DE2550142C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Desinfizieren und/oder Sterilisieren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einer Vielzahl von Vorgängen fallen verseuchte Materialien, beispielsweise Schlämme oder Abwässer mit Feststoffanteilen an, die vor ihrer Deponierung oder Weiterverarbeitung zuverlässig desinfiziert und/oder sterilisiert werden müssen, um die Erreger übertragbarer Krankheiten abzutöten bzw. Viren zu inaktivieren. Bei den zu desinfizierenden oder zu sterilisierenden Materialien können die unterschiedlichsten Feststoffeinlagerungen und Feststoffe auftreten, beispielsweise Kunststoffabfälle oder körnige oder faserige Einlagerungen. Diese Materialien erzeugen beim Durchleiten durch Desinfektions- oder Sterilisationsanlagen leicht Verstopfungen oder Stauungen und sie führen zum Teil durch Festbacken zu Anlagerungen an den Innenwänden der Sterilisationsanlagen, die die wirksamen Querschnitte rasch verringern und im übrigen die Funktionstüchtigkeit solcher Anlagen beeinträchtigen und zerstören. Außerdem besteht insbesondere bei zu sterilisierenden Materialien mit hohem Feststoffgehalt das Problem, diese Materialien mit vertretbarem Energieaufwand durch eine Sterilisationsanlage zu fördern und anschließend zu einer Weiterbehandlungseinrichtung oder einer Deponie fördern zu können. Ein weiteres sehr wesentliches Problem besteht bei der Sterilisation von Materialien mit hohem Feststoffgehalt darin, alle Bestandteile solcher Materialien in wirtschaftlich vertretbarer Zeit zuverlässig auf eine Sterilisationstemperatur aufheizen zu können und auf dieser Temperatur zur Gewährleistung einer zuverlässigen Sterilisation die erforderliche Zeit halten zu können. Bei den bisher bekannten Sterilisationsvorrichtungen werden die vorstehend genannten Schwierigkeiten bei der Sterilisation von Materialien mit großem Feststoffgehalt nicht zufriedenstellend gelöst.

Aus der DE-AS 12 46 611 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Ausfaulen von Klärschlamm bekannt, bei welcher der Klärschlamm vor der Zuführung in die Faulvorrichtung sterilisiert wird. Die Sterilisiereinrichtung ist im wesentlichen aus einer zylindrischen Sterilisierkammer und einer darin drehbar angeordneten Förderschnecke aufgebaut. Der Klärschlamm tritt an einem Ende der Sterilisierkammer in diese ein und wird durch die Einwirkung der Förderschnecke durch die Sterilisierkammer durchgefördert. Die Förderschnecke weist eine Hohlwelle auf, welche an ihrem einen Ende mit einer Zuführungsleitung für Wasserdampf verbunden ist, und Austrittsöffnungen an der Welle und/oder an den Schneckengangwänden, so daß der durch die Hohlwelle eintretende Wasserdampf aus der Hohlwelle und/oder den Schneckengangwänden der Förderschnecke austreten kann, um das zu sterilisierende Medium auf Sterilisiertemperatur zu erwärmen. Bei dieser Vorrichtung erfolgt also sowohl das Aufwärmen auf Sterilisiertemperatur als auch der eigentliche Sterilisiervorgang, der an eine Mindestverweildauer des zu sterilisierenden Mediums unter der Sterilisiertemperatur gebunden ist, innerhalb der eigentlichen Sterilisierkammer. Aus diesem Grunde muß entweder die Durchlaufgeschwindigkeit des zu sterilisierenden Mediums durch die Sterilisierkammer entsprechend niedrig gewählt werden, oder es muß die Sterilisierkammer ausreichend lang dimensioniert werden, um zu gewährleisten, daß das gesamte zu sterilisierende Medium die entsprechende Temperatur erreicht und über die vorgeschriebene Zeit auf dieser Temperatur gehalten wird. Diese Nachteile bedingen entweder eine entsprechend große und dadurch auch teure Sterilisiereinrichtung oder eine entsprechend geringe Sterilisierkapazität. Zudem ist bei dieser Vorrichtung nicht gewährleistet, daß der das Medium erhitzende Dampf gleichmäßig über die ganzen Bereiche der Schnecke austritt, um über den ganzen Bereich der Sterilisiereinrichtung ein definiertes Temperaturprofil zu erzeugen. Es ist vielmehr zu vermuten, daß der Heißdampf im ersten Teil der Sterilisiereinrichtung den größten Teil seiner Energie abgibt, so daß der Auslaufbereich der Sterilisiereinrichtung nur noch schwer auf der benötigten Temperatur gehalten werden kann. Der Auslauf aus der Sterilisiereinrichtung ist in Form eines Wärmetauschers ausgebildet, um zu erreichen, daß der austretende, sterilisierte Klärschlamm zumindest einen Teil seiner Energie an den durch den Wärmetauscher hindurchlaufenden, eintretenden Klärschlamm abgibt. Diese Vorwärmung bringt jedoch nur eine geringe Energieersparnis und kann die Aufheizung des Klärschlamms auf Sterilisiertemperatur innerhalb der Sterilisierkammer durch den in das zu sterilisierende Medium eintretenden Dampf weder ersetzt noch vorwegnehmen.

Aus der DE-OS 20 25 989 ist eine Sterilisiereinrichtung bekannt, bei welcher das zu sterilisierende Medium eine Sterilisierkammer durchläuft, in welcher eine Förderschnecke drehbar angeordnet ist. Die Förderschnecke ist von einem Zylinder umgeben, welcher Öffnungen aufweist, so daß Dampf, welcher der Sterilisierkammer von außen zugeleitet wird, in den Zylinder und damit in das zu sterilisierende Medium eintreten kann. Auch bei dieser Vorrichtung wird das zu sterilisierende Medium während des Durchgangs durch den Bereich der Förderschnecke durch den Eintritt von Dampf erhitzt und auf Sterilisiertemperatur gebracht. Aus der Förderleistung der Förderschnecke ergibt sich die Verweilzeit des Mediums in der Sterilisierkammer unter Sterilisiertemperatur. Auch bei dieser Vorrichtung ergibt sich ein großer Nachteil daraus, daß das zu sterilisierende Medium erst nach dem Eintritt in die Sterilisierkammer durch Beaufschlagung mit Dampf erhitzt werden muß, was wiederum zu einer ungleichmäßigen und unkontrollierbaren Aufheizung der einzelnen Partikel des zu sterilisierenden Mediums führt. In der Sterilisierkammer kann kein gleichmäßiges Temperaturprofil aufrechterhalten werden, so daß es aus Gründen der Funktionssicherheit notwendig ist, entweder eine entsprechend lange Sterilisierkammer vorzusehen oder die Durchlaufgeschwindigkeit entsprechend niedrig zu wählen. Selbst bei Anwendung dieser Maßnahmen ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß Teile des zu sterilisierenden Mediums nicht oder nicht genügend lange eine ausreichende Temperatur aufgewiesen haben. Im übrigen tritt das zu sterilisierende Medium im kalten Zustand, d. h. ohne Vorwärmung, in die Sterilisierkammer ein.

Aus der DD-PS 1 09 803 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Sterilisieren bekannt, bei welcher das zu sterilisierende Medium durch eine Sterilisierkammer hindurchgepumpt wird, welche in Form einer Heizstrecke ausgebildet ist. Der Transport des Mediums erfolgt bei dieser Vorrichtung ausschließlich durch die der Sterilisierkammer vorgeschaltete Pumpe, in der Sterilisierkammer ist keine Förderschnecke vorgesehen, sondern es sind dort nur Blenden und eine Rühranordnung angebracht, um das zu sterilisierende Medium in entsprechende Turbulenz zu versetzen. Die Erhitzung des Mediums auf Sterilisationstemperatur erfolgt indirekt durch Dampf, welcher den äußeren Mantel der Sterilisierkammer durchströmt. Diese Art der Aufheizung bedingt entsprechend große Durchlaufzeiten bzw. eine entsprechend große Sterilisierkammer, da die Wärme nicht direkt durch Eintritt von Dampf in das Medium sondern unter Zwischenschaltung der Sterilisatorwand übertragen werden muß. Im übrigen wird das zu sterilisierende Medium bei dieser Vorrichtung durch einen Wärmetauscher, welcher die Abwärme des austretenden, sterilisierten Mediums ausnützt, im gewissen Maße vorgewärmt, die eigentliche Aufheizung auf Sterilisiertemperatur erfolgt jedoch ausschließlich innerhalb der Sterilisierkammer.

Die aus der DE-PS 8 58 491 bekannte Vorrichtung weist zwar ein Gehäuse mit einer darin drehbar gelagerten Förderschnecke sowie eine Anordnung von Dampfdüsen auf, zeigt aber im übrigen die in den anderen Entgegenhaltungen auch schon auftretenden Nachteile. Es erfolgt nämlich auch bei dieser Vorrichtung das Aufheizen des durchlaufenden Mediums ausschließlich innerhalb der mit der Förderschnecke versehenen Kammer. Im übrigen ist diese Entgegenhaltung gattungsfremd, da sie sich mit dem Vorbereiten von Getreide befaßt und nicht auf eine Sterilisation des durchlaufenden Getreides abzielt.

Aus der DE-OS 23 17 673 ist ein Verfahren zum Behandeln von Klärschlämmen bekannt, im Rahmen dessen es notwendig ist, den Klärschlamm auf eine entsprechende Temperatur zu erwärmen. Diese Erwärmung erfolgt nur als stationäre Erwärmung durch Beaufschlagen des Schlamms mit Dampf und nicht in einem Durchlaufverfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau, wirtschaftlicher Herstellung und wirtschaftlichem Betrieb eine zuverlässige Sterilisation des gesamten, jeweils zu behandelnden Gutes, insbesondere auch von Feststoffen, innerhalb eines wirtschaftlich vertretbaren Zeitraums gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebene Merkmalskombination gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung fördert mittels der Rohrschnecke das zu sterilisierende Gut zwangsweise durch eine Sterilisierstrecke, längs derer die Sterilisation erfolgt. Die Aufheizung des zu sterilisierenden Gutes auf die Sterilisiertemperatur erfolgt am Einlauf des die Rohrschnecke umschließenden Gehäuses in einem Kanal, in dem Sattdampf mit Überdruck oder ein anderes geeignetes Aufheizmedium durch Düsen in das zu sterilisierende Gut einströmt. Hierdurch wird das zu sterilisierende Gut über den ganzen Querschnitt des Einlaufkanals gleichmäßig aufgeheizt. Dadurch ist gewährleistet, daß nicht nur Randbereiche des zu sterilisierenden Guts, sondern auch Kernbereiche auf die erforderliche Temperatur erhitzt werden. Dies erfolgt sowohl dann, wenn das zu sterilisierende Gut eine Flüssigkeit ist, als auch, wenn es sich bei dem Gut um eine mit Feststoffen befrachtete Flüssigkeit handelt, als auch, wenn es sich um Feststoffgemische oder Agglomerate handelt. Das erhitzte, zu sterilisierende Gut wird nach der Aufheizung mittels der Rohrschnecke durch das Vorrichtungsgehäuse hindurch zu einem Auslauf transportiert und verbleibt somit in dem Gehäuse über einen bestimmten Zeitraum, während dessen sich das zu sterilisierende Gut auf der Aufheiztemperatur befindet. Dieser Zeitraum kann so eingestellt werden, daß er mit Sicherheit einem zur zuverlässigen Sterilisation erforderlichen Zeitraum entspricht.

Mit Vorteil ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der Bereich des Einlaufs zwischen Aufheizbereich und Mündung in das Gehäuse als sich stetig erweiternder Kanal ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn es sich bei dem zu sterilisierenden Gut um ein Flüssigkeits-Feststoffgemisch oder ausschließlich um Feststoffe handelt. Durch die Erweiterung des Kanals in Strömungsrichtung wird verhindert, daß das zu sterilisierende Gut sich an den Kanalwänden festsetzt oder festklemmt und den Einlauf zum Schneckengehäuse der Vorrichtung verstopft.

Eine günstige Ausgestaltung wird auch dadurch erreicht, daß der Kanal des Einlaufs im Aufheizbereich eine Anzahl um den Umfang verteilter, als Dampfdüsen dienender Öffnungen in seiner Wand aufweist und von einer Ummantelung umschlossen ist, in die Dampf einleitbar ist. Diese Ausgestaltung ist konstruktiv einfach und ermöglicht die Einleitung einer großen Menge von Heißdampf über eine Vielzahl von Öffnungen in den Aufheizkanal hinein.

Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch dadurch gegeben, daß die Rohrschnecke zur Beheizung an einem Ende an eine Dampfzuleitung und am anderen Ende an eine Dampfableitung angeschlossen ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, dem zu sterilisierenden Gut während dessen Förderung durch das Schneckengehäuse hindurch über die Rohrschnecke weitere Wärme zuzuführen und auf diese Weise den Sterilisationsvorgang zu unterstützen. Es ist dann auch möglich, das Aufheizen des Sterilisierguts auf die erforderliche Sterilisationstemperatur nicht ausschließlich im Einlaufkanal vorzunehmen, sondern durch ein Zusammenwirken von Aufheizung im Einlaufkanal und Aufheizung mittels der Rohrschnecke zu bewerkstelligen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erreicht, daß das Gehäuse zur Beheizung von einer Ummantelung umschlossen ist, die an Zu- und Ableitungen für Dampf oder Heißwasser angeschlossen ist. Auf diese Weise ist es möglich, dem zu sterilisierenden Gut im Gehäuse auch über die Gehäuseummantelung Wärme zuzuführen und das zu sterilisierende Gut auf diese Weise aufzuheizen. Diese Aufheizungseinrichtung kann auch mit einer Aufheizung mittels der Rohrschnecke zu seiner Ergänzung oder unabhängig davon wirken.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, daß ihr das zu sterilisierende Gut kontinuierlich zugeführt wird. Das Gut fließt dann auch kontinuierlich wieder ab.

Eine günstige Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die besonders zur Behandlung von Materialien, die vorwiegend aus Feststoffbestandteilen bestehen, geeignet ist und bei der ein chargenweiser Durchsatz des zu behandelnden Gutes erfolgt, ist dadurch gegeben, daß sowohl stromaufwärts des Einlaufs als auch stromabwärts des Auslaufs je eine Schleusenstrecke mit je einem Paar im Abstand voneinander in einem Zuführkanal bzw. in einen Abführkanal eingeschalteter Schieber, die über eine Steuervorrichtung individuell steuerbar sind, vorgesehen ist. Durch die Anordnung solcher Schleusenstrecken am Einlauf und Auslauf der Vorrichtung ist es möglich, innerhalb der Einlaufschleuse in dem zu behandelnden Material einen Druck aufzubauen, der einem in der Vorrichtung herrschenden erhöhten Druck entspricht und der höher ist als der Druck des der Vorrichtung zugeführten zu behandelnden Materials, und in der Auslaufschleuse den Druck des aus der Vorrichtung kommenden Materials wieder auf einen niedrigeren Druck, beispielsweise den Umgebungsdruck, abzubauen. Auf diese Weise kann in der Vorrichtung selbst mit erhöhtem Druck gearbeitet werden, was einmal für die Einleitung von Aufheizdampf (Sattdampf mit Überdruck) von Bedeutung ist und zum anderen bessere Wärmeübergangs- und Durchgangswerte für die Wärmeübertragung von der Rohrschnecke und/oder die Gehäuseummantelung auf das zu sterilisierende Material ergibt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei dadurch gegeben, daß an die Schleusenstrecke im Zuführkanal zwischen den Schiebern eine wahlweise verschließbare Druckentlastungsleitung sowie eine wahlweise verschließbare Druckmediumzufuhrleitung angeschlossen sind. Bei diesem Aufbau ist es möglich, bei der Zufuhr von zu sterilisierendem Material zur Vorrichtung zunächst den am Eingang der Schleusenstrecke liegenden Schieber zu öffnen und Material in die Schleusenstrecke bei geschlossenem Schieber am Ende der Schleusenstrecke einzuführen. Nach Füllung der Schleusenstrecke wird dann der Schieber am Eingang geschlossen. Anschließend kann über die Druckmediumzufuhrleitung Druckmedium, beispielsweise Sattdampf mit Überdruck, in die Schleusenstrecke eingeführt werden bis dort ein sehr hoher Druck erreicht wird, der gegebenenfalls auch höher wie der in der nachgeschalteten Vorrichtung zu diesem Zeitpunkt herrschende Druck sein kann. Anschließend wird der am Schleusenausgang liegende Schieber geöffnet. Das in der Schleusenstrecke befindliche Material strömt dann unter seinem eigenen Gewicht durch den Einlauf in die Vorrichtung ein. Die Rohrschnecke der Vorrichtung fördert das Gut zum Auslauf des Gehäuses. Dort ist zu dem Zeitpunkt der Schieber am Anfang der Auslaufschleusenstrecke geöffnet, so daß das zu behandelnde Gut nach der Sterilisation in der Vorrichtung in die Auslaufschleusenstrecke einströmt. Sobald die Rohrschnecke eine derartige Menge zu sterilisierendes Gut durch die Vorrichtung transportiert hat, daß das vorher in der Schleusenstrecke befindliche Gut in die Vorrichtung gelangt ist und Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Einlaufschleusenstrecke erreicht ist, kann der Schieber am Ende der Einlaufschleusenstrecke wieder geschlossen werden. Die in die Einlaufschleusenstrecke zwischen den Schiebern, die dann beide geschlossen sind, mündende Druckentlastungsleitung wird dann geöffnet, um eine Druckentlastung der Schleusenstrecke herzustellen. Sobald Ausgleich mit dem Druck in der Zufuhrleitung vor dem Schieber am Ende der Einlaufschleuse erreicht ist, wird die Druckentlastungsleitung wieder geschlossen. Der Schieber am Beginn der Einlaufschleusenstrecke kann dann wieder geöffnet werden, so daß neues Material in die Einlaufschleusenstrecke eingefördert werden kann. Die weiteren Schritte wiederholen sich dann in der angegebenen Weise.

Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dabei auch dadurch erreicht, daß die Schleusenstrecke im Abführkanal zwischen den Schiebern als sich in Strömungsrichtung allmählich erweiternder Kanal ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung wird das Abströmen des sterilisierten Gutes ohne Gefahr eines Festsetzens oder Verstopfens des Abführkanals erleichtert und unterstützt.

Eine günstige Ausgestaltung ist auch dadurch gegeben, daß das Gehäuse so angeordnet ist, daß seine Zentralachse mit der Horizontalen einen spitzen Winkel einschließt, wobei das Einlaufende des Gehäuses unter den Auslaufenden liegt. Bei dieser Ausgestaltung strömt das zu sterilisierende Gut vom Einlauf des Gehäuses bis zum Auslauf des Gehäuses unter der Wirkung des archimedischen Prinzips automatisch durch die Sterilisierstrecke, ohne daß ein hoher Energieaufwand für eine Durchförderung über die Rohrschnecke aufgebracht werden müßte, vorausgesetzt, daß das zu sterilisierende Material von einem Niveau, das höher liegt, als das Niveau des Auslaufs des Gehäuses, in die Vorrichtung eingefördert wird, beispielsweise aus einem über der Vorrichtung liegenden Vorratsbehälter. Der Schrägstellungswinkel des Gehäuses kann dabei um so größer sein, je flüssiger das zu behandelnde Material ist.

Zur Anpassung an unterschiedliche Konsistenzen des zu behandelnden Materials kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß das Gehäuse so gehaltert ist, daß der Winkel zur Horizontalen verstell- und einstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer Sterilisieranlage Verwendung finden, in der vor der Sterilisation des zu behandelnden Guts die flüssigen Anteile und die Feststoffanteile des Guts über geeignete Trenneinrichtungen getrennt werden und dann separat jeweils einer Sterilisation unterworfen werden. In einem solchen Fall ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Durchführung der Sterilisation der Feststoffanteile geeignet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß in ihr sämtliche Bestandteile eines zu sterilisierenden Materials ohne vorherige Aufteilung in flüssige Bestandteile und Feststoffbestandteile miteinander sterilisiert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei in jedem Fall dadurch gegeben, daß der Schleusenstrecke am Einlauf eine Zufuhrvorrichtung vorgeschaltet ist. Mittels dieser Zufuhrvorrichtung kann entweder das gesamte, nicht in flüssige und feste Bestandteile aufgeteilte Material oder nur die bereits abgetrennte Feststoffphase des zu behandelnden Materials der Vorrichtung zugefördert werden.

Eine für die Aufbereitung und Förderung von Feststoffen enthaltenden, zu sterilisierenden Materialien oder abgetrennten Feststoffbestandteilen von zu sterilisierenden Materialien besonders günstige Ausbildung der Vorrichtung ist dabei dadurch gegeben, daß die Zufuhrvorrichtung als in einem Gehäuse gelagerte Förderschnecke ausgebildet ist, deren Zulauf an einem Sammelbehälter für das zu behandelnde Gut angeschlossen ist. Diese Förderschnecke gewährleistet eine störungsfreie Förderung des zu behandelnden Gutes auch dann, wenn in dem Gut Feststoffeinlagerungen enthalten sind oder das Gut vorwiegend aus Feststoffen besteht. Die Förderschnecke verhindert ein Festbacken des Guts in den Förderkanälen und bewirkt im übrigen auch zumindest teilweise eine mechanische Zerkleinerung der Feststoffanteile.

Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit und zur Beschleunigung des Aufheizens des zu behandelnden Maerials ist es günstig, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei so ausgestaltet ist, daß das die Förderschnecke der Zufuhrvorrichtung umschließende Gehäuse beheizbar ist. Auf diese Weise kann dem zu sterilisierenden Gut bereits in der Zufuhrvorrichtung Wärme in erheblichem Umfang zugeführt werden, so daß dann in der eigentlichen Sterilisiervorrichtung nur mehr relativ wenig Wärme zugeführt werden muß, um die Sterilisiertemperatur zu erreichen. Auf diese Weise kann die Verweilzeit des zu sterilisierenden Materials in der eigentlichen Sterilisiervorrichtung abgekürzt werden.

Eine günstige Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch dadurch gegeben, daß der Schleusenstrecke am Auslauf eine Abfuhrvorrichtung nachgeschaltet ist. Mittels dieser Abfuhrvorrichtung kann das sterilisierte Gut zwangsweise abgefördert werden, falls es nicht ausreichend strömungsfähig ist, um unter den herrschenden Druckverhältnissen von alleine abzuströmen.

Eine günstige Ausgestaltung ist dabei dadurch gegeben, daß die Abfuhrvorrichtung als eine im Gehäuse gelagerte Förderschnecke ausgebildet ist.

Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dabei günstig, wenn das die Förderschnecke umschließende Gehäuse von einer Ummantelung umgeben ist, durch die ein Kühlmedium, z. B. Wasser, leitbar ist. Durch eine solche Ausgestaltung kann die Abfuhrvorrichtung dazu dienen, das aus der Sterilisiervorrichtung kommende sterilisierte Gut rasch auf eine Temperatur abzukühlen, bei der es an weiterverarbeitende Anlagen abgegeben oder deponiert werden kann. Die im sterilisierten Gut bei der Abkühlung entzogene Wärme kann dabei vorteilhafterweise rückgewonnen und gegebenenfalls zur Vorwärmung des zu sterilisierenden Guts vor dessen Einführen in eine Sterilisiervorrichtung verwendet werden.

Sowohl die Zufuhrvorrichtung als auch die Abfuhrvorrichtung können, ähnlich wie die eigentliche Vorrichtung zum Sterilisieren, so ausgebildet sein, daß das jeweilige Gehäuse mit der Horizontalen einen Winkel einschließt, derart, daß die jeweilige Einlaufmündung über der jeweiligen Auslaufmündung liegt, der Zulauf jedoch von einem über der Auslaufmündung liegenden Niveau aus erfolgt. Auch hier kann dann das archimedische Prinzip zur Bewerkstelligung bzw. Förderung der Durchströmung der Vorrichtung ausgenutzt werden. Auch bei dieser Vorrichtung kann der Winkel zur Horizontalen ein- und feststellbar sein.

Eine zur Wiedergewinnung der Wärme des sterilisierten Guts in der Abfuhrvorrichtung besonders geeignete Ausbildung wird dadurch erreicht, daß im Zulaufkanal zum Gehäuse der Förderschnecke der Abfuhrvorrichtung eine an sich bekannte Schrägsiebvorrichtung zur Trennung der Flüssigkeitskomponente von den Feststoffen vorgesehen ist, und daß an die Schrägsiebvorrichtung eine Leitung zur Rückführung der abgetrennten Flüssigkomponente zu einer Beheizungsummantelung der Zufuhrvorrichtung angeschlossen ist. Bei dieser Ausbildung wird die Flüssigkomponente des zu sterilisierenden Materials selbst als Wärmeträger benutzt, um die in der Abfuhrvorrichtung wiedergewonnene Wärme zur Zufuhrvorrichtung zu transportieren und dort zur Aufheizung des zu sterilisierenden Materials zu verwenden. Eine günstige Ausgestaltung der Vorrichtung ist dabei auch dadurch gegeben, daß von der Beheizungsummantelung der Zufuhrvorrichtung eine Rückleitung für das Beheizungsfluid zur Ummantelung der Abfuhrvorrichtung zurückführt. Auf diese Weise wird ein geschlossener Kreislauf gebildet, in welchem das Fluid in der Abfuhrvorrichtung von den sterilisierten Materialien erwärmt wird und seine Wärme dann in der Zufuhrvorrichtung an zu sterilisierendes Material wieder abgibt. In diesen geschlossenen Kreislauf kann die in der Schrägsiebvorrichtung der Abfuhrvorrichtung abgetrennte Flüssigkomponente des sterilisierten Materials eingespeichert werden. Eine günstige Ausbildung ist dabei auch dadurch gegeben, daß in den Kreislauf des Beheizungs- und Kühlfluids ein wahlweise betätigbares Auslaufventil vorgesehen ist. Mittels dieses Ventils kann gegebenenfalls aus dem Kreislauf ein Teil des Fluids abgezogen werden, falls die Fluidmenge beispielsweise wegen des Zulaufs von Flüssigkomponente des sterilisierten Guts aus der Schrägsiebvorrichtung zu groß werden sollte.

Eine günstige Ausgestaltung ist auch dadurch gegeben, daß die Hohlwellen der Förderschnecke der Zufuhrvorrichtung und der Abfuhrvorrichtung parallel zu den Beheizungsummantelungen in den Kreislauf des Heizungs- und Kühlfluids eingeschaltet sind. Bei dieser Ausbildung wird eine Aufheizung des zu sterilisierenden Materials bzw. eine Abkühlung des sterilisierten Materials durch Wärmeübergang sowohl über die Gehäuseummantelungen als auch über die Hohlwellen der Schnecke erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels im Schnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Sterilisationsvorrichtung kann sowohl zum Sterilisieren von Sterilisiergut, das aus einem Gemisch aus einer Flüssigkomponente und aus eingelagerten Feststoffen besteht, verwendet werden, als auch zur Sterilisation von Material, das ausschließlich oder vorwiegend aus Feststoffbestandteilen besteht. Im erstgenannten Fall kann die Vorrichtung so eingesetzt werden, daß das zu sterilisierende Material am Einlauf eingegeben und das sterilisierte Material in der gleichen Mischungszusammensetzung am Auslauf abgenommen und weitergeleitet wird. Im zweitgenannten Fall kann die Vorrichtung beispielsweise in einer Sterilisationsanlage, insbesondere eine Abwassersterilisationsanlage, eingesetzt werden, in der das zu sterilisierende Material vor der Sterilisation in eine flüssige Komponente und in eine Feststoffkomponente getrennt wird und diese Komponenten dann separat in getrennten Vorrichtungen sterilisiert werden. In diesem Fall ist die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung insbesondere zur Sterilisation der Feststoffkomponente des Materials, beispielsweise zu der Sterilisation von aus Abwasser abgetrennten Feststoffen, geeignet.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist in einem zylindrischen geschlossenen Gehäuse 1 eine an sich bekannte Rohrschnecke 2 um eine in der Achse des Gehäuses verlaufende Achse drehbar gelagert. Die Rohrschnecke 2 ist mittels eines außerhalb des Gehäuses 1 angeordneten Antriebsmotor 3 drehbar. Das Gehäuse 1 weist an einem Ende einen Einlauf 4 und am anderen Ende einen Auslauf 5 auf. Der Einlauf 4 weist seinerseits einen Aufheizbereich 6 auf, in welchem eine Anzahl von um den Umfang des Einlaufkanals verteilter, als Dampfdüsen dienender Öffnungen 7 in der Kanalwand vorgesehen sind. Der Aufheizbereich des Einlaufkanals ist von einer Ummantelung 8 umschlossen, in die hochgespannter Wasserdampf einleitbar ist. Der Bereich des Einlaufs zwischen Aufheizbereich 6 und Mündung in das Gehäuse 1 ist als sich stetig erweiternder Kanal 9 ausgebildet. Der Auslauf 5 der Vorrichtung ist als Kanal ausgebildet, der ein sich unmittelbar an die Austrittsöffnung anschließendes Kanalstück 10, das sich in Strömungsrichtung ständig erweitert, aufweist. Die Rohrschnecke 2 ist zur Beheizung an ihrem einen Ende an eine Dampfzuleitung 11 und an ihrem anderen Ende an eine Dampfableitung 12 angeschlossen. Die Anschlüsse der Dampfzu- und -ableitungen an die Rohrschnecke sind mittels an sich bekannter Vorrichtungen so durchgeführt, daß die Drehbarkeit der Schnecke durch diese Leitungen nicht beeinträchtigt wird. Die Rohrschnecke selbst hat eine Doppelfunktion als Transport- und Bearbeitungsorgan für das zu sterilisierende Material und als Leitung für das Heizmedium, das im Inneren des Rohrs der Rohrschnecke geführt wird. Das Gehäuse 1 ist von einer Ummantelung 13 umschlossen, die an einer Zuleitung 14 für Sattdampf oder Heißwasser und eine Ableitung 15 angeschlossen ist.

Stromaufwärts des Einlaufs 4 ist eine Schleusenstrecke 14 mit einem Paar im Abstand voneinander in den Zuführkanal eingeschalteter Schieber 15 und 16, die über eine Steuervorrichtung individuell steuerbar sind, vorgesehen.

Stromabwärts des Auslaufs 5 ist eine Schleusenstrecke 17 mit einem Paar im Abstand voneinander in den Abführkanal eingeschalteter Schieber 18 und 19, die über eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Steuervorrichtung individuell steuerbar sind, vorgesehen.

An die Schleusenstrecke 14 im Zuführkanal zwischen den Schiebern 15 und 16 sind eine mittels eines Ventils 21 verschließbare Druckentlastungsleitung 20 sowie eine mittels eines Ventils verschließbare Druckmediumzufuhrleitung 22 angeschlossen.

Im Abführkanal ist die Schleusenstrecke 17 zwischen den Schiebern 18 und 19 als sich in Strömungsrichtung allmählich erweiternder Kanal ausgebildet. Auch der Auslauf 5 zwischen Gehäuse 1 und Schieber 18 ist als sich in Strömungsrichtung erweiternder Kanal ausgestaltet.

Das Gehäuse 1 ist in einer aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Halterung so gehaltert, daß seine Zentralachse mit der Horizontalen einen spitzen Winkel einschließt, wobei das Einlaufende des Gehäuses unter dem Auslaufende liegt. Das Gehäuse 1 ist dabei so gehaltert, daß der Winkel α zur Horizontalen verstell- und einstellbar ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt:

Das zu sterilisierende Gut wird in den Einlaufkanal der Vorrichtung eingegeben, beispielsweise aus einem der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Vorratsbehälter, abgelassen oder mittels einer aus Übersichtlichkeitsgründen ebenfalls nicht dargestellten Zufuhrfördervorrichtung in den Einlaufkanal gepumpt. Bei dieser Zufuhr ist der Schieber 15 der Einlaufschleuse geöffnet, der Schieber 16 ist geschlossen. Die Steuerung der Schieber könnte grundsätzlich von Hand durchgeführt werden, ist jedoch zweckmäßigerweise automatisiert, so daß die Schließ- und Öffnungsbewegungen der Schieber mittels einer nicht dargestellten Steuervorrichtung gesteuert werden. Die Betätigungsmechanismen der Schieber können beispielsweise elektromagnetisch oder pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet sein. Beim Zufördern des zu sterilisierenden Materials wird bei der genannten Schieberstellung zunächst die Schleusenstrecke 14 zwischen den Schiebern 15 und 16 gefüllt. Sobald dies geschehen ist, wird der Schieber 15 geschlossen. Der Schieber 16 bleibt noch geschlossen. Nach dem Schließen des Schiebers 15 wird über die Leitung 22 Sattdampf mit Überdruck nach Öffnen eines entsprechenden Zufuhrwinkels in der Leitung 22 in die Schleusenstrecke 14 eingeleitet. Die Entlastungsleitung 20 ist dabei geschlossen. Durch das Einleiten des Sattdampfes, der als Druckmedien dient, wird in der zu diesem Zeitpunkt geschlossenen Schleusenstrecke 14 ein Überdruck erzeugt, dessen Höhe durch den Dampfdruck und die eingeleitete Dampfmenge einregelbar ist. Sobald der gewünschte Überdruck in der Schleusenstrecke 14 aufgebaut ist, wird die Dampfzufuhr durch Schließen des Ventils in der Leitung 22 unterbrochen. Anschließend wird der Schieber 16 geöffnet. Das unter Überdruck stehende zu sterilisierende Material in der Schleusenstrecke 14 strömt dann unter diesem Druck in den Einlaufkanal 4 der Vorrichtung. Nach dem Öffnen des Schiebers 16 wird in die Ummantelung 8 der Aufheizstrecke 6 des Einlaufkanals Sattdampf mit Überdruck eingeleitet, der durch die Öffnung 7 in den Einlaufkanal einströmt und dort das zu sterilisierende Medium durchdringt. Auf diese Weise wird dieses Medium auf dem Weg durch den Einlauf stark erhitzt, sobald die Schleusenstrecke 14 von dem zu sterilisierenden Medium geleert ist, wird der Schieber 16 wieder geschlossen. In der Schleusenstrecke 14 herrscht dann immer noch ein erhöhter Gas- und/oder Dampfdruck. Zur Beseitigung des erhöhten Drucks wird daher das Ventil 21 der Entlastungsleitung 20 geöffnet, so daß der Überdruck aus der Schleusenstrecke 14 entweichen kann. Anschließend wird das Ventil 21 wieder geschlossen und der Schieber 15 wird durch die Steuerung geöffnet, so daß ein neuer Füllvorgang in der Schleusenstrecke 14 beginnen kann.

Das in der Aufheizstrecke 6 des Einlaufkanals erhitzte, zu sterilisierende Material gelangt zunächst in einen sich bis zur Mündung des Gehäuses 1 stetig erweiternder Kanal 9. Durch die stetige Erweiterung wird das Einströmen auch dann erleichtert und ermöglicht, wenn es sich bei dem zu sterilisierenden Material um Feststoffgemenge oder Schlämme mit starken Feststoffgehalten handelt. Ein Festsetzen des Materials in dem Kanal oder ein Festbacken und damit eine Kanalverstopfung kann nicht stattfinden. Durch den Einlauf 4 gelangt das zu sterilisierende Material dann ins Innere des Gehäuses 1. In dem Gehäuse dreht sich die Rohrschnecke 2, angetrieben durch den Motor 3. Der Motor ist drehzahlregelbar, so daß die Drehgeschwindigkeit der Rohrschnecke den jeweiligen Erfordernissen, insbesondere der jeweiligen Beschaffenheit des zu sterilisierenden Materials angepaßt werden kann. Durch die Rohrschnecke wird das im Inneren des Gehäuses befindliche, zu sterilisierende Material bewegt. Damit wird einmal ein Festbacken von Material an den Innenwänden des Gehäuses 1 verhindert, zum anderen eine intensive Durchmischung des Materials erreicht, die zur Verbesserung des Wärmeübergangs und Wärmedurchgangs besonders günstig ist. Durch die Ummantelung 13 des Gehäuses 1 wird ebenfalls Sattdampf geleitet, der bei der Zuleitung 14 einströmt und aus der Ableitung 15 abströmt. Auf diese Weise wird zusätzlich Wärme ins Innere des Gehäuses 1 geführt. Außerdem wird durch die Rohrschnecke 2 Sattdampf geleitet, so daß diese Rohrschnecke von innen her das Material ebenfalls erhitzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel tragen somit die Erhitzung des Materials durch Einströmen von Dampf im Einlauf, das Wärmen des Materials von der Ummantelung des Gehäuses und das Erwärmen des Materials durch die Rohrschnecke gemeinsam dazu bei, daß das Material auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die sicher über der erforderlichen Sterilisationstemperatur liegt. Das Material verbleibt bei dieser Temperatur für eine Durchlaufzeit im Gehäuse, die im wesentlichen bestimmt wird durch die über die Schleuse 14 erfolgende chargenweise Zugabe von neuem Material und die synchron dazu erfolgende chargenweise Abfuhr von sterilisiertem Material durch den Auslauf 5. Sobald das Material das Gehäuse über dessen ganze Länge durchwandert hat, war es für eine Zeitspanne auf einer Temperatur oberhalb der erforderlichen Sterilisationstemperatur, so daß es in sterilisiertem Zustand zum Auslauf 5 gelangt. Der Auslauf 5 weist einen von der Auslaufmündung zum Schieber 18 hin sich stetig erweiternden Kanalabschnitt auf, durch den das sterilisierte Material austreten kann. Die Erweiterung des Kanalstücks 10 stellt sicher, daß hier keine Verstopfung oder Festsetzung an den Kanalwänden eintritt. Immer dann, wenn an der Einlaufschleuse der Schieber 16 geöffnet wird, um eine neue Charge zu sterilisierenden Materials in den Einlauf zu lassen, wird auch der Schieber 18 geöffnet, um eine Charge sterilisierten Materials in die Schleusenstrecke 17 der Auslaufschleuse zu lassen. Der Schieber 19 ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen. Sobald die Schleusenstrecke 17 gefüllt ist, wird der Schieber 18 wieder geschlossen. Dies erfolgt zweckmäßigerweise zu dem Zeitpunkt, zu dem in der Einlaufschleuse 8 der Schieber 16 wieder geschlossen wird. Anschließend wird der Schieber 19 geöffnet, so daß das in der Schleusenstrecke 17 der Auslaufschleuse befindliche sterilisierte Material in einen Auslaufkanal gelangen kann, von wo es weiterbehandelnden Vorrichtungen oder einer Depotie zugeführt werden kann. Die Schleusenstrecke 17 ist ebenfalls als sich erweiternder Kanal ausgestaltet, um ein Festsetzen oder Verstopfen dieses Kanalabschnitts durch das sterilisierte Material auszuschalten.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 das zu sterilisierende Material chargenweise über die Einlaufschleuse in die Vorrichtung eingegeben wird und auch chargenweise über die Auslaufschleuse diese Vorrichtung wieder verläßt. Das in dem Gehäuse der Vorrichtung befindliche zu sterilisierende Material durchwandert das Gehäuse im wesentlichen in Richtung der Längsachse des Gehäuses in einzelnen Schritten, von denen jeder durch die Menge der einzelnen Zufuhrcharge bestimmt ist. Die zum Durchwandern des Gehäuses erforderlichen Schritte nehmen eine Zeit in Anspruch, die so bemessen ist, daß mit Sicherheit die erforderliche Sterilisationsdauer bei der erforderlichen Sterilisationstemperatur erreicht ist. Bei der Wanderung des Materials durch das Gehäuse wird das Material durch die Rohrschnecke durchgearbeitet, so daß gewährleistet ist, daß alle Bereiche des zu sterilisierenden Materials ausreichend aufgeheizt werden.

Die Kammer 1 ist in ihrer Längsachse gegenüber der Horizontalen um einen Winkel α geneigt. Dieser Neigungswinkel ist mittels einer nicht dargestellten Halterung verstell- und einstellbar. Bei dünnflüssigen zu sterilisierendem Material kann ein großer Winkel α gewählt werden, weil dann das zu sterilisierende Material nach dem archimedischen Prinzip von selbst in dem Gehäuse vom Einlauf zum Auslauf aufsteigt und das Gehäuse am dann höher gelegenen Auslauf verläßt, vorausgesetzt, daß der Beginn der Einlaufleitung höher liegt als der Auslauf. Je fester die Konsistenz des zu sterilisierenden Materials wird, desto geringer kann der Winkel α sein und er kann bei sehr festem Material schließlich zu Null werden. Das Material wird dann schrittweise nach Maßgabe der jeweils durch den Einlauf zugeführten Chargen durch das Gehäuse gedrückt und rutscht dann gewissermaßen in dem horizontalliegenden Gehäuse auf die Auslauföffnung zu.

Wie aus der vorstehenden Funktionsbeschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 hervorgeht, ist diese Vorrichtung sowohl zur Sterilisation flüssiger Materialien als auch zur Sterilisation Flüssigkeits-Feststoffgemischen als auch zur Sterilisation von Feststoffgeschütt und Schlämmen und Feststoffmischungen geeignet.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem einer Vorrichtung des Aufbaus, wie er anhand der Fig. 1 beschrieben wurde, eine Zufuhrvorrichtung 23 vorgeschaltet und eine Abfuhrvorrichtung 24 nachgeschaltet ist. Die Zufuhrvorrichtung ist als in einem Gehäuse 25 gelagerte Förderschnecke 26 gestaltet. Der Zulauf 27 der Zufuhrvorrichtung ist an einen Sammelbehälter 28 für das zu behandelnde Material angeschlossen. Das zu sterilisierende Material wird mittels einer Pumpe 29 aus dem Vorratsbehälter 28 in die Zufuhrvorrichtung 23 gepumpt. Dem Sammelbehälter 28 wird das zu sterilisierende Material über eine Leitung 30 mittels eines Grobzerkleinerers 31 zugeführt. Das die Förderschnecke 26 umschließende Gehäuse 25 der Zufuhrvorrichtung 23 ist von einer Ummantelung 32 umschlossen. Durch die Ummantelung kann ein Heizmedium gepumpt werden, mittels dessen das Gehäuse der Zufuhrvorrichtung und das in ihr befindliche zu sterilisierende Material erwärmt werden kann. Die Zufuhrvorrichtung 23 fördert das zu sterilisierende, erwärmte Material in die Einlaufschleuse 14 der Sterilisiervorrichtung. Die Förderschnecke 26 der Zufuhrvorrichtung 23 weist eine Hohlwelle 33 auf, durch die zur zusätzlichen Erwärmung des zu sterilisierenden Materials ebenfalls ein Wärmemedium gepumpt werden kann.

Der Aufbau der der Zufuhrvorrichtung nachgeschalteten eigentlichen Sterilisiervorrichtung entspricht dem Aufbau des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, so daß auf die dortigen Ausführungen verwiesen werden kann.

Die Abfuhrvorrichtung 24 ist an die Auslaufschleuse 17 der eigentlichen Sterilisiervorrichtung angeschlossen. Diese Abfuhrvorrichtung ist ebenfalls als in einem ummantelten Gehäuse drehbar gelagerte und mitetls eines Motors angetriebene Förderschnecke ausgebildet. Auch hier ist die Welle der Förderschnecke als Hohlwelle 34 ausgebildet, durch welche ein Fluid gepumpt werden kann. Weiterhin kann durch die Ummantelung 35 der Abfuhrvorrichtung ein Fluid gepumpt werden. Das Durchpumpen der Fluide durch die Hohlwelle 34 und die Ummantelung 35 dient dazu, die aus der eigentlichen Sterilisiervorrichtung kommenden sterilisierten Materialien von der Sterilisationstemperatur auf eine niedrigere Temperatur abzukühlen. Die Zufuhrvorrichtung kann vollkommen unabhängig von der Abfuhrvorrichtung betrieben werden und mit einem Wärmemedium gespeist werden. Ebenso kann die Abfuhrvorrichtung unabhängig von der Zufuhrvorrichtung betrieben und mit einem eigenen Kühlmedium gespeist werden. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen ist es jedoch vorteilhaft, wenn Zufuhrvorrichtung und Abfuhrvorrichtung in einem Kreislauf zusammengeschlossen werden, in welchem das in der Zufuhrvorrichtung von dem heißen, sterilisierten Material erwärmte Fluid zur Wärmerückgewinnung in die Zufuhrvorrichtung geführt wird, um dort das zu sterilisierende Material aufzuheizen und um dann abgekühlt wieder der Abfuhrvorrichtung zugeleitet zu werden, um dort als Kühlmedium für sterilisiertes Material zu dienen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein solcher Fluidkreislauf vorgesehen. Das Fluid wird in diesem Kreislauf mittels einer Pumpe 36 bewegt.

Eine weitere Möglichkeit der Wärmeausnutzung besteht bei sterilisiertem Material, das aus einem Gemisch aus flüssiger Komponente und fester Komponente besteht, darin, von diesem Material nach dem Austritt aus der eigentlichen Sterilisiervorrichtung und vor dem Eintritt in die Abfuhrvorrichtung 24 wenigstens einen Teil der Flüssigkomponente abzutrennen und den Wärmeinhalt dieser Flüssigkomponente zur Vorwärmung von neuem zu sterilisierenden Material auszunutzen, indem diese Flüssigkomponente selbst als Wärmeträger in den Fluidkreislauf, der zur Zufuhrvorrichtung hinführt, eingespeist wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist zu diesem Zweck im Zulaufkanal zum Gehäuse der Förderschnecke der Abfuhrvorrichtung 24 eine an sich bekannte Schrägsiebvorrichtung zur Trennung der Flüssigkomponente von den Feststoffen des sterilisierten Materials vorgesehen. Die Feststoffe des sterilisierten Materials gleiten oberhalb des Schrägsiebs nach unten und gelangen ins Innere der Abfuhrvorrichtung 24. Zumindest ein Teil der Flüssigkomponente mit der in ihr enthaltenen Wärme tritt durch das Schrägsieb 37 durch und wird über eine Leitung 38 in den Fluidkreislauf, der zur Zufuhrvorrichtung Wärmefluid hinführt, eingespeist. Da durch diese Einspeisung die Menge des Fluids in dem Kreislauf zwischen Zufuhrvorrichtung und Abfuhrvorrichtung ständig zunehmen würde, ist in dem Kreislauf in der von der Zufuhrvorrichtung wegführenden Leitung, in der kühles Medium fließt, ein Ablaßventil 39 vorgesehen, durch das bei Bedarf dosiert eine bestimmte Menge Fluid aus dem Kreislauf entlassen werden kann, die der durch die Leitung 38 dem Kreislauf zugeführten heißen Fluidmenge entspricht.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 ist, soweit die eigentliche Sterilisiervorrichtung betroffen ist, die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird das zu sterilisierende Material in der Zufuhrvorrichtung mittels einer Förderschnecke gefördert und zur eigentlichen Sterilisiervorrichtung hingedrückt. Gleichzeitig wird das Material in der Zufuhrvorrichtung vorgewärmt. Die Schneckenförderung in der Zufuhrvorrichtung ist insbesondere für zu sterilisierende Materialien mit großer Konsistenz, beispielsweise Schlämme oder Feststoffe, geeignet. Durch die Vorwärmung des zu sterilisierenden Materials ist die Erhitzung auf Sterilisationstemperatur in der eigentlichen Sterilisiervorrichtung dann in relativ kurzer Zeit und mit relativ geringen Wärmemedien möglich. Das sterilisierte Material wird durch die Abfuhrvorrichtung 24 ebenfalls durch eine Förderschnecke wieder wegtransportiert, wobei in der Abfuhrvorrichtung eine Abkühlung des sterilisierten Materials vorgenommen wird. Durch die Kreislaufschaltung der Zufuhrvorrichtung und der Abfuhrvorrichtung hinsichtlich der darin verwendeten Heiz- bzw. Kühlfluide ist eine Wärmerückgewinnung möglich, die ein besonders wirtschaftliches Sterilisieren mit der Vorrichtung zuläßt. Zu der Wirtschaftlichkeit des Betriebs kann auch die Rückführung der abgetrennten flüssigen heißen Phase des sterilisierten Guts in die Zufuhrvorrichtung zur Aufheizung noch zu sterilisierenden Materials in hohem Maße beitragen.

Sowohl die Zufuhrvorrichtung 23 als auch die Abfuhrvorrichtung 24 können so ausgebildet sein, daß ihre Gehäuse in einem Winkel zur Horizontalen mit unten liegenden Einlaufmündungen eingestellt sind, um die Durchströmung mittels des archimedischen Prinzips zu fördern. Der Winkel kann einstellbar sein, groß bei dünnflüssigem, zu sterilisierendem Gut, klein bei festem oder zähflüssigem Gut.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, kann die Vorrichtung zentral mittels einer Steuervorrichtung 40 so gesteuert werden, daß die Sterilisation fortlaufend automatisch durchgeführt wird. Hierzu können die in die Kanäle zur Förderung des zu sterilisierenden Materials und des sterilisierten Materials eingeschalteten Schieber und die Ventile zur Zufuhr von Heißdampf und/oder Druckmedium sowie Entlastungsventile und Motoren und Pumpen so an die Steuerungsvorrichtung angeschlossen sein, daß sie über nach einem festgelegten Steuerprogramm ablaufende Steuerbefehle betätigt und gesteuert werden. Es ist dabei auch möglich, die Steuerung in Abhängigkeit von einer gewünschten Sterilisationstemperatur und einer gewünschten Sterilisationsdauer vorzunehmen und die an die einzelnen Stellglieder der Vorrichtung gegebenen Befehle der Steuervorrichtung auf diesen Meßgrößen auszurichten.

Es ist insbesondere vorteilhaft, die Schieberbewegungen der Einlaufschleuse und der Auslaufschleuse der eigentlichen Sterilisiervorrichtung durch die Steuervorrichtung 40 steuern zu lassen.

Obwohl eine Steuerung mittels der Steuervorrichtung 40 hinsichtlich des Ablaufs des Sterilisiervorgangs große Vorteile und eine Vereinfachung der Überwachung bietet, ist es jedoch grundsätzlich möglich, die Sterilisiervorrichtung auch von Hand zu steuern. Dabei müssen jedoch die einzelnen Steuerorgane nach bestimmten Zeitabläufen betätigt werden, was eine große Belastung des Bedienungspersonals mit sich bringen würde.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, die Zufuhrvorrichtung und Abfuhrvorrichtung nicht als Schneckenfördervorrichtungen auszubilden, sondern z. B. als Kolbenpumpen. Es ist unter Umständen auch möglich, auf eine spezielle Zufuhrvorrichtung oder eine Abfuhrvorrichtung ganz zu verzichten und das zu sterilisierende Material unter seiner eigenen Schwerkraft in den Einlauf der eigentlichen Sterilisiervorrichtung einlaufen zu lassen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann gegebenenfalls auch so ausgebildet sein, daß der Aufheizbereich mit einer Anzahl von um den Kanalumfang der Zuleitung verteilter Düsen zur Einleitung von Dampf fehlt, falls das zu sterilisierende Gut bereits ausreichend erhitzt, beispielsweise mittels einer Erhitzung in einer vorgeschalteten Zufuhrvorrichtung, in das die Rohrschnecke enthaltende Gehäuse eingeleitet wird.

Sämtliche aus der vorstehenden Beschreibung und der Zeichnung einschließlich der konstruktiven Einzelheiten hervorgehenden Merkmale können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Desinfizieren und/oder Sterilisieren von zumindest teilweise aus Feststoffen bestehendem Gut unter Mithilfe von Wasserdampf, bei der eine Schnecke in einem geschlossenen zylindrischen Gehäuse, das an seinem einen Ende einen als Kanal ausgebildeten Einlauf und an seinem anderen Ende einen Auslauf aufweist, um eine in der Gehäuseachse liegende Achse mittels eines Antriebsmotors drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke als Rohrschnecke (2) ausgestaltet ist, und daß der Kanal in einem Aufheizbereich (6) eine Anzahl um den Kanalumfang verteilter, in den Kanal mündender Düsen (7) zur Einleitung des Wasserdampfes aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Einlaufs (4) zwischen dem Aufheizbereich (6) und der Mündung in das Gehäuse (1) als sich stetig erweiternder Kanal (9) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf (5) als Kanal ausgebildet ist, der ein sich unmittelbar an die Auslauföffnung anschließendes Kanalstück (10), das sich in Strömungsrichtung stetig erweitert, aufweist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufheizbereich (6) von einer Ummantelung (8) umschlossen ist, in die der Wasserdampf einleitbar ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zur Beheizung von einer Ummantelung (13) umschlossen ist, die an Zu- (41) und Abführleitungen (42) für ein Beheizungsmedium angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl stromaufwärts des Einlaufs (4) als auch stromabwärts des Auslaufs (5) je eine Schleusenstrecke (14 bzw. 17) mit je einem Paar im Abstand voneinander in einem Zuführ-Kanal bzw. einem Abführ-Kanal angeordneter Schieber (15, 16 bzw. 18, 19), die über eine Steuervorrichtung individuell steuerbar sind, vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schleusenstrecke (14) im Zuführkanal zwischen den Schiebern (15, 16) eine wahlweise verschließbare Druckentlastungsleitung (20) sowie eine wahlweise verschließbare Druckmediumzufuhrleitung (22) angeschlossen sind.

8. Vorrichtung, wenigstens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenstrecke (17) im Abführ-Kanal zwischen den Schiebern (18, 19) als sich in Strömungsrichtung allmählich erweiternder Kanal ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) so angeordnet ist, daß seine Achse mit der Horizontalen einen spitzen Winkel (a ) einschließt, wobei das Einlaufende des Gehäuses (1) unter dem Auslaufende liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) so gehaltert ist, daß der Winkel (α ) zur Horizontalen verstell- und einstellbar ist.

11. Vorrichtung, mindestens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleusenstrecke (14) an ihrem Einlauf eine Zufuhrvorrichtung (23) vorgeschaltet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrvorrichtung (23) als in einem Gehäuse (25) gelagerte Förderschnecke (26 ) ausgebildet ist, deren Zulauf (27) an einem Sammelbehälter (28) für das zu behandelnde Gut angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das die Förderschnecke (26) umschließende Gehäuse (25) beheizbar ist.

14. Vorrichtung mindestens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleusenstrecke (17) an ihrem Auslauf eine Abfuhrvorrichtung (24) nachgeschaltet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfuhrvorrichtung (24) als in einem Gehäuse gelagerte Förderschnecke ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das die Förderschnecke umschließende Gehäuse von einer Ummantelung (35) umgeben ist, durch die ein Kühlmedium leitbar ist.

17. Vorrichtung, wenigstens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Zulaufkanal zum Gehäuse der Förderschnecke der Abfuhrvorrichtung (24) eine Schrägsiebvorrichtung (37) zur Trennung der Flüssigkeitskomponente von den Feststoffen vorgesehen ist, und daß an die Schrägsiebvorrichtung (37) eine Leitung (38) zur Rückführung der abgetrennten Flüssigkeitskomponente zu einer Beheizungsummantelung (32) der Zufuhrvorrichtung (23) angeschlossen ist.

18. Vorrichtung, wenigstens nach einem der Ansprüche 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke eine Hohlwelle (33 bzw. 34) aufweist, durch die zur Beheizung bzw. Wärmeabfuhr ein Fluid leitbar ist.

19. Vorrichtung, wenigstens nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß von der Beheizungsummantelung (32) der Zufuhrvorrichtung (23) eine Rückleitung für das Beheizungsfluid zur Ummantelung (35) der Abfuhrvorrichtung (24) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellen (33 bzw. 34) der Förderschnecke der Zufuhrvorrichtung (23) und der Abfuhrvorrichtung (24) parallel zu den Beheizungsummantelungen (32 bzw. 35) in den Kreislauf des Beheizungs- und Wärmeabfuhrfluids eingeschaltet sind.