DE2326030A1 - Abwasserbehandlungssystem - Google Patents

Description

• "Abwasserbehandlungssystemte Ein Abwasserbehandlungssystetn oder eine Vorrichtung zum behandelt von Abwasserstrom schliesst ein Mahlwerk zum Zermahlen von Feststoffen in dem Strom und eine Einrichtung zum Mischen und Aufrechterhalten der Konsistenz des Stromes in einem allgemeinen gleichmäßigen Schlamm ein, wobei der Schlamm mit einem Abschnitt von Leitungen verbunden ist, die in einer Ausführung in einem Treffbereich eines Magnetrons angeordnet sind, so daß der Strom freigelegt und von elekromagnetischer Energie während einer vorbestimmten Zeitperiode erregt wird, um Mikroorganismen in dem zu behandelnden Material zu eliminieren. Eine Steuereinrichtung zum Regulieren des Stromes des Abwassers ist vorgesehen, und ein Filter zum Sammeln der Feststoffe ist stromab von dem Magnetron angeordnet.
• Bislang war es bekannt, verschiedene Materialien in verschiedenen Weisen zu behandeln, um sie zu reinigen oder Bakterien, Mikroorganismen und andere schädliche Elemente zu entfernen. Die Erfindung betrifft die Behandlung von Abwasser und- insbesondere eine Vorrichtung zum Behandeln eines Abwasserschlammes, d.h. ein Gemisch von Wasser d Feststoffen. Sie schliesst einen Reiniger, welcher das Material erregt, indem er Kitrowellen-Enerm gie auf letzteres richtet, nachdem es zermahlen und in einen Schlamm relativ gleichbrmiger Konsistenz gemischt ist ein. Dies unterscheidet sich von bekannten Lehren der Behandlung ähnlicher Materialien, da die Feststoffe zunächst zermahlen werden und der sich ergebende Schlamm in einer relativ gleichmäßigen Konsistenz gehalten wird während eine steuerbare Komponente durch ein Bündel elektromagnetischer Energie von einem Magnetron geleiw tet wird, um im wesentlichen und zu einem praktischen Ausnaß Mikroorganismen in dem zu behandelnden Material zu reduzieren.
• Demzufolge ist ein Gegenstand der Erfindung ~eine Vorrichtung oder ein System zum Behandeln von einem Abwasserstrom, der aus Wasser und Feststoffen besteht, welche in Reihe in einer Leitung für den Strom eine Mahleinrichtung, eine Mischeinrichtung in der Leitung' und stromab von der Mahleinrichtung zum Aufrechterhalten des Stromes als ein Schwamm relativ gleichmäßiger, Konsistenz und eine Reinigungseinrichtung einschließt, die stromab von der Mischeinrichtung angeordnet ist und eine Anordnung aufweist, um elektromagnetische Energie von einem Magnetron in einen Treffbereioh zu richten, in welchem der Strom veranlasst wird, in einer Anordnung von leitungen zu strömen, welche den Schlamm während eines vorbestimmten Zeitintervalles der elektromagnetischen Energie aussetzt, um letzteren zu erregen und im allgemeinen Mikroorganismen in dem Material zu entfernen.
• Ein Hauptgegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Abwasserbehandlungsvorrichtung, die insbesondere für die Verwendung bei Fahrzeugen, wie beispielsweise Booten und anderen Landfahrzeugen geeignet ist.
• Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine' Abwasserbehandlungsvorrichtung oder ein System der beschriebenen Art, welche eine Mischeinrichtung für den Schlamm einschliesst, die zwischen der Mahleinrichtung und der Magnetron-Reinigungsvorrichtung angeordnet ist, wobei die Mischeinrichtung einen Reservebehälter und eine Pumpeneinrichtung einschliesst 5 um das Material zu behandeln und eine größere Menge des Abwasserstromes durch den Tank wieder in Umlauf zu bringen und eine fraktionierte Zusammensetzung zu der Reinigungsvorrichtung zu führen, wobei in der Vorrichtung oder dem System eine Steuereinrichtung eingeschlossen ist, um Strömung und Konsistenz gemäß einem vorherbestimmten Muster aufrechtzuerha lt en.
• Weitere Gegenstände und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung.
• In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig.2 eine Seitenansicht einer Magnetron-Reinigungsvorrichtung, die in Fig. 1 mit 18 bezeichnet ist; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2; Fig. 4 ein elektrisches Schaltdiagramm der Steuervorrichtung und die Mahlvorrichtung, welche gleichzeitig arbeitens Fig. 5 ein Schaltschema für den Kreis der Mahleinrichtung In der Zeichnung sind gleiche Bezugezeichen für ent sprechende Teile verwendet In Fig 1 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt0 Dieses System schliesst eine Leitung 12 für Abwasser, , in welcher eine Mahleinrichtung 14 angeordnet ist , stromab von der Mahlelnrichtung eine Mischeinrichtung 16 und danach wiederum stromab eine Reinigungseinrichtung 18 ein, deren Auslass zu einem Filter 20 , welches vorzugsweise in der Leitung angeordnet ist , und dann zu einem Hauptauslass 22 für das behandelte Material führt.
• Bei einer typischen Anordnung kann der stromaufseitige Einlass der Leitung 12 einfliessendes Abwasser sammeln, das aus Wasser und menschlichen Ausscheidungen aus einer Toilette oder mehreren Toiletten 26 zusammengesetzt ist, die parallel mit der Verbindungsleitung 30 sind, die zu der Leitung 12 führt.
• Eine Mischeinrichtung 16 besteht aus einem Speichertank 32 und einer Pumpen- oder Bewegungseinrichtung, welche eine Pumpe 38 einschliesst, und der Ausfluss aus der Mahleinrichtung, welcher in der Form eines Schlammes vorliegt wird in den Speichertank 32 geführt 9 der eine Innenkammer 32i zwischen einem Einlass 34 und einem Auslass 36 aufweist. Die Bewegungseinrichtung schliesst eine Pumpe 38 ein, die in Reihe mit dem Tank vorgesehen ist und ein Mischen verursacht, wie dies beschrieben wird. Die Pumpe schafft einen Kopf, welcher verurseohtg daß eine Komponente des Schlammes zu der Reinigungsvorrichtung 18 strömt, In der bevorzugten Ausführungsform schliesst die Bewegungseinrichtung eine Rezirkulationeleitung 40 für eine große Komponente der gepumpten Materialien eins welche die wieder in Umlauf gebrachte Komponente von dem Aus fluß der Pumpe 38 durch eine Sekundäreinlass-Einrichtung 42 wieder in den dank oder die Kammer 32s führt, wobei der Strömungsweg für das wieder in Umlauf gebrachte Material vorzugsweise tangential in die Kammer oder den Behälter führt, um innerhalb des Vorratsbehälters eine Mischwirkung zu verur.sachene Die Reinigungseinrichtung 18 in Fig. 1, welche vollständiger in Fig. 2 gezeigt ist, schliesst einen Wellenführungsabschnitt 44 ein, welcher sich von einem Magnetron 46 zu einem Treffbereich 48 erstreckt und einen nach außer divergierenden oder abgeschrägten Abschnitt einschliesst. Das Magnetron ist so ausgebildet, daß es elektromagnetische Energie und Mikrowellen-Energie aussendet, und es richtet die Energie zu dem Treffbereich, der zum Zwecke der Beschreibung einen im allgemeinen transversalen Abschnitt des Mikrowellenweges umfasst.
• Wei es bekannt ist, ist die Wellenführung geschlossen, so daß keine Mikrowellen-Energie-Emission oder kein Verlust eintritt, und es #sind ein Einlasadurchgang 52 und ein Auslassdurchgang 54 vorgesehen, um das von dem Reiniger zu behandelnde Material anzupassen. Wie es auch bekannt ist, ist eine Leitflächeneinrichtung 56 an dem Magnetron angeordnet, um Hitze zu verteilen die in Verbindung mit der Erzeugung von Mikrowellen-Energie erzeugt ist. In dem Treffbereich des Bündels ist ein Abschnitt 58 der Leitung vorgesehen, durch welches das zu behandelnde Material strömen muß und in welchem es erregt und von der elektromagnetischen Energie behandelt wird. Dieser Leitungsabschnitt ist vorzugsweise in einem Muster von Rohren oder Leitungen in einem konzentrierten Abschnitt in dem Treffbereich des Bundels angeordnet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, um eine maximale seitliche Aussetzung des Materials für eine bestimmte Zeitdauer und Strömungsgeschwindigkeit an dem reSEbereich der Reinigungsvorrichtung zu verursachen# Das Muster ist in Fig. 3 mit 62 bezeichnet; obwohl es als vertikale Rohre gezeigt ist, können die Leitungen als Alternative in einer anderen geeigneten Ausbildung vorgesehen sein, um die strömenden Materialien der Energie während einer vorbestimmten Zeit auszusetzen und einen frontalen Bereich für die Wellenenergie zu schaffen.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Aussetzungazeit des durch den Rohrabschnitt in dem Reiniger strömenden Materiales vorzugsweise in der Größenordnung von ungefähr 15 Sekunden; jedoch hat sich ein Bereich von 10 - 20 Sekunden ebenfalls als zufriedenstellend erwiesen, wenn der Energieausgang des Magnetrons in der Größenordnung von 1/2 Kilowatt ist, obwohl ein etwas höherer oder etwas geringerer Ausgang in Abhängigkeit von dem besonderen Betrieb verwendet werden kann. Es wurde gefunden, daß, wenn der Querschnittsbereich des Treffbereiches ungefähr 2 mal dem Querschnittsbereich der Wellenführung ist, die von dem Magnetron kommt, zufriedenstellende Ergebnisse für die obige Aussetzungszeit für den gegebenen Energieausgang ist, um 100 ml des Stromes innerhalb des bevorzugten Zeitintervalles zu behandeln Es ist eine Steuereinrichtung zum Regulieren der Strömung für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, welche in Fig. 1 gezeigt ist, Diese kann die Anordnung einschliessen9 welche in Pigo 5 gezeigt ist und einen elektrischen Kreis 72 für die Mahleinrichtung 14 auSweist9 welche in Reihe mit einem Steuerknopf 74 und vorzugsweise einem herkömmlichen Unterbrechter oder einer Schmelzeinrichtung 76- ist. Parallel zu der Mahlvorrichtung ist eine Leitung 78 vorgesehen9 in welcher ein Schalter 80 angeordnet ist9 der vorzugsweise in Reihe mit einem Warnlicht 82 ist9 so daß die Mahlvorrichtung nicht in Betrieb gesetzt wird 9 wenn eine Fühleinrichtung und Schalter in dem Behälter 32 anzeigt9 daß der Tank voll ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schalter 8Q mit einem Schwimmer verbunden oder in einem Schwimmer in dem Behälter angeordnet0 Bei dem Behälter 32 in Fig 1 ist ersichtlich, daß eine mittels gestrlchelten linien gezeigte Anordnung vorgesehen ist, um mit der vertikalen Bewegung eines Schwimmers 86 in der unteren Lage 88' und einer oberen Lage 88 übereinzustimmen0 In der oberen Lage betätigt der Schwimmer den Schalter 80 welcher seinerseits das Rotlicht @inschaltet9 so daß die Mahleinrichtung 14 nicht in Betrieb gesetzt wird, während der Behälter voll ist.
• Unter Bezugnahme auf Sigs 4 ist die Steuereinrichtung für die Pumpeneinrichtung 16 und die Reinigungseinrichtung 18 gezeigt. Im Betrieb bewegt sich; wenn das Volumen in dem Tank 16 auf ein vorbestimmtes unteres Niveau abfällt, der Schwimmer 86 zu der unteren Lage 882- in der Kammer 32', in welcher Lage der Schalter 88 geöffnet ist. Andererseits ist der Schalter 889 geschlossen9 wenn sich ein ausreichendes Volumen in dem Behälter 16 befindet.
• Wenn der Schalter 88 ' geschlossen ist 9 kann der Strom durch eine Zeitverzögerungsschaltung 91 fliessen, und nach einem vorbestimmten Zeitintervall vorzugsweise in der Größenordnung von ungefähr 10 Sekunden wird ein Solenoid betätigt, das in der Schaltung 91 eingeschlossen ist und einen ersten Schalter 929 der den Reiniger 18 steuert und einen zweiten Schalter 94 betätigt' der die Pumpe 38 steuert.
• Wenn der Schalter 92 in dem Kreis 96 betätigt istç wird eine ReTaisschaltungs die mit gestrichelten Linien 98 gezeigt ist, betätigt, welche Energie für den Transformator 100 schafft, mit welchem die Reinigungsvorrichtung 18 verbunden ist. Mit anderen Worten wird das Magnetron erregt, um Mikrowellen-Energie auszusenden, wobei der Relaiskreis 98 eine ausreichende Zeit zum Erwärmen erlaubt. Der Relaiskreis 98 ist herkömmlicher Art und schliesst ein Solenoid 102 ein, welches Kontakte 104 parallel mit einem Widerstand 106 betätigt, um einen Schutz gegen einen Spannungsstoß zu dem TransSowrmator oder das Magnetron zu schaffen. Vorzugsweise in Reihe mit dem Relaiskreis ist ein thermischer Auslöser 108 vorgesehen, um gegen Überhitzung zu schützen.
• Gleichzeitig mit dem Schliessen des Schalters 92 schliesst sich der Schalter 94 ebenfalls und der Strom durchfliesst eine Zeitverzögerungsschaltung 110, die eine Zeitverzögerung im Betrieb der Pumpe 38 schafft, um die Aufwärmzeit des Magnetrons anzupassen, wobei der Kreis für die Pumpe mit 112 bezeichnet ist. Vorzugsweise ist in jedem der Kreise 96 und 112 zum Steuern des Stromflusses zu dem Reiniger oder dem Magnetron 18 und zu der Pumpe 38 ein Leistungsschalter oder eine Schmelzsicherung vorgesehen, die allgemein mit 115, 117 und 119 bezeichnet ist. Auch kann parallel zu dem Kreis 96 eine-Anzeigelampe 121 zum visuellen Beobachten und auch zum Steuern eines Ventilators 122 vorgesehen sein, auch mit einem Zeitverzögerungsrelais 124, das ein schneller An- und langsamer Ausschalter ist, um ein verzögertes Abschalten des Ventilators zu schaffen, welcher vorgesehen ist, um das Magnetron zu kühlen.
• Das Zeitverzögerungselement 124 zum Steuern des Ventilators ist so angeordnet, und so eingestellt, daß wenn das Magnetron nicht an ist, der Ventilator während einer vorbestimmten Zeitperiode angeschaltet bleibt, um es zu kühlen und kurz nach Anschalten des Magnetrons in Betrieb gesetzt wird.

Claims (11)

Ansprüche

1. Behandlungssystem für einen Abwasserstrom, der aus Wasser und Beststoffen zusammengesetzt ist 9 gekennzeichnet durch eine Leitung für den Strom 9 welche eine stromaufseitige Seite mit einem Einlaß ud eine stromabseitige Seite mit einem Auslaß aufweist 5 durch eine Mahleinrichtung mit einem Einlass und einem Auslass in der Leitung, um Fest stoffe zu zermahlen und einen Schlamm zu schaffen, durch eine Mi ach einrichtung in der Leitung und stromabseitig von der Mahleinrichtung9 um eine relativ gleichmäß#ige Konsistenz des Schalmmes aufrechtzuerhalten9 und durch eine Reinigungseinrichtung9 welche stromabseitig von der Mahleinrichtung und der Mischeinrichtung angeordnet ist und einen Mikrowellengenerator ein schliesst, wobei die Reinigungseinrichtung eine Mikrowellen-Gereratoreinrichtung und eine Führungseinrichtung zum Richten elektromafflnetisoher Energie zu einem Treffbereich umfasst, wobei der Treffbereich stromab seitig von der Mischeinrichtung angeordnet ist9 wobei die Leitung eine Ausführung in dem Treffbereich einschliesst, um einen Strom des Schlammes zu führen, wenn er sich durch ein Muster in dem Treffbereich bewegt und von der elektromagnetischen Energie erregbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 19 dadurch getcennzeichnet, daß die Mischeinrichtung einen Behälter in der Leitung mit einem Einlaß une einem Auslaß und eine Bewegrungseinrichtung umfasst, um den Schlamm in dem Behälter zu mischen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung eine Pumpeneinrichtung in Reihe mit dem Behälter umfasst

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinrichtung stromab von dem Behälter angeordnet isto

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Sekundäröffnung und eine Leitung, welche die Sekundäröffnung und einen Punkt in der Leitung stromab von der Pumpeneinrichtung verbindet, umfasst, um eine Rücklauf-Stromkomponente des Stroms durch die Pumpe in den Behälter zu führen

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasseinrichtung der Sekundäröffnung so angeordnet ist, daß der rückfliessende Strom tangential bezüglich des Inneren des Behälters gerichtet ist, um eine Zirkulationsbewegung des Materials in' dem Tank zu schaffen, wenn die Pumpe in Betrieb ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter in der Leitung stromab von dem Abschnitt in dem Treffbereich vorgesehen ist, und daß das Filter eine Einlass- und eine Auslasseinrichtung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung einen Sammelbehälter umfasst.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Doilette stromauf in der Leitung einschliesst, und daß der Einlass dieser Leitung mit der Toilette verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Leitung in dem Treffbereich eine Form einschliesst, die den Strom in der Leitung während einer verlängerten Bestrahlung in den Treffbereich zwängt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Steuereinrichtung in der Leitung zum Regulieren des Stromes durch die Leitung und zum Betätigen der Mahleinrichtung, der Mischeinrichtung und der Reinigungseinrichtung vorgesehen ist.

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