CZ303197B6 - Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách - Google Patents

Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách Download PDF

Info

Publication number
CZ303197B6
CZ303197B6 CZ20100537A CZ2010537A CZ303197B6 CZ 303197 B6 CZ303197 B6 CZ 303197B6 CZ 20100537 A CZ20100537 A CZ 20100537A CZ 2010537 A CZ2010537 A CZ 2010537A CZ 303197 B6 CZ303197 B6 CZ 303197B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cavitation
chamber
microorganisms
cross
tube
Prior art date
Application number
CZ20100537A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2010537A3 (cs
Inventor
Pochylý@František
Maršálek@Blahoslav
Vinklárková@Darina
Fialová@Simona
Original Assignee
Vysoké ucení technické v Brne
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké ucení technické v Brne filed Critical Vysoké ucení technické v Brne
Priority to CZ20100537A priority Critical patent/CZ2010537A3/cs
Priority to PCT/CZ2011/000067 priority patent/WO2012003815A2/en
Publication of CZ303197B6 publication Critical patent/CZ303197B6/cs
Publication of CZ2010537A3 publication Critical patent/CZ2010537A3/cs

Links

Classifications

    • 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
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/12—Apparatus for isolating biocidal substances from the environment
    • A61L2202/122—Chambers for sterilisation
    • 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
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • 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
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/481—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using permanent magnets
    • C02F1/482—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using permanent magnets located on the outer wall of the treatment device, i.e. not in contact with the liquid to be treated, e.g. detachable
    • 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
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/484—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using electromagnets
    • C02F1/485—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using electromagnets located on the outer wall of the treatment device, i.e. not in contact with the liquid to be treated, e.g. detachable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
    • 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
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • 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
    • C02F2201/008—Mobile apparatus and plants, e.g. mounted on a vehicle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Abstract

Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách, obsahující vzájemne sériove propojené vtokovou cást (1), cerpadlo (2), minimálne jednu kavitacní trubici (3) a výtokovou cást (5), jehož podstata spocívá v tom, že kavitacní trubice (3) je tvorena vzájemne na sebe navazujícími nátokovou komorou (31), alespon jednou pracovní komorou (33) a výtokovou komorou (35), kde prechod mezi nátokovou komorou (31) a pracovní komorou (33) je pomocí konfuzoru (32) a prechod mezi pracovní komorou (33) a výtokovou komorou (35) pomocí difuzoru (34), pricemž kavitacní trubice (3) je rešena tak, že výsledný prutokový soucinitel (K.sub.V.n.) kapaliny mezi vstupním prurezem (311) nátokové komory (31) a výstupním prurezem (351) výtokové komory (35) vypoctený ze vztahu K.sub.V.n. = 36000 Q.sqrt.1/p.sub.A.n. - p.sub.B .n.je menší alespon o 15 % vuci prutokovému souciniteli (K.sub.V.n.) kapaliny v bezkavitacním režimu a hodnota vrcholového úhlu (.alfa.) sten difuzoru (34) odpovídá vztahu .alfa. .>=. 7.degree..

Description

Vynález se týká zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách nechemickou cestou, zejména pro čištění vody v nádržích, a to jak ve velkoplošných přírodních či umělých nádržích, tak v bazénech nebo ve velkokapacitních nádržích pro průmyslové využití, například v potravinářském průmyslu.
Dosavadní stav techniky
V současné době dochází k stále vyššímu stupni znečišťování vodních ploch mikroorganismy. Omezování rozvoje těchto mikroorganismů je realizováno ve většině případů chemickou cestou, a to pomocí biocidů. Tyto biocidy jsou buď širokospektrální, založené na organických antibiotikách, nebo na toxických kovech stříbra, mědi, bromu, nebo na oxidačním potenciálu chloru, bromu, peroxosloučenin či ozonu. Chemické prostředky se vyvíjí tak, aby nezanechávaly rezidua toxická pro člověka nebo vodní a půdní organismy, ale jejich vývoj je finančně náročný a praxe ukazuje, že mikroorganismy jsou schopny získat k biocidům rezistenci.
Z tohoto pohledu mají fyzikální metody omezování rozvoje mikroorganismů podstatnou výhodu v tom, že poškodí buňky mikroorganismů, čímž znemožní jejich fyziologické funkce, růst a rozmnožování. Hlavní výhodou použití fyzikálních metod je, že na ně zatím nebyla nikdy pozorována rezistence, která v principu ani není možná. Z fyzikálních metod jsou pro omezení rozvoje mikroorganismů využívány principy elektroporace a elektromagnetických vln, ultrazvuku, mikrovlnného záření, infračervených vln, gamazáření nebo ultrafialového záření. Čištění vody v nádržích pomocí působení elektromagnetického poleje popsáno například ve spise CZ 14307 U1. Ve spise WO 9 714 655 je popsáno zařízení, v němž je působeno elektrickým a magnetickým polem na proudící kapalinu, kde zdroj napájení je přizpůsobitelný proměnné délce, průměru a impedanci cívky. Tento systém se používá k odstraňování minerálních usazenin, tj. ke změkčovaní vody. Jeho nevýhodou je malý rozsah čisticích schopností, které jsou závislé na velikosti zařízení. Dalšími příklady použití působení magnetického pole na proud kapaliny jsou zařízení popsaná ve spisech WO 0 226 637 nebo CZ 13728 UI.
Zařízení pracující na principu působení magnetického pole na vodní proud je předmětem řešení dle spisu WO 9 506 007, kde je využito pole vznikající ve specifickém pyramidovém prostoru. Jeho nevýhodou je závislost účinnosti na fyzikálních a chemických vlastnostech vody a omezená rychlost průtoku čištěné vody. Zařízení dle spisu DE 19 704 747 pak využívá specificky usměrněných magnetických a elektrických polí v kruhovém průtočném válci, jímž protéká voda, na kterou se přímo působí pomocí soustavy cívek. Je zřejmé, že toto zařízení je pouze předstupeň skutečného čisticího modulu, ve kterém dochází k oddělování nečistot. Jedná se tedy o nekomplexní technické řešení s omezeným použitím.
Složitě uzpůsobenými elektrickými a magnetickými poli působí na vodu rovněž zařízení dle spisu US 4 238 326, kteréje však technicky komplikované, a tím výrobně náročné, přičemž jeho konstrukce vyžaduje pevné usazení a stabilitu. Jeho další nevýhodou je větší hydrodynamický odpor bránící průtoku vody, a s tím související usazování nečistot na dně nádoby. Zařízení tedy částečně odděluje nečistoty pocházející ze sedimentace, ale pomíjí látky flokulující do vrchní části nádoby, odkud jsou tyto vyplavovány s upravenou vodou.
K fyzikálním metodám omezování rozvoje mikroorganismů v současné době rovněž patří i kavitace nebo její extrémní forma, tzv. superkavitace. Při kavitaci dochází ke vzniku dutin v kapalině při lokálním poklesu tlaku. Zařízení pro čištění kapalin jsou popsána například ve spisech
JP 2002233895, US 6 200 486, CZ 296073, CZ 2005-J54 Al, CZ 2005-592 Al a CZ 2005-746
-1 CZ 303197 B6
AI. Tato zařízení využívají principu kavitace v kombinaci sejektorem, kterým je zajištěno dávkování přídavných korekčních přípravků do oblasti vzniku kavitačních bublin. Dle spisu CZ 300592 je známo zařízení založené na ejektorovém efektu, kde kavitační trysky jsou umístěny na člunu či jiném plavidle. Nevýhoda zmíněných řešení spočívá vtom, že přisávání dalšího média, například korekčních přípravků, do oblasti kavitace má za následek nižší účinnost čisticího procesu. Dle spisů DE 102007063062, EP 1 975 130 a JP 2008055369 jsou známá zařízení, ve kterých je vznik kavitace podmíněn rotačním pohybem mechanických částí, například disků, nebo lokálními viry vznikajícími ve složitě tvarovaných komorách. Další příklady konstrukcí kavitačních trysek jsou popsány například ve spisech TW255796 a JP 2002165549. Nevýhodou těchto io řešení je absence využití ultrazvukové modulace v závislosti na průtoku kapaliny kavitační tryskou.
Konečně je známé řešení zařízení odstraňující sedimenty z kapaliny, které je popsáno ve spise JP 2004049938. Zařízení nepracuje s ultrazvukovou modulací a nemůže v něm tak vzniknout is superkavitace. Ve spisech JP 2002126729, JP 2002126730, JP 2003126849 a JP2003126850 jsou popsána řešení využívající kavitační trysky k likvidaci mikroorganismů v různých prostředích. V těchto spisech nejsou podrobně komentovány konstrukce kavitačních trysek a nevýhoda jejich provedení spočívá v tom, že zařízení nejsou koncipována jako mobilní. Konstrukce kavitační trysky je v neposlední řadě známa ze spisu JP 2004057936, kde kavitační zóna vzniká v oblasti prostého lokálního zúžení průřezu trysky. Nevýhodou tohoto řešení je krátká kavitační zóna trysky a její malá účinnost. Neuvažuje se zde ani o ultrazvukové modulaci a ani o superkavitaci. Využití jevu superkavitace v kavitační trysce je popsáno ve spise US 2008029462, kde je kavitace dosaženo složitě tvarovanou komorou trysky opatřenou žebry, kterými je zajištěna rotace kapaliny v této trysce. Nevýhoda popsaného zařízení spočívá ve velmi krátké oblasti
2? superkavitace a ve vysoké tvarové složitosti vnitřních prostor kavitační trysky.
Snahou předkládaného řešení je navrhnout takové zařízení, které by odstraňovalo nedostatky známých zařízení, využívalo všech výhod superkavitace a elektromagnetického pole a zároveň by umožňovalo efektivně likvidovat nežádoucí mikroorganismy v tekutinách, zejména ve vodách nádrží či jiných objektů, a to bez nepříznivého ovlivnění prostředí v okolí vodních ploch z ekologického hlediska. Rovněž je snahou umožnit využití zařízení v potravinářském průmyslu k zamezení růstu nežádoucích mikroorganismů v tekutinách, například v mléce, moštech ajiných tekutých nápojích či potravinách, kde není vhodné používat chemickou sterilaci nebo termickou cestu.
Podstata vynálezu
Stanoveného cíle je do značné míry dosaženo vynálezem, kterým je zařízení pro likvidaci mikro40 organismů v tekutinách, obsahující vzájemně sériově propojené vtokovou část, čerpadlo, minimálně jednu kavitační trubici a výtokovou část, jehož podstata spočívá v tom, že kavitační trubice je tvořena vzájemně na sebe navazujícími nátokovou komorou, alespoň jednou pracovní komorou a výtokovou komorou, kde přechod mezi nátokovou komorou a pracovní komorou je pomocí konfuzoru a přechod mezi pracovní komorou a výtokovou komorou pomocí difuzoru, přičemž kavitační trubice je řešena tak, že výsledný průtokový součinitel (Ky) kapaliny mezi vstupním průřezem nátokové komory a výstupním průřezem výtokové komory vypočtený ze vztah u
Kv = 36000 Q
Pa - Ph je menší alespoň o 15 % vůči průtokovému součiniteli (Kv) kapaliny v bezkavitačním režimu a hodnota vrcholového úhlu (a) stěn difuzoru (34) odpovídá vztahu a >7°.
-2CZ 303197 B6
Ve výhodném provedení zařízení jsou tvary průřezů konstrukčních prvků kavitační trubice kruhové nebo čtvercové nebo obdélníkové či mnohoúhelníkové, přičemž v jedné kavitační trubici mohou být průřezy vzájemně kombinovány. Rovněž je výhodné, když kavitační trubice obsahují více pracovních komor řazených v sérii a když průřezy pracovních komor, stejně tak jako parametry navazujících konfuzoru a difuzorů nejsou shodné. Konečně je výhodné, když zařízení obsahuje dvě a více kavitačních trubic zapojených na spojovací potrubí paralelně nebo když kavitační trubice obsahuje vložku zařazenou do nátokové komory a opatřenou tvarovanými žebry.
to
Přehled obrázků na výkresech
Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. I je základní blokové konstrukční schéma zařízení, obr. 2 je detailní boční pohled na kavitační trubici ze zařízení z obr. I, obr. 3 je boční pohled na možné provedení sériově řazených kavitačních trubic, obr. 4 je boční pohled na možné provedení paralelně razených kavitačních trubic, obr. 5a je boční pohled na alternativní provedení kavitační trubice opatřené vložkou, obr. 5b je příčný řez vložkou kavitační trubice z obr. 5a, obr. 6 je boční pohled na alternativní provedení kavitační trubice doplněné o magnet, obr. 7a je půdorysný pohled na plavidlo opatřené zařízením pro likvidaci mikroorganismů, obr. 7b je bokorysný pohled na plavidlo z obr. 7a.
Výkresy, které znázorňují vynález, a následně popsané příklady konkrétních provedení, v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách sestává v základním provedení znázorněném na obr. 1 ze vzájemně sériově propojených vtokové části i, čerpadla 2, kavitační trubice 3, filtru 4 a výtokové části 5, kde tyto konstrukční členy mohou dle typu zařízení propojeny přímo anebo pomocí spojovacích potrubí 6. Kavitační trubice 3 je tvořena vzájemně na sebe navazujícími válcovou nátokovou komorou 31, konfuzorem 32 ve tvaru komolého kužele, válcovou pracovní komorou 33, difuzorem 34 ve tvaru komolého kužele a válcovou výtokovou komorou 35, jak je patrné z obr. 2.
Kavitační trubice 3 je konstruována tak, aby výsledný průtokový součinitel Ky kapaliny mezi vstupním průřezem 311 nátokové komory 31 a výstupním průřezem 351 výtokové komory 35, tedy mezi body A a B na obr. 2, vypočtený ze vztahu í 36000 O -V Pa J Pa kde - Q je průtok (m3.s_1)
- pA je tlak kapaliny v bodě A (kPa)
- pB je tlak kapaliny v bodě B (kPa)
- p je hustota kapaliny (kg.m“3)
-3 CZ 303197 B6 byl menší alespoň o 15 % vůči průtokovému součiniteli Ky kapaliny v bezkavitačním režimu, přičemž hodnota vrcholového úhlu a stěn difuzoru 34 odpovídá vztahu a >7°.
Čisticí proces u zařízení v základním provedení probíhá tak, že vtoková část i zařízení, například sací trubice, se ponoří do neznázorněné nádrže, odkud je čerpadlem 2 kapalina vháněna do kavitační trubice 3, u níž je nátoková komora 3J navržena tak, aby v ní neklesl tlak pod hodnotu tlaku nasycených par. Z nátokové komory 31 je kapalina vedena do konfuzoru 32, kde dochází k podstatnému zvýšení její rychlosti a současně k poklesu tlaku, a to pod tlak nasycených par. V tomto okamžiku se začínají v konfuzoru 32 objevovat první kavitační bublinky, které postupují vysokou rychlostí pracovní komorou 33 do difuzoru 34. V difuzoru 34 dojde v důsledku odtržení mezní vrstvy k dalšímu snížení tlaku a podstatnému rozšíření kavitační zóny, která vyplní v podstatě celý prostor difuzoru 34« V tomto prostoru dochází ke vzniku kavitačního mraku ke vzniku tzv. superkavitace, která způsobí kolaps kavitačních bublin na ultrazvukové frekvenci řádově 20 kHz, pokud je splněna podmínka pro hodnotu průtokového součinitele Ky kapaliny a podmínka pro odtržení mezní vrstvy, tedy kdy vrcholový úhel a stěn difuzoru 34 má hodnotu a > 7°. V důsledku prudkých stavových změn kapaliny jsou v pracovní komoře 33 a v difuzoru 34 vytvořeny podmínky pro dezintegraci buněčných stěn a organel mikroorganismy a z výtokové části 5 zařízení proudí vyčištěná kapalina. Při hodnotách poklesu průtokového součinitele Ky méně než o 15 % oproti hodnotám v bezkavitačním režimu nedochází k odtržení mezní vrstvy, nedosáhne se ultrazvukové modulace a kolaps kavitačních bublin nastane na výrazně nižších frekvencích a ampluitudách zrychlení, což má za následek značné snížení účinnosti celého zařízení.
Popsaná konstrukce není jediným možným provedením zařízení podle vynálezu, ale bez vlivu na jeho podstatu mohou být tvary průřezů prvků 31, 32, 33, 34, 35 kavitační trubice 3 v podstatě libovolné, například kruhové, čtvercové, obdélníkové či mnohoúhelníkové. V jedné kavitační trubici 3 mohou být rovněž vzájemně kombinovány kruhové a obdélníkové průřezy za podmínek zachování minimálních hydraulických ztrát a podmínek vzniku superkavitace na ultrazvukové frekvenci a odtržení mezní vrstvy. Pro zajištění vyšších účinků likvidace mikroorganismů mohou být vytvářeny kavitační trubice 3 s více pracovními komorami 33 řazenými v sérii, přičemž průřezy těchto pracovních komor 33, stejně tak parametry navazujících konfuzorů 32 a difuzorů 34 nemusí být shodné, jak je znázorněno na obr. 3. Do zařízení je rovněž možno zařadit více kavitačních trubic 3, zapojených na spojovací potrubí 6 paralelně, jak je naznačeno na obr. 4, přičemž počet takto spojených kavitačních trubic 3 není limitován.
Účinek kavitace v zařízení je možno ještě zesílit vložkou 36 zařazenou do nátokové komory 31 a opatřenou tvarovanými žebry 361, převádějícími axiální pohyb kapaliny na částečně rotační, jak je patrné z obr. 5a a obr. 5b. U tohoto provedení dojde k poklesu tlaku pod tlak nasycených par při nižší střední rychlosti kapaliny než u základních provedení kavitačních trubic 3, samozřejmě pak při zachování podmínek vzniku superkavitace na ultrazvukové frekvenci a odtržení mezní vrstvy.
Intenzitu účinku kavitace na mikroorganismy je možno zesílit současným využitím magnetického prstence 7, tvořeného buď permanentním magnetem, nebo elektromagnetem, umístěného nad výtokovou komorou 35 kavitační trubice 3, jakje znázorněno na obr. 6. Zde je využito faktu, že kapalina proudící kavitační trubicí 3 je nositelem elektrického náboje, tedy vodičem pohybujícím se v magnetickém poli. Velikost elektromagnetické indukce je ovlivněna rychlostí pohybu kapaliny a pri kolapsu kavitačních bublin na frekvenci 20 kHz dojde ke skokové změně této indukce a nárůstu elektromagnetického napětí v kavitační zóně, které zesiluje negativní vliv na mikroorganismy.
Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách může být s výhodou využito i pro čistění vody na velkoplošných nádržích. V tomto případě je zařízení umístěno na plavidle 8, jak je zná-4CZ 303197 B6 zorněno na obr. 7a a 7b. Vtokové části i ve formě sacích trubic jsou zaústěny těsně po hladinou vody a pomocí čerpadla 2 je nasávána směs mikroorganismů, například sinic, a tato je pomocí spojovacích potrubí 6 ve formě hadic vedena do neznázoměných kavitačních trubic 3, v nichž jsou mikroorganismy likvidovány, a z nich do výtokových částí 5. Směs vytékající z výtokových částí 5 pak působí reaktivním účinkem na plavidlo 8 a uvádí jej do pohybu. Pomocí natáčení vtokových částí 1 a výtokových částí 5 lze pak korigovat rychlost pohybu plavidla 8.
Průmyslová využitelnost
Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách dle předkládaného vynálezu je využitelné především pro kontrolu rozvoje bakterií, sinic, řas, mikromycét, aktinomycét a rovněž zeoplanktonu v otevřených nádržích nebo přírodních plochách. Také není vyloučeno jeho použití k čištění bazénů, úpravě pitné vody nebo v potravinářském průmyslu k zamezení růstu nežádoucích mik15 roorganismů v moštech, mléce a v dalších tekutých nápojích či tekutých potravinách, kde není vhodné použít sterilaci chemickou nebo termickou cestou.

Claims (6)

1. Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách, obsahujících vzájemně sériově propoje25 né vtokovou část (1), čerpadlo (2), minimálně jednu kavitační trubici (3) a výtokovou část (5), vyznačující se tím, že kavitační trubice (3) je tvořena vzájemně na sebe navazujícími nátokovou komorou (31), alespoň jednou pracovní komorou (33) a výtokovou komorou (35), kde přechod mezi nátokovou komorou (31) a pracovní komorou (33) je pomocí konfuzoru (32) a přechod mezi pracovní komorou (33) a výtokovou komorou (35) pomocí difuzoru (34), přičemž
30 kavitační trubice (3) je řešena tak, že výsledný průtokový součinitel (Kv) kapaliny mezi vstupním průřezem (311) nátokové komory (31) a výstupním průřezem (351) výtokové komory (35) vypočtený ze vztahu
Kv = 36000 0 -iV Pa ~ Ρ» je menší alespoň o 15 % vůči průtokovému součiniteli (Kv) kapaliny v bezkavitačním režimu a hodnota vrcholového úhlu (a) stěn difuzoru (34) odpovídá vztahu a 5: 7°.
2. Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvary průřezů konstrukčních prvků (31, 32, 33, 34, 35) kavitační trubice (3) jsou kruhové nebo čtvercové nebo obdélníkové či mnohoúhelníkové, přičemž v jedné kavitační trubici (3) mohou být průřezy vzájemně kombinovány.
3. Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že kavitační trubice (3) obsahují více pracovních komor(33) řazených v sérii.
4. Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách podle nároku 3, vyznačující se 50 t í m, že průřezy pracovních komor (33), stejně tak jako parametry navazujících konfuzorů (32) a difuzorů (34) nejsou shodné.
-5CZ 303197 B6
5. Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách podle nároků I a 2, vyznačující se tím , že obsahuje dvě a více kavitačních trubic (3) zapojených na spojovací potrubí (6) paralelně.
5
6. Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách podle některého z nároků I až 5, vyznačující se tím, že kavitační trubice (3) obsahuje vložku (36) zařazenou do nátokové komory (31) a opatřenou tvarovanými žebry (361).
CZ20100537A 2010-07-07 2010-07-07 Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách CZ2010537A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100537A CZ2010537A3 (cs) 2010-07-07 2010-07-07 Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách
PCT/CZ2011/000067 WO2012003815A2 (en) 2010-07-07 2011-06-30 Device for killing microorganisms in liquids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100537A CZ2010537A3 (cs) 2010-07-07 2010-07-07 Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ303197B6 true CZ303197B6 (cs) 2012-05-23
CZ2010537A3 CZ2010537A3 (cs) 2012-05-23

Family

ID=44801937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100537A CZ2010537A3 (cs) 2010-07-07 2010-07-07 Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2010537A3 (cs)
WO (1) WO2012003815A2 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014044233A1 (en) 2012-09-19 2014-03-27 Vysoké učeni technické v Brně Method of preparation of magnetically conductive powders by cavitation and device to carry out the method

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3085670B1 (en) * 2015-04-21 2019-12-04 Treelium SA Hydrodynamic cavitation water treatment device with ultrasonic pressure waves generation
EP3208242B1 (en) * 2016-02-18 2020-05-06 Treelium SA Ultrasound method for disinfecting water
FI127076B (en) * 2016-04-14 2017-10-31 Nofa Oy Cavitation arrangement for removing harmful substance from a fluid
US10781113B2 (en) * 2017-10-27 2020-09-22 Cavitation Technologies, Inc. System and method for purification of drinking water, ethanol and alcohol beverages of impurities
US10876085B2 (en) 2017-10-27 2020-12-29 Cavitation Technologies, Inc. System and method for purification of drinking water, ethanol and alcohol beverages of impurities
US10876084B2 (en) * 2017-10-27 2020-12-29 Cavitation Technologies, Inc. Method and device for producing of high quality alcoholic beverages
PL3659977T3 (pl) * 2018-11-27 2022-04-25 Steinhardt Gmbh Urządzenie do uzdatniania cieczy za pomocą kawitacji hydromechanicznej i podciśnienia
US10934180B1 (en) 2020-03-31 2021-03-02 KD Enterprises LLC Hydrodynamic cavitation device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2321719A (en) * 1997-01-29 1998-08-05 Univ Coventry Liquid treatment
JP2005131613A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Toshiba Corp 水処理装置および水処理方法
CZ296073B6 (cs) * 1998-07-29 2006-01-11 Zpusob a zarízení k aplikaci korekcních prípravku, zvláste prípravku pro omezení bujení sinic na vodních plochách
US20080029462A1 (en) * 2005-10-25 2008-02-07 Elmar Huymann Degermination through cavitation
EP1975130A2 (de) * 2007-03-27 2008-10-01 Porow GmbH Verfahren zum Entkeimen des Ballatswassers von Schiffen
US20090090675A1 (en) * 2007-05-07 2009-04-09 Ruben Garcia Marroche Process to remove salt or bacteria by ultrasound
CZ21713U1 (cs) * 2010-07-07 2011-02-07 Vysoké ucení technické v Brne Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238326A (en) 1979-09-21 1980-12-09 Wolf Bernard A Fluid processor apparatus and method
EP0715606A1 (de) 1993-08-25 1996-06-12 Bossert, Gerdi Vorrichtung zur behandlung einer flüssigkeit, insbesondere von wasser, mit einem magnetfeld
US5725778A (en) 1995-10-17 1998-03-10 Electronic Descaling 2000, Inc. Current driver for electronic descaling
DE19704747A1 (de) 1997-02-08 1998-08-13 Heinz Dieter Dorka Anlage und Verfahren zur Wasseraufbereitung
JP2000167545A (ja) * 1998-12-08 2000-06-20 Babcock Hitachi Kk 水域浄化装置およびその方法
US6200486B1 (en) 1999-04-02 2001-03-13 Dynaflow, Inc. Fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids
CZ13729U1 (cs) 2000-09-06 2003-10-06 Aqua-Z, S. R. O. Zařízení pro zpracování proudu vody
CZ20003247A3 (cs) 2000-09-06 2002-06-12 Aqua-Z, S. R. O. Způsob zpracování proudu vody a zařízení na jeho realizaci
JP2002165549A (ja) 2000-09-21 2002-06-11 Karasawa Fine Ltd 群落状生命体の駆除方法
JP2002126730A (ja) 2000-10-19 2002-05-08 Kurita Water Ind Ltd 排水処理装置及び処理方法
JP2002126729A (ja) 2000-10-19 2002-05-08 Kurita Water Ind Ltd 内分泌系攪乱性物質含有水の処理装置及び処理方法
CZ300592B6 (cs) 2001-01-03 2009-06-24 Injektážní zarízení pro aplikaci korekcních prípravku
JP2002233895A (ja) 2001-02-09 2002-08-20 Paratekku Kk 下水汚泥の脱臭方法
JP3849765B2 (ja) 2001-10-26 2006-11-22 栗田工業株式会社 有機物含有水の処理装置及び処理方法
JP3849766B2 (ja) 2001-10-26 2006-11-22 栗田工業株式会社 有機物含有水の処理装置及び処理方法
DE10214689A1 (de) * 2002-04-03 2003-10-23 Bionik Gmbh Innovative Technik Verfahren und Vorrichtung zum Zerstören zellularer Strukturen in Suspensionen von Mikroorganismen
JP2004049938A (ja) 2002-07-16 2004-02-19 Babcock Hitachi Kk 汚泥処理装置と方法
JP2004057936A (ja) 2002-07-29 2004-02-26 Babcock Hitachi Kk 水質浄化装置ならびにそれに用いるキャビテーションリアクター用ノズル
CZ14307U1 (cs) 2004-04-01 2004-05-03 Aqua-Z, S. R. O. Zařízení pro čištění vody v nádržích pomocí působení elektromagnetického pole
CZ2005454A3 (cs) 2005-07-13 2007-02-14 Kovár@Josef Zarízení k aplikaci korekcních prípravku, zvlásteprípravku pro omezení bujení silnic na vodních plochách
CZ304719B6 (cs) 2005-09-16 2014-09-10 Josef Kovář Injektážní zařízení pro aplikaci korekčních přípravků
JP2008055369A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Hitachi Ltd 微生物殺滅装置
DE102007063062A1 (de) 2007-03-27 2008-10-23 Porow Gmbh Verfahren zum Entkeimen des Ballastwassers von Schiffen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2321719A (en) * 1997-01-29 1998-08-05 Univ Coventry Liquid treatment
CZ296073B6 (cs) * 1998-07-29 2006-01-11 Zpusob a zarízení k aplikaci korekcních prípravku, zvláste prípravku pro omezení bujení sinic na vodních plochách
JP2005131613A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Toshiba Corp 水処理装置および水処理方法
US20080029462A1 (en) * 2005-10-25 2008-02-07 Elmar Huymann Degermination through cavitation
EP1975130A2 (de) * 2007-03-27 2008-10-01 Porow GmbH Verfahren zum Entkeimen des Ballatswassers von Schiffen
US20090090675A1 (en) * 2007-05-07 2009-04-09 Ruben Garcia Marroche Process to remove salt or bacteria by ultrasound
CZ21713U1 (cs) * 2010-07-07 2011-02-07 Vysoké ucení technické v Brne Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014044233A1 (en) 2012-09-19 2014-03-27 Vysoké učeni technické v Brně Method of preparation of magnetically conductive powders by cavitation and device to carry out the method
US9925590B2 (en) 2012-09-19 2018-03-27 Vysoke Uceni Technicke V Brne Method of preparation of magnetically conductive powders by cavitation and device to carry out the method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012003815A2 (en) 2012-01-12
WO2012003815A3 (en) 2012-04-05
CZ2010537A3 (cs) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ303197B6 (cs) Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách
RU2553900C2 (ru) Генератор микропузырьков и устройство генерирования микропузырьков
CN101208272A (zh) 压舱水处理装置
CN102015544A (zh) 电液和剪切空化径向逆流液体处理器
WO2007108012A2 (en) An apparatus for filtration and disinfection of sea water/ship's ballast water and a method thereof
KR101846253B1 (ko) 유체처리장치
Yadav et al. Microbial disinfection of water using hydrodynamic cavitational reactors
KR101624118B1 (ko) 다단형(多段型)구조를 갖는 수역정화장치
CN101935127A (zh) 船舶压载水综合处理系统
JP2007160178A (ja) 水域浄化装置、水性汚染生物回収船及び水性汚染生物の処理方法
CN113562807B (zh) 一种基于对撞冲击的旋转振荡空化装置
JP4370342B2 (ja) 水中微細物等の処理装置
CN102633383A (zh) 深水循环强化混凝沉淀除藻水处理系统和方法
Xu et al. Removal of field-collected Microcystis aeruginosa in pilot-scale by a jet pump cavitation reactor
CN103864161A (zh) 一种利用渐缩孔板产生水力空化灭活水体中微生物的装置
KR101980335B1 (ko) 수질개선을 위한 전층순환 분사장치
CZ21713U1 (cs) Zařízení pro likvidaci mikroorganismů v tekutinách
CN113562805B (zh) 一种基于旋转振荡空腔叶轮的水力空化处理装置
CN103721570A (zh) 超声波换能器型ro反渗透抑垢膜壳
CN113562806B (zh) 一种基于自激振荡空化叶轮的水处理装置
KR100796362B1 (ko) 초강력초음파 추출방법 및 캐비테이션 복합시스템
CN102674507A (zh) 水力空化灭活船舶压载水中微生物的装置
KR101702346B1 (ko) 이동식 부유물 제거 장치 및 방법
KR102170073B1 (ko) 천일염 제조장치 및 제조방법
KR20140081086A (ko) 초음파 및 펄스 uv를 이용한 수처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20180707