DE19801705A1 - Vorrichtung zur wirtschaftlich effizienten Abwasserentkeimung und -dekontamination - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur wirtschaft­ lich effizienten Desinfektion von trinkbarem Wasser, zur Keimzahlunterdrückung während der Wassernutzung (Kühl­ kreisläufe) und zur Dekontamination von Abwässern.

Die Notwendigkeit der wirtschaftlich effizienten Dekontamination von Abwässern ergibt sich aus der ständig steigenden Tendenz des Wasserverbrauches in den Bereichen Trinkwasser, Prozeßwasser und kommunales Abwasser.

Zur Desinfizierung/Keimtötung kommt in der Abwasser-, Brauchwasser- und Trinkwasseraufbereitung UV-Strahlung zum Einsatz. Die Wellenlänge der UV-Strahlen ist kennzeichnend für die Intensität des Reinigungseffektes, wobei der Grad der Verunreinigung des zu dekonta­ minierenden Wassers die Absorption der Strahlen erhöht. Dies führt zwangsläufig zur Reduzierung der Ent­ keimungseffizienz.

Es bestehen seit Jahren viele anlagetechnische Konzeptionen, die wohl mit der gleichen Absicht einer max. Ausnutzung der UV-Strahlen (Wellenlänge) entworfen worden sind, die aber den gewünschten Zweck nur teilweise erfüllen oder zu umständlich in Herstellung und Gebrauch sind und damit über zu hohe Herstellungskosten verfügen.

Die Abtötung von Mikroorganismen in biologisch konta­ miniertem Wasser erfolgt wirkungsvoll durch Ozonbehand­ lung und gleichzeitiger Uv-Bestrahlung.

Gegenüber den herkömmlichen Verfahren stellt die ent­ wickelte kombinierte UV-Ozon-Abwasserbehandlungseinheit eine neuartige, verfahrenstechnische Lösung dar.

Das kontaminierte und mit feinstverteiltem Ozon versetzte Abwasser wird zur Entkeimung gleichzeitig einer UV- Bestrahlung unterzogen.

Die aktive Behandlungsphase des Abwassers in einem Reaktor läßt sich wirtschaftlich effizient gestalten, wenn die Verweildauer des kontaminierten und mit feinstverteiltem Ozon versetzte Abwasser im UV- Bestrahlungsfeld erhöht und gleichzeitig das zu dekonta­ minierende Medium kontinuierlich verwirbelt wird.

Die Leistung des neuartigen, kombinierten UV-Ozon- Abwasserbehandlungsverfahrens ist wirtschaftlich erst dann verwertbar, wenn es gelingt, die verfahrenstechnische Lösung in einen industriellen, wirtschaftlich effizienten Prozeß umzusetzen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein wirtschaftliches Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung vorzuschlagen, womit die Entkeimung und Reinigung von biologisch kontaminiertem Wasser mit Hilfe der kombi­ nierten UV-Ozon-Behandlung unter industriellen Be­ dingungen qualitativ und quantitativ gewährleistet wird.

Kernstück der verfahrenstechnischen Lösung ist ein Rohr­ reaktor mit seiner Aktivzone - bestimmt durch die gleich­ zeitige Einwirkung von feinstverteiltem Ozon und UV- Strahlen auf das kontaminierte Medium.

Ziel ist es, für einen Schadstoffeliminierungprozeß eine reproduzierbares Verfahren mit max. Reinigungseffekt zu erhalten.

Diese Zielstellung wird erreicht, wenn im aktiven Reaktionsraum des Rohrreaktors die Verweildauer des kontaminierten Mediums ein Maximum erfährt und dabei die Verwirbelung der Komponenten Ozon und kontaminiertes Medium kontinuierlich gestaltet wird durch einen zwangs­ orientierten Durchströmungsfluß mittels speziell angeord­ neter Leiteinrichtungen (Leitbleche) und Durchströmungs­ öffnungen.

Das Durchsatzvermögen des Reaktors und die wirtschaft­ liche Effizienz des Verfahrens wird bestimmt durch die biologische Konsistenz, Trübungsintensität und CSB-Wert des kontaminierten Mediums.

Diese Parameter bestimmen die verfahrensspezifische UV- Bestrahlungsintensität (Leistung, Wellenlänge, Bestrah­ lungsdauer).

Die bautechnischen Abmaße des Uv-Strahlers (Stabstrahler) und dessen Wellenlänge bestimmen die Baumaße des Reaktors.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Prinzipdarstellung (Seite 4) erläutert.

In den Rohrreaktor (1) mit quadratischer Grundfläche ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihren sägezahnförmig angeordneten Leitblechen (2) und den wechselseitigen Durchströmungsöffnungen (3) eingelassen.

Zentrisch und in vertikaler Richtung verlaufend wird das Quarzrohr (4) und der UV-Stabstrahler (5) durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geführt.

Über den Zulauf (6) wird das zuvor mit feinstverteiltem Ozon vermischte, kontaminierte Wasser in den Rohr­ reaktor (1) mittels Pumpensteuerung eingetragen.

Der Durchströmungsverlauf (7) des kontaminierten Wassers und des feinstverteilten Ozons wird zwangsorientiert ausgebildet durch die spezielle Anordnung der Leitbleche (2) im 45°-Winkel und die wechselseitigen Durch­ strömungsöffnungen (3).

Durch die Gestaltung und Anordnung der Durchströmungs­ öffnungen (3) wird ein zusätzlicher Verwirbelungseffekt im aktiven Reaktorbereich (8) erzeugt.

Im aktiven Reaktorbereich (8), wo kontaminiertes Wasser, feinstverteiltes Ozon und UV-Strahlung gleichzeitig im Verbund wirken, wird die Verweildauer des kontaminierten Wassers durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erhöht und damit die Reinigungseffizienz der kombinierten UV-Ozon- Abwasserbehandlung durch max. Absenkung des CSB-Wertes verbessert.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur wirtschaftlich effizienten Entkeimung von biologisch kontaminiertem Abwasser in einem Rohr­ reaktor unter gleichzeitiger Einwirkung von Ozon und UV-Strahlen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reaktor sägezahnförmig angeordnete Leit­ bleche mit wechselseitigen Durchströmungsöffnungen funktionell wirksam sind.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung der Leitbleche eine maxi­ male Verweildauer des kontaminierten Abwassers im aktiven (UV-)Bestrahlungsbereich gewährleistet.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gestaltung und Anordnung der Durch­ strömungsöffnungen zu einer optimalen Verwirbelung der kontaminierten Partikel im aktiven (UV-)Bereich des Rohrreaktors führt.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Eintrag des kontaminierten Abwassers und des Ozons wahlweise von unten mittels Pumpe oder von oben im freien Zufluß erfolgen kann.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Reaktoreinsatz (Leitblechanordnung) und der UV-Stabstrahler zum Zwecke der Reinigung kom­ plett und damit servicefreundlich aus dem Rohrreaktor entnommen werden können.