DE102015114555B4

DE102015114555B4 - Verfahren zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung sowie ein entsprechendes Gerät zur Umsetzung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE102015114555B4
Application number: DE102015114555.3A
Authority: DE
Inventors: Andrzej VOGT
Original assignee: Uniwersytet Wroclawski
Current assignee: Uniwersytet Wroclawski
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2035-09-02
Also published as: PL413565A1; DE102015114555A1; PL232486B1

Abstract

Verfahren zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung, durch folgende Merkmale gekennzeichnet:a. Die durchtränkten Objekte werden in der Vakuumkammer untergebracht und anschließend unter Unterdruck von 0,3 bis 0,7 bar der Einwirkung von niederenergetischen Mikrowellenstrahlung im Bereich von 1,5 bis 2,5 GHz bei ständigem Abpumpen vom entstehenden Dampf bis zur vollständigen Trocknung ausgesetzt,b. Die getrockneten Objekte werden in der Vakuumkammer mit einer sublimierenden Substanz behandelt, die sich in einem speziellen, beheizten Behälter unter konstant hohem Unterdruck von über 0,7 bar befindet, wodurch in der Atmosphäre innerhalb der Kammer Dämpfe dieser Substanz mit antimikrobieller Wirkung entstehen,c. Die Beheizung der sublimierenden Mischung wird gestoppt und die Objekte werden bis zur Abkühlung der Behälter mit der sublimierenden Substanz belassen,d. Das Gas wird erneut aus der Kammer bei Umgebungstemperatur abgesaugt und anschließend, sobald ein Unterdruck von 0,6 bis 0,7 bar erreicht ist, wird die Einheit mit einem neutralen Gas befüllt,e. Sobald das neutrale Gas in der Kammer den atmosphärischen Druck erreicht, wird die Kammer mit einem Strom aus diesem Gas durchgeblasen.

Description

Der Antrag beschreibt ein Verfahren zur Entfeuchtung, Trocknung und Desinfizierung sowie zum Schutz vor Mikroorganismen im Falle von Objekten (Materialien und Produkten), die mit Wasser oder Wasserlösungen überschwemmt wurden, darin insbesondere Papier, Pappe und andere saugfähige Materialien wie Leder, Textilien, Holz usw. Die Erfindung umfasst außerdem ein entsprechendes Gerät zur Umsetzung dieses Verfahrens.
Aus dem Dokument US 7007405 ist eine Vorrichtung zum Trocknen von Büchern und anderen Papierprodukten durch die Einwirkung von Mikrowellenstrahlung im Bereich von 500 MHz bis 10 GHz bekannt, zusätzlich wird dieses Verfahren unter vermindertem Druck bis zu 1 kPa oder unter atmosphärischen Druck durchgeführt. Verfahrenstemperatur von 30 bis 70 °C.
Aus der Anmeldung US 4882851 ist eine Vorrichtung bekannt, die Mikrowellen-Trocknung von Schüttgütern verwendet. Diese ist mit einem Rührwerk und eine Vakuumpumpe, mit der die Feuchtigkeit und die Lösungsmittel abgesaugt werden, sowie mit einem Lösungsmittelrecycler ausgestattet.
Die in CA2818377 beschriebene Trocknungseinrichtung besteht aus einer zylindrischen Kammer mit Ein- und Ausgangsöffnung auf jeder Seite. Entlang der Kammer sind gleichmäßig Strahler angeordnet. Das organische Material wird in speziellen zylindrischen Behältern platziert, die in die Kammer gefahren und dort um die eigene Achse auf speziellen Rollen gedreht werden. Die Druckschrift offenbart somit das Trocknen im Vakuum unter Zuhilfenahme von Mikrowellen.
Die DE 696 37 377 T2 offenbart ein Peroxidkomplex, insbesondere ein Glycinanhydrid-Peroxid. Bei dieser Verbindung wird das in einem Glycinanhydrid-Komplex gebundene Wasserstoffperoxid in Form von Dampf freigesetzt. Bei dem beschriebenen Verfahren erfolgt keine Aggregatzustandsänderung.
Aus dem Patent US6092301 ist ein Gerät mit rotierender Vakuumtrommel bekannt, die zur Mikrowellentrocknung von Leder bestimmt ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung, durch folgende Schritte gekennzeichnet:

(a) Die durchtränkten Objekte werden in der Vakuumkammer untergebracht und anschließend unter Unterdruck von 0,3 bis 0,7 bar der Einwirkung von niederenergetischen Mikrowellenstrahlung im Bereich von 1,5 bis 2,5 GHz bei ständigem Abpumpen von entstehendem Dampf bis zu vollständigen Trocknung ausgesetzt,
(b) Die getrockneten Objekte werden in der Vakuumkammer mit einer sublimierenden Substanz behandelt, die sich in einem speziellen, beheizten Behälter unter konstant hohem Unterdruck von über 0,7 bar befindet, wodurch in der Atmosphäre innerhalb der Kammer Dämpfe dieser Substanz mit antimikrobieller Wirkung entstehen,
(c) Die Beheizung der sublimierenden Mischung wird gestoppt und die Objekte werden bis zur Abkühlung der Behälter mit der sublimierenden Substanz belassen,
(d) Das Gas wird erneut aus der Kammer bei Umgebungstemperatur abgesaugt und anschließend, sobald ein Unterdruck von 0,6 bis 0,7 bar erreicht ist, wird die Einheit mit einem neutralen Gas befüllt,
(e) Sobald das neutrale Gas in der Kammer den atmosphärischen Druck erreicht, wird die Kammer mit einem Strom aus diesem Gas durchgeblasen.

Die Beheizung der Objekte muss so lange erfolgen, damit die Gasstoffe in möglichst der gesamten Masse der zu trocknenden und zu desinfizierenden Produkte die vom Wasser befreiten Stellen penetrieren können. Bei feuchten und kontaminierten Objekten (Produkten/Materialien) mit Festkörperstruktur (ohne Poren und Abwicklung) ist deren Trocknung nicht notwendig, da die Dämpfe einiger sublimierenden Substanzen gut in Wasser lösbar sind, wodurch die Wirksamkeit der Desinfizierung der Oberfläche von solchen Objekten und Materialien unterstützt wird. Die Durchspülung der Kammer mit einem neutralen Gasstrom während der letzten Etappe dient zur Entfernung von überschüssigen Mengen von Desinfektionsmitteln aus der Kammer und der sich darin befindlichen Objekten (Gegenstände/Materialien).
Vorteilhaft ist die Verwendung von Stickstoff als Neutralgas.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die flüchtigen antimikrobiellen Substanzen eine oder mehrere Substanzen aus den folgenden Gruppen sind: p-Dichlorbenzol, p-Chlorphenol, Guajacol (2-Methoxyphenol), o-Phenylphenol, o-Benzyl-p-Chlorphenol, Jodoform (Triiodmethan), Paraformaldehyd, Borsäure, Chlorchinaldin (2-Methyl-5,7-dichlor-8-hydroxychinolin), Rivanol (6,9-Diamino-2-ethoxyacridine), Chloramphenicol, Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrofenol), Hexamidin (Hexa methylendioxy-bis-benzamidin) Dequalin (1,1-Decamethylen-bis-4-aminochinaldin), Kresole (o, p, m-Methylphenol), Triclosan (5-Chlor-2-(2,4-dichlorphenoxy) Phenol), Eugenol (1-Hydroxy-2-methoxy-4-allyl Benzol), Thymol (1-Methyl-3-hydroxy-4-isopropylbenzol), Menthol (Monoterpen-Alkohol), 2-Isopropyl-5-methylcyclohexanol), Campher (1,7,7-Trimethylbicyclo-(1,2,2)-heptanon-2), β-Naphthol, Benzoesäure, o-Phthalaldehyd.
Vorteilhaft ist, dass die Oberfläche der Objekte vor dem Einsetzen in die Vakuumkammer mithilfe von mit 5%iger Lösung von Wasserstoffperoxid getränkten Schwämmen von Schimmel manuell befreit wird.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Behandlung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vakuumkammer mit einer Stecktür beinhaltet, in der die zu trocknenden und zu desinfizierenden Objekte auf einem Lochboden untergebracht werden. In der Kammer befindet sich mindestens ein mit einem Magnetron verbundener Mikrowellenstrahler und mindestens ein Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel, wobei die Kammer mit einer Flasche mit neutralem Gas sowie mit einem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe verbunden ist, welcher wiederum mit einem Abfallflüssigkeitsbehälter und einer Vakuumpumpe verbunden ist.
Vorteilhaft ist, wenn der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe mit einem Entlüftungsventil mit Feingewinde ausgestattet ist.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe mit einem Lagerbehälter verbunden ist. Besonders vorteilhaft ist, wenn zusätzlich zwischen dem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe und dem Lagerbehälter eine Flüssigkeitspumpe angeordnet ist, die optional einen flüssigen Wasserabsorber, konzentriertes H₂SO₄, Lösungen von Neutralisierungsmitteln und Wasser zum Waschen des Abscheiders dosieren kann. Vorteilhaft ist auch, wenn zusätzlich zwischen dem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe und dem Abfallflüssigkeitsbehälter eine Pumpe zum Umpumpen von Abfallflüssigkeiten aus dem Waschturm in den Behälter angeordnet ist.
Vorteilhaft ist, wenn der Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel mit einem Temperaturregler verbunden ist.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Vakuumpumpe mit einem Frequenzumrichter ausgestattet ist.
Vorteilhaft ist, wenn zwischen der Vakuumpumpe und dem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe ein zusätzlich reinigender Aktivkohlefilter geschaltet ist.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe mit einem Einlauf mit einem Vakuumdeckel zur Einführung von Feststoffen in den Waschturm ausgestattet ist.
Vorteilhaft ist, wenn der Waschturm (ABS) zu 96 % mit Schwefelsäure(VI) oder Glycerinfraktion gefüllt ist, die als Abfallprodukt bei der Herstellung von Ethyl- und Methylester von langkettigen Fettsäuren aus pflanzlichen oder tierischen Ölen bzw. aus Altölen entstehen.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch mit Ventilen, darunter Flüssigkeitsventilen zur Einführung und Abführung von Flüssigkeiten aus dem Waschturm, einem 3-Wege-Ventil zur Umleitung von Flüssigkeit (Wasser, Waschmittellösung - Absorptionsflüssigkeiten) sowie Gasventilen (Vakuumventilen) ausgestattet sein.
Vorteil der Lösung nach der Erfindung ist die gleichzeitige Trocknung von durchtränkten und kontaminierten Erzeugnisse aus Papier, Textilien oder andere saugfähigen Stoffen und Materialien sowie deren Desinfektion mit einem dauerhaften antiseptischen Schutz. Die verbundene Anwendung von Mikrowellenheizungs- und Unterdruck-Vakuum-Verfahren erlaubt nach präziser Bestimmung der Parameter der zugeführten Mikrowellenleistung und der Unterdruckhöhe sowie der Dampfabführgeschwindigkeit nach außen eine sehr sanfte Trocknung von Erzeugnissen aus saugfähigen Stoffen und Materialien wie Papier, Pappe, Leder, Textilien, Holz usw., wodurch diese den gleichen intakten Zustand erlangen, in dem sie sich vor der Durchtränkung befanden.
Vorteil der Verwendung von Mikrowellen zusammen mit der Nutzung der sublimierenden Eigenschaften von vielen hauptsächlich organischen Substanzen im Vakuum, deren nach der Erwärmung in diesem Vakuum entstehenden Dämpfe in die kapillaren Strukturen des zu trocknenden Produkts eindringen ist die besonders wirksame Trocknung der gesamten Struktur dieses Erzeugnisses. Außerdem erlaubt es einen dauerhaften aseptischen Schutz solcher Gegenstände und Produkte.
Zusätzlicher Vorteil des den Gegenstand der Erfindung darrstellenden Verfahrens besteht darin, dass es auch dann verwendet werden kann, wenn die zu rettenden Erzeugnisse stark kontaminiert sind, insbesondere mit Schimmel und anderen Pilzen. Dabei ist es notwendig, das während der ersten Etappe daraus abgeführte Wasser - bzw. die daraus entstandenen Flüssigkeiten und manchmal auch damit getränkte Feststoffe - zu dekontaminieren, um die Umwelt nach deren Entfernung aus der Vorrichtung nicht mikrobiologisch zu belasten.
Figurenliste
Der Gegenstand der Erfindung ist in Ausführungsbeispielen sowie im beigefügten Bild dargestellt, das jedoch keine Einschränkung des Anmeldungsumfangs darstellt, wobei:

1 Zeigt die Vorrichtung zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung in der Ausführung, bei der die Anwendung von flüssigen Absorbern für Wasserdämpfe und den Überschuss an gasförmigen Desinfektionsmitteln vorgesehen ist,
2 Zeigt die Vorrichtung zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung in der Ausführung, bei der die Anwendung von festen Absorbern für diese Verbindungen, die nach Wasseraufnahme in Flüssigkeit übergehen,
3 Zeigt die Vorrichtung zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung in der Ausführung, bei der die Anwendung von festen Absorbern für diese Verbindungen, die nach Wasseraufnahme in fester Form bleiben,
4 Zeigt die Vorrichtung zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung in der Ausführung, die mit einer Einheit zur Entwässerung und Desinfizierung von saugfähigen Objekten unter Verwendung von konzentrierter Schwefelsäure ausgestattet ist.

Beispiel 1
Verfahren zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung wurde in folgenden Schritten realisiert.
Bei diesem Beispiel der Umsetzung des Verfahrens gemäß der Erfindung wurden die durchtränkten Objekte (Materialien) in die Vakuumkammer KP der Trocknungs- und Desinfektionsvorrichtung gesetzt und von Hand an der Oberfläche mithilfe von mit 5%iger Lösung von Wasserstoffperoxid getränkten Schwämmen von Schimmel gereinigt. Anschließend wurden die mit Wasser getränkten Objekte (Materialien) - zur Ableitung von Wasser - in die Vakuumkammer KP mit einem Unterdruck von 0,3 bis 0,7 bar gesetzt; die Objekte werden dann der Mikrowellenstrahlung mit niedrigem Energiegehalt im Temperaturbereich von 25 bis 45 °C ausgesetzt. Als Wärmequelle wurden elektromagnetische Wellen im Bereich von 1,5 bis 2,5 GHz genutzt, die mithilfe von Mikrowellengeneratoren GM erzeugt wurden, die als in den Mikrowellenherden verwendete Magnetrons ausgeführt sind.
Die Anwendung der Mikrowellenheizung erlaubt eine gleichmäßige Aufheizung des zu trocknenden Produkts in seinem gesamten Volumen, wodurch keine punktuelle Überhitzung entsteht, was gewöhnlich zu einer Schädigung von Zellulose- oder Leder-Produkten führt, und infolgedessen das Entfernen vom Wasser auch aus den für die Trocknung ungünstigsten Bereiche des zu trocknenden Produkts erlaubt. Die Anwendung von Mikrowellen hat tödliche Wirkung auf aktive Formen der Mikroorganismen-Flora auch in versteckten und schwer zugänglichen Stellen der zu trocknenden Objekte.
Die Verwendung der Vakuumtechnik ermöglicht wiederum einerseits das Erreichen des optimalen und effizientes Effekts beim Verdrängen von Wasser in kinetischer Hinsicht in niedrigen Temperaturen von 25 bis 35 °C, was gleichzeitig die Vermeidung von Prozessen der thermischen Zerstörung vom Material ermöglicht, aus dem die Objekte hergestellt sind. Anderseits erlaubt das Entfernen von Wasser aus allen Bereichen des zu trocknenden Objekts, selbst aus den kleinsten kapillaren Strukturen seines Materials ohne mechanische oder thermische Beschädigung, die Wiederherstellung des Zustands, welcher diese Objekte vor der Durchtränkung hatten. Und schließlich die Nutzung von flüchtigen Eigenschaften vieler Feststoffe, vorrangig von organischen Verbindungen, die starke Desinfektionseigenschaften sowohl im Bereich der aktiven Formen von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Viren) wie auch ihrer Sporen besitzen, welche Verbindungen nach deren Erwärmung bei verringertem Druck sublimieren, wodurch sich deren Dämpfe sowohl auf die Oberfläche wie auch in die Kapillarstrukturen einbringen lassen.
Bei der Umsetzung des den Gegenstand der Erfindung darstellenden und im Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahrens wurde als Desinfektionsmittel nach der Trocknung von verschlossenen, stark saugfähigen und leicht mikrobiologisch zerstörbaren Produkte wird p-Dichlorbenzol verwendet.
Nach dem Schließen der Vakuumkammertüren KP und dem Festziehen von Flügelschrauben der Türen werden in den Waschturm ABS mittels Pumpe PD-1 bei geöffnetem Ventil ZWC-1 und Ventil ZGO sowie geschlossenem Ventil ZWC-2 und entsprechend eingestelltem DreiwegeHahn ZTR eine bestimmte Menge der Glycerinfraktion eines Wasserdampfabsorbers und Desinfektionsmitteldämpfe eingeleitet. Anschließend wird nach dem Schließen der Ventile ZWG-3, ZWC-1, ZGO und ZWC-2 sowie dem Öffnen der Ventile ZWG-1, ZWG-2 die Vakuumpumpe PP eingeschaltet. Die Vakuumpumpe PP wurde zuvor (mithilfe des Frequenzumrichters) so eingestellt, dass deren Betrieb in der Anfangsphase einen Unterdruck von maximal 0,5 bar in der Kammer ermöglicht. Sobald der gewünschte Unterdruck erreicht wird, abgelesen mittels Drucksensor P, wird der Magnetron MAG zur Erzeugung von Mikrowellen eingeschaltet. Die Mikrowellen regen die Wasserteilchen am effizientesten bei einer Frequenz von 2,45 GHz, jedoch beträgt die Penetration in den zu erwärmenden Büchern nur etwa 2,5 cm. Daher wurden niedrigere Frequenzen verwendet (1,5 GHz), bei welchen die Penetration von Mikrowellen durch die zu erwärmende Materie wesentlich höher ist. Der Erwärmungsprozess der durchtränkten Büchern wird mit niedrigem Energieeinsatz von wenigen zehn Watt ausgeführt, so dass die mittels eines Sensors gemessene Temperatur anfangs nicht mehr als etwa 25 bis 35 °C beträgt. Die Erwärmung wird bei stetig laufender Vakuumpumpe PP und dem Unterdruck von 0,5 bar so lange fortgesetzt, bis der Feuchtesensor W einen leichten Rückgang der Feuchtigkeit zeigt. Dann wurde die Pumpenleistung erhöht, so dass beim höheren Unterdruck (bis 0,7 bar) die Feuchtigkeit in der Kammer auf den ursprünglichen Wert bei konstanter Temperatur von 25 bis 35 °C zurückkehrt. Sobald wieder eine fallende Tendenz der Feuchtigkeit zu verzeichnen war, wurde die Mikrowellen-Heizleistung erhöht und unter ständiger Kontrolle der Temperatur (darf nicht über 45 °C steigen), des Drucks und der Feuchtigkeit eine Situation angestrebt, bei der der Wert des letztgenannten Parameters auf ein Minimum abgesunken ist. Nach dem Erreichen eines stabilen Zustands der Feuchtigkeit (nahe Null) wird die Bestrahlung des Buchs mit Mikrowellen unterbrochen und der Unterdruck auf einen möglichst hohen Wert gebracht.
Gleichzeitig wird die Heizung der Behälter mit den sublimierenden Desinfektionsmitteln bis zu einem Wert eingeschaltet, der die für das jeweilige Mittel höchste Effizienz der Sublimation gewährleistet. Nach ca. 15 Minuten der Beheizung, sobald die Desinfektionsmittel aus den Behältern verschwanden, wurde das Ventil ZWG-1 geschlossen und die Kammer KP in diesem Zustand für einige Stunden gelassen. Nach Ablauf dieser Zeit wurde die Vorrichtung sanft mit Stickstoff durch das leichte Öffnen des Ventils ZWG-3 mit Feingewinde gefüllt.
Nach Druckausgleich wurden die Ventile ZWG-3, ZWG-1 und das Entlüftungsventil ZGO geöffnet und die Vorrichtung 3 bis 4 Minuten mit einem recht starken Stickstoffstrom gespült. Anschließend wird durch das Öffnen entsprechender Ventile (ZWG-3, ZWG-1 und ZWO) erneut abgepumpt, dieses Mal jedoch der Stickstoff, und die Durchspülung der Vorrichtung mit dem Stickstoff wiederholt. Zwischen dem einen und dem anderen Spülvorgang mit Stickstoff wurden einige zehn Minuten lange Pausen gesetzt, während der eine freie und vollständige Migration der gasförmigen Reste der Desinfektionsmittel aus den tieferen Schichten von Papier in den freien Raum möglich war.
Schließlich, da es um die Trocknung und Desinfektion von Papier ging, wurde durch das Ventil ZWG-3 bei geöffneten Ventilen ZGW-1 und ZGO für einige Stunden desinfizierte Luft durch einen Luftbefeuchter / mit Feuchtigkeitsregelung eingeleitet. Damit konnte der Zustand des Papiers erreicht werden, welcher vor der Durchtränkung vorlag. Im beschriebenen Fall wechselt die anfangs als dickflüssige Flüssigkeit vorliegende Glycerinfraktion, mit der Wasserdampf und Dämpfe der Desinfektionsmitteln absorbiert werden, in einen relativ dünnflüssigen Zustand. Die verbrauchte Flüssigkeit ist nach Abschluss des gesamten Verfahrens mittels der Pumpe PD-2 bei geöffnetem Ventil ZWC-2 in den Behälter für Abfallprodukte ZO abzuführen.
Bei einer Ausführung besteht die den Gegenstand der Erfindung darstellende Vorrichtung - abgebildet in 1 - aus einer Vakuumkammer KP mit einer Stecktür, in der die zu trocknenden und zu desinfizierenden Objekte auf einem Lochboden PA untergebracht werden; in der Kammer befinden sich außerdem mindestens ein mit einem Magnetron MAG verbundener Mikrowellenstrahler EM sowie mindestens ein Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel PS, wobei die Vakuumkammer KP durch ein Rohr mit einem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe ABS und einer Flasche mit neutralem Gas N₂ verbunden ist. Der Waschturm ABS ist wiederum mit dem Abfallflüssigkeitsbehälter ZO und der Vakuumpumpe PP und bei dieser Ausführung mit einem Lagerbehälter ZMA/ZMM verbunden. Der Waschturm ABS ist auch mit einem Entlüftungsventil mit Feingewinde ZGO ausgestattet. In den Verbindungsrohren zwischen dem Waschturm ABS und dem Abfallflüssigkeitsbehälter ZO sowie dem Lagerbehälter ZMA/ZMM befinden sich jeweils eine Pumpe PD-2 zum Umpumpen von Abfallflüssigkeiten aus dem Waschturm ABS in den Behälter ZO sowie eine Flüssigkeitspumpe PD-1 zur optionalen Dosierung des flüssigen Wasserabsorbers in Form vom konzentrierten H₂SO₄ sowie der neutralisierenden Substanzen und des Wassers zum Waschen des Innenraums des Abscheiders.
Bei dieser Ausführung der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist der Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel PS mit einem Temperaturregler RT/PLC verbunden und die Vakuumpumpe PP mit einem Frequenzumrichter ausgestattet FL/PLC. Zusätzlich ist zwischen der Vakuumpumpe PP und dem Waschturm ABS ein zusätzlich reinigender Aktivkohlefilter FK geschaltet.
Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsvariante die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Ventilen, darunter Flüssigkeitsventilen zur Einführung und Abführung von Flüssigkeiten aus dem Waschturm ABS ZWC-1,2, einem 3-Wege-Ventil zur Umleitung von Flüssigkeit (Wasser, Waschmittellösung - Absorptionsflüssigkeiten) ZTR-1 sowie Gasventilen (Vakuumventilen) ZWG-1,2,3 ausgestattet.
Bei der Vakuumpumpe KP handelt es sich um ein walzen- oder quaderförmiges Gerät, welches beim Einsatz von Mikrowellentechnik zur Erwärmung von durchtränkten saugfähigen Objekte in den dieser Strahlung ausgesetzten Bereichen ausschließlich aus nichtmetallischen Werkstoffen ausgeführt ist, die niedrige Energieverluste aufweisen, zum Beispiel Polymer-Kunststoffe (Plexiglas, Melamin usw.) oder Glas. Die Konstruktion und Wanddicke müssen dabei so gewählt sein, dass sie einem Unterdruck von rund 0,1 bar standhalten. Die Vakuumkammer KP ist im vorderen Teil mit einer durch eine Tür oder Klappe zu verschließenden Öffnung ausgestattet, durch diese Öffnung werden in das Innere der Kammer die feuchten und kontaminierten Objekte eingeführt. Die Tür oder Klappe sind mit Vakuumdichtungen ausgestattet, die mit Flügelschrauben angepresst werden; darin befindet sich auch der Einlass für das neutrale Gas - Stickstoff N₂ - mit einem Ventil ZGW-3. Das Ventil in dem Ausführungsbeispiel ist wegen der Notwendigkeit der präzisen Dosierung von Stickstoff bei Dehermetisierung der Druckkammer als ein Feingewinde-Ventil ausgeführt. Der Gaseinlass muss sich nicht in dieser Tür oder Klappe befinden, sondern kann auch im Körper der Vakuumkammer angebracht sein. Durch das obengenannte Ventil wird in das Innere der Vorrichtung Stickstoff zur endgültigen Beseitigung von Desinfektions- und Konservierungsmittel-Dämpfen eingeleitet. In der Klappe oder Tür kann ein Sichtfenster zur Beobachtung der durch Trocknung und Desinfizierung zu rettenden Objekte vorhanden sein. In diesem Fall sollte in der Kammer eine Lichtquelle eingebaut sein. Die Tür oder Klappe müssen dem Nenn-Unterdruck von rund 0,1 bar standhalten.
Während des Prozesses müssen sowohl das Ventil ZGW-3 wie auch das Ventil ZGO zur Entlüftung des Waschturms ABS und das Gasventil ZGW-2 geöffnet werden. Durch das Ventil ZGW-3 kann bei Bedarf mikrobiologisch gereinigte Luft mit einer definierten Feuchtigkeit nach Beendigung aller Trocknungs- und Desinfektionsprozesse von Objekten eingeleitet werden. Dies ist besonders bei der Rettung von Zelluloseprodukten wichtig, darunter aus Holz oder pflanzlichen bzw. tierischen Fasern, zum Beispiel Leinen, Hanf, Wolle, Seide, Leder. Eine lang anhaltende zu hohe Entfeuchtung dieser Produkte kann deren Verwindung, Brüchigkeit oder unumkehrbaren strukturellen Änderungen führen. Daher wird dringend empfohlen, dass bei der Verwendung der hier besprochenen Vorrichtung die geretteten Objekte wieder in den Zustand der ursprünglichen Feuchte zu bringen, die sie vor der Durchtränkung hatten.
Im Inneren der Vakuumkammer KP sin je nach Volumen ein oder mehrere Gitterböden eingebaut, die ebenfalls aus nichtmetallischen Materialien (Holz, Kunststoff, Glas usw.), die niedrige Energieverluste verursachen, ausgeführt sind, auf denen die zu trocknenden und desinfizierenden Teile aufgelegt werden. Bei einem Boden kann dieser auf Säulen gestützt sein (1), wogegen bei einer höheren Anzahl der Böden müssen z. B. Wandführungen eingesetzt werden. Die Vakuumkammer KP bei der Ausführung der Vorrichtung aus dem Ausführungsbeispiel ist auch mit drei elektronischen Sensoren für Temperatur T, Druck P und Feuchtigkeit W ausgestattet, die als Kontrollelemente der Betriebssteuerung der Kammer dienen.
In dem obersten Teil der Vakuumkammer KP sind gleichmäßig nach unten gerichtete Mikrowellenstrahler EM angeordnet, deren Konstruktion ähnlich derer ist, die in Mikrowellenherden Verwendung finden. Die Generierung von Mikrowellen im Magnetron erfolgt mit deren Leistungsregelung. Wird die Vorrichtung nicht automatisch gesteuert, muss die Leistung des Magnetrons manuell unter Beobachtung der durch den entsprechenden Sensor gemessenen Temperatur im Inneren der Vakuumkammer KP geregelt werden. Der Temperatursensor T kann mit einer programmierbaren Steuerung PLC gekoppelt werden, oder - falls die Vorrichtung vollautomatisch überwacht und gesteuert wird - im Netz integriert sein, das von einer Bedienereinheit in Form eines Computers gesteuert wird. Aus Sicherheitsgründen muss sich die Kammer wegen der Mikrowellenstrahlung innerhalb eines Faraday'sehen Käfigs befinden, wobei es vorteilhaft ist, wenn dieser Käfig insbesondere im unteren Bereich über eine Vorrichtung zum Schlucken der Energie der EM-Wellen in dem vom Magnetron generierten Bereich verfügt. Dadurch kann die Abstrahlung der Mikrowellen zu den Seiten, deren Reflexion vom Boden sowie deren Streuung im Aufstellungsraum der Kammer vermieden werden.
Am Boden der Kammer, wie in 1 gezeigt, oder an einer beliebigen, anderen Stelle, die sich jedoch außerhalb der Wirkung von Mikrowellen befindet, sind Behälter mit sublimierenden Substanzen PS angeordnet, die zur Desinfektion und Konservierung der angefeuchteten und kontaminierten saugfähigen Gegenstände oder Materialien verwendet werden. Dabei handelt es sich um elektrische Erhitzer unten und seitlich, Behälter mit einzelnen Substanzen, die als Desinfektions- und Konservierungsmittel dienen. Beim Anwendungsbeispiel wurden einige Behälter für die einzelnen Chemikalien verwendet, weil die unterschiedlichen Desinfektionsmittel in sehr unterschiedlichen Temperaturbereichen in den gasförmigen Zustand wechseln. Somit würde das Erhitzen der Mischung von sublimierenden Substanzen in einem Behälter auf eine bestimmte Temperatur den Übergang in den gasförmigen Zustand nur ausgewählten Substanzen ermöglichen. Daher muss für jeden Behälter mit einer bestimmten Substanz eine entsprechende Erwärmungstemperatur abhängig vom Druck in der Kammer gewählt werden. Das kann mithilfe von Temperaturreglern RT erfolgen, die jeden Behälter steuern; falls die Vorrichtung automatisch gesteuert wird, sind die Heizstäbe der Behälter in das PLC-Steuerungssystem einzubinden, welches wiederum mit einer Steuerstation in Form eines Computers verbunden ist.
Da einerseits das durch die Vakuumverdampfung aus den angefeuchteten Objekten abgeführte Wasser unterschiedliche biologische Verunreinigungen, darunter pathogene Verunreinigungen enthalten kann und andererseits die zur Desinfektion verwendeten Chemikalien für Menschen und Umwelt nicht unbedenklich sind, ist eine vollständige Absaugung von Dämpfen sowohl vom verdampften Wasser wie auch von Dämpfen dieser Chemikalien notwendig, deswegen wird das aus den angefeuchteten und kontaminierten Gegenständen, Produkten und Materialien freigesetzte Wasser zusammen mit der abgepumpten Luft mit den Resten von Desinfektions- und Konservierungsmitteln abgeführt, die in einem speziell zur Abscheidung von Wasserdämpfen und Dämpfen der sublimierenden Substanzen entwickelten System aufgefangen werden. Der dazu genutzte Teil der Vorrichtung aus dem Ausführungsbeispiel besteht aus: Abscheider für Wasserdampf und Dämpfe von Desinfektionsmitteln ABS, Vakuumpumpe PP, Abfallflüssigkeitsbehälter ZO, Dosierpumpen PD-1, PD-2, Aktivkohlefilter (Endfilter) FK und Quelle für Neutralgas N₂.
Beim Waschturm ABS handelt es sich um einem aus einem so gewählten Material ausgeführte Waschturm, dass es gegen die verwendeten Substanzen beständig ist, die als Füllung in den Prozessen der Abscheidung von Wasserdämpfen und Dämpfen der sublimierenden Desinfektions- und Konservierungsmittel genutzt werden. Gegen diese Dämpfe und selbstverständlich Wasser sind die meisten Metalle und deren Legierungen, Glas und die meisten polymeren Kunststoffe beständig. Im Ausführungsbeispiel wurde wegen der guten Druckparameter ein zylindrischer Waschturm verwendet, wobei es sich um eine Trommel mit abgerundeten Ecken handelte. Von oben ist in den Waschturm ABS nahezu bis zu seinem Boden ein Rohr eingeführt, durch das in die Vakuumkammer KP über das Ventil ZWG-1 Dämpfe von Wasser und Desinfektions- sowie Konservierungsmitteln eingeleitet werden. Das Rohr ist nach unten hin leicht erweitert und mit einem Siebboden ausgestattet, welcher bei Befüllung des Waschturms ABS mit Feststoffen zur Adsorption von Dämpfen das Verstopfen des Rohrs durch Brocken dieser Substanzen verhindert. Wird der Waschturm ABS mit Flüssigkeit befüllt, hat der Siebboden die Funktion des Gasperlators in der Flüssigkeit. Im oberen Teil des Waschturms befindet sich das Einlaufrohr für die Flüssigkeiten, ausgestattet mit einem Flüssigkeitsventil ZWC-1.
In den Ausführungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die neben der Verwendung vom Wasser zum Waschen des Waschturms auch die Einleitung von anderen Flüssigkeiten in den Waschturm erfordern (Aktivflüssigkeiten, die während des Absorptionsprozesses vom Wasserdampf und/oder Desinfektions- und Konservierungsmittel-Dämpfen bzw. Waschflüssigkeiten), ist die Verwendung der mit dem Waschturm über das Drei-Wege-Ventil ZTR-1 verbundenen Pumpe PD-1 notwendig. Diese Pumpe saugt eine bestimmte Menge der benötigten Flüssigkeit aus dem Lagertank ZMA oder bei Bedarf aus dem Behälter ZMM ab. Im oberen Teil des Waschturms ABS befindet sich auch ein Entlüftungsventil ZGO für den Waschturm sowie eine Öffnung mit einem Vakuumdeckel zur Eingabe von Feststoffen OWS. Dieser Deckel ist mit einer Vakuumdichtung ausgestattet und wird wie die Tür der Vakuumkammer mittels Flügelschrauben verschlossen.
Hat das Ventil ZWC-1 die Aufgabe, lediglich Wasser in den Waschturm ABS einzuleiten, ist die Pumpe PD-1 überflüssig und kann vom Leitungswasser ersetzt werden. Das Ventil ZWC-1 ist in diesem Fall als gewöhnlicher Wasserleitungs-Kugelhahn ausgeführt. Unten im Waschturm befinden sich auch die Ausläufe für verbrauchte Füllmittel des Waschturms. Wird als Dampfabsorptionsmittel Flüssigkeit oder Feststoff verwendet, der durch das Auflösen im Wasser während der Aufnahme von Wasserdämpfen in den flüssigen Zustand einer Wasserlösung übergeht, befindet sich im Boden des Waschturms nur eine Öffnung mit dem Flüssigkeitsventil ZWC-2, über die mittels einer Flüssigkeits-Dosierpumpe PD-2 die verbrauchte Flüssigkeit in den Abfallflüssigkeitslagertank ZO abgeführt wird.
Wird als Absorptionsmittel für Wasserdampf und Dämpfe aus sublimierenden Desinfektions- und Konservierungsmitteln ein Feststoff verwendet, der bei der Aufnahme dieser Dämpfe keine Veränderungen erfährt, so befindet sich im Boden des Waschturms neben der oben beschriebenen Austrittsöffnung für Flüssigkeiten mit dem Flüssigkeitsventil ZWC-2 eine weitere Öffnung mit einem wesentlich größeren Querschnitt, die mit einem speziellen, abgedichteten und durch Flügelschrauben angepressten Deckel verschlossen wird.
Ist nach der Beendigung der Entwässerung und Desinfektion das Entfernen des verbrauchten Füllstoffs des Waschturms notwendig, so werden nach dem Abschrauben der genannten Schrauben und dem Abnehmen des Deckels diese Füllstoffe in einen untergestellten Behälter herausfallen.
In diesem Fall wird die Verwendung vom Gesichtsschutz sowie Schutzhandschuhen und einer Schürze durch den Mitarbeiter empfehlen, der diese Tätigkeit auszuführen hat, weil sich in den abgelassenen Stoffen eingelagert folgende Substanzen befinden können: (a) unterschiedliche Desinfektions- und Konservierungsmittel sowie (b) potenziell pathogene Formen von Mikroflora / Schimmelpilzen, Pilzsporen, Bakterien, Viren und deren Dauersporen.
Der Waschturm ABS ist auch mit dem Auslauf für Gas versehen, das von der Vakuumpumpe PP abgesaugt wird. Dieser Auslauf ist mit dem Gasventil ZWG-2 ausgestattet, der wiederum durch den Aktivkohlefilter FW mit der genannten Pumpe PP verbunden ist.
Die Aufgabe des Waschturms ABS besteht in der ersten Phase in der Abscheidung von Wasserdämpfen in einer möglichst unumkehrbaren Weise, weil diese Dämpfe - wie bereits ausgeführt - mit teilweise lebenden Vertretern von mikrobiologischer Flora wie unterschiedlicher Art Sporen usw. beladen sein können; in der zweiten Phase besteht seine Aufgabe darin, als Dampfabscheider den Überschuss an gasförmigen Verbindungen abzutrennen, die als Desinfektions- und Konservierungsmittel verwendet werden.
Aufgrund der während der ersten Phase ausgeführten Aufgabe des Dampfabscheiders muss der ABS mit stark hygroskopisch wirkenden Substanzen gefüllt sein, die das Wasser möglichst dauerhaft binden, wobei es keine chemische Beschränkungen an den Charakter dieser Substanzen - diese können sowohl neutral, sauer wie auf alkalisch sein - sowie an den Aggregatzustand gibt.
Am günstigsten ist es, wenn solche Substanz(en) nicht nur das Wasser binden, sondern auch gleichzeitig - nach Aufnahme vom Wassere und Übergang in wässrige Lösung - während der zweiten Phase - das heißt während der Desinfektion und Konservierung - in der Lage ist, die überschüssigen Mengen der Dämpfe von organischen Substanzen aufzunehmen und diese durch chemische Zersetzung oder Deaktivierung deren Funktionsgruppen, die für die für Menschen und Umwelt schädigende Eigenschaften verantwortlich sind, zu neutralisieren.
Andernfalls muss nach der ersten Phase, das heißt nach der Aufnahme des aus den angefeuchteten Objekten entwichenen Dampfes, aus dem Waschturm ABS die darin entstandene Lösung entfernt und dieser mit neuen festen oder flüssigen Substanzen zur Aufnahme und Neutralisation der Dämpfe von Desinfektions- und Konservierungsmitteln für die zu rettenden Objekte während der zweiten Phase befüllt werden.
Werden für die Aufnahme von Wasserdampf und der Dämpfe von Desinfektionsmitteln Flüssigkeiten eingesetzt werden, so ist die Konstruktion in 1 dargestellt. Sie unterscheidet sich von einer mit Feststoffen gefüllten Anlage (beschrieben im Beispiel 2) dadurch, dass als Füllung des Waschturms ABS spezielle Gitter verwendet werden, die in seinem Inneren auf verschiedenen Ebenen angebracht sind und als Perlator für das durch den Gasabscheider durchströmende Gas dienen. Durch diese Gitter wird eine enorme Steigerung der Kontaktfläche zwischen Gas und Flüssigkeit erreicht.
Unter vielen Flüssigkeiten oder Lösungen, die den Anforderung an die Aufnahme von Wasserdämpfen erfüllen und die Dämpfe von Desinfektions- und Konservierungsmitteln teilweise beseitigen können, wurden die besten Ergebnisse mit96%iger Schwefelsäure(VI) oder mit der sogenannten Glycerinfraktion erzielt, die als Abfallprodukt bei der Herstellung von Ethyl- und Methylester von langkettigen Fettsäuren aus pflanzlichen oder tierischen Ölen bzw. aus Altölen entsteht (Herstellung von sogenanntem Methyl- und Äthylen-Biodiesel sowie Nutrazeutika). 96%ige Schwefelsäure(VI) ist ein sehr guter Wirkstoff sowohl während der ersten Phase der Aufnahme vom Wasserdampf wie auch bei der Abscheidung von Dämpfen von Substanzen, die während der zweiten Phase eingesetzt werden. In beiden Phasen ist diese neu zu verwenden, das heißt nach der ersten Phase muss die verdünnte Lösung aus dem Waschturm ABS entfernt und dieses Gerät vor Beginn der zweiten Phase neu zu befüllen.
Während der ersten Phase wurde die 96%ige Schwefelsäure(VI) beim Abbinden von Dämpfen immer weiter verdünnt, wogegen sich in der zweiten Phase die Konzentration der Schwefelsäure wegen der geringen Menge eingeleiteter Substanzen nur geringfügig ändert. Unabhängig von deren Typ (sauer/alkalisch) werden diese Substanzen in konzentrierter Schwefelsäure(VI) sofort zersetzt. Während der ersten Phase wird die Verdünnung der Säure jedoch von der Entstehung von großen Energiemengen in Form von Wärme begleitet, was das Haupthindernis und die Gegenanzeige gegen die Verwendung dieser Säure bei der hier beschriebenen Einheit zur Rettung von durchtränkten und kontaminierten Objekten darstellt. Wird diese Wärme nicht abgeführt, kocht die Säurelösung auf, was ein unerwünschter Nebeneffekt ist.
Bei dieser Ausführung der den Gegenstand dieser Erfindung darstellenden Vorrichtung wurde ein Plattenwärmetauscher WC im Inneren des Waschturms ABS wie in 4 abgebildet verwendet. Als Kühlmittel kann in diesem Fall Eiswasser oder Glykol usw. verwendet werden, das im Rückkühler CH (Kühlaggregat) gekühlt wird. Neben des Problems der außerordentlich starken Aufwärmung der Flüssigkeit bei Aufnahme vom Wasserdampf besteht bei der Verwendung von 96%iger Schwefelsäure(VI) auch das Problem, dass Säuredämpfe den Motor der PP-Pumpe bei entsprechend niedrigen Druck erreichen können. Da der Aktivkohlefilter FK gegebenenfalls nicht leistungsfähig genug sein kann, um die Dämpfe dieser Säure aufzunehmen, daher wurde in dem Kreislauf zwischen der Vakuumpumpe PP und dem Ventil ZWG-2 ein zusätzlicher Filter FZ, gefüllt mit beispielsweise granuliertem Kaliumhydroxid Calciumdihydroxid - wobei Calciumdihydroxid den günstigsten Fall darstellt - oder Calciumoxid, eingebaut. Der Aktivkohlefilter FK schützt die Vakuumpumpe PP ausschließlich gegen hauptsächlich nicht saure Desinfektionsmittel. 4 zeigt eine entsprechend den obigen Erfordernissen modifizierte Vorrichtung zur Entfeuchtung und Desinfektion von saugfähigen Objekten unter Verwendung von konzentrierter Schwefelsäure.
Die Aufgabe der Vakuumpumpe PP besteht darin, den Unterdruck mit einer bestimmten, von dem Drucksensor gemessenen Höhe zu erzeugen. Wird die Vorrichtung nicht automatisch gesteuert, muss der Druck manuell durch die Änderung der Leistung der mit einem Frequenzumrichter FAL gesteuerten Pumpe unter Beobachtung des durch den Sensor P gemessenen Druckes im Inneren der Vakuumkammer KP geregelt werden. Bei einer günstigen Ausführung der Vorrichtung werden der Sensor P und die Pumpe PP mit einer programmierbaren Steuerung PLC gekoppelt, oder - falls die Vorrichtung vollautomatisch überwacht und gesteuert wird - im Automatiknetz integriert sein, das von einer Bedienereinheit in Form eines Computers mit entsprechender Software gesteuert wird.
Die Aufgabe des Abfallflüssigkeitsbehälters ZO besteht darin, die verbrauchten, während der Trocknung, Desinfektion und Waschung des Waschturms entstandenen Flüssigkeiten zu sammeln. Bei Bedarf können größere Mengen der gesammelten Flüssigkeiten später direkt in die Kläranlage geleitet werden.
Die Dosierpumpen PD-1, PD-2 dienen zum Transport von flüssigen Stoffen innerhalb der besprochenen Vorrichtung. Die Pumpe PD-1 dient zur Einspeisung bestimmter Mengen der aktiven Flüssigkeiten, die an der Aufnahme vom Wasserdampf und Dämpfen von Desinfektions- und Konservierungsmitteln beteiligt sind, in den Waschturm - z. B. der obengenannten 96%iger Schwefelsäure oder Glycerinfraktion. Diese Flüssigkeiten werden von der Pumpe PD-1 aus dem Lagerbehälter ZMA angesaugt und in den Waschturm ABS durch das entsprechend umgestellte Drei-Wege-Ventil ZTR und das geöffnete Ventil ZWC-1 umgeleitet. Diese Pumpe kann auch zur Einspeisung von Flüssigkeiten aus den Lagerbehältern ZMM in den Waschturm ABS, die als Waschflüssigkeiten für den Waschturm verwendet werden, wie zum Beispiel Waschmittellösungen oder Lösungen spezieller Desinfektionsmitteln zur Desinfizierung der Flüssigkeiten oder Feststoffen, die sich im Waschturm nach der Trocknung angefeuchteter Objekte befinden. Als Desinfektionsmittel kann zum Beispiel 5%ige Lösung von H₂O₂, Natriumhypochlorit-Lösung, Chloramin usw. Aufgabe der Pumpe PD-2 ist wiederum das Abführen von allen im Waschturm ABS befindlichen, verbrauchten Flüssigkeiten, die sowohl während der Trocknung und Desinfektion von angefeuchteten Objekte wie auch bei optionaler Desinfektion dieser Flüssigkeiten im Waschturm entstanden sind bzw. aus dem Waschen des Waschturms stammen, in den Behälter ZO über das geöffnete Ventil ZWC-2. Da Vorrichtungen von diesem Typ nicht in mobilen Einrichtungen verwendet werden sollten, wird davon ausgegangen, dass Leitungswasser zur Verfügung steht. Daher ist die Verwendung von speziellen Wasserbehältern nicht vorgesehen. Beide Pumpen können laufend manuell gesteuert, mit einer programmierbaren Steuerung PLC gekoppelt, oder - falls die Vorrichtung vollautomatisch überwacht und gesteuert wird - im Automatiksystem integriert werden, das von einer Bedienereinheit in Form eines Computers mit entsprechender Software gesteuert wird.
Der Endfilter FK befindet sich zwischen der Vakuumpumpe und dem Waschturm ABS. Dessen Aufgabe besteht darin, die Reste sowohl vom Wasserdampf wie auch der Dämpfe der Desinfektions- und Konservierungsmittel aufzufangen. Dies ist zum Korrosionsschutz der Vakuumpumpe PP notwendig, da sowohl Wasser wie auch saure Verbindungen, die zur Desinfektion der zu rettenden Objekte verwendet werden, einen sehr ungünstigen Einfluss auf die mit ihnen in Berührung kommenden Teile dieser Pumpe haben können. Als bester Absorber der von der Pumpe PP eingesaugten Gasverunreinigungen hat sich Aktivkohle bewährt.
Als Quelle des neutralen Gases N₂ wird - in dieser Ausführung - eine Flasche mit gasförmigem Stickstoff verwendet. Dieses Gas wird gemäß der beschrieben Technologie erst am Schluss des Verfahrens eingesetzt. Das Gas wird durch die gesamte Vorrichtung von der Vakuumkammer bis zum Auslauf aus dem Waschturm ABS geleitet, und zwar von der Gasflasche über das geöffnete Ventil ZWG-3, das Innere des Waschturms bis zum Auslauf des Ventils ZGO. Der Stickstoff nimmt die nicht mit der Materie der zu rettenden Objekte verbundenen Reste von Desinfektions- und Konservierungsmitteln mit, leitet diese in den immer noch mit festen oder flüssigen Aufnahme- und Entsorgungsmitteln für diese Substanzen gefüllten Waschturm ein und entweicht über das bereits oben erwähnte Ventil ZGO.
Beispiel 2
Bei einer anderen Ausführung der den Gegenstand dieser Erfindung darstellenden Vorrichtung nach 2 ist diese wie im Beispiel 1 aufgebaut, wobei der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe ABS mit einem Einlauf mit einem Vakuumdeckel OWC zur Einführung von Feststoffen in den Waschturm ABS ausgestattet ist. In dieser Version der Vorrichtung wird die Entwässerung und Desinfektion mit Beteiligung der festen Mischung von wasserfreiem Magnesiumchlorid oder -sulfat mit festem Natrium- oder Calciumhydroxid oder Calciumoxid - vorteilhaft deren Mischung - durchgeführt. In diesem Falle würden die genannten Substanzen das Wasser unumkehrbar binden, wobei Calciumhydroxid und Calciumoxid zusätzlich in der zweiten Phase die flüchtigen, sauren Desinfektionsmitteln - sauer sind dabei die meisten der obengenannten Präparate (Säuren, Phenole) - zu nichtflüchtigen Salzen oder häufig zu schwach wasserlöslichen Salzen (z. B. Calciumsalzen) binden würden. Vielmehr führt die Anwesenheit von starken Alkalien zur vollständigen Desinfektion vom in den Waschturm ABS eingeleiteten Gas. Von physikalisch-chemischen sowie wirtschaftlichen Gesichtspunkten wäre die Verwendung vom wasserfreien Calciumchlorid am günstigsten, jedoch wie beispielsweise beim Phosphorpentoxid erfolgt die Wasserbindung mit einer extrem hohen Wärmeausschüttung, was sogar zum Sieden des Absorbers nach Übergang in die Flüssigphase führen könnte.
In diesem Falle würden die meisten Typen von Molekularsieben in der ersten Phase Wasser binden, dennoch kann deren Wirksamkeit etwas geringer als die Bindung vom Wasser durch hygroskopische Mittel angesichts des sehr niedrigen Druckes innerhalb des gesamten Entwässerungssystem sein, was zu dessen teilweiser Desorption führen kann. Im Falle von Molekularsieben können diese auch in der zweiten Phase zur Adsorption von Dämpfen von Desinfektionsmitteln verwendet werden, jedoch kann hier - ähnlich wie bei Aktivkohle - erwartet werden, dass wegen der genannten Niederdruckbedingungen und des relativ geringen Temperaturunterschiedes zwischen der Kammer und dem Waschturm ABS eine verhältnismäßig niedrige Wirksamkeit der Abscheidung erricht wird.
Beispiel 3
Bei einer anderen Ausführung der den Gegenstand dieser Erfindung darstellenden Vorrichtung nach 3 ist diese wie im Beispiel 1 aufgebaut, wobei die Vorrichtung nicht mit dem Lagerbehälter ZMA/ZMM ausgestattet ist, der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe ABS hingegen mit einer zusätzlichen Öffnung OCS mit einem wesentlich größeren Querschnitt mit einem speziellen, abgedichteten Deckel, der durch Flügelschrauben angepresst wird, ausgestattet ist.
Bezugszeichenliste

EM: Mikrowellenstrahler
PS: Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel
PP: Vakuumpumpe
PA: Lochboden für die zu trocknenden und desinfizierenden Gegenstände und Produkte
KP: Vakuumkammer mit Stecktür
ABS: Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldampf
PD-1: Flüssigkeitspumpe, die optional einen flüssigen Wasserabsorber (z. B. konzentriertes H₂SO₄), Lösungen von Neutralisierungsmitteln und Wasser zum Waschen des Abscheiders dosiert
MAG: Magnetron
RT/PLC: Temperaturregler
FL/PLC: Frequenzumrichter
PD-1: Pumpe zur Einleitung von Flüssigkeit in den Waschturm ABS (Wasser, Absorptionsflüssigkeiten)
PD-2: Pumpe zur Förderung der Abfallflüssigkeiten aus dem Waschturm ABS in den Behälter ZO
ZO: Abfallflüssigkeitsbehälter
OWC: Einlauf mit einem Vakuumdeckel zur Einführung von Feststoffen in den Waschturm ABS
FK: Aktivkohlefilter zur Nachreinigung
WC: Wärmetauscher
ZWC-1,2: Flüssigkeitsventile zur Einführung und Abführung von Flüssigkeiten aus dem Waschturm ABS
ZWG-1,2,3: Gasventile (Vakuumventile)
ZTR-1: Drei-Wege-Ventil zur Umleitung von Flüssigkeiten; Wasser / Waschmittellösungen für Absorptionsflüssigkeiten
ZGO: Entlüftungsventil mit Feingewinde für Waschturm
ZMA/ZMM: Lagerbehälter
OCS: Zweite Öffnung mit wesentlich größerem Querschnitt, ausgestattet mit einem speziellen, abgedichteten Deckel, der durch Flügelschrauben angepresst wird
WC: Plattenwärmetauscher
CH: Rückkühler (Glykol, Eiswasser)
FZ: Filter mit Alkalien

Claims

Verfahren zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Wirkung, durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a. Die durchtränkten Objekte werden in der Vakuumkammer untergebracht und anschließend unter Unterdruck von 0,3 bis 0,7 bar der Einwirkung von niederenergetischen Mikrowellenstrahlung im Bereich von 1,5 bis 2,5 GHz bei ständigem Abpumpen vom entstehenden Dampf bis zur vollständigen Trocknung ausgesetzt, b. Die getrockneten Objekte werden in der Vakuumkammer mit einer sublimierenden Substanz behandelt, die sich in einem speziellen, beheizten Behälter unter konstant hohem Unterdruck von über 0,7 bar befindet, wodurch in der Atmosphäre innerhalb der Kammer Dämpfe dieser Substanz mit antimikrobieller Wirkung entstehen, c. Die Beheizung der sublimierenden Mischung wird gestoppt und die Objekte werden bis zur Abkühlung der Behälter mit der sublimierenden Substanz belassen, d. Das Gas wird erneut aus der Kammer bei Umgebungstemperatur abgesaugt und anschließend, sobald ein Unterdruck von 0,6 bis 0,7 bar erreicht ist, wird die Einheit mit einem neutralen Gas befüllt, e. Sobald das neutrale Gas in der Kammer den atmosphärischen Druck erreicht, wird die Kammer mit einem Strom aus diesem Gas durchgeblasen.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als neutrales Gas Stickstoff verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die flüchtigen antimikrobiellen Substanzen eine oder mehrere Substanzen aus den folgenden Gruppen sind: p-Dichlorbenzol, p-Chlorphenol, Guajacol (2-Methoxyphenol), o-Phenylphenol, o-Benzyl-p-Chlorphenol, Jodoform (Triiodmethan), Paraformaldehyd, Borsäure, Chlorchinaldin (2-Methyl-5,7-dichlor-8-hydroxychinolin), Rivanol (6,9-Diamino-2-ethoxyacridine), Chloramphenicol, Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrofenol), Hexamidin (Hexa methylendioxy-bis-benzamidin) Dequalin (1,1-Decamethylen-bis-4-aminochinaldin), Kresole (o, p, m-Methylphenol), Triclosan (5-Chlor-2-(2,4-dichlorphenoxy) Phenol), Eugenol (1-Hydroxy-2-methoxy-4-allyl Benzol), Thymol (1-Methyl-3-hydroxy-4-isopropylbenzol), Menthol (Monoterpen-Alkohol), 2-Isopropyl-5-methylcyclohexanol), Campher (1,7,7-Trimethylbicyclo-(1,2,2)-heptanon-2), β-Naphthol, Benzoesäure, o-Phthalaldehyd.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Objekte vor dem Einsetzen in die Vakuumkammer (KP) mithilfe von mit 5%iger Lösung von Wasserstoffperoxid getränkten Schwämmen von manuell Schimmel befreit wird.
Vorrichtung zur Entfeuchtung von saugfähigen Objekten mit gleichzeitiger antimikrobiellen Behandlung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vakuumkammer mit einer Stecktür beinhaltet, in der die zu trocknenden und zu desinfizierenden Objekte auf einem Lochboden (PA) untergebracht werden; in der Kammer befindet sich mindestens ein mit einem Magnetron (MAG) verbundener Mikrowellenstrahler (EM) und mindestens ein Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel (PS), wobei die Kammer mit einer Flasche mit neutralem Gas (N₂) sowie mit einem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) verbunden ist, welcher wiederum mit einem Abfallflüssigkeitsbehälter (ZO) und einer Vakuumpumpe verbunden ist (PP).
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) mit einem Entlüftungsventil mit Feingewinde (ZGO) ausgestattet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) mit einem Lagerbehälter (ZMA/ZMM) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) und dem Lagerbehälter (ZMA/ZMM) eine Flüssigkeitspumpe angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Flüssigkeitspumpe einen flüssigen Wasserabsorber, konzentriertes H₂SO₄, Lösungen von Neutralisierungsmitteln und Wasser zum Waschen des Abscheiders (PD-1) dosiert.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zwischen dem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) und dem Abfallflüssigkeitsbehälter (ZO) eine Pumpe (PD-2) zum Umpumpen von Abfallflüssigkeiten aus dem Waschturm (ABS) in den Behälter (ZO) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Erhitzer für sublimierende Desinfektionsmittel (PS) mit einem Temperaturregler (RT/PLC) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (PP) mit einem Frequenzumrichter (FL/PLC) ausgestattet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vakuumpumpe (PP) und dem Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) ein zusätzlich reinigender Aktivkohlefilter (FK) geschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Waschturm für Wasser- und Desinfektionsmitteldämpfe (ABS) mit einem Einlauf mit einem Vakuumdeckel (OWC) zur Einführung von Feststoffen ausgestattet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Waschturm (ABS) zu 96 % mit Schwefelsäure(VI) oder Glycerinfraktion gefüllt ist, die als Abfallprodukt bei der Herstellung von Ethyl- und Methylester von langkettigen Fettsäuren aus pflanzlichen oder tierischen Ölen bzw. aus Altölen entstehen.