DE2538080B2

DE2538080B2 - DEVICE FOR CONTINUOUS RADIATION TREATMENT OF FLUID AND MIXABLE SUBSTANCES

Info

Publication number: DE2538080B2
Application number: DE19752538080
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl -Ing 7016Gerlingen Klingner
Original assignee: Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2538080C3; DE2538080A1; CH618892A5

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Strahlenbehandlung von wirbelfähigen und mischbaren Stoffen, insbesondere von Klärschlamm, Abwässern und Industrieprodukten in Form von Dispersionen, Lösungen und Aufschlämmungen, mit einer unterhalb einer Elektronenstrahlquelle von 300 bis keV angeordneten, von den Stoffen im Strahlungsbereich der Elektronenstrahlquelle in einer dünne Schicht etwa senkrecht zur Strahlungsrichtung durch flossenen Aufnahme und Mitteln zum Umpumpen de Stoffe.The invention relates to a device for the continuous radiation treatment of fluidizable and miscible substances, in particular sewage sludge, waste water and industrial products in the form of dispersions, solutions and slurries, with one of the substances in the radiation area of the electron beam source in the area below an electron beam source from 300 to keV a thin layer approximately perpendicular to the direction of radiation by flowing absorption and means for pumping de substances.

Eine derartige Vorrichtung ist aus de.·" DT-O! 23 37 406 bekannt. Sie dient zur Entkeimung voi Klärschlamm und Abwässern einerseits, was notwendig ist, um eine landwirtschaftliche Verwertung ode Deponie von Klärschlamm aus kommunalen Kläranla gen oder eine Überführung von Abwässern au Klärwerken in Vorfluter — meist Flüsse — oder ihrei Einsatz zu Bewässerungszwecken zu ermöglichen Darüber hinaus ist diese Anlage auch zur Bestrahlunj von niedrig- oder hochviskosen Flüssigkeiten ode Emulsionen geeignet, die einer intensiven Strahlenein wirkung, beispielsweise zum Zwecke der Polymerisa tion, ausgesetzt werden sollen. Auf vielen Gebieten gib es Reaktionsverfahren, die nur unter erheblichen Einsatz von Wärme, Chemikalien und Zeit ablaufen unc daher durch wirtschaftlichere Verfahren abgelös werden sollen. In vielen Fällen lassen sich bei derartiger Reaktionsverfahren Strahlen einsetzen.Such a device is known from de. · "DT-O! 23 37 406. It is used for disinfection voi sewage sludge and waste water on the one hand, what is needed, called an agricultural exploitation ode landfill of sludge from urban sewage treatment plants or transfer of sewage au To enable sewage treatment works in receiving waters - mostly rivers - or their use for irrigation purposes. In addition, this system is also suitable for irradiating low or high viscosity liquids or emulsions that are to be exposed to intensive radiation, for example for the purpose of polymerisation In many areas there are reaction processes which only proceed with considerable use of heat, chemicals and time and are therefore intended to be replaced by more economical processes.In many cases, radiation can be used in such reaction processes.

Die bekannte Vorrichtung weist einen trogartiger Behälter auf, der von den Stoffen in Längsrichtung durchströmt wird. In dem Behälter sind Rührwerke angeordnet, die eine Durchmischung der Stoffe in derr verhältnismäßig tiefen Behälter bewirken, um möglichsl alle Stoffpartikel in den Eindringbereich der Elektronenstrahlen zu bringen. Die Eindringtiefe von Elektronenstrahlen in Stoffe mit einer Dichte von 1 g/cm^; beträgt bei einer Energie von 400 keV 0,6 mm, bei einer Energie von 1,5 MeV etwa 5 mm und bei einer Energie von 3 MeV etwa 10 mm. Außerdem kann einem solchen Rührwerk, dessen Achse sich in Längsrichtung des Behälters erstreckt, eine tangentiale, schlitzförmige öffnung nachgeschaltet sein, durch die die Stoffe wie durch eine Düse mit erhöhtem Druck und erhöhter Geschwindigkeit senkrecht zum Elektronenstrahl ausströmen. Jn diesem Bereich können zusätzlich Mittel zur Erzeugung einer Turbulenz, z. B. ein Turbulenzgitter, vorgesehen sein.The known device has a trough-like container through which the substances flow in the longitudinal direction. Agitators are arranged in the container, which mix the substances in the relatively deep container in order to bring all substance particles into the penetration area of the electron beams. The depth of penetration of electron beams into substances with a density of 1 g / cm ^; with an energy of 400 keV is 0.6 mm, with an energy of 1.5 MeV approx. 5 mm and with an energy of 3 MeV approx. 10 mm. In addition, such an agitator, the axis of which extends in the longitudinal direction of the container, can be followed by a tangential, slot-shaped opening through which the substances flow out perpendicular to the electron beam as if through a nozzle with increased pressure and increased speed. In this area, means for generating turbulence, e.g. B. a turbulence grid may be provided.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das Verhältnis von Eindringtiefe der Elektronenstrahlen in die Stoffe zur Füllhöhe des Behälters sehr klein, so daß trotz der zuvor geschilderten Maßnahmen entweder keine ausreichende Bestrahlung aller Partikeln erreicht wird, oder aber eine übermäßig lange Verweilzeit im Behälter notwendig ist, mit der Folge, daß ein großer Teil der Stoffe unnötig lange bestrahlt wird, was sich auf die Durchsatzkapazität der Vorrichtung und den Energieeinsatz für die Elektronenstrahlung nachteilig auswirkt. Weiterhin ist bei einer derartigen Vorrichtung mit einer im Verhältnis zur Eindringtiefe der Elektronenstrahlung großen Füllhöhe das einer maximalen Strahlungsdichte ausgesetzte Volumen besonders klein, weil die Strahlungsintensität zu den Randbereichen des Behälters hin etwa entsprechend einer Gaußschen Glockenkurve abnimmt. In this known device, the ratio of the depth of penetration of the electron beams into the substances to the filling level of the container is very small, so that, despite the measures described above, either insufficient irradiation of all particles is achieved, or an excessively long residence time in the container is necessary with the The result is that a large part of the substances is irradiated for an unnecessarily long time, which has a detrimental effect on the throughput capacity of the device and the energy input for the electron beam. Furthermore, in such a device with a high filling level in relation to the penetration depth of the electron radiation, the volume exposed to a maximum radiation density is particularly small because the radiation intensity decreases towards the edge regions of the container approximately according to a Gaussian bell curve.

Durch die deutsche Patentanmeldung P 23 64 221.9-41 wurde bereits eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abtöten von Krankheitserregern in Abwasser-Klärschlamm mittels Elektronenstrahlen vor geschlagen, bei der eine Förderrinne für den Klärschlamm vorgesehen ist, deren ebener Boden zumindest im Strahlungsbereich einer über ihm angeordneten Elektronenstrahlquelle als Düsenboden zur Zufuhr eines fließfähigen Druckmediums ausgebildet ist, und wobei am Zuführende der Rinne eine Einrichtung zur Through the German patent application P 23 64 221.9-41 a device for the continuous killing of pathogens in sewage sewage sludge by means of electron beams has already been proposed, in which a conveyor trough is provided for the sewage sludge, the flat bottom of which is at least in the radiation range of an electron beam source arranged above it The nozzle base is designed for the supply of a flowable pressure medium, and at the supply end of the channel a device for

Zuführung von Klärschlamm in einer gleichmäßig Nicken, insgesamt aber dünnen Schicht vorgesehen ist.Supply of sewage sludge in a uniform pitch, but overall thin layer is provided.

Aus der DT-AS 22 08 160 ist eine Anlage zur Hygienisierung von Abwasser-Klärschlamm, d.h. zum Abtöten von Krankheitserregern, w,e z.B. Viren, Bakterien und Parasiten, bekannt, in der der Klärschlamm mit y-Strahlen aus einer radioaktiven Kobalt-60-Quelle bestrahlt wird. Der Klärschlamm wird hierbei in einer verhältnismäßig dünnen Schicht an den Strahlungselementen vorbeigeführt. Die Nachteile dieser Art, Klärschlamm zu bestrahlen, liegen darin, daß umfangreiche Sicherheits- und Abschirmmaßnahmen erforderlich sind. Dazu kommt ein hoher Preis des radioaktivstrahlenden Materials, wobei wegen der relativ kurzen Haibwertzeit von Kobalt-60 eine jährliche Nachladung von etwa 12% notwendig ist. Dazu kommt, daß diese radioaktiven Strahlenquellen nicht abschaltbar sind, und daß die Bestrahlungskosten aufgrund der hohen Kosten des radioaktiven Materials sehr hoch sind. Hinzu kommen noch starke psychologisehe Bedenken gegen die Installierung von stark radioaktiven Strahlenquellen in dicht besiedelten Gegenden. Außerdem bereiten die notwendigen Sicherheitsvorkehrungen bei der in Abständen von ein bis zwei Jahren notwendigen Nachladung und die Ablagerung ausgebrannter Strahlungselemente erhebliche Probleme.From the DT-AS 22 08 160 is a system for Hygienization of sewage sludge, i.e. to kill pathogens, w, e e.g. viruses, Bacteria and parasites, known in the sewage sludge with y-rays from a radioactive cobalt-60 source is irradiated. The sewage sludge is here in a relatively thin layer on the Radiant elements passed. The disadvantages of this type of irradiating sewage sludge are that extensive safety and shielding measures are required. In addition, there is a high price of the radioactive material, because of the relatively short half-life of cobalt-60 a annual recharging of about 12% is necessary. In addition, these radioactive sources of radiation cannot be switched off, and that the irradiation costs due to the high cost of the radioactive material are very high. In addition, there are strong psychological concerns about installing stark radioactive sources in densely populated areas. Also, prepare the necessary safety precautions in the case of recharging and depositing necessary at intervals of one to two years burned-out radiating elements cause considerable problems.

Aus der DT-PS 8 71 142 ist eine Vorrichtung zum Entkeimen von flüssigen Nahrungsmitteln mittels Ultraviolett-Bestrahlung bekannt, bei der die zu entkeimende Flüssigkeit aus einem nicht ortsfesten Sammelbehälter mittels einer Pumpe über eine Saugleitung entnommen und über eine Druckleitung diesem wieder zugeführt wird. In den Leitungen sind jeweils stabförmige Ultraviolett-Strahler angeordnet, lnsbesondere für den Fall, wo die Flüssigkeit einem Behälter entnommen und in denselben Behälter zurückgegeben wird, ist ein Zeitrelais vorgesehen, mit dem eine maximale Behandlungsdauer eingestellt werden kann. Bei dieser bekannten Vorrichtung tritt der grundsätzliehe Nachteil ein, daß im Behälter jeweils eine Vermischung der zurücklaufenden, bereits behandelten Flüssigkeit mit der im Behälter befindlichen noch nicht behandelten Flüssigkeit eintritt, so daß nicht gewährleistet ist, daß alle Flüssigkeitsbestandteile in gleicher Weise behandelt werden. Bei einer zweiten aus dieser Vorveröffentlichung bekannten Lösung wird die Flüssigkeit einem Behälter entnommen und nach der Strahlenbehandlung einem zweiten Behalte·· zugeführt. Hierbei ist eine beliebig wählbare mehrfache Strahlenbehandlung der Flüssigkeit nicht möglich und auch nicht vorgesehen. Des weiteren handelt es sich bei den Behältern nicht um Teile der Vorrichtung, sondern um reine Stapelbehälter für die Flüssigkeit. Schließlich muß die Vorrichtung bei jedem Flüssigkeitswechsel abgeschaltet werden, um neue Behälter mit Flüssigkeit beizustellen. Eine optimale Ausnutzung dieser Vorrichtung ist daher auch nicht möglich.From DT-PS 8 71 142 a device for sterilizing liquid food by means of Ultraviolet radiation known, in which the liquid to be sterilized comes from a non-stationary Collection container removed by means of a pump via a suction line and this via a pressure line is fed back. Rod-shaped ultraviolet emitters are arranged in each of the lines, in particular in the event that the liquid is taken from a container and returned to the same container a time relay is provided with which a maximum treatment duration can be set. In this known device, the basic disadvantage occurs that in each case one in the container Mixing of the returning, already treated liquid with the liquid in the container not yet treated liquid enters, so that it is not guaranteed that all liquid components in the same Way to be treated. In a second solution known from this prior publication, the liquid taken from a container and fed to a second container after the radiation treatment. In this case, multiple radiation treatment of the liquid, which can be selected as desired, is neither possible nor possible intended. Furthermore, the containers are not parts of the device, but rather pure stacking containers for the liquid. Finally, the device must be switched off each time the fluid is changed to provide new containers with liquid. An optimal use of this device is therefore also not possible.

Aus der DT-OS 2149 125 ist eine Anlage zum Pasteurisieren von Schlamm mittels Gamma-Strahlung bekannt. Auf die grundsätzlichen Nachteile dieser Behandlungsart wurde oben bereits eingegangen. Bei dieser bekannten Anlage wird eine vorgegebene Menge zu bestrahlendes Material einem Behälter entnommen und einer Bestrahlungseinrichtung zugeführt, innerhalb &5 derer das Material im Kreise umgepumpt wird, bis der gewünschte Pasteurisierungseffekt erreicht ist. Anschließend wird diese Materialmenge dem Leitungskreislauf entnommen und durch eine Entleerungsleitung einem weiteren Behälter zugeführt, aus dem es dann angezogen wird. Diese bekannte Anlage weist den Nach'eil auf, daß sie nicht kontinuierlich betriebtn werden kann, da während des Entleerens des im Kreislauf geschlossenen Leitungssystems kein Material vom vorgeschalteten Vorratsbehälter nachgepumpt werden kann. Während dieser Zeit geht die Energie der nicht abschaltbaren Strahlungsquelle verloren. Außerdem wirkt sich dies nachteilig auf die Leistung der Anlage aus. Die beiden Behälter sind kein Teil des Behandlungssystems.From the DT-OS 2149 125 is a system for Pasteurizing sludge using gamma radiation is known. On the basic disadvantages of this The type of treatment has already been discussed above. In this known system, a predetermined amount material to be irradiated is removed from a container and fed to an irradiation facility, within & 5 which the material is pumped around in a circle until the desired pasteurization effect is achieved. Afterward this amount of material is removed from the pipeline circuit and through an emptying line fed to another container from which it is then drawn. This known system has the Disadvantageous is that it cannot be operated continuously, since during the emptying of the im Closed circuit system, no material is pumped from the upstream storage tank can be. During this time, the energy from the radiation source, which cannot be switched off, is lost. aside from that this has a detrimental effect on the performance of the system. The two containers are not part of the Treatment system.

Durch die Patentanmeldung P 25 03 010.8 wurde bereits eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, bei der die Aufnahme durch mehrere gegenüber der Horizontalen schwach geneigte, in Durchflußrichtung der Stoffe parallelliegende und lückenlos nebeneinander angeordnete Förderrinnen mit im wesentlichen ebenem Boden gebildet wird, die mittels Verbindungsleitungen und jeweils in diesen angeordneten Pumpen in Reihe geschaltet sind, und wobei die Elektronenstrahlquelle sich quer zur Durchflußrichtung über die Gesamtheit der Förderrinnen erstreckt.By the patent application P 25 03 010.8 a device was already described above Art proposed in which the recording by several slightly inclined to the horizontal, in Direction of flow of the substances with parallel and seamlessly arranged conveyor troughs substantially flat ground is formed by means of connecting lines and each in these arranged pumps are connected in series, and wherein the electron beam source is transverse to the flow direction extends over the entirety of the conveyor troughs.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß mit einfachen Mitteln eine völlig gleichmäßige und damit energiesparende Bestrahlung der einzelnen Stoffpartikeln bei hoher Durchsatzleistung erreicht wird, wobei diese Vorrichtung gleichzeitig für unterschiedliche Stoffe mit unterschiedlichen Stoffeigenschaften einsetzbar sein soll.The invention is now based on the object of providing a device of the type described at the outset to design that with simple means a completely uniform and thus energy-saving irradiation of the individual substance particles is achieved at high throughput, this device at the same time should be used for different substances with different substance properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahme durch mindestens eine gegenüber der Horizontalen schwach geneigte Förderrinne gebildet wird, der mindestens zwei Behälter vorgeschaltet sind, von denen wahlweise einer auf eine zur Förderrinne führende Hauptzuführleitung schaltbar ist und der jeweils andere Behälter über eine Rückführleitung an den Auslauf der Förderrinne anschließbar ist, daß an den Auslauf der Förderrinne eine Hauptabführleitung mit einer Auslaufpumpe angeschlossen ist, die sich hinter der Pumpe in die Rückführleitung und eine Entleerungsleitung verzweigt und daß mindestens ein Behälter an eine Beschickungsleitung angeschlossen ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß der zu behandelnde Stoff in einer gleichmäßig dünnen Schicht von etwa 5 bis 30 mm Stärke einer Elektronenstrahlung ausgesetzt, dann zu einem Behälter zurückgepumpt wird und von dort erneut die Förderrinne unter gleichzeitiger Elektronenbestrahlung durchfließt. Die Zahl der Durchläufe kann beliebig gewählt werden, wie es im konkreten Einzelfall notwendig ist, ohne daß hierzu die Vorrichtung entsprechend angepaßt werden muß. Dadurch, daß mit mindestens zwei Behältern gearbeitet wird, ist sichergestellt, daß bei diesem Kreisprozeß nicht Material im Kurzschluß wieder der oder den Förderrinnen zugeführt wird, d. h. es ist sichergestellt, daß alle Teilchen des zu behandelnden Stoffes mit der gleichen Strahlendosis beaufschlagt werden. Weiterhin läßt sich der Betrieb auch bei einem Chargenwechsel ohne jeden Zeitverlust fortsetzen, da beim letzten Durchlauf des zu behandelnden Stoffes durch die Förderrinne dieser Stoff nicht mehr in den anderen Behälter zurückgepumpi, sondern über die Entleerungsleitung abgezogen wird. Der leere Behälter wird während dieser Zeit über die Beschikkungsleitung neu beschickt, so daß der Betrieb nachThis object is achieved in that the recording by at least one opposite the Horizontal, slightly inclined conveyor trough is formed with at least two containers upstream, one of which can optionally be switched to a main feed line leading to the conveyor trough and the each other container can be connected via a return line to the outlet of the conveyor trough that on the outlet of the conveyor trough is connected to a main discharge line with an outlet pump, which is branches behind the pump in the return line and a drain line and that at least one Container is connected to a feed line. The measures according to the invention achieve that the substance to be treated in an evenly thin layer of about 5 to 30 mm Strength exposed to electron beams, then pumped back to a container and from there again flows through the conveyor chute with simultaneous electron irradiation. The number of passes can be can be chosen arbitrarily, as is necessary in a specific individual case, without the device for this purpose must be adjusted accordingly. The fact that at least two containers are used ensures that that in this cycle, material is not fed back to the conveyor trough or troughs in a short circuit will, d. H. it is ensured that all particles of the substance to be treated with the same radiation dose be applied. Furthermore, the operation can be carried out without any loss of time, even if there is a batch change continue, because the last time the material to be treated passes through the conveyor trough, this material will not more is pumped back into the other container, but is withdrawn via the drainage line. The empty one During this time, the container is reloaded via the loading line, so that the operation continues

Entleerung des anderen Behälters und dem Abzug dieses Stoffes über die Entleerungsleitung nahtlos fortgesetzt werden kann. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann also trotz chargenweiser Beschikkung der Vorrichtung ein kontinuierlicher Betrieb durchgeführt werden.Emptying of the other container and the withdrawal of this substance via the emptying line seamlessly can be continued. The measures according to the invention can therefore despite batch loading the device can be operated continuously.

Um eine gleichmäßige Beaufschlagung der Förderrinne oder der mehreren Förderrinnen zu erreichen, ist vorteilhafterweise in der Hauptzuführleitung eine Förderpumpe angeordnet.In order to achieve a uniform loading of the conveyor trough or the several conveyor troughs, is a feed pump is advantageously arranged in the main feed line.

Um in besonders einfacher Weise eine Programmsteuerung zur Steuerung der einzelnen Durchläufe einsetzen zu können, ist es von Vorteil, wenn zum Umschalten der Behälter auf die Hauptzuführleitung, zum Umschalten des Auslaufs der Förderrinne auf die Rückführleitung bzw. die Entleerungsleitung und zum Umschalten der Rückführleitung auf einen der beiden Behälter jeweils ansteuerbare Ventile vorgesehen sind, bei denen es sich zweckmäßigerweise um Magnetventile handelt.In order to have a program control for controlling the individual runs in a particularly simple manner to be able to use, it is advantageous if to switch the container to the main supply line, to switch the outlet of the conveyor trough to the return line or the emptying line and to Switching of the return line to one of the two containers each controllable valves are provided, which are expediently solenoid valves.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. In the drawing shows

F i g. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung,F i g. 1 a front view of a device according to the invention in a schematic representation,

F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie H-II in F i g. 1 undF i g. 2 shows a horizontal section through the device according to section line H-II in FIG. 1 and

Fig.3 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie IH-III in F i g. 1.3 shows a vertical section through the device according to the section line IH-III in F i g. 1.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus zwei Kreislaufsystemen, die einander vollständig entsprechen. Aus diesem Grunde werden insoweit einander entsprechende Teile immer mit einem Bezugszeichen ohne Strich bzw. einem Bezugszeichen mit Strich bezeichnet. Es sind jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete Förderrinnen 1, 2, 3 bzw. 1', 2', 3' vorgesehen, die ortsfest aufgestellt und gegebenenfalls in ihrer Neigung gegenüber der Horizontalen einstellbar sind. Sie weisen jeweils einen gegenüber der Horizontalen um einen Winkel von 5 bis 30°, vorzugsweise 8 bis 12° und besonders bevorzugt 10° geneigten Boden 4 bzw. 4' auf. Die Förderrinnen 1,2,3 bzw. l',2',3' sind — bezogen auf ihre Durchflußrichtung 5 — parallel zueinander und lückenlos nebeneinander angeordnet, so daß die Böden 4 bzw. 4' als durchgehende Platten ausgebildet sein können. Demzufolge bestehen mit Ausnahme der beiden äußeren Seitenwände 6 bzw. 6' die übrigen Seitenwände der einzelnen Förderrinnen 1, 2, 3 bzw. Γ, 2', 3' aus Trennwänden 7 bzw. T. Am oberen Ende jeder Förderrinne 1, 2, 3 bzw. Γ, 2', 3' ist ein Druckraum 8 bzw. 8' vorgesehen, der durch den Boden 4 bzw. 4', die Seiten- bzw. Trennwände 6 bzw. 6' und 7 bzw. 7', eine stirnseitige Abschlußwand 9 bzw. 9' und ein oberes, zwischen die Seiten- bzw. Trennwände 6 bzw. 6' und 7 bzw. T und die stirnseitige Abschlußwand 9 bzw. 9' eingeschweißtes, in Durchflußrichtung 5 zum Boden 4 bzw. 4' hin geneigtes Begrcnzungsblcch 10 bzw. 10' begrenzt ist. Zwischen dem oberen Begrenzungsblcch 10 bzw. 10' und dem Boden 4 bzw. 4' ist eine als Düse 11 bzw. 11' wirkende öffnung, die einen flachen Rechteck qucrschnitt aufweist, gebildet. Diese Düsen 11 bzw. ti' können in ihrer Höhe, beispielsweise durch einen fcstsctzbarcn Auslaßschieber, verstellbar sein.A device according to the invention consists of two circulatory systems which completely correspond to one another. For this reason, parts that correspond to one another are always designated with a reference number without a prime or a reference number with a prime. A plurality of conveyor troughs 1, 2, 3 or 1 ', 2', 3 ', which are arranged parallel to one another, are provided, which are set up in a stationary manner and, if necessary, can be adjusted in their inclination relative to the horizontal. They each have a bottom 4 or 4 'which is inclined at an angle of 5 to 30 °, preferably 8 to 12 ° and particularly preferably 10 ° with respect to the horizontal. The conveyor troughs 1, 2, 3 or 1 ', 2', 3 'are - based on their flow direction 5 - arranged parallel to one another and seamlessly next to one another, so that the floors 4 and 4' can be designed as continuous plates. Accordingly, with the exception of the two outer side walls 6 and 6 ', the remaining side walls of the individual conveyor troughs 1, 2, 3 or Γ, 2', 3 'consist of partition walls 7 and T. At the upper end of each conveyor trough 1, 2, 3 or Γ, 2 ', 3', a pressure chamber 8 or 8 'is provided, which through the bottom 4 or 4', the side or partition walls 6 or 6 'and 7 or 7', an end wall 9 or 9 'and an upper, between the side or partition walls 6 or 6' and 7 or T and the front end wall 9 or 9 'welded, inclined in the flow direction 5 to the bottom 4 or 4' down 10 or 10 'is limited. An opening acting as a nozzle 11 or 11 ', which has a flat rectangle cross-section, is formed between the upper delimitation plate 10 or 10' and the base 4 or 4 '. These nozzles 11 or ti ' can be adjustable in their height, for example by means of a lockable outlet slide.

Am unteren, auslaufscitigcn Ende jeder Förderrinne 1,2,3 bzw. l',2',3' kann ein als Pumpensumpf dienender Sammclraurn 12 bzw. 12' vorgesehen sein.At the lower, run-out end of each conveyor trough 1, 2, 3 or 1 ', 2', 3 'can serve as a pump sump Collecting space 12 or 12 'may be provided.

lcdcm Förderrinnenpaar 1,2,3 bzw. Γ, 2', 3' sind zwei Behälter 13, 14 bzw. 13', 14' vorgeschaltet, deren Auslässe jeweils über als Magnetventile ausgebildete Ventile 15,16 bzw. 15', 16' auf eine Hauptzuführleitung 17 bzw. 17' geschaltet sind. In jede Hauptzuführleitung 17 ist ein beispielsweise als Zerkleinerungsmischer ausgebildeter Homogenisator 18 bzw. 18' und eine Förderpumpe 19 bzw. 19' in dieser Reihenfolge geschaltet. Unmittelbar vor den Förderrinnen 1, 2, 3 bzw. Γ, 2', 3' wird die jeweilige Hauptzuführleitung 17 bzw. 17' in eine Reihe von Teilleitungen 20, 21. 22 bzw. 20', 21', 22' aufgeteilt, um eine gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Förderrinnen zu gewährleisten.lcdcm conveyor trough pairs 1, 2, 3 or Γ, 2 ', 3' are two Containers 13, 14 or 13 ', 14' are connected upstream, the outlets of which are each designed as solenoid valves Valves 15, 16 or 15 ', 16' on a main supply line 17 and 17 'are connected. In each main supply line 17 there is one, for example, as a comminuting mixer trained homogenizer 18 or 18 'and a feed pump 19 or 19' in this order switched. Immediately in front of the conveyor troughs 1, 2, 3 or Γ, 2 ', 3', the respective main supply line 17 or 17 'divided into a number of sub-lines 20, 21. 22 or 20', 21 ', 22', in order to ensure uniform application of the individual conveyor troughs.

Aus den Sammelräumen 12 bzw. 12' wird das Medium über Teilleitungen 23, 24, 25 bzw. 23', 24', 25', abgezogen, die auf eine Hauptabführleitung 26 bzw. 26' zusammengeführt sind, in die jeweils eine Auslaufpumpe 27 bzw. 27' geschaltet ist.From the collecting spaces 12 and 12 ', the medium is discharged via sub-lines 23, 24, 25 or 23', 24 ', 25', subtracted, which are brought together on a main discharge line 26 or 26 ', in each of which an outlet pump 27 or 27 'is connected.

Hinter der Auslaufpumpe 27 bzw. 27' verzweigt sich die Hauptabführleitung 26 bzw. 26' jeweils in eine Rückführleitung 28 bzw. 28' und eine (gemeinsame) Entleerungsleitung 29. Die Umschaltung auf die Rückführleitung 28 bzw. 28' oder auf die Entleerungsleitung 29 erfolgt mittels als Magnetventile ausgestalteten Ventilen 30 bzw. 30' und 31 bzw. 31'. Die Rückführleitung 28 bzw. 28' führt über eine entsprechende Verzweigung auf die beiden Behälter 13,14 bzw. 13', 14', wobei die Umschaltung auf einen der beiden Behälter über ebenfalls als Magnetventile ausgebildete Ventile 32 bzw. 33 und 32' bzw. 33' erfolgt.After the outlet pump 27 or 27 ', the main discharge line 26 and 26' each branch off into one Return line 28 or 28 'and a (common) drainage line 29. Switching to the Return line 28 or 28 'or to the emptying line 29 takes place by means of solenoid valves Valves 30 or 30 'and 31 or 31'. The return line 28 or 28 'leads via a corresponding one Branch to the two containers 13, 14 or 13 ', 14', with the switchover to one of the two containers takes place via valves 32 or 33 and 32 'or 33' likewise designed as solenoid valves.

Oberhalb des jeweils zwischen Düse 11 bzw. It' und Sammelraum 12 bzw. 12' liegenden offenen Bereichs der Förderrinnen 1, 2,3 bzw. Γ, 2', 3' ist eine sich über die Gesamtheit der Förderrinnen erstreckende Elektronenstrahlquelle 34, also ein Elektronenbeschleuniger, angeordnet, der an seinem unteren Ende einen Flansch 35 mit einem eingespannten Austrittsfenster 36 aufweist, durch das ein Elektronenstrahlbündel 37 austreten kann. Im Bereich der größten Strahlungsintensität, also etwa in der Mittelebene 37' der Eiektronenstrahlquelle 34, sind Einrichtungen zur mechanischen und/oder fluidischen Durchwirbelung der dünnen Stoffschicht (beispielsweise Klärschlammschicht) vorgesehen, die bei Betrieb der Vorrichtung aus der jeweiligen Düse 11 bzw. 11' über den Boden 4 bzw. 4' jeder Förderrinne fließt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu ein sich über die volle Läntfe eines Förderrinnenpaares 1, 2, 3 bzw. Γ, 2', 3' erstreckender schmaler Düsenboden 38 bzw. 38' vorgesehen. Unterhalb dieses schmalen Düsenbodens 38 bzw. 38' ist ein ebenfalls durchgehender Druckraum 39 bzw. 39' vorgesehen, dem über eine Leitung 40 bzw. 40' ein Druckmedium, beispielsweise Luft oder reiner Sauerstoff, als Verwirbelungshilfsmittel zugeführt wird. Alternativ oder kumulativ zu diesem Düsenboden können auch als Einrichtungen zur Durchwirbelung der dünnen Stoffschicht ein federnder Rechen und/oder eine Stufe im Boden 4 bzw. 4 vorgesehen sein, wie sie in der älteren deutscher Patentanmeldung P 25 03 010.8 dargestellt, beschrieber und beansprucht sind.Above each between nozzle 11 and It 'and Collection space 12 or 12 'lying open area of the conveyor troughs 1, 2, 3 or Γ, 2', 3 'is an over the The entirety of the conveyor troughs extending electron beam source 34, i.e. an electron accelerator, arranged, which at its lower end has a flange 35 with a clamped exit window 36 through which an electron beam 37 can exit. In the area of the greatest radiation intensity, thus approximately in the central plane 37 'of the electron beam source 34 are devices for mechanical and / or fluidic turbulence of the thin material layer (e.g. sewage sludge layer) provided, which when the device is in operation from the respective nozzle 11 or 11 'via the bottom 4 or 4 'of each conveyor trough flows. In the embodiment shown in the drawing, this is a self Narrow nozzle bottom 38 extending over the full length of a pair of conveyor troughs 1, 2, 3 or Γ, 2 ', 3' or 38 'provided. Underneath this narrow nozzle base 38 or 38 'there is also a continuous one Pressure chamber 39 or 39 'is provided to which a pressure medium, for example Air or pure oxygen, is supplied as a fluidizing aid. Alternatively or cumulatively to this The nozzle base can also be a resilient device as a device for swirling through the thin layer of material Rakes and / or a step in the floor 4 or 4 can be provided, as in the older German Patent application P 25 03 010.8 shown, described and claimed.

Die Beschickung je eines Behälters 14 bzw. 14' crfolgi über eine (gemeinsame) Bcschickungslcitung 41 mittel! einer Pumpe 42, wobei jedem Behälter 14 bzw. 14' eil als Magnetventil ausgebildetes Absperrventil 43 bzw 43' vorgeschaltet ist.The charging of a container 14 or 14 'is successful via a (common) delivery line 41 medium! a pump 42, each container 14 and 14 'eil Shut-off valve 43 or 43 'designed as a solenoid valve is connected upstream.

Im oberen Teil der Behälter 13, 14 bzw. 13', 14' sine Frischwasserdüsen 44 bzw. 44' vorgesehen, die untci Zwischenschaltung eines Absperrventils 45 bzw. 45' nuIn the upper part of the container 13, 14 or 13 ', 14' sine Fresh water nozzles 44 and 44 'are provided, which can now be used with the interposition of a shut-off valve 45 or 45'

eine gemeinsame Frischwasserleitung 46 geschaltet sind. Mittels dieser Frischwasserdüsen können bei Bedarf die Behälter 13,14 bzw. 13', 14' gereinigt werden. Unterhalb des Austrittsfensters 36 ist an der Elektronenstrahlquelle 34 eine sich über deren ganze Länge erstreckende, von einer Luftleitung 47 beaufschlagte Luftdüse 48 vorgesehen, aus der ein flacher scharfer Luftstrahl horizontal austritt und das Austrittsfenster 36 gegen das Eindringen von Flüssigkeitsspritzern schützt. Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben, wobei der Einfachheit halber nur der in den F i g. 1 und 2 linke Teil beschrieben wird, der mit Bezugsziffern ohne Strich bezeichnet ist. Der Behälter 14 ist mit zu behandelndem Stoff, beispielsweise Klärschlamm, gefüllt, das Ventil 16 ist geöffnet, während das Ventil 15 geschlossen ist. Der zu behandelnde Stoff gelangt durch die Hauptzuführleitung 17, den Homogenisator 18 und die Pumpe 19 und über die Teilleitungen 20,21,22 in die Druckräume 8 der Förderrinnen 1,2,3, von wo er durch die Düsen 11 über die Böden 4 in Richtung auf den jeweiligen Sammelraum 12 fließt. Hierbei wird der Stoff beim Überfließen des Düsenbodens 38 aufgrund des aus diesem austretenden Druckmediums stark durchwirbelt und gleichzeitig einer intensiven Elektronenbestrahlung mit einer Energie von 300 bis 800 keV bestrahlt. Der Stoff fließt in einer gleichmäßigen dünnen Schicht über den Boden 4. Aus dem jeweiligen Sammelraum 12 wird er mittels der Auslaufpumpe 27 abgesaugt und durch die Rückführleitung 28, deren Ventil 30 geöffnet ist, zurück in den Behälter 13 gepumpt. Hierzu ist das diesem zugeordnete Ventil 32 geöffnet, während das dem anderen Behälter 14 zugeordnete Ventil 33 geschlossen ist. Das zur Entleerungsleitung 29 führende Ventil 31 ist ebenfalls geschlossen. Wenn der Behälter 14 entleert und der Behälter 13 gefüllt ist, wird das Ventil 16 geschlossen und das Ventil 15 geöffnet, d. h. der bereits einmal behandelte Stoff wird nunmehr aus dem Behälter 13 abgezogen und erneut in die Förderrinnen 1, 2, 3 eingegeben. Die erneute Rückförderung durch die Rückführleitung 28 erfolgt in diesem Falle in dem Behälter 14, d. h. das Ventil 32 wird geschlosisen und das Ventil 33 wird geöffnet. Diese Durchläufe wiederholen sich so oft, bis ein ausreichender Hygienisierungsgrad des zu behandelnden Stoffes erreicht ist. Anschließend wird das in der Rückführleitung 28 befindliche Ventil 30 geschlossen und das zur Entleerungsleitung 29 führende Ventil 31 geöffnet und der Stoff vollständig aus der Vorrichtung entfernt. Die Umsteuerung der Ventile kann programmgesteuert erfolgen. Der hierfür erforderliche Aufwand ist gering, da die Ventile als Magnetventile ausgebildet sind und daher leicht zentral ansteuerdar sind.a common fresh water line 46 are connected. By means of these fresh water nozzles, If the containers 13, 14 or 13 ', 14' are cleaned. Below the exit window 36 is on the Electron beam source 34 an extending over its entire length, acted upon by an air line 47 Air nozzle 48 is provided, from which a flat, sharp air jet emerges horizontally, and the exit window 36 protects against the ingress of liquid splashes. How the Device described, for the sake of simplicity only the one shown in FIGS. 1 and 2 left part is described, which is denoted by reference numbers without a prime. The container 14 is with fabric to be treated, for example Sewage sludge, filled, the valve 16 is open while the valve 15 is closed. The to substance to be treated passes through the main feed line 17, the homogenizer 18 and the pump 19 and Via the sub-lines 20,21,22 in the pressure chambers 8 of the Conveyor channels 1,2,3, from where it passes through the nozzles 11 the floors 4 in the direction of the respective collecting space 12 flows. Here, the fabric is overflowing the Nozzle bottom 38 strongly swirled due to the pressure medium emerging from this and at the same time an intense electron irradiation with an energy of 300 to 800 keV. The fabric flows in a uniform thin layer over the bottom 4. From the respective collecting space 12 it is by means of Sucked out outlet pump 27 and through the return line 28, the valve 30 of which is open, back into the Container 13 is pumped. For this purpose, the valve 32 assigned to this is open, while the valve 32 is open to the other container 14 associated valve 33 is closed. The valve 31 leading to the drain line 29 is also closed. When the container 14 is emptied and the container 13 is filled, the valve 16 is closed and the valve 15 is open, d. H. the substance that has already been treated is now out of the container 13 withdrawn and re-entered into the conveyor troughs 1, 2, 3. The renewed return by the Return line 28 takes place in this case in the container 14, i. H. the valve 32 is closed and that Valve 33 is opened. These runs are repeated until there is a sufficient degree of sanitation of the substance to be treated is reached. The valve 30 located in the return line 28 is then opened closed and the valve 31 leading to the evacuation line 29 opened and the substance completely out of the Device removed. The valves can be reversed under program control. The required for this There is little effort because the valves are designed as solenoid valves and are therefore easily centralized control dar are.

Wenn eine bestimmte Zahl von Durchläufen des zu behandelnden Stoffes durch die Förderrinnen 1, 2, 3 erfolgt ist, wird die Charge aus dem Behälter 13 entnommen, durch die Förderrinnen 1,2,3 geleitet und durch die Entleerungsleitung abgezogen. Gleichzeitig wird der Behälter 14 über die Beschickungsleitung 41 gefüllt, so daß der Betrieb ohne Zeitverlust mit dei nächsten Charge fortgesetzt werden kann.When a certain number of passes of the material to be treated through the conveyor troughs 1, 2, 3 has taken place, the batch is removed from the container 13, passed through the conveyor troughs 1, 2, 3 and withdrawn through the drainage line. At the same time, the container 14 is fed via the feed line 41 filled so that the operation can be continued with the next batch without loss of time.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A device for the continuous radiation treatment of fluidizable and mixable materials, particularly sewage sludge, waste waters ur.d industry products in the form of dispersions, solutions and slurries, arranged with a below a Elektronenstrahlqueille of 300 to 800 keV, from Sto ^f fen in the radiation region of the Electron beam source in a thin layer traversed approximately perpendicular to the direction of radiation through a receptacle and means for pumping the substances, characterized in that the receptacle is formed by at least one feed channel (1, 2, 3; Γ, 2 ', 3') slightly inclined to the horizontal , the at least two containers (13, 14; 13 ', 14') are connected upstream, of which either one (13 or 14; 13 'or 14') can be switched to a main feed line (17; 17 ') leading to the conveyor trough and the each other container (14 or 13; 14 'or 13') can be connected to the outlet of the conveyor trough via a return line (28; 28 ') that is connected to the Outlet of the conveyor trough (1, 2, 3; Γ, 2 ', 3') a main discharge line (26; 26 ') is connected to an outlet pump (27; 27') which branches off behind the pump into the return line (28; 28 ') and an emptying line (29) and that at least one container (14; 14 ') is connected to a feed line (41).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the main feed line (17; 17 ') a Feed pump (19; 19 ') is arranged.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that for switching the container (13,14; 13 ', 14') on the main supply line (17; 17 ') controllable valves (15, 16; 15', 16 ') are provided are.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that for switching the outlet of the conveyor trough (1, 2, 3; Γ, 2 ', 3') to the return line (28; 28 ') or to the emptying line (29) controllable valves (30, 31; 30 ', 3V) are provided.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that for switching the Return line (28; 28 ') to one of the two containers (13, 14; 13', 14 ') controllable valves (32, 33; 32 ', 33') are provided.

6. Device according to claims 3 to 5, characterized in that a program control to control the valves (15, 16, 30, 31, 32, 33; 15 ', 16', 30 ', 31', 32 ', 33') are provided.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the containers (13, 14; 13 ', 14') fresh water nozzles (44; 44 ') are provided for cleaning the container.