AT384009B

AT384009B - Vorrichtung und verfahren zur hygienisierung von hygienisch bedenklichem gut

Info

Publication number: AT384009B
Application number: AT367085A
Authority: AT
Inventors: Kornel Dipl Ing Jahn; Friedrich Dipl Ing Thiele; Werner Dr Wahlmueller
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1987-09-25
Also published as: ATA367085A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Hygienisierung von hygienisch bedenklichem Gut, insbesondere von in Kläranlagen anfallendem Rechengut und Sandfanggut, durch Einwirkung von Dampf unter Überdruck, sowie auf ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.

Krankheitserreger aller Art werden über hygienisch bedenkliche Abfälle, wie etwa über das Abwasser, den Kläranlagen zugeleitet. Viele von ihnen überstehen dort die einzelnen Reinigungsprozesse und werden zur weiteren Entsorgung, wie etwa Deponierung oder landwirtschaftliche Verwertung, der Umwelt abgegeben. Bei dieser Entsorgungsart entsteht eine seuchenhygienische Gefährdung in Form der Kette "Boden - Pflanze - Tier - Mensch". Seuchenhygienisch besonders bedenklich sind die in der sogenannten mechanischen Reinigungsstufe anfallenden Abfälle, wie etwa das Rechen- und Sandfanggut, Kanalrückstände, Abfälle aus Spitälern und Schlachthöfen u. dgl.

Zur Sterilisation von hygienisch bedenklichen Abfällen kann beispielsweise Wasserdampf verwendet werden. Aus der AT-PS Nr. 242634 ist ein Verfahren zum Entwässern von Schlamm bekanntgeworden, bei dem ein Filtrationsrückstand aus einer Filtriervorrichtung mit zugesetztem Dampf bei kontinuierlicher Zugabe von neuem und unbehandeltem Schlamm behandelt wird. Die DE-OS 1642426 zeigt und beschreibt eine Sterilisiereinrichtung mit einem in einer Sterilisationskammer
EMI1.1
mischer der zu behandelnde Schlamm angesaugt und intensiv mit dem Treibdampf vermischt wird.

Aus der DE-OS 1792172 ist ein Verfahren zur Desinfektion von Abwässern bekanntgeworden, wobei das Abwasser nach einer vorhergehenden Zerkleinerung der darin enthaltenen Feststoffe unter
Druck gesetzt wird und nach Vorwärmung in einem Wärmetauscher in einem Heissdampf-Mischbehälter Heissdampf zur Sterilisierung beigesetzt wird. Der Heissdampf soll dabei aus dem durch den Wärmeinhalt des Abwassers entstehenden absaugbaren Wasserdampf mittels adiabatischer Zustandsänderung hergestellt werden, wodurch die Zufuhr von Fremddampf überflüssig werden soll.

Die Erfindung zielt darauf ab, in wirksamer und einfacher Weise ein hygienisch bedenkliches Gut zu hygienisieren und damit der Seuchengefahr entgegenzuwirken.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass in einem Autoklaven ein Siebkorb für die Aufnahme des zu hygienisierenden Gutes um eine vertikale Achse rotierbar gelagert ist und dass der Deckel des Autoklaven mit einer in den Siebkorb ragenden Dampfzuleitung ausgestattet ist.

Dadurch, dass der Siebkorb in einem Autoklaven angeordnet ist, in welchem Überdruck herrscht, wird eine hohe Hygienisierungstemperatur des Dampfes ermöglicht. Dadurch, dass der Siebkorb rotierbar gelagert ist, wird ein besseres Durchmischen des zu hygienisierenden Gutes ermöglicht und es wird daher der Dampfzutritt zu den einzelnen Teilen dieses Gutes erleichtert. Gemäss der Erfindung ist vorzugsweise der Siebkorb als Spaltsiebkorb ausgebildet. Ein solches Spaltsieb ermöglicht eine besonders gute Siebwirkung.

Gemäss der Erfindung ist zweckmässig wenigstens ein Transportgefäss für den Transport des zu hygienisierenden Gutes von einem Zwischenbunker zum Autoklaven vorgesehen, welcher für den Angriff eines Gabelstaplers ausgebildet ist. Von diesem Transportbehälter kann das zu hygienisierende Gut in einfacher Weise in Chargen zum Autoklaven transportiert werden und dadurch, dass der Transportbehälter für den Angriff eines Gabelstaplers ausgebildet ist, ist eine leichte Handhabung des zu hygienisierenden Gutes ermöglicht, wobei ein solcher Gabelstapler auch das Einleeren des zu hygienisierenden Gutes in den Siebkorb ermöglicht.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann hiebei der Siebkorb selbst als Transportgefäss ausgebildet sein, wodurch der Arbeitsvorgang des Entleerens des Transportgefässes in den Siebkorb entfällt. Hiebei ist zweckmässig der Siebkorb mit dem Deckel des Autoklaven verbindbar, so dass der Siebkorb mit der im Deckel angeordneten Dampfzuleitung verbunden werden kann und mit dem Deckel gemeinsam in den Autoklaven eingesetzt werden kann. Wenn ein gesondertes Transportgefäss vorgesehen ist, aus welchem das zu hygienisierende Gut in den Siebkorb eingeleert wird, muss das Gut nach Durchführung der Hygienisierung wieder aus dem Siebkorb in einen Transportbehälter geleert werden. Um dies zu ermöglichen, ist gemäss der Erfindung zweckmässig der Autoklav gemeinsam mit dem Siebkorb und dessen Rotationsantrieb um eine horizontale Achse kippbar gelagert.

Es muss einfach der Deckel geöffnet werden und, da der gesamte Autoklav kippbar gelagert ist, muss der Siebkorb nicht aus dem Autoklaven entfernt und nicht

von seinem Rotationsantrieb getrennt werden.

Gemäss der Erfindung kann auch der Siebkorb als Zentrifuge ausgebildet sein. Damit wird bereits ein Entwässerungseffekt des im Siebkorb befindlichen Gutes erreicht.

Gemäss der Erfindung ist zweckmässig an den unteren Bereich des Autoklaven eine vorzugs- weise über ein Regelventil steuerbare, zur Kläranlage, beispielsweise zum Klärbecken, führende
Abflussleitung angeschlossen. Dadurch, dass die Abflussleitung über ein Regelventil steuerbar ist, kann der flüssige Anteil des zu hygienisierenden Gutes noch so lange im Autoklaven zurückge- halten werden, bis auch dieser flüssige Anteil hygienisiert ist. Da dieser flüssige Anteil wieder in die Kläranlage geführt wird, erfolgt noch eine weitere Reinigung dieses flüssigen Anteiles. Ge- mäss der Erfindung kann hiebei die Abflussleitung über einen Wärmeaustauscher zur Vorwärmung des Speisewassers für den Dampferzeuger geführt sein, so dass die Wärme des aus dem Autoklaven abfliessenden flüssigen Anteiles ausgenutzt wird.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Autoklaven vorgesehen, welchen der Dampf von einem gemeinsamen Dampferzeuger oder Dampfspeicher über ge- sonderte Regelventile zugeführt wird und an welche gesonderte durch Regelventile steuerbare Ab- flussleitungen angeschlossen sind. Auf diese Weise wird ein weitgehend kontinuierlicher Betrieb ermöglicht. Während in einem Autoklaven das Gut hygienisiert wird, kann der andere Autoklav beschickt werden. Dies ist durch die gesonderten Regelventile in der Dampfzuleitung ermöglicht, über welche der Dampf zum einen oder zum andern Autoklaven geführt wird. Dadurch, dass die
Abflussleitungen von den einzelnen Autoklaven durch gesonderte Regelventile steuerbar sind, wird ermöglicht, den flüssigen Anteil bis zur Vollendung der Hygienisierung im Autoklaven zurückzuhalten.

Hiebei können gemäss der Erfindung die Abflussleitungen über einen gemeinsamen Heisswasser- speicher und gegebenenfalls über einen gemeinsamen Wärmeaustauscher zu einer Kläranlage geführt sein.

Der Effekt der Hygienisierung ist abhängig von der Hygienisierungstemperatur und von der Hygienisierungsdauer. Je höher die Hygienisierungstemperatur ist und je länger das zu hygienisierende Material unter dieser Temperatur gehalten wird, desto sicherer ist der Effekt der Hygieni- sierung. Die erforderliche Hygienisierungstemperatur und die Zeitdauer, während welcher das zu hygienisierende Gut unter dieser Temperatur gehalten wird, ist für verschiedene Arten von Krankheitserregern verschieden. Die Temperatur und die Zeitdauer ihrer Einwirkung ist somit abhängig von den Arten der Krankheitserreger, welche sich erfindungsgemäss oder gemäss Testversucnen in dem zu hygienisierenden Gut befinden.

Gemäss der Erfindung kann nach Entspannung des Innenraumes des Autoklaven auf Atmosphärendruck und nach Ableitung des angefallenen Kondenswassers der Druck noch weiter, beispielsweise auf etwa 0, 2 bar, abgesenkt werden, worauf nach einer Verweilzeit der Druck wieder auf Atmosphärendruck angehoben wird. Die Absenkung des Druckes im Autoklaven kann beispielsweise durch eine Wasserstrahlpumpe bewirkt werden. Hiebei kühlt sich der Behälterinhalt ab, wobei beispielsweise eine Abkühlung bis auf etwa 60 C beobachtet wurde, und es wird gleichzeitig ein bestimmter Anteil des Wassers, das aus dem Dampf kondensiert wurde, wieder verdampft. Diese Abkühlung hat den Vorteil, dass das hygienisierte Gut leichter gehandhabt werden kann.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Fig. l zeigt ein Fliessschema, Fig. 2 zeigt in einem Ausführungsbeispiel den Autoklaven in Betriebsstellung, während Fig. 3 die Kippstellung des Autoklaven darstellt. Fig. 4 ist ein Diagramm, welches den Einfluss der Temperatureinwirkung und der Zeitdauer auf verschiedene Krankheitserreger darstellt.

In Fig. l ist das Fliessschema dargestellt. --1-- ist der Dampfkessel, welchem, wie durch den Pfeil 2 angedeutet ist, Wärme zugeführt wird. --3-- ist das Sicherheitsventil.--4 und 5-sind zwei Autoklaven, welche abwechselnd über die Leitung --6-- mit Dampf versorgt werden.

In den Autoklaven befinden sich Siebkörbe --7 und 8--, welche durch Motoren--9 und 10--zur Rotation um eine vertikale Achse angetrieben werden. Über Regelventile--11 und 12-- gelangt der Dampf in Dampfzuführungsrohre--13 und 14--, welche in die Siebkörbe --7 und 8--eintauchen. Die Siebkörbe --7 und 8--werden wechselweise mit dem zu hygienisierenden Gut gefüllt, wobei durch die Regelventile--11 und 12-- die Dampfzufuhr zu den Siebkörbe --7 oder 8--

während des Hygienisierungsvorganges freigegeben wird.

Über Abflussleitungen --15 und 16-- und Regelventile --17 und 18-- wird jeweils der anfallende flüssige Anteil zu einem Heisswassersammelbehälter --19-- geleitet. Während des Hygienisierungsvorganges im Autoklaven --4-- bleibt das Regelventil --17-- geschlossen und während des Hygienisierungsvorganges im Autoklaven --5-- bleibt das Regelventil --18-- geschlossen, so dass der anfallende flüssige Anteil während der Hygienisierung in dem betreffenden Autoklaven zurückgehalten wird. Vom Heisswassersammelbehälter --19-- wird der bereits hygienisierte flüssige Anteil über eine Leitung --20-- und einen Wärmeaustauscher --21-- in Richtung des Pfeiles 22 zur Kläranlage abgeführt, wobei wieder in die Abfuhrleitung --23-- ein Regelventil --24-- eingeschaltet ist.

Das Speisewasser für den Dampfkessel --1-- wird über den Wärmeaustauscher --21-- und eine Leitung --25-- in den Dampfkessel --1-- geführt. In die Leitung --25-- ist eine Speisepumpe --26--, ein Regelventil --27-- und eine Rückschlagklappe --28-- eingeschaltet. An Stelle des Dampfkessels --1-- kann auch ein Dampfspeicher vorgesehen sein, in welchem Fall dann die Speisewasserzufuhr entfällt.

Nach Durchführung der Hygienisierung in den betreffenden Autoklaven --4 und 5--werden die Siebkörbe --7 und 8-- in Transportbehälter entleert.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Autoklav --4 bzw. 5-- um eine horizontale Achse --29-- kippbar.

Im Autoklaven --4 bzw. 5-- ist der Siebkorb --7 bzw. 8-- um die vertikale Achse --30-- rotierbar gelagert und über einen Antriebsmotor --10-- angetrieben. Der Deckel --31-- des Autoklaven wird geöffnet und der Autoklav wird gemeinsam mit dem Siebkorb und dem Antrieb gekippt, wobei der Siebkorb in einen Transportbehälter --32-- entleert wird. Die Kippstellung ist in Fig. 3 dargestellt. Um in diese Kippstellung zu gelangen, wird der Träger --33-- der horizontalen Achse --29-- verschwenkt, so dass die horizontale Achse --29-- in die Stellung --29'-- ge- langt.

Fig. 4 ist ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der Hygienisierung verschiedener Krankheitserreger von der Hygienisierungstemperatur und der Verweilzeit bei dieser Temperatur darstellt.

In diesem Diagramm sind die verschiedenen Krankheitserreger wie folgt bezeichnet :
EMI3.1

<tb>
<tb> Ev <SEP> Enteroviren
<tb> (mit <SEP> Ausanahme <SEP> von <SEP> Hepatitis <SEP> A <SEP> Virus)
<tb> Sa <SEP> Salmonella
<tb> Sh <SEP> Shigella
<tb> Vc <SEP> Vibrio <SEP> cholerae
<tb> Eh <SEP> Entamoeba <SEP> histolytica
<tb> A <SEP> Ascaris
<tb> T <SEP> Taenia
<tb>

Die resistenten Viren sind hiebei Ev und A. Sobald die Bedingungen für die Zerstörung dieser Viren ausreichen, kann von einem sicheren Betrieb gesprochen werden.

Die Sicherheitszone beginnt hiebei bei folgenden Temperatur-Zeitkombinationen :
EMI3.2

<tb>
<tb> 62 C <SEP> 1 <SEP> h <SEP>
<tb> 500C <SEP> 1 <SEP> Tag
<tb> 460C <SEP> 1 <SEP> Woche
<tb> 430C <SEP> 1 <SEP> Monat
<tb> 420C <SEP> 1 <SEP> Jahr
<tb>

Die erforderliche Zeit für die Abtötung von A nimmt somit bei Temperaturen unter 460C sehr stark zu.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Hygienisierung von hygienisch bedenklichem Gut, insbesondere von in Kläranlagen anfallendem Rechengut und Sandfanggut, durch Einwirkung von Dampf unter Über- druck, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Autoklaven (4,5) ein Siebkorb (7,8) für die Auf- nahme des zu hygienisierenden Gutes um eine vertikale Achse (30) rotierbar gelagert ist und dass der Deckel (31) des Autoklaven (4,5) mit einer in den Siebkorb (7,8) ragenden Dampfzulei- tung (13, 14) ausgestattet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb (7,8) als Spaltsiebkorb ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Trans- portgefäss (32) für den Transport des zu hygienisierenden Gutes von einem Zwischenbunker zum Autoklaven (4,5) vorgesehen ist, welcher für den Angriff eines Gabelstaplers ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoklav (4,5) gemeinsam mit dem Siebkorb (7,8) und dessen Rotationsantrieb (9,10) um eine horizontale Achse (29) kippbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb (7,8) selbst als Transportgefäss ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb (7,8) mit dem Deckel (31) des Autoklaven (4,5) verbindbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb (7,8) als Zentrifuge ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den unteren Bereich des Autoklaven (4,5) eine vorzugsweise über ein Regelventil (17,18) steuerbare, zur Kläranlage, beispielsweise zum Klärbecken, führende Abflussleitung (20) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussleitung (20) über einen Wärmeaustauscher (21) zur Vorwärmung des Speisewassers für den Dampferzeuger (1) geführt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Autoklaven (4,5) vorgesehen sind, welchen der Dampf von einem gemeinsamen Dampferzeuger (1) oder Dampfspeicher über gesonderte Regelventile (11,12) zugeführt wird und an welche gesonderte, durch Regelventile (17,18) steuerbare Abflussleitungen (15,16) angeschlossen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussleitungen (15, 16) über einen gemeinsamen Heisswasserspeicher (19) und gegebenenfalls über einen gemeinsamen Wärmeaustauscher (21) zu einer Kläranlage geführt sind.

12. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach Entspannung des Innenraumes des Autoklaven auf Atmosphärendruck und nach Ableitung des angefallenen Kondenswassers der Druck noch weiter, beispielsweise auf etwa 0, 2 bar, abgesenkt wird, worauf nach einer Verweilzeit der Druck wieder auf Atmosphärendruck angehoben wird.