DE1811111A1

DE1811111A1 - Disinfecting sewage

Info

Publication number: DE1811111A1
Application number: DE19681811111
Authority: DE
Inventors: Kurt Broege
Original assignee: E F G KUESTER RUED A HARTMANN
Current assignee: E F G KUESTER RUED A HARTMANN
Priority date: 1968-07-29
Filing date: 1968-11-22
Publication date: 1970-09-17
Also published as: DE1792172A1

Abstract

Disinfection process is particularly suited to sewage containing solid matter and provides for the homogenized dispersion of sewage to be preheated in a countercurrent-type heat exchanger. Steam is subsequently fed in and the temp. is raised to disinfection level, the hot steam being produced by single- or multi-stage, combined adiabatic and polytropic changes of state in the syphoned-off steam.

Description

"VERFAHREN ZUR DESINFEKTION VON ABWASSERN" Das Verfahren zur Desinfektion von vorzugsweise Feststoffe führenden Abwässern nach uem Hauptpatent, Aktenzeichen P 17 92 172.1 vom 29.7.1968, bei dem nach Herstellung eines dispersionsartig homogenisierten Abwassergemisches dieses zunächst in einem nach dem aegenstromprinzip arbeitenden Wärmeaustauscher vorgewärmte und anschließend durch Einbringung von Heizdampf auf Desinfektionstemperatur gebracht wird, kennzeichnet sich dadurch, daß der Heizdampf aus dem durch den Wärmeinhalt des Abwassers entstehenden absaugbaren Siasserdampf mittels adiabatischer Zustandsänderung hergestellt wird."METHOD OF DISINFECTING WASTE WATER" The method of disinfection of wastewater, preferably containing solids, according to our main patent, file number P 17 92 172.1 of July 29, 1968, in which, after production of a dispersion-like homogenized Wastewater mixture this initially in a working according to the counter current principle Heat exchanger preheated and then heated by the introduction of heating steam Disinfection temperature is brought, characterized in that the heating steam from the extractable Si-water vapor produced by the heat content of the wastewater is produced by means of an adiabatic change of state.

Die adiabatische Zustandsänderung erfolgt hierbei durch einen zweistufigen Drehkolbenkompressor, wobei diesem Wasserdampf zugeführt wird, bwz. derselbe kasserdampf aus einem Behälter absaugt, welcher vom Abwasser herrührt, das zuvor bereits em Desinfektionsvorgang unterworfen wurde.The adiabatic change of state takes place in a two-stage process Rotary piston compressor, this being supplied with steam, bwz. same steam sucks out of a container, which comes from the wastewater that was previously em Disinfection process was subjected.

Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent wird das einem ständigen homogenisierten hreislauf unterworfene Abwasser aus einem Sammelbehälter über eine hompressionsstufe einem ärmeaustauscher zugeführt, um nachfolgend in einem Heißdampf-Mischbehälter eingespeist zu werden. Bei der Einführung des Abwassers in diesen Heußdampf-Mischbehalter wird dasselbe mit einem unter hohen Druck stehenden Meibdampf beaufschlagt, welcher über aen zweistufigen Drehkompressor mittels rein adiabatischer Zustandsänderung erzeugt wird. er Drehkolbenkompressor saupt den asserdampf aus einem einer Verweilstufe, in welche das in dem Behälter mit heißdampf beaufschlagte Abwasser einer längeren Einwirkung der Desinfektionstemperatur ausgesetzt ist, nachgeschalteten Behälter ab.In the process according to the main patent, this is constantly homogenized Waste water subjected to circulation from a collecting tank via a compression stage a heat exchanger is fed to subsequently in a superheated steam mixing vessel to be fed. When the waste water is introduced into this hot steam mixing tank the same is acted upon by a high pressure Meibdampf, which Via a two-stage rotary compressor by means of a purely adiabatic change of state is produced. he rotary piston compressor sucks the water vapor from one of a dwell stage, in which the waste water exposed to superheated steam in the container is a longer Is exposed to the action of the disinfection temperature, downstream container away.

Diesem in Vorschlag gebrachten Verfahren haftet insbesondere ner nachteil an, daß die rein adiabatische Zustandsänuerung, mittels der der nasserdampf mittlerer Temperatur auf eine verhältnismäßig hohe Desinfektionstemperatur gebracht weruen mub, ausschliedlich über einen Drehkolbemkompressor erfolgt, welchem dadurch außerordentlich hohe Arbeitsleistungen abzuverlangen sind. Darüber hinaus ist die durch die Zustandsgleicnung p x Vk 8 konst., wobei K = cp/cu, mit cp = spez. Bärme bei konst.This proposed procedure has a particular disadvantage indicates that the purely adiabatic change of state, by means of which the water vapor is mean The temperature is brought to a relatively high disinfection temperature mub, takes place exclusively via a rotary piston compressor, which is extraordinary high work performance is required. In addition, the equation of state p x Vk 8 const., where K = cp / cu, with cp = spec. Bärme at const.

Dnuck v und c = spez. wärme bei konst. Volumen definierte adiahatische Zustandsanuerung in dieser Form, ahgesehen davon, daß sie exakt pur für Adeale Gase gilt, in der praxis nicht realisicrbar. Es hesiehen deshalb Schwirigkeiten, weil die zur Durchführung des Verfahiens verwendete Vorrichtung wähiend der adiabatischen Zustandsänderung nicht absolut gegen die Umwelt isoliert weruen kann. Pressure v and c = spec. heat at constant volume defined adiaatic state renewal in this form, apart from the fact that it is exactly pure The following applies to Adeale gases, not feasible in practice. There are therefore difficulties because the device used to carry out the process is the adiabatic one Change of state cannot be absolutely isolated from the environment.

Die Forderung für die adiabatische Zustandsanuerung im Idealen Sinn ist jedoch gerade die, daß keine iXarmemenge von außen aufgenommen oder abgegeben wird.The requirement for the adiabatic state approximation in the ideal sense However, it is precisely that no amount of arm is taken in or given off from the outside will.

Dadurch also, daß in der Praxis eincrseits die adiabatische Zustandsänderung nicht vollstandig von der Umwelt isolieit bewirkt werden kann, une daß sie zur Erzielung einer hohen Dampftemperatun mit einen außerordentlichen Arbeitsaufwand bei der Kompression verrunden ist, empfiehlt es sich, die erfolderliche Desinfektionstemperatur nicht ausschliemlich durch die adiabatische Zustanssänderung des wasserdampfes zu erzeugen, soncern hierbei viemehr polytrope Vorgänge einzuschliesen. Die polytropen Zustendsanderungen sind für idenle Gase bekanntlich dunen die Gleichung p x Vn s konst.Thus, in practice, the adiabatic change of state on the one hand it cannot be achieved in isolation from the environment without it being achieved a high steam temperature with an extraordinary amount of work during compression round, it is advisable not to set the required disinfection temperature to be generated exclusively by the adiabatic change of state of the water vapor, but to include many more polytropic processes. The polytropic changes in state are known to have the equation p x Vn s const for iden gases.

definieit. wobei n den polytropen Exponenten darstellt.definite. where n is the polytropic exponent.

Bei den polytropen Zustandsanderungen wird dem abgeschlossenen System von auben Wärme zugeführt und proportional dazu die Temperatur erhöht.In the case of the polytropic changes in state, the closed system heat supplied from outside and proportional plus the temperature elevated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in dem Hauptpatent gegebene technische Lehre so zu verallgemeinern, daß Nachteile, welche sich aus einer reinen adiabatischen Zustandsänerung innerhalb es beschriebenen Kreislaufes ergeben, vermieden werden.The invention is based on the object given in the main patent to generalize technical doctrine so that disadvantages, which result from a pure result in adiabatic state change within it described cycle, avoided will.

Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der die Desinfektion des Abwassers be wirkende Iieißdampf durch ein- oder mehrstufige kombinierte adiabatische und polytrope Zustandsänderungen abgesaugten Wasserdampfes erzeugt wirts In diesem Zusammenhang ist es von Bedeutung, daß die polytrope Zustandsänderung wahlweise vor oder nach dei adiabatischen Zustandsänderung des Wasserdampfes erfolgt.The object is achieved according to the invention in that the disinfection of the wastewater be effected by single or multi-stage steam combined adiabatic and polytropic changes in the state of extracted water vapor In this context it is important that the polytropic change of state takes place either before or after the adiabatic change in state of the water vapor.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht ein merkmal der Erfindung darin, daß der aus einem das Wasser mittlerer lemperatur sammelnde Behälter abgesaugte Wasserdampf mittels es vorzugsweise mehrstufigen Drehkolbenkompressors zunächst adiabatisch komprimiert wird, um nachfolgend über eine polytrope Zustandsänderung zusätzlich mit Wärme beaufschlagt zu werden.In a preferred embodiment, there is one feature of the invention in the fact that the medium-temperature collecting container was sucked out of a container Steam initially by means of a preferably multi-stage rotary piston compressor is adiabatically compressed, followed by a polytropic change of state to be additionally applied with heat.

Schließlich ist es für die brfindung noch kennzeichnend, daß die polytrope Zustqndsänderung vorzugsweise innerhalb eines freldbeheiztep Kessels bzw. eines Rohrabschnitt es zwischen dem Behälter und deo Heißdaipf-Mischbehälter erfolgt.Finally, it is also characteristic of the invention that the polytropic Change of state preferably within a field-heated boiler or a Pipe section it takes place between the container and deodorant hot-steam mixing container.

lurch die kombinierte Anwendung adiabatischer wie auch polytroper Zustandsänderungen des die Desinfektion des Abwassers bewirkenden Wasserdampfes wird ein rationelles und sicheres Verfahren ermöglicht, welches insbesondere durch seine vielseitige Abstufungsmöglicheit je nach den gegebenen Erfordernissen vorteilhaft ist. Eine adiabatische Zustandsänderung des Wasserdampfes durch Kompression braucht nur so weit zu wirken, bzw. angewendet zu werden, wie es mit den vorhanden Kompressionsmitteln vertretbar ist. Der zusätzliche polytrope Vorgang stellt die Erreichung der verhältnismäßig honen Vesinfektionstemperatur des Wasserdampfes in jedem Fall sicher.Through the combined use of both adiabatic and polytropic Changes in the state of the water vapor causing the disinfection of the wastewater a rational and safe process is made possible, which is in particular through its versatile gradation is advantageous depending on the given requirements is. An adiabatic change of state of the water vapor by compression is necessary to work or to be used only as far as it is possible with the compression means available is justifiable. The additional polytropic process represents the achievement of the proportionate Hone the vesinfection temperature of the water vapor safely in any case.

Die beiliegende eichnung zeigt das bereits in dem hauptpatent schematisch wiedergegebene Verfahren, wobei mit dem symbolisch eingefügten Teil P die hier zussitzlich wirkenden polytropen Vorgänge bezeichnend sind. Gemäß dem hauptpatent wird das unter einem Vordruck stehende, über dem Wärmeaustauscher 4 vorgewärmte Abwasser in dem iteißdampf-Mischbehälter 5 mit Dampf durchsetzt und gelangt dann über eine Verweilstufe 10 in den Behälter 8. Die im Kopfteil dieses Behälters 8 vorhandene Absaugöffnung ermöglicht die abführung von Wasserdampf aus dem Behälter 8 durch den zweistufigen Drehkolbenkompressor 6. anstatt nun wie im Verfahren des hauptpatents zu verfahren, und die hohe Desinfektionstemperatur des wasserdampfes ausschließlich durch eine hohe Kompressionsarbeit an dem Uasserdampf zu erzeugen, wird erfindungsgemäß mindestens noch ein polytroper Vorgang eingeschaltet. Die an uem Gas bzw. Wasserdampf geleistete zompressionsarbeit kann damit so bemessen werden, daß allgemein übliche Kompressoren unter nicht zu hohe Belastung Verwendung finden können, wobei die adiabatische Zustandsänderung nur einen Teil der zu erreichenden Temperaturerhöhung bewirkt. Nachfolgend wird dem Wasserdampf durch einen polytropen Vorgang von außen Wärme zugeführt, wodurch proportional mit der zugeführten Wärmemenge die Temperatur weiter erhuht und bis auf die erforderliche Desinfektionshöhe gebracht werden kann. In einem bevorzugten ausführungsbeispiel wird die Zuführung der wärme mittels eines Olbrenners oder auch eines beheizten Kessels bewirkt.The enclosed drawing shows this already in the main patent reproduced method, with the symbolically inserted part P the here in addition acting polytropic processes are significant. According to the main patent, this is under a pre-pressure standing over the heat exchanger 4 preheated wastewater in the ith steam mixing container 5 with steam interspersed and then arrives into the container 8 via a dwell stage 10 Existing suction opening enables the evacuation of water vapor from the container 8 by the two-stage rotary piston compressor 6. instead of now as in the method of main patent to proceed, and the high disinfection temperature of the water vapor to be generated exclusively by high compression work on the water vapor, according to the invention, at least one more polytropic process is switched on. The on The compression work performed by gas or water vapor can thus be measured in such a way that that common compressors are used under a load that is not too high can, whereby the adiabatic change of state is only part of the to be achieved Causes temperature increase. Subsequently, the water vapor is caused by a polytropic Process externally supplied with heat, which is proportional to the amount of heat supplied the temperature increased further and brought up to the required disinfection level can be. In a preferred exemplary embodiment, the supply of heat effected by means of an oil burner or a heated boiler.

Es ist auch möglich, auf den aus dem Behalter 8 abgesaugte @asserdampf zunächst eine polybrope Zustandsänaerung wirken zu lassen, um durch Wärmezufuhr von augen die temperatur auf einen bestiinmten erhöhten Vorwert zu bringen, und anschließend die bis zur Desinfektionstempe@atur noch fe@ic@de Wärmemenge duch adiabatische Kompressionsarbeit dem Wasserdampf zuzuführen.It is also possible to use the steam extracted from the container 8 first to let a polybrope change of state take effect by supplying heat the temperature of the eyes increased to a certain degree Advance value to bring, and then the amount of heat up to the disinfection temperature to supply the water vapor through adiabatic compression work.

Schließlich Bind noch mehrstufige Verfahren möglich, bei denen der aus der Behälter 8 abgesaugte @asserdampf beispielsweise zunächst einer Stufe des Drehkolbenko.pre,ssors zugeführt wird, ui nach dieser adiabatischen @eilarbeit einem polytropen Prozess unterworfen zu werden und anschließend nochmals adiabatischer Kompression ausgesetzt wird. Die Reihenfolge und unzahl der polytropen wie auch adiabatischen Zustandsänderungen ist beliebig und kann den jeweiligen Erfordernissen der günstigsten tecijnischen Ausführbarkeit und der gewünschten erzielten Wirkung angepaßt werden.Finally, multi-stage processes are still possible in which the Steam extracted from the container 8, for example, initially in a stage of the Drehkolbenko.pre, ssors is fed, ui after this adiabatic @eilarbeit a to be subjected to polytropic process and then again more adiabatic Compression is exposed. The order and myriad of polytropes as well adiabatic state changes are arbitrary and can meet the respective requirements the most favorable technical feasibility and the desired effect achieved be adjusted.

Bei dem Verfahren nach dom Hauptpatent wurde der beschfiebene Kreisprozeß für die Inbetriebnahme der Desinfektionsanlage dadurch in Gang gesetzt, daß zunächst Heißdampf in Form von Fremddampf von augen her dem Heißdampf-Mischbehälter 5 eingegeben wird. Durch die verbesserte erfindungsgemäße Lehre, die zusätzliche @armespenuer d für polytrope Vorgänge vorsieht, kann nunmehr die Inbetriebnahme der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung wesentlich beschleu nigt und damit die Anlaufzeit verkürzt werden.In the process according to the main patent, the described circular process was used for the commissioning of the disinfection system set in motion that initially Superheated steam in the form of external steam entered the superheated steam mixing container 5 from the eye will. Due to the improved teaching according to the invention, the additional @armespenuer d provides for polytropic processes, the commissioning of the The device required for the process accelerates significantly nigt and thus the start-up time can be shortened.

Claims

In proverbs

1. Process for the disinfection of wastewater according to the main patent P 17 92 172.1 dated July 29, 1968), thereby noting that the disinfection of the waste water by means of single or multi-stage, combined adiabatic and polytropic changes in the state of the extracted water vapor are generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the polytropic Change of state either before or after the adiabatic change of state of the Water vapor takes place.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that he sucked out of a medium temperature collecting container (8) assérdampf by means of a preferably multi-stage rotary piston compressor (6) initially is adiabatically compressed, followed by a polytropic change of state to be additionally applied with heat.

4. The method nReh claim 3, characterized gekennzeichn @ t that the polytropic Change of state preferably within a naturally heated boiler or one Pipe section between the container (8) and the IIeißdampf-ischbehälter (5) he follows.