DE19647263A1 - Biologisch-chemisches Zirkulationsverfahren und Einrichtungen zur Reinigung und zur Beseitigung von Verstopfungen im Vakuumtoilettensystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und technische Ein­ richtungen zum Reinigen von Vakuumtoiletten-Rohrsystemen für Schiffe, Schienenfahrzeuge, Landfahrzeuge und Flugzeuge.

Das biologische Teilverfahren, das aus Bakterienstämmen und freien Enzymen (Bakteriensuspension) besteht, baut Fäka­ lienschichten vollständig ab bis das Rohrleitungs-System frei und durchgängig ist. Die Bakteriensuspension bleibt 48 Stunden gefüllt im System (die Zeitlänge der Füllung kann auch durch Versuche ermittelt werden) und beseitigt unange­ nehme Fäkaliengerüche. Die Abfälle werden bei diesem Ver­ fahren zu Wasser und CO2 abgebaut und können umweltfreund­ lich entsorgt werden.

Aufgrund des anschl. Temperaturschockverfahrens (einleiten von gasförmigen Stickstoff in das Rohrsystem), das die Restfeuchtigkeit im zurückbleibenden Calciumcarbo­ nat gefrieren läßt, die Struktur zersprengt, poröser macht und die Oberfläche vergrößert, damit ein milder umwelt­ freundlicher Entkalker die Ablagerungen des Calciumcarbo­ nates und des Urinsteines auflösen kann.

Von besonderer Bedeutung sind diese Reinigungsverfahren für Flugzeuge, denn der milde umweltfreundliche Entkalker darf die Werkstoffe der Rohrleitungen (Leichtmetalle), Ventile, Überwachungsgeräte und Fäkalienbehälter (Kunststoffe) nicht angreifen. Die Verweildauer des milden Entkalkers für Vakuum-Flugzeugtoiletten liegt bei ca. 48 Stunden (oder Zeit durch Versuche ermitteln).

Bei Schiffen und Landfahrzeugen, deren Toilettensysteme nicht aus Leichtmetallen bestehen, kann ein anderer Ent­ kalker eingesetzt werden, der eine kürzere Verweildauer im Reinigungsprozeß ermöglicht. Optimale Zeiten durch Versuche ermitteln.

Die Vorteile der gefundenen Lösung liegen unter anderem auch darin, daß bei einer erforderlichen Reparatur (Aus- und Einbau von Anlagenteilen) die Anlage fäkalien- und geruchsfrei gemacht werden kann und, falls erforderlich, durch Einleiten von Chlorbleichlauge auch keimfrei wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen gemäß Fig. 1 bis 8 näher erläutert:

Fig. 1 zeigt den Behälter 1 mit allen dazugehörigen Bautei­ len nach Anspruch 2. Mit der Pumpe 2, der Leitung 3 mit Anschlußadapter 4, dem Anschlußadapter 5 mit Leitung 6 entsteht ein geschlossener Kreislauf zwischen Behälter 1 und dem Toilettensystem. Diese Geräteanordnung hat den Vorteil, daß die Befüllung problemlos geschieht. Durch die Entlüftungen 8 und 38 wird gewährleistet, daß die Bakteriensuspension alle zu reinigenden Bauteile erreicht. Mit diesem Geräteaufbau kann wahlweise, bei eingeschalteter Pumpe 2, ein Zirkulationskreislauf, oder bei ausgeschalte­ ter Pumpe 2 und bei geschlossenem Regelventil 45 eine ruhen­ de Befüllung realisiert werden.

Schaltgerät 7 dient zum Betreiben der Pumpe 2.

Die wahlweise Umkehr der Befüllungsrichtung und die Entlee­ rung der Toilettenanlage sind in Patentanspruch 2 beschrie­ ben.

Fig. 2 zeigt den Behälter 10 mit allen dazugehörigen Bau­ teilen nach Anspruch 5, Pumpe 11, der Leitung 12 mit Anschlußadapter 13, den Anschlußadaptern 15, mit Leitung 16 und Regelventil 47.

Hierdurch entsteht ein geschlossener Kreislauf zwischen Behälter 10 und dem Toilettensystem. Diese Geräteanordnung hat den Vorteil, daß die Befüllung problemlos geschieht. Durch die Entlüftungen 17 und 39 wird gewährleistet, daß der Entkalker alle zu reinigenden Bauteile erreicht. Die wahlweise Umkehr der Befüllungsrichtung und die Entlee­ rung der Toilettenanlage sind in Patentanspruch 5 beschrie­ ben.

Fig. 3 zeigt die Einrichtung zum Erzeugen des Temperatur­ schocks mit gasförmigem Stickstoff. Aus dem unter Überdruck stehenden Behälter 19, strömt der Stickstoff über das re­ gelbare Entnahmeventil 20, den flexiblen Isolierschlauch 21 und das Adapterstück 22 in die Toilettenanlage hinein. Die Temperaturüberwachung im Rohrsystem erfolgt über die Anzeige 26, verbunden mit der flexiblen Leitung 23 zum Temperatursensor 24. Die flexible Leitung 23 wird durch den Adapter 22 und durch den flexiblen Isolierschlauch 21 zur Temperaturanzeige 26 geführt. Die Gaseinleitung über Adapterstück 22 kann entweder direkt in die Toilettenbecken oder (bei demontierten Toilettenbecken) deren Abflußleitun­ gen erfolgen. Die Gasdruckanzeige im Behälter 19 erfolgt mit Manometer 25.

Fig. 4 zeigt einen stationären Stickstoffbehälter 44 zum Erzeugen des Temperaturschocks, der auf dem Fahrzeug 47 montiert ist.

Fig. 5 zeigt die Einrichtung zum Auftauen der Eisbildung und zum Austrocknen der Feuchtigkeit nach den Ansprüchen 3 und 4. Durch Einleiten von Warmluft mit einem elektri­ schen Heizlüfter 27, über flexiblen Isolierschlauch 28 und Adapterstück 29 in die Toilettenanlage hinein. Die Energiezuleitung erfolgt über ein Netzkabel 33. Die Tempe­ raturüberwachung im Rohrsystem erfolgt über die Anzeige 32, verbunden mit der flexiblen Leitung 30 zum Temperatursen­ sor 31. Die flexible Leitung 30 wird durch den Adapter 29 und durch den flexiblen Isolierschlauch 28 zum Temperatur­ meßgerät 32 geführt. Die Warmlufteinleitung über Adapter­ stück 29 kann entweder direkt in die Toilettenbecken oder (bei demontierten Toilettenbecken) in deren Abflußleitungen erfolgen. Die Anzahl der erforderlichen Heizlüfter 27, nach Fig. 5, richtet sich nach den vorhanden Toilettenbecken.

Fig. 6 zeigt die Einrichtung, die gewährleisten soll, daß nach Anspruch 3, beim Einleiten von Stickstoffgas, gleich­ mäßige Temperaturen (Eisbildung) im gesamten System ent­ stehen können.

Weiterhin soll mit der Einrichtung nach Fig. 6 erreicht werden, daß nach Anspruch 4, beim Einleiten von Warmluft, gleichmäßige Temperaturen im gesamten System entstehen können. Hierbei wird die Eisbildung geschmolzen und das entstandene Schmelzwasser herausgetrocknet.

Um die vorstehend genannten Ziele zu erreichen besteht die Einrichtung nach Fig. 6 aus den folgenden Geräten:
einem elektrisch betriebenen Vakuumlüfter 34, einem fle­ xiblen Isolierschlauch 36 mit Adapterstück 37, das an der Entsorgungsleitung des Toilettensystems angeschlossen ist. Die Temperaturüberwachung im Rohrsystem erfolgt über die Anzeige 35, verbunden mit der flexiblen Leitung 40 zum Temperatursensor 41. Die Energieversorgung erfolgt durch das Anschlußkabel 42.

Fig. 7 zeigt ein handelsübliches elektrisches Stromerzeu­ geraggregat das dann erforderlich wird, wenn keine Netz­ versorgung zur Verfügung steht. Dieses Aggregat ist zur Energieversorgung der Pumpen 2 und 11, des Heizlüfters 27 und des Vakuumlüfters 34 vorgesehen.

Fig. 8 zeigt ein Fahrzeug 47 auf dem alle Einrichtungen, Geräte und Zubehör nach den Fig. 1 bis 7 bereitgestellt werden, damit die Patentansprüche 1 bis 9 zu erfüllen sind.

Claims (9)

1. Verfahren zur Beseitigung von Fäkalienresten, Calcium­ carbonat (Kalkablagerungen) und Urinstein in Vakuumtoilet­ tenrohrsystemen den dazugehörigen Ventilen, Dichtungen, Sensoren und Überwachungsgeräten, die in Schiffen, Schie­ nenfahrzeugen, Landfahrzeugen und Flugzeugen eingebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus den folgenden ein­ zelnen Verfahren besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 auf biologischer Basis, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einleiten einer Bakte­ riensuspension (Wasser mit Bakterienstämmen und freien Enzymen) in das Toilettenrohrsystem aus einem Behälter (1), gemäß Fig. 1, im Zirkulationsverfahren mit Hilfe einer Pumpe (2), einer Leitung (3), einem Anschlußadapter (4) in die Entsorgungsleitung des Systems die Bakteriensuspen­ sion hineingepumpt wird und über die Anschlußadapter (5) der einzelnen Toilettenbecken oder deren Abflußleitungen wieder zurück in den Behälter (1), über die Leitung (6), fließt. Der pH-Wert wird mit der Meßeinrichtung (9) überwacht. Das Schaltgerät (7) dient zum Ein- und Ausschalten, sowie zum Überwachen der Pumpe (2). Damit die Bakteriensuspension im Reinigungs- und Toilettensystem ungehindert zirkulierend fließen kann, sind Entlüftungen (8) und (38) vorgesehen. Das 2. Verfahren kann wahlweise auch ohne Zirkulation ange­ wendet werden, hierzu ist nach der Befüllung mit der Bakte­ riensuspension die Pumpe (2) auszuschalten, wobei das Regelventil (45) jetzt schließt.
Zum Entleeren der Toilettenanlage wird das Regelventil (45) geöffnet und ebenso eine Bypaßleitung in der Pumpe (2). Um die Befüllungsrichtung umzukehren d. h. einfüllen in die einzelnen Toiletten oder deren Abflußleitungen über die Anschlußadapter (5) und rückfließen durch die Entsorgungs­ leitung durch den Anschlußadapter (4), ist die Leitung (6) an der Pumpe (2) und die Leitung (3) an den Behälteranschluß (46) anzuschließen. Das Regelventil (45) ist so eingestellt, daß bei einem Druckanstieg im System (Anlage gefüllt) die Pumpe (2) mit konstantem Druck weiter­ läuft, so daß ein zirkulierender Umlauf entsteht. Soll das Toilettensystem entleert werden, wird die Pumpe (2) ausgeschaltet, das Regelventil (45) öffnet, die Bakteriensus­ pension läuft zurück in den Behälter (1).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entleerung (Entsorgung) der Bakteriensuspension in das noch feuchte Rohrsystem gasförmiger Stickstoff geleitet wird, der einen Temperaturschock her­ vorruft, damit das im Calciumcarbonat enthaltene Wasser zu Eis gefriert und die Calciumcarbonatstruktur zersprengt, die Oberfläche größer und damit poröser wird. Das Einleiten des Stickstoffes geschieht mit Hilfe mehre­ rer (je nach Anzahl der Toilettenbecken) tragbarer handelsüblicher Stickstoffbehälter (19), nach Fig. 3, über ein regelbares Entnahmeventil (20), einen Isolierschlauch (21), und ein Adapterstück (22). Über einen Temperatursensor (24), der mit einer flexiblen Leitung (23) verbunden ist und einem Anzeigegerät (26) wird die Temperatur im Leitungssystem überwacht. Der Anschluß- Adapter (22) schließt entweder an die einzelnen Toilettenbecken oder an deren Abflußleitungen an. Damit der kalte Stickstoff die Toilettenanlage gleichmäßig durchfließt und die geforderte Eisbildung entstehen kann, wird an der Entsorgungsleitung ein Vakuumlüfter (34), nach Fig. 6, über ein Adapterstück (37), eine flexible Vakuumleitung (36) und ein Temperaturmeßgerät 35 angeschlossen. Anstatt mehrerer tragbarer Stickstoffbehälter (19), nach Fig. 3, kann auch ein großer nicht tragbarer Behälter (44), nach Fig. 4, vorgesehen wer­ den, der auf dem Fahrzeug (47), nach Fig. 8, untergebracht ist. Das Einleiten des Stickstoffgases geschieht dann über eine Hauptleitung (45), mit einem Verteiler (46), von dem je nach Anzahl der einzelnen Toilettenbecken, über ein regel­ bares Entnahmeventil (20), einen Isolierschlauch (21) und ein Adapterstück (22). Die Temperaturmessung im Rohrsystem er­ folgt über Temperatursensor (24), der flexiblen Leitung (23) und dem Anzeigegerät (26).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Elektro-Heizlüfter (27), Fig. 5, das Eis im Toilet­ tensystem aufgetaut wird und das Schmelzwasser durch weite­ re Wärmezufuhr ausgetrocknet wird. Hierzu Geräteaufbau nach Fig. 5: Elektro-Heizlüfter (27), Netz- Kabel (33), flexibles Rohr (28), Anschluß- Adapter (29), Temperaturmeßgerät (32), flexible Leitung (30) und Temperatursensor (31). Der Anschluß-Adapter (29) schließt entweder an die einzelnen Toiletten­ becken oder an deren Abflußleitungen an. Mit Hilfe des Temperatursensors (31) und dem Temperaturmeßgerät (32) wird die Heiztemperatur im Toilettensystem überwacht. Damit die Warmluft die Toilettenanlage gleichmäßig durchfließt, wird an der Entsorgungsleitung der Vakuumlüfter (34), gemäß Fig. 6, über ein Adapterstück (37), eine flexible Vakuumlei­ tung (36) und ein Temperaturmeßgerät (35), angeschlossen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einleiten eines flüssigen Entkalkers in das Toilet­ tenrohrsystem aus einem Behälter (10), gemäß Fig. 2, im Zirkulationsverfahren mit Hilfe einer Pumpe (11), einer Leitung (12), einem Anschlußadapter (13) in die Entsorgungs­ leitung des Systems der flüssige Entkalker hineingepumt wird und über die Anschlußadapter (15) der einzelnen Toilet­ tenbecken oder deren Abflußleitungen wieder zurück in den Behälter (10), über die Leitung (16), fließt. Der pH-Wert wird mit der Meßeinrichtung (18) überwacht. Das Schaltgerät (14) dient zum Ein- und Ausschalten sowie zum Überwachen der Pumpe (11). Damit der Entkalker im Reinigungs- und Toilettensystem ungehindert zirkulierend fließen kann, sind Entlüftungen (17) und (39) vorgesehen. Das zirkulierende Verfahren hat den Vorteil, daß die Reinigung am wirksamsten verläuft.
Zum Entleeren der Toilettenanlage wird das Regel­ ventil (47) geöffnet und ebenso eine Bypaßleitung in der Pumpe (11). Um die Befüllungsrichtung umzukehren d. h. ein­ füllen in die einzelnen Toilettenbecken oder deren Abfluß-Leitungen über Anschlußadapter (15) und rückfließen durch die Entsorgungsleitung über den Anschlußadapter (13), ist die Leitung (16) an der Pumpe (11) und die Leitung (12) an den Behälteranschluß (48) anzuschließen.
Das Regelventil (47) ist so eingestellt, daß bei einem Druck­ anstieg im System (Anlage gefüllt) die Pumpe (11) mit kon­ stantem Druck weiterläuft, so daß ein zirkulierender Umlauf entsteht. Soll das Toilettensystem entleert werden, wird die Pumpe (11) ausgeschaltet, das Regelventil (47) öffnet, der Entkalker läuft zurück in den Behälter (10).

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur Anspruch 2 und Anspruch 5 zur Anwendung kommen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem völlig verstopftem Rohrsystem zuerst Anspruch 5, dann Anspruch 2, dann Anspruch 3, dann Anspruch 4 und abschließend Anspruch 5 zur Anwendung kommen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einleiten von Chlorbleichlauge die Toilettenanlage keimfrei wird. Hierfür wird die Einrichtung nach Fig. 2 verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einrichtungen gemäß Fig. 1 bis Fig. 7 auf einem Fahr­ zeug (47), nach Fig. 8, als Einheit bereitgestellt werden.