CZ294126B6 - Způsob a zařízení pro zpracovávání kapaliny - Google Patents
Způsob a zařízení pro zpracovávání kapaliny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ294126B6 CZ294126B6 CZ19963748A CZ374896A CZ294126B6 CZ 294126 B6 CZ294126 B6 CZ 294126B6 CZ 19963748 A CZ19963748 A CZ 19963748A CZ 374896 A CZ374896 A CZ 374896A CZ 294126 B6 CZ294126 B6 CZ 294126B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- liquid
- fluid
- electrode
- outlet
- electrolytic cells
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 99
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 25
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 5
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 150000004074 biphenyls Chemical class 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 241001550224 Apha Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N hypobromous acid Chemical compound BrO CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- -1 organochloride compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007785 strong electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
- C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
- C02F2001/46157—Perforated or foraminous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4611—Fluid flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Při způsobu se přivádí zpracovávaná kapalina do zpracovávací komoryŹ mající vstup a výstupŹ kterými se kapalina pro čištění nechá procházet a prochází nejméně jedním elektrolytickým článkemŹ uloženým v podstatě napříč proudu kapalinyŹ přičemž článek obsahuje kanál vymezovaný vnější perforovanou první elektrodou a vnitřní souose uloženou druhou elektrodou@ Tekutina se podrobuje při průchodu kanálem elektrolýzeŹ přičemž proudí uvedeným výstupem@ Zařízení obsahuje skříň }��@B se vstupem }@QB a výstupem }@@QB pro kapalinu a nejméně jeden elektrolytický článek }�@QB propustný pro kapalinuŹ uložený mezi vstupem a výstupemŹ takže průtok kapaliny od vstupu k výstupu je v podstatě příčný k uvedenému nejméně jednomu elektrolytickému článkuŹ přičemž uvedený nejméně jeden elektrolytický článek obsahuje kanálŹ vymezovaný vnější perforovanou první elektrodou }�@QB a vnitřní souose uloženou druhou elektrodou }�Q@B@ Zařízení je vhodné pro podstatné snížení koncentrace znečišťujících látek ve voděŕ
Description
Způsob a zařízení pro zpracovávání kapaliny
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpracování kapaliny a zařízení pro provádění tohoto způsobu. Zejména se vynález týká způsobu zpracování vody za účelem snížení koncentrace znečišťujících látek v kapalině, a zařízení pro jeho provádění.
Dosavadní stav techniky
Zpracování kapalin, a zejména vody, aby se z nich odstraňovaly znečišťující látky, je oborem, který se v široké míře rozvíjí. Rozvoj je alespoň zčásti motivován konstatováním, že stále vzrůstající počet obyvatel vyžaduje zvýšený přístup kvodě, která má snížený obsah nečistot anebo která je v podstatě prostá nečistot.
Nečistoty ve vodě mohou být seskupeny do sedmi následujících tříd:
- splašky a jiné odpady s požadavky na kyslík,
- infekční látky,
- živné látky pro rostliny,
- cizí organické chemikálie,
- anorganické minerální a chemické sloučeniny,
- usazeniny,
- radioaktivní látky
Splašky a jiné odpadní látky s požadavky na kyslík jsou zpravidla uhlíkaté organické materiály, které mohou být biologicky nebo někdy chemicky okysličeny na oxid uhličitý a vodu. Tyto odpady jsou problematické proto, že jejich odbourávání vede k ochuzení o kyslík, čímž dochází k negativnímu působení na ryby a někdy i k jejich úhynu, jakož i obdobnému postižení jiného vodního života. Dále vyvolávají nežádoucí zápach a poškozují zdroje vody pro lidi a zvířata tím, že negativně ovlivňují její chuť, barvu a vůni a vedou k tvorbě pěny a pevných složek ve vodě, které činí vodu nevhodnou pro rekreační použití.
Infekční látky jsou obvykle přítomné v odpadních vodách z obcí, sanatorií, koželužen, z jatek a z lodí. Tento typ znečišťujících látek je schopný vyvolat choroby u lidí a zvířat, včetně dobytka.
Živné látky pro rostliny, například dusík a fosfor, jsou schopné stimulovat růst vodních rostlin, který koliduje s použitím vody a který posléze vede k rozkladu vyvolávajícímu nepříjemný zápach a vzrůst množství odpadů s požadavky na spotřebu kyslíku ve vodě (viz výše).
Cizí organické chemikálie zahrnují povrchově aktivní činidla použitá v detergentech, pesticidy a různé průmyslové produkty a produkty dekontaminace jiných organických sloučenin. U některých z těchto sloučenin je známé, že jsou toxické pro ryby při velmi nízkých koncentracích. Mnohé z těchto sloučenin nejsou snadno biologicky odbouratelné.
Anorganické minerální a chemické sloučeniny se zpravidla nacházejí ve vodě z městských a průmyslových odpadních vod. Tyto nečistoty působí úhyn ryb a vodního života a mohou také být překážkou vhodnosti vody pro pití nebo pro průmyslové účely. Typickým příkladem je výskyt rtuti ve vodě. Jiným příkladem jsou nečistoty ve formě solí na bázi NaCl a CaCl2, používané pro posyp vozovek v zimě v chladnějších povětrnostních podmínkách.
-1 CZ 294126 B6
Usazeniny (sedimenty) jsou částice půdy a minerálů, odplavované z půdy při bouřkách a povodních, z polí, nechráněných lesů, pastvin, skrývek, vozovek a výkopů. Usazeniny plní vodoteče a nádrže, erodují turbiny energetických zařízení a čerpadla, snižují množství slunečního světla, které je k dispozici pro vodní rostliny, ucpávají vodní filtry, pokrývají hnízda ryb, nakládané jikry a zdroje potravin a snižují tím přírůstky ryb a korýšů.
Radioaktivní látky ve vodě pocházejí obvykle z odpadů z upravených a thoriových dolů a zrafinačních zařízení těchto prvků. Dále pocházejí z jaderných elektráren a z průmyslového, zdravotnického nebo vědeckého použití radioaktivních materiálů.
Ve stavu techniky je známa řada způsobů a zařízení na zpracování vody a obzvláště výhodný způsob a zařízení na zpracování vody, obsahující znečišťující látky, je popsán v patentovém spisu US 5 108 563, na který se zde odvoláváme jako součást tohoto pojednání. Tento spis popisuje elektrolytické zpracovávání vody, používají elektrodu s obzvláštním uspořádáním elektrod. Spis popisuje uspořádání elektrolytického článku obsahující vnější perforovanou elektrodu a souose uspořádanou vnitřní elektrodu. Elektroda je znázorněna jako ponořená do kapalinové lázně, která se má elektrolyzovat.
I když tento způsob a zařízení dosáhly určitou míru úspěchu, bylo by žádoucí, aby zařízení mohlo být optimalizováno pro zlepšení účinnost propustnosti vody bez podstatného negativního účinku na snižování obsahu nečistot ve vodě.
Spis US 3 933 606 popisuje zařízení, obsahující řadu perforovaných rovnoběžných desek, které se střídají jako katoda a anoda. Elektrody nevyplňují průřez skříně a také zřejmé je rozteč mezi katodou a elektrodovými dvojicemi významná, vzhledem k rovnoběžnému uspořádání desek.
Spis US 5 256 268 popisuje uspořádání elektrod obsahující katodu ve formě porézní houby a anodu ve formě porézní desky. Tyto anody a katody jsou uspořádány prostřídané ve skříni. V řešení dle spisu US 5 256 268 se používá několika hub, aby působily jako filtr na chlor. Spis se tak zjevně netýká zlepšení propustnosti (produktivity) systému, jelikož houby jsou uloženy do dráhy vody.
Vynález si klade za úkol vytvořit nový způsob zpracování kapaliny a zařízení pro jeho provádění.
Podstata vynálezu
Uvedeného cíle je podle vynálezu dosaženo způsobem zpracování kapaliny potřebující zpracování, při kterém se kapalina potřebují zpracování přivádí do zpracovávací komory, mající vstup a výstup pro kapalinu, kapalina se nechá procházet vstupem pro kapalinu do zpracovávací komory, ve zpracovávací komoře se kapalina nutí procházet elektronickými články propustnými pro kapalinu a obsahujícími každý mezi elektrodami článku kanál, kapalina potřebující zpracování se podrobuje při průchodu kanálem elektrolýze, nutí se proudit k výstupu kapaliny a nechává se vystupovat uvedeným výstupem, přičemž podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že elektrolytické články jsou umístěny tak, že k proudění kapaliny dochází v podstatě napříč k elektrolytickým článkům, a články v podstatě zcela vyplňují průřezový profil skříně zpracovávací komory, takže jediná možná dráha proudící kapaliny od vstupu kapaliny k výstupu kapaliny prochází elektrolytickými články.
Elektrolytické články jsou podle výhodného znaku způsobu uloženy v podstatě vodorovně a kapalina se nutí proudit v podstatě svislým směrem. Kapalina potřebující zpracování je při tomto uspořádání nucena se pohybovat ve směru v podstatě příčném k elektrolytickým článkům.
Vynález dále navrhuje zařízení na zpracovávání kapaliny, obsahující skříň se vstupem a výstupem pro kapalinu a svíce elektrolytickými články propustnými pro kapalinu, přičemž
-2CZ 294126 B6 elektrolytické články obsahují kanál, vymezovaný vnější první elektrodou propustnou pro kapalinu a vnitřní, souose uloženou druhu elektrodou, přičemž podstata řešení spočívá v tom, že elektrolytické články jsou umístěny tak, že k proudění kapaliny dochází v podstatě napříč k elektrolytickým článkům a v podstatě zcela vyplňují průřezový profil pouzdra tak, že jediná možná dráha od vstupu kapaliny k výstupu kapaliny prochází elektrolytickými články.
Takto uspořádaný způsob a zařízení vymezuje Jeden průchod“ pro kapalinu, potřebující zpracování. Přizpůsobí-li se počet a tvar elektrolytických článků určité kapalině, potřebující zpracovávání, poskytuje způsob a zařízení zvýšenou účinnost z hlediska objemu kapalin, který jím může být zpracováván, ve srovnání se zařízením popsaným vpatentovém spisu US 5 108 563.
Vynález se obecně týká způsobu a zařízení pro elektrolytické zpracování kapaliny, která potřebuje takové zpracování. Ve spisu zahrnuje pojem „kapalina potřebující zpracování“ jakoukoli kapalinu, obsahující látku nebo znečišťující složku, jejíž koncentrace musí být podstatně snížena nebo vyloučena. V typickém případě bude kapalina voda obsahující jednu nebo více znečišťujících složek, i když je vynález rovněž použitelný na jiné kapaliny.
Pod pojmem elektrolýza se rozumí způsob, při němž se nechá kapalinou procházet elektrický proud pro to, aby se poskytla dostatečně velká energie pro to, aby se vyvolala jinak nespontánní redukčně-oxidační reakce. Pod pojmem „elektrolyt“ jsou zahrnuty látky, které disociují v roztoku na vytváření iontů, čímž vytvářejí ionty, umožňující, aby roztok vedl elektřinu.
Způsob a zařízení mohou být výhodně použity pro zpracování vody. Pojem „zpracování vody“ zahrnuje zpracování vody z ukládání kovů, snižování mikrobiologické zátěže, čištění průmyslových tekutých odpadů (neomezující příklady zahrnují důlní odpadní vody, tekuté odpady ze slévárenských operací, tekuté odpady z elektrolytického pokovování, papírenské tekuté odpady), zpracování kanalizačních splašků apod.
Způsob podle vynálezu může být dále použit pro rozkládání, bez předchozí extrakce, organochlorované a organo-chloridové sloučeniny jako jsou polychlorované bifenyly (PCB), dioxiny a furany, organo-bromované a organo-bromidové sloučeniny, jako jsou polybromované bifenyly (PBB), které jsou známé jako škodlivé pro životní prostředí. Podle toho, co je přihlašovateli známo, je jediným způsobem, jak se dají účinně rozkládat polychlorované bifenyly a v průmyslovém měřítku, odebíráním z odpadních vod, následovaným (v případě potřeby) tepelným zpracováním při mimořádně vysokých teplotách (například 1500 °C a vyšších). Pec, potřebná pro práci takovém procesu je velmi nákladná z hlediska konstrukce a provozu. Dále vede rozklad polychlorovaných bifenylů tímto způsobem často k jiným problémům znečišťovaných bifenylů tímto způsobem často k jiným problémům znečišťování okolního prostředí, zejména vzduchu, produkty rozkladu. Navíc musí být provoz takové pece velmi pečlivě monitorován, aby se zajistilo, že nedojde k poklesům teploty, které by vyvolaly emise toxických vedlejších produktů (například neúplnou destrukci) polychlorovaných bifenylů.
Kapalina, potřebující zpracování, se při způsobu podle vynálezu přivádí do zpracovávací komory obsahující elektrolytický článek propustný pro kapalinu. Elektrolytický článek obsahuje vnější perforovanou první elektrodu, která je umístěna v odstupu od druhé elektrody, kterou obklopuje. Jedna elektroda tak funguje jako anoda, zatímco druhá elektroda funguje jako katoda. Není zvlášť důležité, zda první elektroda funguje jako anoda nebo jako katoda. Je výhodné, aby katoda byly první elektroda a anoda byla druhé elektroda.
V jiném a přednostním provedení jsou první a druhá elektroda každá podlouhlá. Tvary průřezu první a druhé elektrody nejsou zvlášť omezené, ani nemusí být druhá elektroda pevná. Je samozřejmé, že v rámci vynálezu je možnost použít elektrolytických článků, obsahujících různé průřezové tvary od článku k článku nebo i v rámci jednoho článku. Je vhodné a výhodné, aby každý elektrolytický článek měl stejnou konstrukci a tvar. Je tak možné, aby průřezový tvar první
-3 CZ 294126 B6 elektrody a/nebo druhé elektrody byl kruhový, trojúhelníkový, čtvercový, obdélníkový, šestiúhelníkový apod.
S výhodou je průřezový tvar první a druhé elektrody v podstatě kruhový. V tomto provedení je výhodné, aby poměr průměru první elektrody k průměru druhé elektrody byl v rozmezí od okolo 1,10 do okolo 3,50, výhodněji od okolo 1,10 do okolo 1,75 a nejvýhodněji od okolo 1,10 do okolo 1,30.
Toto přednostní provedení, týkající se poměru průměru první elektrody k průměru druhé elektrody, je také použitelné pro elektrody mající stejný nekruhový průřez. V tomto případě by mely být průměry použité pro výpočet poměru souhlasné (tj. aby průměr první elektrody a druhé elektrody ležely přes sebe).
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 perspektivní pohled na systém na zpracování kapaliny, obsahující mimo jiné zařízení podle vynálezu, obr. 2 perspektivní pohled na zařízení podle vynálezu, obr. 3 až 5 částečný perspektivní pohled na sestavu části zařízení z obr. 2, obr. 6 nárysný pohled zepředu na vnitřek zařízení podle obr. 2, obr. 7 zvětšený pohled na elektrolytický článek v zařízení z obr. 6 a obr. 8 řez rovinou A-A z obr. 7.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněn systém 300 pro zpracovávání kapaliny potřebující zpracování. Systém obsahuje zadržovací nádrž 50, sloužící pro zadržování kapaliny 55 potřebující zpracovávání. Zadržovací nádrž 50 na kapalinu dále obsahuje neznázoměný výstup, který je těsně připojen ke vhodné přípojné trubici 65, sloužící pro připojování zadržovací nádrže 50 na kapalinu ke komoře 100 na zpracovávání kapaliny (zpracovávací komoře), o níž bude dále podrobněji hovořeno.
Komora 100 na zpracovávání kapaliny je připojena k předsrážecí nádrži 400 prostřednictvím spojovací trubice 305, uložené mezi výstupem, neznázoměným na obr. 1, komory 10 na zpracovávání kapaliny (popisované níže) a vstupem 405 předsrážecí nádrže 400.
Předsrážecí nádrž 400 obsahuje mechanický míchač 410, obsahující motor 415 a oběžné kolo 420. Předsrážecí nádrž 400 je připojena k nádrži 425 na srážecí látky přes vhodnou spojovací trubici 430. Nádrž 425 obsahuje vhodnou srážecí látku 435 a může být opatřena neznázoměným ventilem pro regulování množství srážecí látky435, zaváděné do předsrážecí nádrže 400.
Předsrážecí nádrž 400 je připojena k hlavní srážecí nádrži 450 přes spojovací průchod 440, ležící mezi předsrážecí nádrží 400 a hlavní srážecí nádrží 450. Hlavní srážecí nádrž 450 obsahuje mechanický míchač 455, obsahující motor 460 a oběžné kolo 465.
Hlavní srážecí nádrž 450 je připojena k usazovací nádrži 500 přes spojovací trubici 470. Usazovací nádrž 500 obsahuje modul 505, v němž je uloženo více žeber 510. Usazovací nádrž 500 dále obsahuje výstup vysráženého zbytku, umožňující periodické nebo plynulé odebírání sraženiny.
Usazovací nádrž 500 je připojena k filtrační jednotce 550 prostřednictvím spojovací trubice 520. Filtrační jednotka 550 obsahuje filtrační modul 555, který může obsahovat jeden nebo více druhů písku, aktivovaného dřevěného uhlí, dřevěného uhlí, antracitu apod. pro odstraňování jakýchkoli jemně rozptýlených částicových látek, před tím neodebraných. Filtrační jednotka 550 dále obsahuje výstup 560, kterým zpracovaná kapalina opouští systém 300.
-4CZ 294126 B6
Jak bude zřejmé odborníkům v oboru, spojovací trubice 65, 305, 430, 470 a 520, spojovací průchod 440 a výstup 560 v systému 300 k jednotlivým nádržím a jednotkám připojeny těsně. Způsob realizace těsnění není zvlášť omezen a bude zřejmý odborníkům v oboru.
Za provozu je kapalina 55 potřebující zpracovávání přiváděna jakýmkoli vhodným neznázoměným prostředkem, například čerpadlem, gravitací atd. ke vstupu zpracovávací komory 100, kde se zpracovává způsobem, který je podrobně popsán níže. Kapalina vystupuje ze zpracovávací komory 100 prostřednictvím spojovací trubice 305 a vstupuje do předsrážecí nádrže 400, kde je směšována se srážecí látkou 435. Volba srážecí látky není zvlášť omezená. Příklad vhodné, na trhu dostupné srážecí látky, neomezující vynález, je látka Percol LT20 (Food Grade), dostupná na trhu od Allied Colloid. Směs kapaliny a srážecí látky vystupuje z předsrážecí nádrže 400 spojovacím průchodem 440 a vstupuje do hlavní srážecí nádrže 450, která dovoluje míchání kapaliny a srážecí látky 435 po prodlouženou dobu poté, co směs vystupuje z hlavní srážecí nádrže 450 prostřednictvím spojovací trubice 470 a vstupuje do usazovací nádrže 500. V usazovací nádrži 500 se sraženina v kapalině usazuje na dno usazovací nádrže 500, kde je odebírána výstupem 515.
Jak bude zřejmé pro odborníky v oboru, výsledkem smísení kapaliny a srážecí látky je, že podstatná část jakéhokoli vysráženého materiálu, obsaženého ve směsi, se bude fyzikálně shlukovat pro vytvoření sraženiny. Tato sraženina je náchylná k tomu, aby se usazovala, a v důsledku toho může být v podstatě veškerá sražená látka (tj. až okolo 98 % hmotnosti), vystupující z hlavní srážecí nádrže 450, oddělována od kapaliny v usazovací nádrži 500. Volba a provedení usazovací nádrže 500 budou zřejmé pro odborníka v oboru. Vhodné usazovací nádrže jsou na trhu dostupné od společnosti Eimco Ltd. a řady dalších dodavatelů.
Kapalina vystupuje z usazovací nádrže 500 spojovací trubicí 520 a vstupuje do filtrační jednotky 550, kde jsou jemně suspendované částice nebo jiné materiály (jsou-li přítomné), odebírány z kapaliny, která poté vystupuje prostřednictvím výstupu 560. Filtrační modul 555 může být vyměnitelný modul, který může být vyměněn, když je zcela naplněn suspendovaným nebo jiným materiálem. Alternativně může být filtrační modul 555 trvale a vhodně přizpůsoben neznázorněným způsobem tak, že při jeho v podstatě úplném naplnění může být provedeno přepírání, čímž se odstraňuje odfiltrovaný materiál. Kapalina, vystupující z filtrační jednotky 550 je vhodně v podstatě nebo úplně prostá sraženina a znečišťujících látek, které mohou být přítomné v kapalině potřebující zpracování 55.
S odvoláním na obr. 2 až 8 bude nyní podrobněji popsáno provedení a chod komory 100. Komora 100 na zpracovávání kapaliny (zpracovávací komora) obsahuje základnu 105, skříň 110, kryt 115 a odvětrávací výstup 120. Skříň 110 obsahuje vstup 125 a výstup 130 pro kapalinu. Ve skříni 110 je uloženo více elektrolytických článků 135.
Každý elektrolytický článek 135 je propustný a obsahuje kanál 140 (obr. 7, 8) vymezovaný vnější první elektrodou 145 a vnitřní souose uloženou druhou elektrodou 150. První elektroda 145 obsahuje množství perforací 155, což činí elektrolytický článek 135 propustný pro kapalinu proudící skříní 110 ve směru v podstatě příčném k uspořádání elektrolytických článků 135.
První elektrody 145 jsou uloženy na jediné elektricky vodivé první úložné tyči 160, k níž je připojen elektricky vodivý první kolík 165. První elektrody 145 a první kolík 165 mohou být upevněny k první úložné tyči 160 vhodným prostředkem. S výhodou jsou první elektrody 145 natlačeny na první úložné tyči 160. Toho může být dosaženo použitím první nástrčné zdířky 195 nebo jiného vhodného distančního prvku, uloženého v každém z více prvních otvorů 162 v první úložné tyči 160. Každá z prvních elektrod 145 je potom natlačena do prvních otvorů 162, s výhodou tak, že její vnější okraj je v podstatě v líci s vnějším povrchem první úložné tyče 160. Na opačném konci prvních elektrod 145 je napojena druhá úložná tyč 164 s větším počtem druhých otvorů 166, jak je patrné na obr. 3 a 4. Toho může být dosaženo použitím druhé nástrčné
-5CZ 294126 B6 zdířky 197 nebo jakéhokoli jiného distančního prostředku, uloženého v každém z druhých otvorů 164 v druhé úložné tyči 160. Výsledkem je žebříková konstrukce 168, znázorněna na obr. 4, sestávající z první úložné tyče 160, druhé úložné tyče 164 a prvních elektrod 145 (pro názornost není na obr. 3 až 5 znázorněn první kolík).
Pro odborníka v oboru bude zřejmé, že jako alternativa pro osazení prvních elektrod natlačením do dvou úložných tyčí, jsou-li všechny materiály vyrobeny z nerezavějící oceli, mohou být první elektrody 145 a první kolík 165 přivařeny nebo jinak připojeny k první úložné tyči 160. Druhé elektrody jsou upevněny k elektrické vodivé třetí úložné tyči 170 (obr. 2, 6) jakýmkoli vhodným prostředkem. Jsou-li druhé elektrody 150 navrženy tak, aby byly použity jako spotřebovávané elektrody, je výhodné, aby byly osazeny na třetí úložnou tyč 170 tak, aby mohly být snadno nahrazeny.
Elektrolytické články 135 jsou vytvářeny následujícím způsobem. Kryt 115 se sejme ze skříně 110 a „žebříková“ konstrukce 168 (obsahující první úložnou tyč 160, první kolík 165, druhou úložnou tyč 164 a první elektrody 145) se uloží a osadí neznázoměným vhodným prostředkem ve skříni 110. Následně se druhé elektrody 150, upevněné ke třetí úložné tyči 170 a uspořádané doplňkově prvním elektrodám 145, prostrčí sadou třetích otvorů 175 ve skříni 110. Jak je zřejmé z obr. 5 až 7, jsou třetí otvory 175 vytvořeny jednotlivě pro každou z druhých elektrod 150. Dále je každá z druhých elektrod 150 uložena souose vzhledem k první elektrodě 145.
Pro utěsnění otvorů 175 je v každém třetím otvoru 175 uložena dvojice 0-kroužků 180, 185 mezi druhou elektrodou 150 a skříní 110. V případě, že skříň 110 je vytvořena z elektricky vodivého materiálu, je třeba, aby O-kroužky 180, 185 byly vytvořeny z elektricky nevodivého materiálu, jako je pryž, teflon apod. Dále bude pro odborníky v oboru zřejmé, že první zřídka 195 a druhá zdířka 197 by také měly být vyrobeny z nevodivého materiálu.
Z obr. 6 a 7 je zřejmé, že první zdířka 195 a druhá zdířka 197 slouží pro udržování rozměru kanálu 140. Pro odborníky v oboru bude zřejmé, že bude možné použít přídavné podobné zdířky nebo distanční prvky, například když se používají dlouhé elektrody.
První úložná tyč 160, mající v sobě připojené první elektrody 145, se připojí k neznázoměnému vhodnému zdroji elektřiny prvním drátovým vodičem 205 přes vhodné elektrické spojení 210. Podobně je třetí úložná tyč 170, mající ksobě připojené druhé elektrody 150, připojená k neznázoměnému vhodnému zdroji elektřiny druhým drátovým vodičem 215 pomocí druhého elektrického spojení 220.
Za provozu se kapalina 55, která se má zpracovávat, a vhodný elektrolyt zavádějí vstupem 125 pro kapalinu do skříně 110 neznázoměným čerpadlem nebo jinými vhodnými prostředky. Proud se přivádí do prvního drátového vodiče 205 a druhého vodiče 215. Když se kapalina, potřebující zpracování, čerpá do skříně 110, pohybuje se zpravidla vzhůru elektrolytickými články 135 a směrem k výstupu 130 pro kapalinu. Průchodem každým z elektrolytických článků 135 dochází v kanálu 140 k elektrolýze kapaliny. Proud přiváděný do elektrolytických článků 135 je v rozmezí od okolo 250 do okolo 5000 mA na elektrolytický článek.
V závislosti na povaze kapaliny, která se má zpracovávat a/nebo v ní obsažených nečistotách, se může vytvářet v kapalině sraženina nebo vločky. Dojde-li k tomu, může být kapalina podrobena následnému zpracování, s výhodou takovému, jaké bylo rozebráno výše s odvoláním na obr. 1.
V závislosti na povaze kapaliny, která se má zpracovávat, je velmi pravděpodobné, že se vytvoří velká množství plynu. Tyto plyny se mohou vypouštět z komory 100 na zpracovávání kapaliny prostřednictvím průchodu 120. s výhodou do neznázoměné jednotky na praní plynu nebo jiné jednotky na zpracovávání plynu v případě potřeby.
-6CZ 294126 B6
Složení první a druhé elektrody není zvlášť omezeno, pokud jsou elektrody způsobilé pracovat v takovém elektrolytickém článku. Neomezující příklady materiálů, vhodné pro použití jako první nebo druhé elektrody, zahrnují typy AISI a L304 (obsah uhlíku v typickém případě 0,08 hmotn. %) a 317L (obsah uhlíku v typickým případě 0,03 hmotn. %) nerezavějící ocel. S výhodou anoda obsahuje alespoň částečně ocel.
Elektrolyt vhodný pro použití vynálezu není zvlášť omezen. S výhodou je elektrolyt silný (tj. ionizuje v podstatě úplně). Neomezující příklady silných elektrolytů zahrnují HNO3, HC1O4, H2SO4, HC1, HI, HBr, HC1O3, HBrO3, alkalické hydroxidy, hydroxidy alkalických zemin (např. hydroxid vápenatý) a většina solí (např. chlorid vápenatý a chlorid sodný). S výhodou se elektrolyt volí z chloridu vápenatého, chloridu sodného, hydroxidu vápenatého a jejich směsí. Elektrolyt se může přidat ve vhodné formě. Je-li například elektrolyt pevný, může být rozpuštěn a skladován jako roztok v samostatné nádobě. Roztok elektrolytu se potom přidává podle potřeby do komory na zpracování kapaliny buď čistý, nebo ve formě ředěného vodného roztoku. Jak bude zřejmé odborníku v oboru, nemusí být v určitých případech zapotřebí do kapaliny, potřebující zpracování, přidáván elektrolyt. Rada kapalných odpadů mohou v důsledku své povahy obsahovat chemikálie a/nebo znečišťující látky, které jsou způsobilé působit jako elektrolyt. V takových případech se další samostatný elektrolyt přidává fakultativně.
Jak bude zřejmé odborníkům v oboru, vymezuje komora 100 na zpracovávání kapaliny Jeden průchod“ pro kapalinu, potřebující zpracování. Přizpůsobí-li se počet a tvar elektrolytických článků 135 určité kapalině, potřebující zpracovávání, poskytuje komora 100 na zpracovávání kapaliny zvýšenou účinnost z hlediska objemu kapalin, který může být zpracováván, ve srovnání se zařízeným popsaným v patentovém spisu US 5 108 563.
Obzvláště přednostní znak vynálezu se týká řešení, kdy je kapalina potřebující zpracování nucena se pohybovat ve směru v podstatě příčném k elektrolytickým článkům. Nejvýhodněji je toto zajištěno tím, že se ukládají elektrolytické články v podstatě kolmo k průtoku kapaliny a v ideálním případě jsou elektrolytické články uspořádány vodorovně a kapalina potřebující zpracování se čerpá vzhůru skrz elektrolytické články (tj. svisle).
Pro odborníky v oboru bude zřejmé, že průtok kapaliny elektrolytickým článkem je „uzavřený“. Tím je myšleno, že vnitřek komory na zpracování kapaliny, v níž dochází k elektrolýze, je uzavřený a zcela naplněný vodou. To vyplývá z uložení elektrolytických článků mezi vstupem a výstupem komory pro zpracovávanou kapalinu.
Jak bude zřejmé pro odborníky v oboru, jsou možné další obměny ve výše popsaném provedení a použití komory na zpracování kapaliny, aniž by se opustila myšlenka vynálezu. Jestliže je jako žebříková sestava uvažována kombinace prvních elektrod, první úložné tyče a druhé úložné tyče, je možné vytvořit komoru na zpracovávání kapaliny tak, aby v ní bylo uloženo více žebříkových sestav, které mohou být připojeny kjediné úložné tyči na každém konci elektrod nebo kviče úložným tyčím na každém konci elektrod. Dále je možné navrhnout komoru na zpracování kapaliny tak, že elektrolytické články, v ní uložené, vyplňují průřez komory tak, že elektrolytickými články prochází jediná dráha kapaliny od jejího vstupu k výstupu. Dále je možné rovněž do obou konců skříně vkládat druhé elektrody (tj. součet délek každé dvojice druhých elektrod je v podstatě stejný, jako odpovídající první elektrody).
Vynález je blíže vysvětlen v následujících příkladech provedení, neomezujících jeho rozsah.
Příklad 1
Vzorek vodné kapaliny byl zpracováván v komoře na zpracování kapaliny podobné jako je znázorněna na obr. 2 až 8. Vzorek byl získán z Hamilton Bay, Ontario, Kanada. V konkrétní komoře na zpracovávání kapaliny fungovaly vnější první elektrody jako katody, zatímco vnitřní
-7 CZ 294126 B6 druhé elektrody fungovaly jako anody. Každá elektroda v zařízení (tj. anoda a katoda) byla 304,8 mm (12“) dlouhá. Každá anoda měla průměr 19,05 mm (0,750“) a byla vyrobena z grafitu. Každá katoda měla vnitřní průměr 22,3 mm (0,875“) a byla vyrobena z nerezavějící oceli. Vzdálenost mezi každou anodou a katodou byla 1,59 mm (0,0625“), čímž byl vymezen kanál mezi elektrodami. V tomto příkladě tak byl poměr průměru první elektrody k průměru druhé elektrody 1,167. Proud přiváděný do každého elektrolytického článku byl 5000 mA a proudová hustota byla 0,124 mA/mm2 (80 mA/čtver.palec).
Odpadní kapalina se plynule přiváděla s průtokem 4 galony/min. Tento průtok byl určen tak, že odpovídal 0,4 ml/anoda mm/minuta (lOml/anoda palec/minuta). Použitý elektrolyt byl směs 50/50 chloridu sodného a chloridu vápenatého.
Chemická spotřeba kyslíku (COD) odpadní kapaliny se určila na začátku a po průchodu daným počtem elektrolytických článků, uložených v komoře na zpracovávání kapaliny. Chemická spotřeba kyslíku COD se určila oxidováním organické hmoty ve vzorku odpadní kapaliny, zpracovávaným vroucím kyselým dvouchromovým roztokem (metoda podle normy APHA č.16).
Hodnota COD získaná pro odpadní kapalinu před zpracováním byla 75 mg/1. Hodnota COD získaná pro odpadní kapalinu v různých fázích během zpracování je uvedena v tab. 1.
Celková doba pobytu odpadní kapaliny v kanálu každého elektrolytického článku byla určena jako přibližně 15 sekund.
Tab. 1
| Počet elektrol. článků | COD (mg/1) | % snížení COD | Celkové snížení % |
| 30 | 38 | 49,3 | 49,3 |
| 60 | 35 | 7,9 | 53,3 |
| 90 | 14 | 60,0 | 81,3 |
| 120 | 12 | 14,3 | 84,0 |
| 150 | <1 | >99 | >99 |
| 180 | <1 | >99 | >99 |
Příklad 2
Vzorek odpadní kapaliny zdroje popsaného v příkladě 1 byl zpracován v systému obsahujícím jediný souose uložený elektrolytický článek, podobný elektrolytickým článkům popsaným ve výše uvedeném příkladě 1. Tento jediný elektrolytický článek byl svisle uložen v nádrži způsobem podobným tomu, jaký je popsán obr. 6 patentového spisu US 5 108 563. Anoda a katoda byly totožné jako ve výše uvedeném příkladě.
Odpadní kapalina se nechala plynule procházet nádrží při průtoku 0,4 ml/anoda mm/minuta (10 ml/anoda palec/minuta) jako v příkladě 1, což odpovídalo průtoku kanálem, vymezovaným elektrolytickým článkem, rovnému 45 ml/min. Objem odpadní kapaliny v nádrži v kterékoli době byl 1,6 1 a v odpadní kapalině bylo ponořeno 114,3 mm (4,5“) elektrod.
Proudová hustota byla 0,047 mA/mm2 (30 mA/čtvereční palec).
Opět se určila hodnota COD počátečního vzorku, jakož hodnota COD po několika daných údobích zpracovávání. Získané výsledky byly sestaveny do tabulky 2.
-8CZ 294126 B6
Tab.2
| Doba (minut) | COD (mg/1) | % snížení COD | Celkové snížení % |
| 0 | 75 | - | - |
| 30 | 37 | 50,7 | 50,7 |
| 60 | 27 | 27,0 | 64,0 |
| 80 | 24 | 11,1 | 68 |
Po 80 minutách byl dosažen rovnovážný stav odpadní kapaliny a nepozorovalo se další snížení hodnoty COD. Při použití metody s kontinuálním průtokem, v níž průtok odpadní kapaliny nebyl kontrolován pokud jde o kontakt s kanálem vymezovaným elektrolytickými článkem, tak nebyla dosažitelná hodnota COD <1 mg/1.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob zpracovávání kapaliny potřebující zpracování, při kterém se kapalina potřebující zpracování přivádí do zpracovávací komory, mající vstup a výstup pro kapalinu, kapalina se nechá procházet vstupem pro kapalinu do zpracovávací komory, ve zpracovávací komoře se kapalina nutí procházet elektrolytickými články propustným pro kapalinu a obsahujícími každý mezi elektrodami článku kanál, kapalina potřebující zpracování se podrobuje při průchodu kanálem elektrolýze, nutí se proudit k výstupu kapaliny a nechává se vystupovat uvedeným výstupem, vyznačený tím, že elektrolytické články jsou umístěny tak, že k proudění kapaliny dochází v podstatě napříč k elektrolytickým článkům, přičemž články v podstatě zcela vyplňují příčný průřezový profil skříně zpracovávací komory, takže jediná možná dráha proudící kapaliny od vstupu kapaliny k výstupu kapaliny prochází elektrolytickými články.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že elektrolytické články jsou uloženy v podstatě vodorovně a kapalina se nutí proudit v podstatě svislým směrem.
- 3. Zařízení na zpracovávání kapaliny, obsahující skříň se vstupem a výstupem pro kapalinu a s více elektrolytickými články propustnými pro kapalinu, přičemž elektrolytické články obsahují kanál, vymezovaný vnější první elektrodou propustnou pro kapalinu a vnitřní, souose uloženou druhou elektrodou, vyznačené tím,že elektrolytické články jsou umístěny tak, že k proudění kapaliny dochází v podstatě napříč k elektrolytickým článkům, přičemž články v podstatě zcela vyplňují průřezový profil skříně tak, že jediná možná dráha od vstupu kapaliny k výstupu kapaliny prochází elektrolytickými články.7 výkresů
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2126254 CA2126254C (en) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Process for treatment of a fluid and apparatus therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ374896A3 CZ374896A3 (en) | 1997-06-11 |
| CZ294126B6 true CZ294126B6 (cs) | 2004-10-13 |
Family
ID=4153845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19963748A CZ294126B6 (cs) | 1994-06-20 | 1995-06-20 | Způsob a zařízení pro zpracovávání kapaliny |
Country Status (31)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0766648B1 (cs) |
| JP (2) | JPH10504490A (cs) |
| CN (1) | CN1122642C (cs) |
| AP (1) | AP985A (cs) |
| AT (1) | ATE222217T1 (cs) |
| AU (1) | AU702411B2 (cs) |
| CA (1) | CA2126254C (cs) |
| CZ (1) | CZ294126B6 (cs) |
| DE (1) | DE69527792T2 (cs) |
| DK (1) | DK0766648T3 (cs) |
| EE (1) | EE03343B1 (cs) |
| EG (1) | EG20694A (cs) |
| ES (1) | ES2181779T3 (cs) |
| GE (1) | GEP19991531B (cs) |
| IL (1) | IL114197A (cs) |
| IN (1) | IN191456B (cs) |
| IS (1) | IS2094B (cs) |
| LT (1) | LT4216B (cs) |
| LV (1) | LV11829B (cs) |
| MD (1) | MD1880C2 (cs) |
| MX (1) | MX9606428A (cs) |
| NZ (1) | NZ287826A (cs) |
| PL (1) | PL317829A1 (cs) |
| PT (1) | PT766648E (cs) |
| RU (1) | RU2160715C2 (cs) |
| SA (1) | SA95160099B1 (cs) |
| SK (1) | SK284265B6 (cs) |
| TJ (1) | TJ292B (cs) |
| UA (1) | UA44898C2 (cs) |
| WO (1) | WO1995035262A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA955048B (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5051701B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2012-10-17 | 株式会社竹中工務店 | 流水式電気分解装置用のスケール抑制型電解ユニット |
| FI119148B (fi) * | 2007-07-05 | 2008-08-15 | Biolan Oy | Laitteisto ja sen käyttö fosforin saostamiseksi jätevedestä |
| RU2400540C1 (ru) * | 2009-03-12 | 2010-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) | Способ дубления кожи |
| RU2636725C2 (ru) * | 2016-02-20 | 2017-11-27 | Кулакова Лидия Александровна | Бездиафрагменный электролизер |
| CN106430454B (zh) * | 2016-11-16 | 2019-08-16 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种基于电化学原理的废水处理装置及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933606A (en) * | 1973-12-03 | 1976-01-20 | Saul Gesler | Water treatment process and apparatus |
| US4199427A (en) * | 1978-12-26 | 1980-04-22 | King Arthur S | Electrolytic treater |
| SU1106787A1 (ru) * | 1982-06-03 | 1984-08-07 | Предприятие П/Я В-2287 | Установка дл очистки сточных вод |
| US4732661A (en) * | 1985-10-24 | 1988-03-22 | Mercer International, Inc. | Electrolytic purification system |
| SU1668310A1 (ru) * | 1988-05-04 | 1991-08-07 | Ленинградский инженерно-строительный институт | Устройство дл очистки воды |
| RU2079438C1 (ru) * | 1989-10-02 | 1997-05-20 | Энвайронментл системз (Интернэшнл) Лимитед | Способ обработки загрязненной воды и устройство для его осуществления |
| US5108563A (en) | 1989-10-02 | 1992-04-28 | Environmental Systems (International) Limited | Process for treatment of water and apparatus therefor |
| US5256268A (en) * | 1990-07-18 | 1993-10-26 | Konica Corporation | Water treatment method and apparatus |
-
1994
- 1994-06-20 CA CA 2126254 patent/CA2126254C/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-16 IL IL11419795A patent/IL114197A/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-06-16 IN IN1118DE1995 patent/IN191456B/en unknown
- 1995-06-19 EG EG48295A patent/EG20694A/xx active
- 1995-06-19 ZA ZA955048A patent/ZA955048B/xx unknown
- 1995-06-20 PT PT95919953T patent/PT766648E/pt unknown
- 1995-06-20 CN CN95194567A patent/CN1122642C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-20 DK DK95919953T patent/DK0766648T3/da active
- 1995-06-20 AP APAP/P/1997/000909A patent/AP985A/en active
- 1995-06-20 JP JP8501428A patent/JPH10504490A/ja not_active Withdrawn
- 1995-06-20 CZ CZ19963748A patent/CZ294126B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-06-20 AU AU26666/95A patent/AU702411B2/en not_active Ceased
- 1995-06-20 SK SK1564-96A patent/SK284265B6/sk unknown
- 1995-06-20 EE EE9600181A patent/EE03343B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-06-20 WO PCT/CA1995/000355 patent/WO1995035262A1/en active IP Right Grant
- 1995-06-20 GE GEAP19953535A patent/GEP19991531B/en unknown
- 1995-06-20 RU RU97100786A patent/RU2160715C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-06-20 UA UA97010205A patent/UA44898C2/uk unknown
- 1995-06-20 PL PL95317829A patent/PL317829A1/xx unknown
- 1995-06-20 NZ NZ287826A patent/NZ287826A/en unknown
- 1995-06-20 DE DE69527792T patent/DE69527792T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-20 TJ TJ97000436A patent/TJ292B/xx unknown
- 1995-06-20 MD MD97-0079A patent/MD1880C2/ro not_active IP Right Cessation
- 1995-06-20 MX MX9606428A patent/MX9606428A/es not_active IP Right Cessation
- 1995-06-20 EP EP95919953A patent/EP0766648B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-20 AT AT95919953T patent/ATE222217T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-06-20 ES ES95919953T patent/ES2181779T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-12 SA SA95160099A patent/SA95160099B1/ar unknown
-
1996
- 1996-11-20 IS IS4390A patent/IS2094B/is unknown
-
1997
- 1997-01-16 LV LVP-97-06A patent/LV11829B/en unknown
- 1997-01-17 LT LT97-005A patent/LT4216B/lt not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-03-01 JP JP2006054750A patent/JP2006198619A/ja active Pending
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3975247A (en) | Treating sewage and recovering usable water and solids | |
| Aquino et al. | Electrochemical degradation of a real textile wastewater using β-PbO2 and DSA® anodes | |
| US4179347A (en) | System for electrocatalytic treatment of waste water streams | |
| US5108563A (en) | Process for treatment of water and apparatus therefor | |
| US10662087B2 (en) | Electrochemical system and method for the treatment of water and wastewater | |
| US10882766B2 (en) | Water treatment system having tubular modules | |
| US20170081219A1 (en) | Reactor device for use with water remediation and treatment systems and method for remediating and/or treating aqueous process streams | |
| Jawad et al. | Removal of methylene blue by direct electrochemical oxidation method using a graphite anode | |
| US5439567A (en) | Process for treatment of a fluid and apparatus therefor | |
| AU652341B2 (en) | Process for treatment of water and apparatus therefor | |
| JP2006198619A (ja) | 液体の処理方法及びその装置 | |
| Malinović et al. | Electrochemical treatments for the removal of emerging contaminants | |
| RU2247175C2 (ru) | Электрод, устройство и способ электролитической обработки жидкости, система восстановления почвы на месте и устройство для выполнения восстановительно-окислительных реакций | |
| KR0121077Y1 (ko) | 전기분해에 의한 분뇨정화장치 | |
| KR101495121B1 (ko) | 수중인을 제거하기 위한 전해장치 | |
| JP4837956B2 (ja) | 汚泥の電解処理装置 | |
| CN114025867A (zh) | 用于海洋废水处理的方法和系统 | |
| Alebrahim | Electrochemical removal of copper from monometallic solution and from bimettalic solution containing copper and zinc using packed-bed cathode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20080620 |