CZ37046U1 - Zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence - Google Patents

Description

Zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti čištění odpadních vod, konkrétně zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence.

Dosavadní stav techniky

Antibiotická rezistence značí odolnost infikujících organismů proti antibiotikům a výskyt jejich genů v životním prostředí se stává stále více alarmujícím faktorem. Rezistence je podle organizace WHO také jedním z vedlejších účinků nesprávného (nad)užívání antibiotik a dezinfekce.

V současné době jednotlivé studie popisují a dokazují, že geny antibiotické rezistence jsou běžnou součástí odpadních vod odtékajících na čistírny odpadních vod. Zároveň byl v případě některých ukazatelů zjištěn poměrně významný rozdíl mezi odpadními vodami vypouštěnými z městských ČOV a odpadními vodami vypouštěnými z nemocnic.

Jednou z možných metod odstranění genů rezistence na antibiotika se jeví metoda pasterizace. Běžná teplota pasterizace, což je kolem 70 °C, zajišťuje devitalizaci většiny mikroorganismů přítomných v kalu. Pasterizace je obvykle kombinována s metodou stabilizace kalu. Nejčastěji se jedná o stabilizaci anaerobní, přesněji termofilní při teplotě 55 °C. Důvodem je, že již oslabené patogeny v redukovaném počtu nejsou schopny soutěžit o substrát s anaerobní biomasou ve vyhnívajících nádržích a odumírají v ní.

Známá zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění patogenních organismů jsou zpravidla dvoustupňová, a zahrnují předehřívací reaktor a pasterizační reaktor. Předehřívací reaktor je vytvořený jako rekuperační výměník kal/kal, pasterizační reaktor je vytvořen jako pasterizační výměník voda/kal a pasterizační nádrž. Čerstvý kal je čerpán do vnitřní komory rekuperačního výměníku. Vnější komora rekuperačního výměníku je plněná ohřátým pasterizovaným kalem, který je čerpán z pasterizační nádrže. K proběhnutí rekuperace je důležité míchání vnitřní komory rekuperačního výměníku, čímž dojde k předání tepla mezi ohřátým a studeným kalem. Předehřátý čerstvý kal z vnitřní komory rekuperačního výměníku je čerpán do pasterizačního výměníku, kde dojde k jeho ohřátí, standardně na teplotu 70 °C. Teplota musí být udržena minimálně 30 minut. Po třiceti minutách je pasterizovaný kal přečerpán zpět do rekuperačního výměníku, ale tentokrát do vnější komory, kde napomáhá ohřevu čerstvého studeného kalu ve vnitřní komoře rekuperačním výměníku. Dojde tak ke zchlazení pasterizovaného kalu, který pak odchází do vyhnívací nádrže, kde proběhne proces stabilizace kalu. Nevýhody těchto známých zařízení spočívají zejména v nedostatečné tepelné akumulaci, resp. setrvačnosti vody a kalu, které jsou použity jako topná média, s čímž souvisí velká energetická náročnost tepelných výměníků pro zajištění udržení teploty v reaktorech po celou dobu pasterizace k zajištění účinnosti pasterizace, dále taktéž v komplikované cirkulaci znečištěného a pasterizovaného kalu. Navíc takto uspořádaná zařízení účinně odstraňují pouze některé organismy a problémové látky a efektivita pasterizace čistírenského kalu je tedy malá.

Úkolem technického řešení je proto vytvoření takového zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence, které nebude potřebovat sérii tepelných výměníků, tudíž jeho provoz bude méně energeticky náročný, a které bude zajišťovat odstranění širokého spektra genů antibiotické rezistence a zároveň vhodnou kombinací zvolené teploty a doby zdržení v zařízení bude možné dosáhnout selektivního účinku odstraňování požadovaných látek, jehož konstrukce by byla jednoduchá, tudíž zařízení by bylo snadné na ovládání a provozní náklady zařízení by byly nízké.

- 1 CZ 37046 U1

Podstata technického řešení

Vytčený úkol je vyřešen pomocí zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence podle tohoto technického řešení. Zařízení zahrnuje alespoň jeden předehřívací reaktor opatřený vstupem znečištěného kalu a výstupem předehřátého kalu a alespoň jeden pasterizační reaktor napojený na výstup předehřátého kalu a opatřený výstupem pasterizovaného kalu.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že předehřívací reaktor je vyplněn teplonosným olejem a je ve svém vnitřním prostoru opatřen alespoň jedním tlakovým předehřívacím potrubím ve tvaru šroubovice pro ohřev kalu a alespoň jedním předehřívacím zdrojem tepla pro přímý ohřev teplonosného oleje a pasterizační reaktor je vyplněn teplonosným olejem a je ve svém vnitřním prostoru opatřen alespoň jedním tlakovým pasterizačním potrubím ve tvaru šroubovice pro pasterizaci kalu a alespoň jedním pasterizačním topným tělesem pro přímý ohřev teplonosného oleje. Předehřívací reaktor zajišťuje předehřev znečištěného kalu v uzavřeném předehřívacím potrubí ve tvaru šroubovice na požadovanou teplotu. Pasterizační reaktor zajišťuje udržení zvolené teploty po celou dobu požadovaného času pasterizace. Předehřívací reaktor a pasterizační reaktor jsou propojeny tepelně izolovaným odběrným potrubím napojeným jedním svým koncem přes výstup předehřátého kalu na předehřívací potrubí a druhým svým koncem na pasterizační potrubí. Zařízení umožňuje pasterizovat čistírenský kal při teplotě minimálně 70 °C, ale i významně vyšší, po dobu minimálně 30 minut, ale i významně delší. Čistírenský kal, který je v tomto zařízení pasterizován, může být směsný surový, zahuštěný přebytečný nebo vyhnilý. Pro všechny typy čistírenského kalu je zařízení podle tohoto technického řešení vhodné.

Ve výhodném provedení je předehřívací potrubí tvořeno dolním potrubím uspořádaným v dolní části předehřívacího reaktoru a napojeným na vstup znečištěného kalu a horním potrubím uspořádaným v horní části předehřívacího reaktoru a napojeným na výstup předehřátého kalu, přičemž v místě spojení dolního potrubí a horního potrubí je horní potrubí uspořádáno do opačného směru otáčení šroubovice, tzv. hydraulický flip. Opačný směr otáčení dolního potrubí a horního potrubí zajišťuje omezení tvorby rozvrstvení toku kalu v předehřívacím potrubí.

Předehřívací zdroj tepla je s výhodou tvořen dolním topným tělesem s regulátorem teploty uspořádaným v dolní části předehřívacího reaktoru a horním topným tělesem s regulátorem teploty uspořádaným v horní části předehřívacího reaktoru. Předehřívací reaktor je opatřen dvěma teploměry pro měření teploty kalu v předehřívacím potrubí. Dolní topné těleso i horní topné těleso mají maximální povrchovou teplotu 200 °C pro zamezení vzplanutí teplonosného oleje. V dolním potrubí bude kal předehříván na teplotu o 20 °C nižší, než je požadovaná teplota pasterizace, maximálně na teplotu 150 °C při nastavené teplotě pasterizace 170 °C. V horním potrubí bude kal předehříván na teplotu pasterizace nastavenou v řídícím systému, maximálně tedy 170 °C. Při těchto parametrech, kdy je teplota pasterizace > 155 - 160 °C lze zařízení zároveň využít i pro termickou dezintegraci neboli lyzaci kalu.

Pro omezení tvorby rozvrstvení toku kalu ve šroubovicích pasterizačního potrubí se při větších průměrech šroubovice pasterizačního potrubí aplikuje přetočení šroubovice případně i do opačného smyslu otáčení, proto je ve výhodném uspořádání pasterizační potrubí ve své horní části uspořádáno v opačném směru otáčení šroubovice než v dolní části.

Předehřívací reaktor s výhodou je tepelně izolovaná válcová nádoba s tepelnou izolací stěn, stropu a dna, a předehřívací potrubí je uspořádané podél vnitřní stěny pláště. Předehřívací reaktor je opatřen vrtulovým míchadlem.

Pasterizační reaktor s výhodou je tepelně izolovaná válcová nádoba s tepelnou izolací stěn, stropu a dna, a pasterizační potrubí je uspořádané podél vnitřní stěny pláště. Pasterizační reaktor je

- 2 CZ 37046 U1 opatřen vrtulovým míchadlem. Pasterizační reaktor je opatřen teploměrem pro měření teploty kalu v pasterizačním potrubí. Pasterizační topné těleso je vybaveno regulací teploty a jeho maximální možná povrchová teplota je kvůli zamezení vzplanutí oleje 200 °C. V pasterizačním potrubí je automaticky udržována teplota pasterizace nastavená v řídícím systému, maximálně tedy 170 °C.

Ve výhodném provedení je výstup pasterizovaného kalu opatřen tlakovým regulačním ventilem, který zajišťuje snížení tlaku pasterizovaného kalu vystupujícího z pasterizačního reaktoru z hodnoty 8 bar na výstupního hodnotu maximálně 1 bar, což umožňuje využít zařízení i pro termickou dezintegraci bez nutnosti míchání upravované kalové směsi.

Zařízení s výhodou dále zahrnuje akumulační nádrž pasterizovaného kalu napojenou na výstup pasterizovaného kalu a opatřenou výstupem plynů a výstupem vyčištěného kalu ze zařízení. Akumulační nádrž pasterizovaného kalu je nerezová uzavřená nádrž bez tepelné izolace vybavená vrtulovým míchadlem pro homogenizaci pasterizovaného kalu. Výstup vyčištěného kalu může sloužit jak pro odběr vzorku pasterizovaného kalu, tak pro jeho odtah k dalšímu zpracování.

Dále zařízení s výhodou zahrnuje akumulační nádrž čistírenského kalu napojenou před předehřívací reaktor přes vstup znečištěného kalu, kam se čistírenský kal dostává z čistíren odpadních vod. Akumulační nádrž čistírenského kalu je opatřena míchadlem pro zajištění homogenizace čistírenského kalu. Do předehřívacího reaktoru se čistírenský kal dostává pomocí podávacího vřetenového čerpadla.

Dále zařízení s výhodou zahrnuje záchytnou vanu, ve které je uspořádán předehřívací reaktor a pasterizační reaktor. Záchytná vana slouží pro případ havarijního úniku teplonosného oleje.

Výhody zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence podle tohoto technického řešení spočívají zejména v tom, že jeho provoz je méně energeticky náročný ve srovnání se známými zařízeními, zajišťuje odstranění širokého spektra genů antibiotické rezistence a zároveň vhodnou kombinací zvolené teploty a doby zdržení v zařízení je možné dosáhnout selektivního účinku odstraňování požadovaných látek, navíc jeho konstrukce je jednoduchá, tudíž zařízení je snadné na ovládání.

Objasnění výkresů

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 znázorňuje pohled na schéma zařízení;

obr. 2 znázorňuje graf účinnosti odstranění koncentrace DNA neboli genů antibiotické rezistence ve směsném surovém kalu; a obr. 3 znázorňuje graf účinnosti odstranění koncentrace DNA neboli genů antibiotické rezistence ve vyhnilém kalu.

Příklad uskutečnění technického řešení

Zařízení 26 pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence podle tohoto technického řešení má ve vstupní části umístěnou akumulační nádrž 1 čistírenského kalu na směsný surový nebo zahuštěný přebytečný nebo vyhnilý kal. Akumulační nádrž 1 čistírenského kalu je nerezová otevřená nádoba bez tepelné izolace o objemu 1 m³ vybavená mechanickým vrtulovým míchadlem 2 akumulační nádrže 1 čistírenského kalu a hrdly pro přívod a odběr kalu. Kal určený k pasterizaci se do akumulační nádrže 1 čistírenského kalu načerpá z vyhnívací nádrže

- 3 CZ 37046 U1 prvního nebo druhého stupně čistírny odpadních vod, popř. přebytečný kal od zahušťovacích odstředivek hadicí.

Odběr kalu z akumulační nádrže 1 čistírenského kalu se uskutečňuje odběrným neboli sacím potrubím vybaveným ručními kohouty pro napojení na sání podávacího vřetenového čerpadla 3. Podávací vřetenové čerpadlo 3 je osazeno elektromotorem o výkonu 370 W a frekvenčním měničem pro řízení výkonu vřetenového čerpadla 3 v rozmezí 15 až 60 l/h. Součástí sacího i výtlačného potrubí kalu jsou i odkalovací, proplachovací a vzorkovací přípojky s kohouty.

Pomocí podávacího vřetenového čerpadla 3 se přečerpává kal ze vstupní akumulační nádrže 1 čistírenského kalu výtlačným potrubím do předehřívacího reaktoru 4. Předehřívací reaktor 4 je uzavřená nerezová beztlaká válcová nádrž o objemu 1,33 m³ naplněná teplosměnným médiem, konkrétně teplonosným olejem, a opatřená tepelnou izolací stěn, stropu a dna nádrže, s montážním a revizním otvorem ve stropu nádrže. Předehřívací reaktor 4 je vybaven tlakovým předehřívacím potrubím 29, které je tvořeno dolním potrubím 5 a horním potrubím 6 ve tvaru potrubní šroubovice, kterou prochází ohřívající se kal, a předehřívacím zdrojem 30 tepla, který je tvořen dolním topným tělesem 7 a horním topným tělesem 8 pro přímý ohřev teplonosného oleje. Předehřívací reaktor je dále vybaven vrtulovým míchadlem 9 předehřívacího reaktoru 4 pro míchání teplonosného oleje uvnitř předehřívacího reaktoru, vstupem 25 znečištěného kalu a výstupem 27 předehřátého kalu a nezobrazeným hrdlem pro možnost vypouštění teplonosného oleje z předehřívacího reaktoru 4. Předehřívací reaktor 4 je dále osazen teploměrem 10 v dolním potrubí 5 a teploměrem 11 v horním potrubí 6 pro měření teploty kalu v předehřívacím potrubím 29.

Jako teplonosný olej byl zvolen olej pro přenos tepla s minimálním bodem vzplanutí 240 °C, v tomto příkladu VALARM THERM VG 68 nebo MOGUL TK 150.

Čistírenský kal je podávacím vřetenovým čerpadlem 3 načerpáván přívodním potrubím, které ústí do vstupu 25 znečištěného kalu do předehřívacího reaktoru, na které navazuje dolní potrubí 5. Z dolního potrubí 5 pak kal směřuje do horního potrubí 6, které končí výstupem 27 předehřátého kalu pro odvod předehřátého kalu z předehřívacího reaktoru 4. Na něj navazuje odběrné potrubí 12 opatřené tepelnou izolací, které směřuje do pasterizačního reaktoru 14.

Ohřev teplonosného oleje v předehřívacím reaktoru 4 je zajištěn předehřívacím zdrojem 30 tepla, který je tvořen dvěma elektrickými topnými tělesy, a to dolním topným tělesem 7 a horním topným tělesem 8 s regulací teploty a s maximální povrchovou teplotou 200 °C pro zamezení vzplanutí teplonosného oleje. Pro případ havarijního úniku teplonosného oleje je předehřívací reaktor 4 umístěn v ocelové záchytné vaně 13.

Tepelně izolované odběrné potrubí 12 vede předehřátý kal z předehřívacího reaktoru 4 do pasterizačního reaktoru 14. Ten je tvořen rovněž uzavřenou nerezovou beztlakou válcovou nádrží o objemu 1,33 m³ naplněnou teplonosným olejem a opatřenou tepelnou izolací stěn, stropu a dna nádrže, s montážním a revizním otvorem ve stropu nádrže. Pasterizační reaktor 14 je vybaven vrtulovým míchadlem 15 pasterizačního reaktoru 14 pro míchání teplonosného oleje, hrdlem pro přívod předehřátého kalu z odběrného potrubí 12, výstupem 28 pasterizovaného kalu a nezobrazeným hrdlem pro možnost vypouštění teplonosného oleje. Na rozdíl od předehřívacího reaktoru 4 je pasterizační reaktor 14 vybaven jedním pasterizačním potrubím 16 tvořeným kalovou šroubovicí přes celou výšku pasterizačního reaktoru 14 a také jedním teploměrem 17 v pasterizačním potrubí 16 pro měření teploty kalu v pasterizačním potrubí 16 a jedním pasterizačním topným tělesem 18 pro přímý ohřev teplonosného oleje. Pro případ havarijního úniku teplonosného oleje je pasterizační reaktor 14 umístěn v ocelové záchytné vaně 13.

Pasterizační topné těleso 18 v pasterizačním reaktoru 14 je vybaveno regulací teploty a jeho maximální možná povrchová teplota je kvůli zamezení vzplanutí oleje opět 200 °C. V pasterizačním potrubí 16 je automaticky udržována teplota pasterizace nastavená v řídícím systému, maximálně tedy 170 °C. Objem kalu v pasterizačním potrubí 16 je 30 litrů, což je

- 4 CZ 37046 U1 veličina, od které se odvozují nastavitelné doby zdržení kalu v pasterizačním potrubí 16, tedy čas procesu pasterizace. Při nejnižším výkonu podávacího vřetenového čerpadla 3 Q = 15 l/h je doba zdržení kalu v pasterizačním reaktoru 14 120 minut, při nejvyšším výkonu podávacího vřetenového čerpadla 3 Q = 60 l/h je doba zdržení 30 minut.

Hrdlo pro výstup 28 pasterizovaného kalu z pasterizačního reaktoru 14 přechází do odvodného potrubí 19 pro odvod pasterizovaného kalu, které je opatřené tepelnou izolací. Toto odvodné potrubí 19 je rovněž vybaveno tlakovým regulačním ventilem 20, který zajišťuje snížení tlaku pasterizovaného kalu z 8 bar na výstupní hodnotu maximálně 1 bar.

Odvodné potrubí 19 ústí do akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu, což je nerezová uzavřená nádoba bez tepelné izolace o objemu 30 l vybavená vrtulovým míchadlem 22 akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu pro homogenizaci pasterizovaného kalu, hrdly pro přívod kalu a pro výstup 24 vyčištěného kalu, hrdlem pro výstup 23 plynů pro odvzdušnění akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu a nezobrazeným hrdlem pro přívod provozní vody pro čištění akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu. Hrdlo výstup 24 vyčištěného kalu může sloužit jak pro odběr vzorku pasterizovaného kalu, tak pro jeho odtah k dalšímu zpracování.

Příklad 1

S dostatečným předstihem (cca 8 hodin) bylo nutné zapnout předehřev teplonosného oleje v předehřívacím reaktoru 4 a v pasterizačním reaktoru 14. Následně byl nastaven v automatickém systému řízení ohřev teplonosného oleje na teplotu požadovanou v tomto příkladu, což bylo 80 °C. Mezitím bylo nutné ostříkat a vyčistit akumulační nádrž 1 čistírenského kalu a rovněž vyčistit všechny potrubní šroubovice, tedy dolní potrubí 5, horní potrubí 6 a pasterizační potrubí 16 tlakovou vodou, což lze provést připojením hadice s vodou na výtlačné potrubí kalu mezi podávacím vřetenovým čerpadlem 3 a vstupem 25 znečištěného kalu. Poté byl hadicí ze strojovny vyhnívacích nádrží napuštěn do akumulační nádrže 1 čistírenského kalu zvolený typ kalu, pro tento případ směsný surový kal. Při dosažení teploty 80 °C v obou reaktorech, tedy v předehřívacím reaktoru 4 a pasterizačním reaktoru 14 byl nastaven v automatickém systému řízení režim ohřev kalu a vypnuto čerpání vody do dolního potrubí 5, horního potrubí 6 a pasterizačního potrubí 16. Podávací vřetenové čerpadlo 3 bylo spuštěno na 80% výkon a začalo čerpat připravený směsný surový kal z akumulační nádrže 1 čistírenského kalu přes předehřívací reaktor 4 a pasterizační reaktor 14 do akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu. Jakmile z této akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu vytékal kal bez viditelné přítomnosti vody, což nastalo po přečerpání cca 70 l kalu, bylo zařízení 26 připravené k pasterizaci. Ještě bylo nutné zkontrolovat dosaženou teplotu na teploměru 17 na odvodném potrubí 19 za pasterizačním reaktorem 14, neboť je třeba, aby při zahájení pasterizace bylo dosaženo nastavené teploty, v případě tohoto příkladu tedy 80 °C. Pak byl na obslužném panelu řídícího systému nastaven požadovaný čas pasterizace, v případě tohoto příkladu 120 minut, podávací vřetenové čerpadlo 3 tedy pracovalo při výkonu 15 l/h, což je 22 % z maximálního výkonu. Po uplynutí nastaveného času byla pasterizace ukončena a byly odebrány vzorky pasterizovaného kalu z akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu. Vzorky zpracovávaného směsného surového kalu byly rovněž v průběhu akce odebrány a první výsledky co do odstraňování DNA jsou vyobrazeny na obr. 2.

Příklad 2

S dostatečným předstihem (cca 8 hodin) bylo nutné zapnout předehřev teplonosného oleje v předehřívacím reaktoru 4 a v pasterizačním reaktoru 14. Následně byl nastaven v automatickém systému řízení ohřev teplonosného oleje na teplotu požadovanou v tomto příkladu, což bylo 150 °C. Mezitím bylo nutné ostříkat a vyčistit akumulační nádrž 1 čistírenského kalu a rovněž vyčistit všechny potrubní šroubovice, tedy dolní potrubí 5, horní potrubí 6 a pasterizační potrubí 16 tlakovou vodou, což lze provést připojením hadice s vodou na výtlačné potrubí kalu mezi podávacím vřetenovým čerpadlem 3 a vstupem 25 znečištěného kalu. Poté byl hadicí ze strojovny vyhnívacích nádrží napuštěn do akumulační nádrže 1 čistírenského kalu zvolený typ kalu, pro tento

- 5 CZ 37046 U1 případ vyhnilý kal. Při dosažení teploty 150 °C v předehřívacím reaktoru 4 a pasterizačním reaktoru 14 osazených teploměry byl nastaven v automatickém systému řízení režim ohřev kalu a vypnuto čerpání vody do dolního potrubí 5, horního potrubí 6 a pasterizačního potrubí 16. Podávací vřetenové čerpadlo 3 bylo spuštěno na 80% výkon a začalo čerpat připravený vyhnilý kal z akumulační nádrže 1 znečištěného kalu přes předehřívací reaktor 4 a pasterizační reaktor 14 do akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu. Jakmile z této akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu vytékal kal bez viditelné přítomnosti vody, což nastalo po přečerpání cca 70 l kalu, bylo zařízení 26 připravené k pasterizaci. Ještě bylo nutné zkontrolovat dosaženou teplotu na teploměru 17 na odvodném potrubí 19 za pasterizačním reaktorem 14, neboť je třeba, aby při zahájení pasterizace bylo dosaženo nastavené teploty, v případě tohoto příkladu tedy 150 °C. Pak byl na obslužném panelu řídícího systému nastaven požadovaný čas pasterizace, v případě tohoto příkladu 30 minut, kdy podávací vřetenové čerpadlo 3 pracovalo při výkonu 60 l/h, což je 80 % z maximálního výkonu. Po uplynutí nastaveného času byla pasterizace ukončena a byly odebrány vzorky pasterizovaného kalu z akumulační nádrže 21 pasterizovaného kalu. Vzorky zpracovávaného směsného surového kalu byly rovněž v průběhu akce odebrány a první výsledky co do odstraňování DNA jsou vyobrazeny na obr. 3.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence podle tohoto technického řešení lze použít na hygienizaci kalu, s čímž také souvisí, že vzniklý kal je ideální k použití jako zemědělské hnojivo na pole, dále lze využít i v případě požadované dezintegrace kalu, např. kvůli vyšší produkci bioplynu, může zpracovávat jak vyhnilý, tak směsný surový, popř. zahuštěný přebytečný čistírenský kal, je ho tedy možné zařadit před i za obvyklý stupeň zpracování čistírenského kalu na středních a velkých čistírnách odpadních vod při anaerobním vyhnívání.

Claims (10)

1. Zařízení (26) pro pasterizaci čistírenského kalu pro odstranění genů antibiotické rezistence zahrnující alespoň jeden předehřívací reaktor (4) opatřený vstupem (25) znečištěného kalu a výstupem (27) předehřátého kalu a alespoň jeden pasterizační reaktor (14) napojený na výstup (27) předehřátého kalu a opatřený výstupem (28) pasterizovaného kalu, vyznačující se tím, že předehřívací reaktor (4) je vyplněn teplonosným olejem a je ve svém vnitřním prostoru opatřen alespoň jedním tlakovým předehřívacím potrubím (29) ve tvaru šroubovice pro ohřev kalu a alespoň jedním předehřívacím zdrojem (30) tepla pro přímý ohřev teplonosného oleje, pasterizační reaktor (14) je vyplněn teplonosným olejem a je ve svém vnitřním prostoru opatřen alespoň jedním tlakovým pasterizačním potrubím (16) ve tvaru šroubovice pro pasterizaci kalu a alespoň jedním pasterizačním topným tělesem (18) pro přímý ohřev teplonosného oleje, přičemž předehřívací reaktor (4) a pasterizační reaktor (14) jsou propojeny odběrným potrubím (12) napojeným jedním svým koncem přes výstup (27) předehřátého kalu na předehřívací potrubí (29) a druhým svým koncem na pasterizační potrubí (16).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že předehřívací potrubí (29) je tvořeno dolním potrubím (5) uspořádaným v dolní části předehřívacího reaktoru (4) a napojeným na vstup (25) znečištěného kalu a horním potrubím (6) uspořádaným v horní části předehřívacího reaktoru (4) a napojeným na výstup (27) předehřátého kalu, přičemž v místě spojení dolního potrubí (5) a horního potrubí (6) je horní potrubí (6) uspořádáno do opačného směru otáčení šroubovice.

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že předehřívací zdroj (30) tepla je tvořen dolním topným tělesem (7) s regulátorem teploty uspořádaným v dolní části předehřívacího reaktoru (4) a horním topným tělesem (8) s regulátorem teploty uspořádaným v horní části předehřívacího reaktoru (4).

4. Zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pasterizační potrubí (16) je ve své horní části uspořádáno v opačném směru otáčení šroubovice než v dolní části.

5. Zařízení podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že předehřívací reaktor (4) je tepelně izolovaná válcová nádoba a předehřívací potrubí (29) je uspořádané podél vnitřní stěny pláště.

6. Zařízení podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že pasterizační reaktor (14) je tepelně izolovaná válcová nádoba a pasterizační potrubí (16) je uspořádané podél vnitřní stěny pláště.

7. Zařízení podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že výstup (28) pasterizovaného kalu je opatřen tlakovým regulačním ventilem (20).

8. Zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že dále zahrnuje akumulační nádrž (21) pasterizovaného kalu, napojenou na výstup (28) pasterizovaného kalu a opatřenou výstupem (23) plynů a výstupem (24) vyčištěného kalu ze zařízení (26).

9. Zařízení podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že dále zahrnuje akumulační nádrž (1) čistírenského kalu, napojenou před předehřívací reaktor (4) přes vstup (25) znečištěného kalu.

10. Zařízení podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje záchytnou vanu (13), ve které je uspořádán předehřívací reaktor (4) a pasterizační reaktor (14).