CN113165926A - 用于对液体和/或水性介质(悬浮液)净化和灭菌的方法以及用于执行所述方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对液体和/或水性介质净化和/或灭菌的方法，包括以下方法步骤：‑所述介质的空化处理，特别是借助于喷射空化，在负压小于1巴、优选0.03至0.07巴时，通过在带有旋转磁场和磁性和/或可磁化元件、特别是带有铁磁针的铁磁定子(7)中和在压力小于1巴、优选0.01至0.7巴时在带有旋转切割刀的旋转切割机中所述悬浮液的处理，其中，在沉降单元中带有至少一个沉降阶段的沉降方法布置在所述悬浮液的空化处理的下游，所述空化处理通过在铁磁定子中所述悬浮液的处理，其中在固体物质残渣破碎机(8.1)中带有至少一个固体物质残渣破碎设备(27)的固体物质破碎布置在所述铁磁定子中所述悬浮液的空化处理的上或下游，并且所述如此净化的悬浮液或在空化处理之后直接或由所述沉降单元(9，10)的带有所述至少一个固体物质残渣破碎设备(27)的所述固体物质残渣破碎机(8.1)输送，其中，在进入所述铁磁定子(7)之前，将沉淀剂、特别是石灰，输送到所述悬浮液(图1)。

Description

用于对液体和/或水性介质(悬浮液)净化和灭菌的方法以及 用于执行所述方法的设备

技术领域

本发明涉及一种用于对液体和/或水性介质(悬浮液)灭菌的方法以及一种用于执行这种方法的设备。

此外，所述方法包括这样的一种方法，即在所述用于对液体和水性介质灭菌的方法上游布置另一种方法，其中固液混合物的固体和液体成分被分离，其中所述固液混合物通过布置在基本封闭的壳体中、具有振动筛的振动输送设备的入口进料，并在所述壳体内在所述振动筛上方的空间中产生相对于所述壳体的环境压力为负的压力(负压)，并且其中在所述壳体内在所述振动筛下方的空间中布置比在所述振动筛上方的空间中相对于所述环境压力更负的压力(负压)，使得所述振动筛下方的负压大于所述振动筛上方的负压，并且其中所述振动筛下方的各负压和所述振动筛上方的各负压能够有针对性地通过控制装置如此控制，使得压差具体鉴于当前工艺参数可精确调节。

背景技术

这种方法从PCT/EP2017/001102中已知。

所述方法尤其用于，对于各种应用情况对液体介质灭菌和净化，并且在仍有固体物质颗粒存在于待净化的固液混合物中的情况下，首先还是高效地离析固体物质，以用之后描述的方法步骤对液体灭菌和净化。

在一些应用情况下，可能发生在前述专利申请中描述的空化处理之后，介质在所述铁磁定子(FMS)中仍具有固体物质，所述固体物质借助于污泥离析在负压小于1巴时不能充分沉降。这是不利的。

发明内容

本发明的任务是，将所述方法和用于执行所述方法的所述设备如此进一步构造，使得在“FMS”中处理之后，仍应存在于介质(悬浮液)中的细微固体物质颗粒进一步离析。

为此，根据发明进行设置，在所述铁磁定子(FMS)下游布置另一方法阶段，即另一沉降阶段，然而，在所述阶段中不再在负压下工作，而是优选大于1巴、优选1.5巴的压力。同时，可以优选使用沉降容器，其优选筒仓容器形状，所述筒仓容器形状具有大于10米的高度并且所述筒仓容器形状从下到上流通，使得待容纳的液体从下到上通过所述沉降容器引导。同时可以确定，在1至1.5巴的超压下，沉降处理非常迅速且非常快地将仍存在的固体物质颗粒如此沉降和粘合，使得其能够用简单的方式在下面部件中作为绒絮落在所述沉降容器下方的沼泽中并在那里用非常简单地方式离析。以此方式清除固体物质颗粒的液体还可以在第二个以及必要时在其他沉降容器(选择)中进行后续的精细沉降，无论是作为单个的、在级联中依次放置并按流动相互连接的容器以四倍的，还是在多个由两个并行连接的容器的排的级联中。在所述第二沉降容器或在第三、第四和其他沉降容器中也可以存在优选1.5巴的压力，然而，所述压力可以根据待进料的货物优化调节。在每个沉降阶段之后，悬浮液可能全部或部分地导回到先前的沉降阶段或直到所述铁磁定子的入口。已经表明，至少一部分悬浮液在沉降之后导回是有利的，以便将其用作铁磁定子中的接种剂或过程促进剂。这也可以在FMS中的处理后直接发生。

除了分离沉淀颗粒外，还设置了一个特殊的残渣破碎阶段，该阶段有助于空化处理并进一步破碎例如仍在悬浮液中设置的细微固体物质颗粒。同时，附加的残渣破碎阶段确保将现存的细微物质颗粒进一步破碎，从而仍存在于所述悬浮液中的固体物质颗粒的表面显著增加。该进一步的残渣破碎阶段作为残渣破碎阶段在固体物质残渣破碎器中执行，并且优选具有至少两个残渣破碎装置，可以布置在所述铁磁定子的上/下游。

这样，在FMS中处理之后，所述悬浮液可以直接输送至具有破碎装置的残渣固体物质破碎机中，然后输送至第一沉降阶段。但是，在FMS中进行空化处理之前，破碎设备也可以启动，使得残余破碎的悬浮液可以进料给在固体物质残渣破碎机中的空化处理。

在固体物质残渣破碎机中，可以加速待破碎的悬浮液并通过至少一个残余破碎装置进行残余破碎过程。同时，可以如此进行流动控制，使得待破碎的悬浮液首先被输送到第一残余破碎装置，然后可选地全部或部分地被排出。然而，通常将其引导到第二残余破碎装置，以便随后再次通过加速器加速地输送到第一残余破碎装置。

同时，优选地将控制单元分配给悬浮流体，通过所述控制单元可以控制，基于泵或排出泵的压力的输送速度的调节所述如此破碎处理的悬浮液的至少一部分是否被排出或一部分是否重新被输送至第一破碎装置的破碎过程。同时，有关排出速率和重新输送到所述破碎过程的速率的任何比率均可调节，例如50：50、60：40、40：60等。通过所述部分的多次循环，所述整个方法可以如此控制地执行，使得带有所述空化处理的残余固体物质颗粒的精细部分和/或后续的沉降过程的悬浮液输送至沉降容器中。通过相应地添加粘合剂，例如石灰和/或石灰乳，或另一种沉淀剂，可以在任何位置仍然堆积与所述固体物质颗粒或所述残余固体物质颗粒的粘合过程，其中，基于所述破碎的固体物质颗粒的表面增加，粘合效果是如此之好，以至于所述固体物质颗粒可以通过沉降完全或几乎完全去除。

该设备具有前面已经描述的残余破碎工具或固体物质残渣破碎机。残渣破碎设备是破碎工具，所述破碎工具具有泵和带有旋转可更换的破碎刀的特殊破碎工具，所述破碎刀沿着可更换的对刃旋转。其优选地通过在轴的壳体上围绕驱动轴360°分布的圆周如此布置，使得在破碎工具的一转期间，其在两端在可换的对刃上具有支撑点或支撑面，这有助于极低的磨损操作，对破碎结果也有非常有利的影响。

附图说明

为了进一步解释本发明，参考另外的关于所述方法和所述设备的从属权利要求以及以下描述和附图。

在附图中，描绘了不同的装置图示和具有残余破碎装置的机组的实施例以及破碎工具的各实施例。详细示出：

图1：作为本发明实施例的装置的第一实施例，该装置带有总共两个沉降容器，

图2：带有总共八个沉降容器的装置的替代实施例；

图3：带有四个沉降容器的装置，

图4.1：前视图中，带有两个固体物质残渣破碎装置的固体物质切碎机的实施例；

图4.2：后视图中，根据图4.1的实施例；

图5：立体侧视图中，固体物质残渣破碎装置的破碎工具的实施例，

图6：图5所示的工具的平面图，和

图7：根据图5和6的工具的侧视图。

在附图中，基本一致的部件设有一致的附图标记。

具体实施方式

在图1中，示出了第一装置图示，其中发酵残渣可以从发酵残渣储存库中获取，即从GUS(水环境保护)装置的发酵罐。此处所描述的装置同样适用于处理液肥或如开头所述专利申请PCT/EP2017/001102中详细说明的其他待净化的液体和固液混合物。此处使用的装置构件在其设计上也与上述专利申请中所描述的装置和设备部件相对应，沉降容器和相关固体物质破碎机和石灰计量系统除外。

通常发酵罐编号为1，所述发酵罐通过所述部件2供应材料。此外，可以在所示位置设置第一固体物质破碎装置3，如在设备权利要求中进一步所描述。。材料从所述发酵罐1中提取、破碎并再次导回。

然后，材料可以从所述发酵罐1输送至所述发酵残渣储存库4中，从所述发酵残渣储存库将材料引导至所述装置5，在所述装置中分离固液混合物，所述装置与振动筛工作，并且其中所有内部空间如此处于负压下，使得所述振动筛上方的负压小于所述振动筛下方的负压。

然后，材料可以从带有所述振动筛的所述装置5进入带有分离的液肥的中间存储器6，并且从那里进入所述介质的所述空化处理，即在小于1巴、优选0.3至0.7的负压下的FMS喷射空化。为此，设置铁磁定子(FMS)，所述铁磁定子前面还布置有石灰计量装置8。在那里如此进行处理，如上述专利申请PCT/EP2017/001102中进一步详细描述。

然后，材料此外还可以从所述石灰计量装置8进入带有至少两个固体物质残渣破碎装置的固体物质残渣破碎机8.1，所述固体物质残渣破碎装置如在图4中进一步描绘并在下面进一步解释。

在所述固体物质残渣破碎机8.1的后面，布置有具有第一沉降容器9和第二沉降容器10的第一和第二沉降阶段，在所述阶段中分别产生超压，也就是压力大于1巴，优选1.5巴。在那里，所述待沉降的介质在11处输送在所述第一沉降容器9的底部区域中，并且在12处的顶部区域中排出。然后，可以在13处将其输送至所述第二沉降容器10。在14处，将其再次提取并且沉降的液体输送至所述储备容器15。

在图2中，描绘了一个替代的装置图示，其中设置了总共四对沉降容器9和10，从而通过所述沉降容器9和10形成总共四个沉降阶段，其中，在第一沉降阶段之前，再次设置有带有集成式喷射空化器的集成装置的残余破碎机8.1，此外，之后设置带有相关的喷射空化器的第二残余破碎机。

在根据图3的装置图示中，带有参考标记9、10、9.1和10.1的总共四个沉降容器串联连接，其中再次设置了石灰计量器和具有喷射空化器的固体物质残渣破碎机8.1以及石灰装置8。

在图4中，进一步阐明了固体物质残渣破碎机8.1。

切割机编号为21。排出管编号为22，所述排出管用于分离已经聚集在所述切割机的集石器中的任何被分离的石头和异物。主抽吸泵编号为23。24表示一个用于驱动马达的马达摇杆。所述抽吸泵23通过吸入管路与所述切割器21连接，并且通过压力管路与所述后面布置的第一固体物质残渣破碎设备27连接。在所述压力管路流入所述第一固体物质残渣破碎设备27的所述管路后，设置一个加速器26，所述加速器由所述安装在所述摇杆24上的马达驱动。从所述第一固体物质残渣破碎设备27(附图左侧)通过所述加速器26进入至所述第二固体物质残渣破碎设备27。两个固体物质残渣破碎设备27在顶部均具有一个马达和一个破碎工具40，如图5至图7中进一步阐明。球形止回阀的编号为28，用于旁路的关闭旋塞的编号为29，以便将所述旁路机械地关闭。压力开关的编号为30，关闭旋塞的编号为31。偏心螺杆泵的编号为33，34又是关闭旋塞。

详细不可见地设置了一个控制设备，所述控制设备处理各个装置部件中的压力并全部或部分地打开例如用于所述旁路29和用于所述排出管路相应的路径，以便将在所述夹带的悬浮液中的所述待破碎的固体物质控制地输送至排放管道或再次送入至所述旁路，以便在到达所述第一破碎设备27之前再次引导至所述第二破碎设备27。这可以多次进行。在每个装置物质阶段之后，也有可能将已处理的悬浮液全部或部分地再输送至所述前述阶段之一，以重新处理。

如图5所示，所述破碎工具40由马达41通过轴42驱动，带有旋转刀43和总共设有八个的对刃44，所述对刃44均匀地分布在360°的圆周上，其中所述刀43的宽度和所述壳体45、所述围绕所述螺母轴42星形布置的对刃支架44的长度和宽度以及间距如此设置，使得在旋转期间所述切割刀43在各种可更换的对刃46上分别有两个支点。46描述了从上方在对刃支架47上可更换的对刃。47描述了用于通过夹紧固定刀的熔化更换头。

Claims (24)

1.一种用于对液体和/或水性悬浮液净化和/或灭菌的方法，包括以下方法步骤：

所述介质的空化处理，特别是借助于喷射空化，在负压小于1巴、优选0.03至0.07巴时，通过在带有旋转磁场和磁性和/或可磁化元件、特别是带有铁磁针的铁磁定子(7)中和在压力小于1巴、优选0.01至0.7巴时在带有旋转切割刀的旋转切割机中所述悬浮液的处理，其特征在于，在沉降单元中带有至少一个沉降阶段的沉降方法布置在所述悬浮液的空化处理的下游，所述空化处理通过在铁磁定子中所述悬浮液的处理，其中在固体物质残渣破碎机(8.1)中带有至少一个固体物质残渣破碎设备(27)的固体物质破碎布置在所述铁磁定子中所述悬浮液的空化处理的上或下游，并且所述如此净化的悬浮液或在空化处理之后直接或由所述沉降单元(9，10)的带有所述至少一个固体物质残渣破碎设备(27)的所述固体物质残渣破碎机(8.1)输送，其中，在进入所述铁磁定子(7)之前，将沉淀剂、石灰或石灰乳输送到所述悬浮液。

2.根据权利要求1的方法，按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在固体物质残渣破碎机(8.1)中带有至少一个固体物质残渣破碎设备(8.1)的固体物质破碎布置在所述铁磁定子(7)中所述悬浮液的空化处理的上或下游。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述沉降方法在至少一个沉降阶段中执行。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对每单位质量的悬浮液，将至少0.01至99.95％的沉淀剂、沉淀加速剂、过程加速剂添加到所述悬浮液中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述悬浮液从第一和/或第二和/或第三和/或第四和/或第n沉降阶段导回至所述电磁定子(7)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将沉淀剂输送到被导回的悬浮液和/或被导回的悬浮液的一部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述沉降方法在由单个串联的沉降容器(9、10、9.1、10.1)组成的沉降级联中执行。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，执行由沉降容器(9、10、9.1、10.1)各排组成的级联的所述沉降方法，所述沉降容器各排分别由至少两个沉降容器(9、10)组成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述残渣固体物质破碎机(8.1)中待破碎的悬浮液被吸入，并通过离心加速器(26)加速，并通过第一破碎设备(27)和通过第二固体物质残渣破碎设备(27)被引导，其中所述第一固体物质残渣破碎设备(27)和所述第二固体物质残渣破碎设备(27)被引导，其中所述第一固体物质残渣破碎设备(27)和所述第二固体物质残渣破碎设备(27)通过所述由所述第二固体物质残渣破碎设备(27)破碎的悬浮液由控制装置控制地可输送到排出管线或旁路管线，以重新输送到所述第一固体物质残渣破碎设备(27)

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述铁磁定子(7)的下游布置一个泵，使得通过所述真空泵所述待输送到所述铁磁定子(7)的悬浮液被吸入，并且设置一个监控设备，所述监控设备控制所述泵的导通。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所述铁磁定子(7)中容纳的电流强度，将通过所述泵的导通控制在10A至30A的工作范围内

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述悬浮液或其一部分通过一个或多个铁磁定子(7)被引导，并且在所述铁磁定子(7)之间布置另一个加速器，所述另一个加速器又能实现多次导通。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述悬浮液的导回可以从每个单独的沉降阶段、各自的固体物质残渣破碎机和/或所述铁磁定子(7)到前述方法阶段的单元进行。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，在一个沉降阶段之后，将所述悬浮液全部或部分地导回至所述铁磁定子(7)，并在此提供在所述铁磁定子(7)中待处理的作为接种剂或过程加速剂的悬浮液。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置一个控制单元，所述控制单元相对于输送泵(23)建立的压力来控制排出泵(33)的吸入压力。

16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述待破碎的悬浮液在所述破碎设备(27)中进行多次处理，其中所述多次破碎是可逆的，使得每次导通相对于所述待排出的悬浮液或通过所述旁路管线(29)引导的悬浮液的为50：50、40：60、70：30的比例可调节。

17.用于对液体和/或水性介质(悬浮液)净化和/或灭菌的设备，用于执行按照权利要求1至16中任一项所述的方法，其中所述装置具有：

-带有旋转磁场和具有磁性和/或可磁化元件，特别是带有铁磁针的铁磁定子(7)；

-用于离析，特别是用于沉降的单元，其中所述铁磁定子(7)与沉降容器(9、10)连接；

-具有一个抽吸泵(23)的固体物质残渣破碎机(8.1)，其带有至少一个破碎设备(27)，其中，所述抽吸泵(23)的所述压力侧可连接至所述第一破碎设备(27)，以及所述第二破碎设备(27)通过加速器(26)与所述第一破碎设备(27)并与连接至所述第二破碎设备(27)的排出管线并与由控制单元可控的旁路管线连接，使得根据所述控制装置的所述控制信号，所述来自所述第二破碎设备(27)的悬浮液可选地到所述排出管线和/或可选地到所述旁路管线回到所述第一破碎设备(27)可导回。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，用于离析，特别是用于沉降的所述单元具有沉降容器(9、10)，所述沉降容器具有大于10米的高并且所述沉降容器具有大于1巴，优选1.5巴的内压，其中，在所述沉降容器(9、10)的脚部区域中设置悬浮液连接(11，13)，并且在所述沉降容器(9、10)的顶部区域中设置所述悬浮液提取(12,14)。

19.根据权利要求17或18所述的设备，其特征在于，在所述泵(23)的上游布置所述悬浮液在流动方向上的切割器。

20.根据权利要求17至19任一项所述的设备，其特征在于，在所述第二破碎设备(27)的下游布置作为排出泵的偏心螺杆泵(33)。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制单元根据所述排出泵(33)的吸入压力相对于所述输送泵(23)的建设的压力控制比例，如同所述来自所述第二破碎设备(27)的悬浮液按比例转运至所述旁路管线上或所述排放管线中。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的设备，其特征在于，所述固体物质残渣破碎机(81)具有马达，所述马达带有在其下方布置的破碎单元(40)，所述破碎单元具有对刃(44)，通过所述对刃破碎刀(43)被旋转引导。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的设备，其特征在于，带有所述对刃(44)的所述破碎单元(40)如此构造，使得所述360°旋转的刀(43)在周转期间在所述对刃(46)的一个上始终具有两个支承点或支承面。

24.根据权利要求17至23中的一项所述的装置，其特征在于，在所述破碎单元(40)的360°的圆周上总共设置有八个对刃(44)。

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