DE2001277B2

DE2001277B2 - Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung fluessiger, durch mikroorganismen verunreinigter substanzen

Info

Publication number: DE2001277B2
Application number: DE19702001277
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1976-12-09
Also published as: US3682314A; SE367017B; DE2001277A1; FR2068597B1; AT301729B; CH523089A; FR2068597A1; GB1294192A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung flüssiger, durch Mikroorganismen verunreinigter Substanzen, insbesondere öle und deren Emulsionen im Hinblick auf die Wiederverwendung zu Schmierzwecken, wonach die aufzuberei-277

tende Substanz in einen Behälter eingebracht und dann Ozon unter Umrühren der Substanz durch dieselbe hindurchgeleitet wird

Nach bekannten Verfahren wird in der Regel ozonhaltige Luft unter Atmosphärendruck mit der unreinen flüssigen Substanz für eine Zeitdauer von etwa 5 — 20 Minuten vermischt. Man hat festgestellt, daß die Entkeimungswirkung des Ozons und die des Chlors in mancher Beziehung übertrifft. So benutzt man ozonhaltige Luft zur Reinigung von Trinkwasser, zu dessen Entfärbung, Geschmacks- und Geruchsverbesserung und zur Abtötung von Bakterien, Viren od. dgl.

Es ist ferner bekannt, Abwässer, welche Cyanide, Sulfide, Sulfite, Phenole, öle od. dgl. enthalten, ebenfalls durch ozonhaltige Luft zu reinigen.

Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß durch Mikroorganismen stark verunreinigte Substanzen, insbesondere Schmieröle, auf diese Weise nur unvollkommen gereinigt werden können, so daß sie bei Wiederverwendung schon nach kurzer Zeit einen hohen Gehalt an Mikroorganismen aufweisen, was sich durch ihren unangenehmen Geruch anzeigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufbereitung flüssiger, durch Mikroorganismen verunreinigter Substanzen zu schaffen, das unter wirtschaftlich tragbaren Verhältnissen eine praktisch vollständige Entkeimung der mit Ozon zu behandelnden Substanzen erzielen läßt.

Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, in der eingangs genannten Art zu verfahren, und zwar in der Weise, daß die aufzubereitende Substanz in zwei hintereinander geschalteten Stufen ozonisiert wird, wobei in der ersten Stufe das Ozon mit Überdruck eingeleitet wird und in der nachgeschalteten Stufe praktisch auf atmosphärischen Druck entspannt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß in der ersten Druckstufe die Mikroorganismen schockartig nahezu vollständig abgetötet werden, wobei dann in der nachfolgenden, unter atmosphärischen Druck stehenden Stufe noch die letzten Reste an Mikroorganismen abgetötet werden.

Zur Durchführung des Verfahrens kann eine Vorrichtung benutzt werden, welche im wesentlichen aus einem Behälter mit mindestens einem Zulauf und einem Ablauf für die aufzubereitende Substanz versehen ist. In dem Behälter ist mindestens eine Vorrichtung zur feinblasigen Verteilung des Ozons angeordnet und jede dieser Vorrichtungen weist mehrere über den gesamten Behältergrundriß verteilte Ozonverteiler auf. Diese sind horizontal angeordnet und liegen praktisch in einer Ebene in dem von einem endlosen rotierenden Metallgewebe umschlossenen Raum, derart, daß die aufzubereitende Substanz die beiden Metallgewebe durchströmt und dabei mit dem aus den Ozonverteilern feinblasig austretenden Ozon in Berührung kommt, wobei innerhalb des Behälters mindestens ein Druckozonierungsgerät angeordnet ist, das als erste Ozonisierungsstufe den genannten Vorrichtungen vorgeschaltet ist. Die genannten Ozonverteiler können in Form von Keramikröhrchen ausgebildet sein, welche das stirnseitig axial zugeführte Ozon feinblasig nach außen abgeben.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Patentansprüchen 3 und 4.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Fig 1 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt einer

Vorrichtung zur Aufbereitung eines durch Mikroorganismen verunreinigten Schmieröles;

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die in F i g. l gezeigte Vorrichtung und

Fig.3 zeigt eine Druckozonisbrungseinrichtung in einem Längsschnitt

Ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneter Behälter ist durch eine vertikale Trennwand Xa in zwei Kammern 2 und 3 unterteilt Die Kammer 2 dient der Aufbereitung eines mit Mikroorganismen verunreinigten Schmieröles, wobpi das aufbereitete öi durch einen Überlaufkanal 4 in die Kammer 3 gelangt und von dort durch eine Umwälzpumpe 5 dem Schmiersystem zugeführt wird.

In die Kammer 2 ragt von oben eine Leitung 6 durch welche das verunreinigte, aufzubereitende öl zugeführt wird. Der untere Abschnitt der Leitung 6 ist, wie insbesondere die F i g. 1 und 3 zeigen, von einem Druckozonisierungsgerät 7 umgeben, das einen Mantel Ta aufweist.

Der Oberteil des zylindrischen Mantels Ta ist bis dicht an den Umfang der Ölleitung 6 herangeführt, so daß der zwischen dem Mantel Ta und der Leitung 6 bestehende Ringraum 8 nach oben dicht abgeschlossen ist. Die Stirnseite 9 der Ölzuführungsleitung 6 ist verschlossen. Dagegen weist der vom Mantel Ta umgebene untere Abschnitt der Leitung 6 eine Anzahl Schlitze 10 auf, durch welche das aufzubereitende öl von der Leitung 6 in den Ringraum 8 übertreten kann. In die Ölzuführungsleitung 6 ragt von oben eine Ozonleitung 11, welche sich konzentrisch zur Leitung 6 bis in unmittelbare Nähe der Stirnseite 9 erstreckt. Innerhalb des von dem Mantel Ta umschlossenen Abschnittes weist die Ozonleitung 11 drei hintereinandergeschaltete Ozonverteiler 12 auf. Diese Ozonverteiler 12 sind hohlzylindrische Keramikkörper, welche aufgrund ihrer Feinporigkeit eine feinblasige Verteilung des Ozons gewährleisten. Das durch die Leitung 11 zugeführte Ozon, welches einen geringen Überdruck von beispielsweise 3 m WS aufweist, durchdringt somit die Ozonverteiler 12, vermischt sich innerhalb der Leitung 6 mit dem aufzubereitenden Schmieröl und tritt mit diesem durch die Schlitze 10 in den Ringraum 8. Von hier gelangt das mit dem Ozon gemischte öl nach unten und tritt in Richtung der Pfeile 13 aus dem Ringraum 8 aus, wobei auf dem gesamten Wege zwischen den Ozonverteilern 12 und dem Austritt aus dem Ringraum eine ständige, sprudelnde Vermischung des Öles mit dem Ozon stattfindet.

Die untere Stirnfläche 14 des Ringraumes 8 wird vorzugsweise mit einem verstellbaren, nicht dargestellten Schieber versehen, durch welchen der Austrittsquerschnitt des Ringraumes 8 nach Belieben verändert werden kann. Auf diese Weise läßt sich der innerhalb des Mantels 7 herrschende Druck nach Belieben einstellen.

In die Kammer 2 führt ferner eine Ozonleitung 15, welche zwei im unteren Teil der Kammer übereinander angeordnete Vorrichtungen 16 und 17, die der feinblasigen Verteilung des Ozons dienen, speist. Wie insbesondere die Draufsicht gemäß F i g. 2 zeigt, weist die Leitung 15 auf der Höhe der Vorrichtung 17 einen horizontalen Abschnitt 15a auf, an welchem mehrere Verteilerrohre 18 angeschlossen sind. Die Verteilerrohre 18 erstrecken sich über die ganze Länge der Kammer 2 und jedes Verteilerrohr trägt eine Anzahl Ozonverteiler 19. Diese Ozonverteiler sind in Form hohlzylindrischer Keramikkörper ausgebildet, so daß sie — ähnlich wie die Ozonverteiler 12 gemäß Fig. 3 — eine feinblasige Verteilung des Ozons in dem umgebenden Schmieröl gewährleisten.

In den Wandungen der Kammer 2 sind für jede Vorrichtung 16 bzw. 17 jeweils vier Kettenräder 20 bzw. 21 verankert. Die in F i g. 2 in Draufsicht dargestellte Vorrichtung 17 weist zwei Ketten 22 auf, welche über die Kettenräder 21 geführt sind und durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor in ständigem Umlauf gehalten werden. Mit den Keaen 22 ist ein endloses, feinmaschiges Drahtgewebe 23a/23b verbunden, das somit in ständiger Umlaufbewegung gehalten wird.

Die untere, durch einen horizontalen Leitungsabschnitt 150(Fig. 1) mit Ozon versorgte Vorrichtung 16 weist den grundsätzlich gleichen Aufbau auf wie die Vorrichtung 17 und braucht daher nicht gesondert beschrieben zu werden.

Die Kammer 2 ist mit einer Abdeckung 24 versehen, in welcher zwei Rührwerke 25 und 26 aufgehängt sind. Während sich die Antriebsmotoren 27 und 28 dieser Rührwerke oberhalb der Abdeckung 24 befinden, ragen die Wellen 29 und 30 mit den an diesen befestigten Rührplatten 31 und 32 in die Behälterfüllung hinein. Zwecks Erzielung einer guten Durchwirbelung des ob sind die Platten 31 und 32, deren Form selbstverständlich nach Belieben variiert werden kann, mit Durchgangsöffnungen 33 und 34 versehen. Je nach Größe des Behälters kann eine beliebige Anzahl solcher Rührwerke vorgesehen sein.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Das verunreinigte, aus dem Schmiersystem kommende Öl gelangt zunächst durch die Leitung 6 ins Innere der Kammer 2. Beim Durchströmen des in F i g. 3 dargestellten Druckozonisierungsgerätes kommt das Öl intensiv, jedoch nur kurzzeitig, mit dem unter leichtem Überdruck stehenden Ozon in Verbindung. Dies wirkt wie ein Schock auf die im Öl enthaltenden Mikroorganismen, welche bereits in dieser ersten Stufe zum Großteil oxydativ zerstört werden.

Das in Richtung der Pfeile 13 aus dem Druckozonisierungsgerät austretende Öl durchströmt nun die beiden Verteilervorrichtungen 16 und 17 von unten nach oben. Dabei findet eine weitere Ozonisierung statt, so daß das anscnließend in die Kammer 3 überlaufende Reinöl mit Sicherheit keine lebenden Mikroorganismen mehr enthält. Während das Öl die umlaufenden Metallgewebe 23a bzw. 236 durchströmt, wird ein Großteil der im Öl enthaltenen Verunreinigungen abgefangen.

Dank der Hintereinanderschaltung einer Druckozonisierung und einer anschließenden Behandlung mit entspanntem Ozon ist gewährleistet, daß einerseits sämtliche im öl enthaltenen Mikroorganismen oxydativ zerstört werden, während andererseits die Schmierfähigkeit des Öles keine Einbuße erleidet. Bei Verwendung der beschriebenen Einrichtung ergibt sich eine bedeutende Einsparung an Schmieröl und das Personal bleibt vor der schädlichen Berührung mit den im Öl enthaltenen Mikroorganismen geschützt. Das im Betrieb verwendete Schmieröl muß ferner weit weniger häufig ausgewechselt werden, wodurch sich eine große Ersparnis an Arbeitszeit ergibt,

Die jährliche Einsparung an Schmieröl ließ sich an einer Versuchsanlage wie folgt feststellen:

Liter

Emulsionsfüllung für eine Maschine

im Jahr ohne Ozonisierung 25 168

Emulsionsfüllung für eine Maschine

im Jahr mit Ozonisierung 24 128

Gewinn durch die Ozonisierung 1 040

ZU Ul Z/ I

Die Einsparungen an Arbeitszeit ergeben sich aus folgendem Beispiel:

Stillstand der Maschinen im Jahr ohne ölozonisierung

Stillstand der Maschinen im Jahr mit ölozonisierung

Leerung und Maschinenreinigung im Jahr ohne ölozonisierung (Arbeit für 2 Personen)

Leerung und Maschinenreinigung im Jahr mit ölozonisierung

Stunden

55 8

110 16

Da in den heutigen Großbetrieben hunderte ölgeschmierte Maschinen arbeiten, sind die erzielbaren Einsparungen an Schmieröl und Arbeitszeit beträchtlich.

Der Überdruck in dem Druckozonisierungsgerät gemäß F i g. 3 wird erfahrungsgemäß vorzugsweise auf einen Wert von ca. 3 m WS eingestellt. Dieses ist aber selbstverständlich nur als Optimalwert zu betrachten und die Einrichtung kann ohne weiteres mit beträchtlich abweichenden Drücken betrieben werden.

Das Drahtgewebe 23a bzw. 23b der beiden Ozonverteilvorrichtungen 16 und 17 ist vorzugsweise ein feinmaschiges Gewebe aus rostfreiem Stahl (Mikrosieb), Die an sich bekannten Rührwerke 25 und 26 können

im Rahmen der beschriebenen Einrichtung konstruktiv erheblich abgeändert werden. Die bekannten Balkenrührer, Ankerrührer, Fingerrührer, Kxeuzbalkenrührer Kreiselrührer, Propellerrührer usw. lassen sich ohne weiteres verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

f569

Claims

Patentansprüche: 20

1. Verfahren zur Aufbereitung flüssiger, durch Mikroorganismen verunreinigter Substanzen, insbesondere öle und deren Emulsionen, im Hinblick auf deren Wiederverwendung zu Schmierzwecken, wonach die aufzubereitende Substanz in einen Behälter eingebracht und dann Ozon unter Umrühren der Substanz durch dieselbe hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzubereitende Substanz in zwei hintereinandergeschalteten Stufen ozonisiert wird, wobei in der ersten Stufe das Ozon mit Überdruck eingeleitet wird und in der nachgeschalteten Stufe praktisch auf atmosphärischen Druck entspannt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung dec Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Behälter, welcher mit mindestens einem Zulauf und einem Ablauf für die aufzubereitende Substanz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem genannten Behälter mindestens eine Vorrichtung (16, 17) zur feinblasigen Verteilung des Ozons angeordnet ist und jede dieser Vorrichtungen mehrere über den gesamten Behältergrundriß verteilte Ozonveneiler (19) aufweist, welche horizontal angeordnet sind und praktisch in einer Ebene in dem von einem endlosen, rotierenden Metallgewebe (23a, 23b) umschlossenen Raum liegen, derart, daß die aufzubereitende Substanz die beiden Metallgewebe durchströmt und dabei mit dem aus den Ozonverteilern feinblasig austretenden Ozon in Berührung kommt, wobei innerhalb des Behälters (1) mindestens ein Druckozonierungsgerät (7) angeordnet ist, das als erste Ozonisierungsstufe den genannten Vorrichtungen (16,17) vorgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckozonisierungsgerät (7) einen unten offenen zylindrischen Mantel (7a) aufweist, in welchen ein mit seitlichen Ausströmöffnungen (10) versehenes Flüssigkeits-Zuströmrohr (6) hineinragt, wobei die Stirnseite (9) dieses Zuströmrohres verschlossen ist und innerhalb des Zuströmrohres eine Anzahl senkrecht übereinander angeordneter Ozonverteiler (12) angebracht sind, welche durch eine konzentrisch zum Flüssigkeitszuströmrohr angeordnete Ozonleitung (11) gespeist sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Flüssigkeitszuströmrohr (6) bis an die Unterkante des zylindrischen Mantels (7a) erstreckt und der zum Austritt der ozonisierten Substanz verbleibende ringförmige Querschnitt (14) zwecks Verstellung des indem Druckozonisierungsgerät (7) herrschenden Innendruckes variierbar ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Ozonverteiler (12, 19) in Form von Keramikröhren ausgebildet sind, welche das stirnseitig axial zugeführte Ozon feinblasig nach außen abgeben.