DE19524893A1

DE19524893A1 - Process and assembly expose waste water screenings to microwave radiation

Info

Publication number: DE19524893A1
Application number: DE19524893A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Egner
Original assignee: EGNER ANDREA 74740 ADELSHEIM DE
Current assignee: EGNER UMWELTTECHNOLOGIE GMBH, 74740 ADELSHEIM, DE
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-07-08
Publication date: 1996-10-24

Abstract

A process and assembly (10) treats solid wastes removed from waste water at the preliminary mechanical screening stage. The novelty is that the solid residues are exposed to electromagnetic microwave radiation in the range between 1 GHz and 1 THz, esp. between 4.425 and 2.475 GHz, following removal by screening. Also claimed is that the solid wastes are first exposed during a warm-up phase to an intense magnetic field. They are then exposed to a steady-state warm phase during which they are subjected to a magnetic field of low energy density, and are exposed to low-pressure ventilation (70). A suitable assembly (10) incorporates a solid waste input (12) and discharge (14) zones liked by a conveyor, with microwave emitters (22). The assembly incorporates heat insulation in the vicinity of the emitters.

Description

TECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Hygienisierung, von Rechengut aus der mechanischen Reinigungsstufe einer Kläran lage.The present invention relates to a method and a Device for the treatment, in particular hygienization, of Screenings from the mechanical cleaning stage of a sewage treatment plant location.

Das am Ende einer mechanischen Reinigungsstufe anfallende Re chengut einer Kläranlage ist häufig mit Bakterien und Viren verseucht. Daher soll dieses Rechengut hygienisiert werden, so daß es in den nachfolgenden Behandlungsschritten bezie hungsweise beim Deponieren zu keiner Gefährdung der Umwelt, insbesondere des Menschen, kommt.The Re. At the end of a mechanical cleaning stage A wastewater treatment plant is often contaminated with bacteria and viruses contaminated. Therefore, this screenings should be hygienized, so that it relates in the subsequent treatment steps not to endanger the environment when depositing, especially human beings.

STATE OF THE ART

Zur Rechenguthygienisierung ist es bekannt, chemische Mittel einzusetzen, wobei sich jedoch das Problem ergibt, wie diese Mittel mit dem Rechengut ohne großen apparativen Aufwand ver mischt werden können. Daher liegen immer wieder Bereiche vor, bei denen die chemischen Mittel nicht auf das Rechengut ein wirken und somit in diesen Bereichen eine unzureichende Hy gienisierung mit dem ihr innewohnenden Gefahrenpotential vor liegt. Eine zuverlässige Vermischung läßt sich jedoch nur mit sehr großem, in der Regel nicht vertretbarem Aufwand erzie len.It is known to rake goods hygiene, chemical means use, but the problem arises like this Ver with the screenings without great expenditure on equipment can be mixed. Therefore, there are always areas where the chemical does not affect the screenings act and thus inadequate hy in these areas with the inherent danger potential lies. However, reliable mixing can only be done with very large, usually unreasonable effort len.

PRESENTATION OF THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem be ziehungsweise die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem genann ten Stand der Technik, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut aus der mechanischen Reinigungsstufe einer Kläranlage anzugeben, das beziehungsweise die mit einem wirtschaftlich vertretbaren ap parativen Aufwand eine zuverlässige Hygienisierung bis hin zur Abtötung von Viren gewährleistet und wirtschaftlich ein gesetzt werden kann.The present invention has the technical problem based on the task, starting from that state of the art, an improved method and a improved device for the treatment of screenings from the mechanical cleaning level of a sewage treatment plant to indicate that or those with an economically justifiable ap reliable hygiene to the point of parative effort guaranteed to kill viruses and economical can be set.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des un abhängigen Anspruchs 1 gegeben. Die erfindungsgemäße Vorrich tung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 5 ge geben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.The inventive method is characterized by the features of the un dependent claim 1 given. The Vorrich invention tion is ge by the features of independent claim 5 give. Advantageous refinements and developments are Subject of dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß das Rechengut mit elektromagnetischen Wellen im Fre quenzbereich zwischen 1 GHz (Gigahertz) und 1 THz (Tera hertz), sogenannte Mikrowellen, über eine vorgebbare Zeitdau er beaufschlagt wird, wobei die Beaufschlagung bevorzugt am Ende der Reinigungsstufe erfolgt, so daß lediglich das Re chengut selbst hygienisiert wird und nicht das zu Anfang der Reinigungsstufe in dem Schlamm-Feststoff-Gemisch vorhandene Wasser mithygienisiert wird, da die in diesem Wasser vorhan dene Biologie für den weiteren Klärprozeß erhalten werden soll.The method according to the invention is accordingly characterized from that the screenings with electromagnetic waves in Fre frequency range between 1 GHz (gigahertz) and 1 THz (Tera hertz), so-called microwaves, over a predefinable time period he is acted upon, the application preferably on End of the cleaning stage, so that only the Re goods are hygienized themselves and not at the beginning of the Cleaning stage present in the sludge-solid mixture Water is also hygienized, since it is present in this water whose biology can be obtained for the further clarification process should.

Bevorzugt werden Mikrowellen eingesetzt, die im Frequenzbe reich zwischen 2,425 und 2,475 GHz (Gigahertz) liegen, wel cher Bereich auch üblicherweise bei einem Mikrowellenherd verwendet wird. Beim Hygienisiervorgang wird das Rechengut in einem von einem Gehäuse gebildeten Hohlraum durch die Einwir kung der Mikrowellen erwärmt, wobei die Mikrowellen von einem Magnetron in den Hohlraumresonator eingespeist werden. Durch dielektrische Verluste im Rechengut wird dem Mikrowellenfeld Energie entzogen und das Rechengut wird dadurch erwärmt, was bei genügend hohen Temperaturen die Abtötung von Viren zur Folge hat.Microwaves are preferably used which are in the frequency range range between 2.425 and 2.475 GHz (gigahertz), wel cher range also usually in a microwave oven is used. During the sanitizing process, the screenings are in a cavity formed by a housing through the Einwir kung the microwaves heated, the microwaves from one Magnetron are fed into the cavity resonator. By dielectric losses in the screenings becomes the microwave field Energy is withdrawn and the screenings are heated up by what at sufficiently high temperatures, killing viruses Consequence.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante, die insbesondere hin sichtlich einer günstigen Energiebilanz vorteilhaft einge setzt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß das Rechengut in einer Aufwärmphase mit einem Magnetfeld mit hoher Energie dichte und in einer Warmhaltephase mit einem Magnetfeld mit geringerer Energiedichte beaufschlagt wird.A preferred embodiment variant, in particular obviously turned into a favorable energy balance advantageous is characterized in that the screenings in a warm-up phase with a magnetic field with high energy dense and in a keep warm phase with a magnetic field lower energy density is applied.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut aus der mechanischen Reinigungsstufe einer Kläranlage mit ei nem Rechenguteintragsbereich und einem Rechengutaustragsbe reich ist dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromagnetische Wellen erzeugende Einrichtung, sogenannte Mikrowelleneinrich tung, vorhanden ist, die elektromagnetische Wellen im Fre quenzbereich von 1 GHz (Gigahertz) bis 1 THz (Terahertz) er zeugt und das Rechengut damit über eine vorgebbare Zeitdauer beaufschlagt.The inventive device for treating screenings from the mechanical cleaning stage of a wastewater treatment plant with an egg screenings area and screenings discharge area rich is characterized in that an electromagnetic Wave generating device, so-called microwave device device, is present, the electromagnetic waves in Fre frequency range from 1 GHz (gigahertz) to 1 THz (terahertz) generates and the screenings over a predefinable period of time acted upon.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor richtung zeichnet sich dadurch aus, daß im Bereich der Ein richtung zur Erzeugung der Mikrowellenstrahlen die Vorrich tung eine Wärmeisolierung besitzt. Dies ist insbesondere hin sichtlich der einzusetzenden Energiemengen für eine zuverläs sige Hygienisierung von Vorteil. In einer bevorzugten Ausfüh rung wird das Rechengut durch eine Fördereinrichtung in den Hohlraumresonator der Mikrowelleneinrichtung verbracht.An advantageous embodiment of the invention direction is characterized in that in the area of the A Direction for generating the microwave beams tion has thermal insulation. This is particularly true visibly the amount of energy to be used for a reliable hygienization is an advantage. In a preferred embodiment The screenings are fed into the Cavity resonator of the microwave device spent.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Luftbewe gungseinrichtung vorhanden ist, die das Rechengut während und/oder nach der Behandlung einem Luftstrom aussetzt, wobei bevorzugt für die Luftbewegungseinrichtung ein Niederdruck ventilator eingesetzt wird. Durch das Vorsehen einer Luftbe wegungseinrichtung wird ein konvektiver Trocknungsvorgang in Gang gesetzt, der eine beschleunigte Trocknung des Rechenguts zur Folge hat. Dieser Trocknungsvorgang kann sowohl in dem Reaktorraum, in dem das Rechengut erhitzt wird, als auch in einem eventuell vorhandenen Nachwärmeraum erfolgen. Bevorzugt ist vor oder hinter die Luftbewegungseinrichtung eine Filter einheit geschaltet, um eine unangenehme Geruchsbildung außer halb der Anlage zu verhindern. Dadurch, daß das behandelte Rechengut einen höheren Trocknungsgrad aufweist, vermindert sich dessen Rohgewicht, was sich insgesamt günstig auf den anschließenden Transport zur Deponie auswirkt.A particularly preferred embodiment of the invention The device is characterized in that an air movement supply device is present, which the screenings during and / or subject to an air stream after treatment, wherein preferably a low pressure for the air moving device fan is used. By providing an aerial moving device is a convective drying process in Gear set, which accelerates drying of the screenings has the consequence. This drying process can take place both in the Reactor room in which the screenings are heated, as well as in a possibly existing reheating room. Prefers is a filter in front of or behind the air movement device unit switched to prevent unpleasant odors half of the plant to prevent. In that the treated Screenings have a higher degree of dryness its gross weight, which is favorable overall on the subsequent transport to the landfill affects.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise mitein ander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensicht lich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention result themselves by the features listed in the claims and by the exemplary embodiments specified below. The features of the claims can be in any way be combined as far as they are not obvious mutually exclusive.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei terbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and advantageous embodiments and Wei In the following, further developments of the same are based on that in the Drawing illustrated examples described and he purifies. The can be found in the description and the drawing the features can be used individually or in groups arbitrary combination can be applied according to the invention. Show it:

Fig. 1 schematische Ablaufdarstellung des Verfahrens zur Hy gienisierung und Fig. 1 shows a schematic flow diagram of the method for hy gienization and

Fig. 2 schematischer Aufbau einer Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut einer Ausführungsvariante einer Vorrich tung zur Behandlung von Rechengut mit einer Mikrowel leneinrichtung und einer Fördereinrichtung. Fig. 2 shows a schematic structure of an apparatus for treating screenings of an embodiment of a device for treating screenings with a microwave leneinrichtung and a conveyor.

WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Bei dem in Fig. 1 schematisiert dargestellten Verfahrensab lauf zur Hygienisierung von Rechengut wird dieses in einem ersten Verfahrensschritt einer ersten Station 50 über nicht dargestellte Fördermittel zugeführt (gemäß Pfeil A), in der das Rechengut mittels Mikrowellenstrahlung erhitzt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird in einer zweiten Station 60 die Temperatur über einen vorgebbaren Zeitraum gehalten, so daß das Rechengut zuverlässig hygienisiert werden kann und die Abtötung von Viren gewährleistet werden kann. Daran an schließend wird das Rechengut (gemäß Pfeil B) ausgetragen. Die erste Station 50 und die zweite Station 60 können auch in einer einzigen Station zusammengefaßt sein, wobei dann das Rechengut nachdem es erhitzt worden ist in dieser Station eine ausreichende Zeit verweilt, innerhalb derer die erfor derliche Temperatur zur Hygienisierung aufrechterhalten wird.In the process sequence for the hygienization of screenings, which is shown schematically in FIG. 1, this is fed in a first process step to a first station 50 via conveying means, not shown (according to arrow A), in which the screenings are heated by means of microwave radiation. In a second method step, the temperature is held in a second station 60 for a predeterminable period of time, so that the screenings can be reliably hygienized and viruses can be killed. Then the screenings are discharged (according to arrow B). The first station 50 and the second station 60 can also be combined in a single station, in which case the screenings, after being heated, remain in this station for a sufficient time within which the required temperature for hygienization is maintained.

Die Transportmittel können als schiebende oder ziehende Transportmittel, insbesondere als Förderschnecke, ausgebildet sein. Auch ein rutschender Transport des Rechenguts ist denk bar. Die Anordnung der Transportrichtung des Rechenguts kann - wie in Fig. 1 schematisch dargestellt - horizontal sein. Auch eine vertikale oder geneigte Transportrichtung ist pro blemlos umsetzbar, so daß die Bauteilkomponenten für die Hy gienisierung problemlos den jeweiligen konstruktiven Platz verhältnissen angepaßt werden können.The transport means can be designed as pushing or pulling transport means, in particular as a screw conveyor. Slipping transport of the screenings is also conceivable. The arrangement of the transport direction of the screenings can - as shown schematically in Fig. 1 - be horizontal. A vertical or inclined transport direction can be easily implemented per, so that the component components for hy gienization can easily be adapted to the respective structural space conditions.

In Fig. 1 ist schematisch oberhalb der ersten und zweiten Station eine Luftbewegungseinheit, die als Niederdruckventi lator 70 ausgebildet ist, mit dem Innenraum der jeweiligen Station verbunden. Anschließend an den Niederdruckventilator 70 ist eine Filtereinheit 80 vorhanden, die verhindert, daß eine unangenehme Geruchsbildung außerhalb der Vorrichtung zu stande kommt. Der Niederdruckventilator erzeugt in der Vor richtung einen Luftstrom, so daß ein konvektiver Trocknungs prozeß eingeleitet wird, der zur Folge hat, daß sowohl das Gewicht des fertigbehandelten Rechengutes vermindert wird und das nach der Behandlung erforderliche weitere Verbringen des Rechengut es infolge der Trockenheit des Materials sauberer gehandhabt werden kann.In Fig. 1, an air movement unit, which is designed as a Niederdruckventi fan 70 , is schematically connected to the interior of the respective station above the first and second station. Subsequent to the low pressure fan 70 there is a filter unit 80 which prevents unpleasant odors from forming outside the device. The low-pressure fan generates an air flow in the direction before, so that a convective drying process is initiated, which has the consequence that both the weight of the finished screenings is reduced and the further removal of the screenings required after the treatment makes it cleaner due to the dryness of the material can be handled.

Eine in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 10 zur Behandlung, insbesondere Hygienisierung, von Rechengut aus der mechani schen Reinigungsstufe einer Kläranlage besitzt ein Gehäuse 20, in das in einem Eintragbereich 12 gemäß Pfeilrichtung A Rechengut eingetragen wird und in einem in Fig. 1 links dar gestellten Austragbereich 14 gemäß Pfeil B das Rechengut wie der ausgetragen wird. Innerhalb des Gehäuses 20 ist eine För dereinrichtung 16 vorhanden, die als Förderschnecke ausgebil det ist und von einem außerhalb des Gehäuses 20 angeordneten Antriebsaggregat 18 angetrieben wird. Das Gehäuse 20 ist in einem vorgegebenen Bereich mit einer Mikrowelleneinrichtung 22 ausgestattet, die ihre Mikrowellenstrahlung in das Innere der Vorrichtung 10 auf das Rechengut abgibt. Die Förder schnecke transportiert das Rechengut bis zu der Mikrowellen einrichtung 22. Dann wird das Rechengut schiebend in die Mi krowelleneinrichtung ein- und anschließend ausgebracht. Im Bereich der Mikrowelleneinrichtung 22 ist die Wandung des Ge häuses 20 so ausgebildet, daß diese für die Mikrowellenstrah lung durchlässig ist. Das Gehäuse 20 dient im Bereich der Mi krowelleneinrichtung 22 als Hohlraumresonator, wobei die Mi krowellen selbst durch ein Magnetron in diesen Hohlraumbe reich eingespeist werden. Die Erwärmung des Rechenguts und damit die Hygienisierung beziehungsweise Abtötung von Viren erfolgt dadurch, daß durch dielektrische Verluste im Rechen gut dem Mikrowellenfeld Energie entzogen wird, die in Wärme umgesetzt wird.A device 10 shown in FIG. 2 for the treatment, in particular hygienization, of screenings from the mechanical cleaning stage of a sewage treatment plant has a housing 20 , into which screenings are entered in an entry area 12 in the direction of arrow A and are shown in a position on the left in FIG. 1 Discharge area 14 according to arrow B the screenings as they are discharged. Within the housing 20 , a För dereinrichtung 16 is present, which is ausgebil det as a screw and is driven by a drive unit 18 arranged outside the housing 20 . The housing 20 is equipped in a predetermined area with a microwave device 22 which emits its microwave radiation into the interior of the device 10 onto the screenings. The conveyor screw transports the screenings up to the microwave device 22nd Then the screenings are pushed into the micro wave device and then removed. In the area of the microwave device 22 , the wall of the housing 20 is formed so that it is transparent to the microwave radiation. The housing 20 serves in the area of the microwave device 22 as a cavity resonator, the microwave waves themselves being fed richly into this cavity by a magnetron. The heating of the screenings and thus the hygienization or killing of viruses takes place in that the dielectric field in the screen removes energy from the microwave field which is converted into heat.

In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante sind im Be reich der Beaufschlagung des Rechenguts Mikrowellentempera tursensoren vorhanden, die die Temperatur im Rechengut mes sen. Aufgrund der gemessenen Werte, die an eine Steuereinheit abgegeben werden, wird dann die Energiedichte eingestellt, mit der das Rechengut beaufschlagt wird.In an embodiment variant, not shown, in Be rich in the exposure to the material microwave temperature There are sensors that measure the temperature in the screenings sen. Based on the measured values sent to a control unit then the energy density is set, with which the screenings are applied.

Die Hygienisierung kann auch dadurch erfolgen, daß das Re chengut über eine vorgebbare Zeitdauer mit den Mikrowellen beaufschlagt wird.The hygienization can also take place in that the Re chengut over a predetermined period of time with the microwaves is applied.

Claims

1. Process for the treatment, in particular hygiene, of screenings from the mechanical cleaning stage of a sewage treatment plant, characterized in that the screenings with electromagnetic waves in the frequency range between 1 GHz (gigahertz) and 1 THz (terahertz), so-called microwaves, over a predefinable period of time is applied.

2. The method according to claim 1, characterized in that the application takes place at the end of the cleaning stage.

3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that the microwaves in the frequency range between 2.425 and 2.475 GHz (gigahertz).

4. The method according to one or more of the preceding An claims, characterized in that the screenings in a warm-up phase with a magnetic field with high energy density and in a warming phase with applied to a magnetic field with a low energy density becomes.

5. The method according to one or more of the preceding An claims, characterized in that the screenings during and / or after treatment Airflow is suspended.

6. Device ( 10 ) for treating screenings from the mechanical cleaning stage of a sewage treatment plant, with a screenings entry area ( 12 ) and a screenings discharge area ( 14 ), characterized in that an electromagnetic wave generating device ( 22 ), so-called microwave device ( 22 ) , is present, which generates electromagnetic waves in the frequency range from 1 GHz (gigahertz) to 1 THz (terahertz) and thus acts on the screenings over a predefinable period of time.

7. The device according to claim 6, characterized in that in the region of the device ( 22 ) the device has a heat-insulating wall.

8. The device according to claim 6 and / or 7, characterized in that the device has at least one temperature sensor to measure the temperature of the electromagnetic Waves of screenings.

9. The device according to one or more of claims 6 to 8th, characterized in that a subsidy between the entry area and the discharge area facility is available.

10. The device according to one or more of claims 6 to 9, characterized in that an air moving device is present which the Re well during or after treatment with an air stream suspends.

11. The device according to claim 10, characterized in that the air movement device ( 70 ) is designed as a Niederdruckventila gate.