheinlich ist Andererseits führt die so gesiebte Flüssigkeit zwar noch Feststoffe mit, jedoch von so geringer Partikelgröße, daß sic ohne Problem pumpbar sind und also nicht zerkleinert werden müssen. Vor devn Durchlauf der flüssigen Fraktion durch den hinsichtlich des Zusetzens im bekannten Falle so kritischen Wärmetauscher wird ein weiterer Teil der Feststoffe herausgefiltert und zwar in einem praktischen Falle jene Partikeln die nicht mehr durch ein Sieb mit einer Lochgröße von etwa 0,3 mm Durchmesser gehen. Wichtig ist nun, daß die hier anfallenden relativ kleinen Feststoffparlikeln gewissermaßen aus dem für die flüssige Phase insoweit kontinuierlichen Verfahren ausgesondert und wieder chargenweise der Feststoff-Fraktion zugegeben werden, die das Schwingsieb des Eingangsfilters nicht nassiert haben.

Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Sieb für die Flüssigkeit-Feststoff-Fraktion mehrere nacheinander füllbare Absetzbehälter nachgeschaltet sind die einen Schlammabzug vom Behälterboden zu einem von mehreren wählbaren chargenweise betätigten thermischen Feststoffsterilisator fur d.e Feststoff-Fraktion aufweisen, und daß Plattenwärmetauscher vorgesehen sind, die von der zu desinfizierenden flüssigkeit auf deren Weg zu einer thermischen Des.nfek-

^Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. .._Ä ⁸Ei praktisches Ausführungsbeispiel w.rd nächstehend unter Hinweis auf die Ze.chnung erläutert D-e Zeichnung besteht aus drei Blättern, nämlich Blatt Λ, Β inic die so nebeneinander zu legen s.nd. daß d.e Linie Tauf Blatt A mit der Linie Il auf Blatt B zusammer, alH und die Linie IU auf Blatt B mit der Linie IV auf Blatt C "oTveSensablauf beginnt auf Blatt A oben .Das »Gemisch«, z. B. eine Aufschwemmung aus zu desinfi-.3 und .4 haben nicht darg«.»

ein, die zu den beiden Feststoffsterilisatoren 11 und 12 führt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß aus Gründen der Vereinfachung der Zeichnung auf Blatt ßnur die Rückspüleinrichtung für das Filter 15 eingezeichnet ist; selbstverständlich ist für das Filter 16 eine ähnliche Vorrichtung vorgesehen. Es ist weiter darauf hinzuweisen, daß die obige Beschreibung der Rückspüleinrichtung dieser Filter nicht als beschränkend aufzufassen ist. Es gibt eine große Anzahl verschiedener Feinfilter, die für den vorliegenden Zweck geeignet sind und völlig andere Rückspüleinrichtungen aufweisen. Wichtig ist nur, daß die rückgespülten Partikeln, die hier also eine kritische Größe zwischen etwa 2 mm und 03 mm haben, chargenweise dem insoweit kontinuierlichen Fluß der Feststoff-Flüssigkeit-Fraktion entzogen und der zu sterilisierenden Feststoff-Fraktion zugeführt werden.

Das mithin zum zweiten Mal gefilterte Gemisch am Ausgang d der Filter 15 und 16 gelangt nun in hintereinandergeschaltete Plattenwärmetauscher 17 und 18, die im Gegenstromverfahren arbeiten. Das zu desinfizierende Gemisch am Ausgang der Wärmetauscher gelangt über die Leitung e in einen kontinuierlich arbeitenden Flüssigkeitssterilisator, der mit Dampf arbeitet. Auf Blatt Cist die Zuführung von Dampf in diesen Sterilisator ebenso schematisch dargestellt wie dies für die Feststoffsterilisatoren U und 12 auf Blatt B gilt. Das aus dem Sterilisator 19 kommende sterilisierte aber auf hohe Temperatur aufgeheizte Gemisch strömt nun durch die Leitung /im Gegenstrom durch die Plattenwärmeaustauscher 18 und 17 und gibt dabei den größten Teil seiner Wärme an das entgegengesetzt durchfließende und noch zu sterilisierende Gemisch ab. Nachdem das sterilisierte Gemisch den Wärmetauscher durchströmt hat und etwa Handtemperatur erreicht hat, wird es über die Leitung g der Kanalisation zugeführt. Dabei kann — was in dem Schema nicht dargestellt ist — diese nur noch sehr kieine Feststoffe mit sich führende sterilisierte Flüssigkeit mit dem Ausgangsprodukt der beiden Feststoffsterilisatoren 11 und 12 vorgemischt werden, damit man eine fließfähige Mischung erhält, die sich leichter der Kanalisation zuführen läßt und auch dort keine Verstopfungsprobleme

ίο bringt.

Es ist besonders darauf hinzuweisen, daß die Darstellung des Ausführungsbeispiels stark schematisiert ist. So sind insbesondere nur zwei Pumpen dargestellt, obwohl je nach Höhenanordnung der verschiedenen Bauelemente auch wesentlich mehr Pumpen notwendig bzw. zweckmäßig sein können. Wie erwähnt, ist die Vorrichtung zur Entnahme des abgesetzten Schlamms aus den Absetzbehältern 13 und 14 nicht dargestellt, um die Zeichnung nicht zu überladen. Des weiteren sind nur die zum Verständnis des Funktionierens der Anlage wichtigsten Ventile mit dem bekannten Symbol angedeutet.

Nicht gezeigt ist die elektronisch arbeitende Steuereinrichtung für die Anlage, weil der Fachmann ohnedies weiß, wie eine solche Steuer- bzw. Regelanlage auszubilden und zu bedienen ist. Ebenfalls ist nicht die bei solchen Anlagen übliche Reinigungseinrichtung dargestellt, welche geeignete Säuren bzw. Laugen durch einen Großteil der Rohrleitungen zu Reinigungszwecken pumpen kann, insbesondere durch die Wärmetauscher und den Rohrleitungsteil, der mit c bezeichnet ist, und durch die Absetzbehälter 13 und 14. Die Filter 15 und 16 werden üblicherweise durch das beschriebene Rückspülen gereinigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur thermischen Desinfektion von Feststoffe mitfahrenden Abwässern, wie sie insbesondere in Krankenhäusern, Schlachthöfen od. dgl. anfallen, bei welchem die zur Desinfektion aufgewandte Wärme zumindest teilweise durch Gegenstromiührung der desinfizierten Flüssigkeit durch einen Wärmeaustauscher zurückgewonnen wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Abwasser werden vorgesiebt und in eine Feststoff-Fraktion (a) und eine Flüssigkeits-Feststoff-Fraktion (b) getrennt, welche letztere nur mehr Feststoffe unter einer ersten Partikel- «5 größe von beispielsweise 2 mm mit sich führt;

c) der Flüssigkeit-Feststoff-Fraktion wird deren Feststoffanteil bis herunter zu einer zweiten w> Partikelgröße von beispielsweise 0,3 mm entzogen und der Feststoff-Fraktion zur Destillation zugeschlagen;

d) die danach verbleibende flüssige Fraktion wird

im Gegenstromverfahren von der desinfizierten Flüssigkeit vorgewärmt, die aus der thermischen Destillation stromab vom Wärmeaustausch zu diesem zurück- und nach dieser Wärmeabgabe abläuft.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit-Fesvstoff-Fraktion nach dem Vorsieben (bei 10) eine Verweilzeit (bei 13 und 14) durchläuft, während welcher sich zumindest ein Teil der Feststoffe absetzt, und daß diese abgesetzten Feststoffe der Feststoff-Fraktion chargenweise zur Desinfektion zugeschlagen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchführen des Merkmals c des Anspruchs 1 die Flüssigkeit-Feststoff-Fraktion durch rückspülbare Filter (15,16) läuft.

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sieb (10) für die Flüssigkeit-Feststoff-Fraktion mehrere nacheinander füllbare Absetzbehälter (13, 14) nachgeschaltet sind, die einen Schlammabzug vom Behälterboden zu einem von mehreren wählbaren, chargenweise betätigten thermischen Feststoffsterilisator (U, 12) für die Feststoff-Fraktion aufweisen, und daß Plattenwärmetauscher (17, 18) vorgesehen sind, die von der zu desinfizierenden Flüssig- keit auf deren Weg zu einer thermischen Desinfektionsstufe (19) durchströmt werden, wobei die diese Desinfektionsstufe verlassende, heiße und desinfizierte Flüssigkeit im Gegenstrom durch die Plattenwärmetauscher läuft und sodann in die Kanalisation abgeleitet wird.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterie von Absetzbehältern (13, 14) parallelgeschaltete Feinsiebe nachgeschaltet sind, die ihrerseits in gegebenenfalls bekannter Weise nach dem Rückspülverfahren reinigbar sind, wobei die Leitung (i) am Ausgang der Rückspüleinrichtung zu den Feststoffsterilisatoren (11,12) für die Feststoff-Fraktion führt.