DE2849306A1

DE2849306A1 - Reaktor in form einer behaelterkonstruktion

Info

Publication number: DE2849306A1
Application number: DE19782849306
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Hildebrand; Friedbert Wissmann
Original assignee: Hilgers Umwelt Technik GmbH
Current assignee: Hilgers Umwelt Technik GmbH
Priority date: 1978-11-14
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE2849306C2

Description

Reaktor in Form einer Behälterkonstruktion
Die Erfindung betrifft einen Reaktor in Form einer Behälterkonstruktion, insbesondere zur chargen- oder durchflußgesteuerten Behandlung von Abwässern, dessen Behälterteile vorzugsweise und zum überwiegenden Teil eine im Querschnitt kreisrunde Form mit lotrechter Längsachse aufweisen.
Es ist bekannt, Abwässer durch langes Erhitzen oder durch Zugabe geeigneter Chemikalien, wie Chlor, zu sterilisieren. Bei der herkömmlichen Desinfektion mit Chlor müssen dem Abwasser relativ große Mengen des Desinfektionsmittels zugeführt werden und außerdem müssen lange Einwirkungszeiten in Kauf genommen werden.
Beides ist unwirtschaftlich und oft schwer zu verwirklichen; darüber hinaus muß die dabei auftretende unvermeidlich starke Verchlorung der Abwässer als störende und unerwünschte Begleiterscheinung angesehen werden.
Zur Abhilfe wurde bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der durch die Zufuhr von Chlor und Luft Abwasser in einem Behälter desinfiziert wird. Bei dieser Vorrichtung besitzt der Behälter eine Mischvorrichtung und wird über ein Sieb und einen Zwischenbehälter mit Abwasser sowohl gefüllt als auch entleert, wobei im Zwischenbehälter die zerkleinerbaren Feststoffe durch Messerköpfe zerkleinert werden. Bei dieser bekannten Vorrichtung zeigte sich jedoch der Nachteil, daß das Abwasser nicht innerhalb einer kurzen Verweilzeit genügend desinfiziert wurde. Anhand eingehender Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß sich der entscheidende Absterbevorgang der Bakterien bei der Chlorung sowohl in Leitungswasser als auch in Abwasser in den ersten Sekunden nach dem Chlorzusatz, d.h.
in der Phase des sogen. "Primären Keimzahlsturzes" vollzieht, der nach allgemeiner Auffassung durch das HOCH, d.h. durch die unterchlorige Säure, hervorgerufen wird. In diese Phase schließt sich die sogen. "Sekundäre Keimzahlabnahme" an, die relativ langsam vor sich geht und auf der Wirkung von Chloraminen beruht, die beim Zusammenwirken des Chlors mit Ammoniumverbindungen entstehen. Unmittelbar nach der Vermischung mit dem Wasser oder Abwasser wird das Aktivchlor katalytisch in sehr kurzer Zeit auf energiearme Stufen abgebaut und es tritt das unter dem Namen ~1Chlorzehrung'1 bekannte Phänomen auf, wobei die Chlorzehrung kein unabhängig von der Bakterienabtötung ablaufender Vorgang ist, sondern die Chlorzehrung und die Bakterienabtötung sind voneinander untrennbar, d.h. das Chlor wird nicht nur durch die Reaktion mit organischen Substanzen, sondern zugleich auch immer durch die Reaktion mit den Mikroorganismen gezehrt. Demgemäß muß das Chlor im Zustand seiner größten Aktivität, d.h. seines höchsten Energiegehalts so schnell wie irgend möglich mit den abzutötenden Mikroorganismen in Kontakt gebracht werden,-wenn der Effekt des "Primären Keimzahlsturzes" vollkommen ausgenutzt werden soll.
Nach einem bekannten Verfahren zum Desinfizieren von Abwasser mittels eines chlorhaltigen Desinfektionsmittels in einem Behälter wird den vorstehenden Erkenntnissen dadurch Rechnung getragen, daß das Abwasser im Kreislauf umgepumpt und während dieses Umpumpens das Abwasser mit Luft gemischt und dabei ihm schlagartig die zur Desinfektion erforderliche Menge des Desinfektionsmittels zugesetzt wird; daß im Abwasser enthaltene leicht zerkleinerbare Feststoffe während des Umpumpens zerkleinert werden; daß im Abwasser enthaltene, nicht leicht zerkleinerbare Feststoffe, die ein größeres spezifisches Gewicht als das Abwasser haben, so abgelagert werden, daß sie bei dem Umpumpen von dem Abwasser umspült werden.
Die ebenfalls bekannte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich u.a. dadurch, daß eine Pumpe mit ihrem Auslaß mit dem oberen Ende eines Behãl ers und mit ihrem Einlaß mit dem oberen Ende einer kleineren Kammer verbunden ist, die einerseits mit dem anderen Ende des Behälters und andererseits mit einer Abwasserquelle verbunden ist, und daß der genannte Behälter mit einer Vorrichtung zum Einbringen von Luft und zum Umrühren des Abwasser-Luft-Gemisches sowie mit einer Vorrichtung zum schlagartigen Einbringen einer bestimmten Menge einer chlorhaltigen Verbindung versehen ist.
Beide vorbeschriebenen Einrichtungen erfüllen zwar die ihnen zugeordneten Aufgaben, insbesondere hinsichtlich der Desinfektionswirkung, in hervorragender Weise; für ihre ordnungsgemäße Unterbringung, Bedienung und Wartung ist jedoch ein vergleichsweise großer Raum erforderlich, der häufig nicht zur Verfügung steht.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen zur chemischen Desinfektion von Abwässern besteht darin, daß sie nur die Aufgabe der Abwasser-Homogenisierung und -Desinfektion übernehmen.
So müssen sie durch Hebeanlagen ergänzt werden, wenn der Abwasserkanal oberhalb des Pxlagenaustritts liegt.
In der Regel fallen in einem Krankenhaus oder Sanatorium, dessen Abwasser zu desinfizieren ist, Laborwässer an, die vor ihrer Einleitung in den Kanal zu neutralisieren sind. In solchen Fällen wird unabhängig von der Desinfektionsanlage eine Neutralisationsanlage errichtet, der das zu neutralisierende Abwasser über eine getrennte Abwasserleitung zugeführt wird.
Diese bisherige Praktik verursacht Investitionskosten sowie Betriebskosten, die ihrer Höhe nach nicht notwendig sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, die ohne wesentliche bauliche änderungen als Homogenisierungs-, Desinfektions-, Neutralisations- und/oder Hebeanlage zu betreiben ist bei einem äußerst geringen Raumbedarf.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine solche Einrichtung zu schaffen, die beim Hersteller betriebsfertig montiert, verrohrt und verdrahtet werden kann, in diesem betriebsfertigen Zustand transportierbar und durch jeden Installateur an die bauseitigen Leitungen anschließbar ist.
Zu diesem Zweck ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, den Reaktor durch betriebsfer tlge Dvsiereinrichtungen für die Zudosierung der jeweils benötigten Chemikalien zu komplettieren, wobei die Dosiereinrichtungen die Möglichkeit bieten sollen, auf eine Umfüllung der Chemikalien von den Transportbehältern in besondere Dosierbehälter zu verzichten. Darüber hinaus soll über die Dosiereinrichtungen ein Abschalten der Gesamtanlage bei auf tretendem Chemikalienmangel sowie die Auslösung einer optischen und/oder akustischen Störmeldung sichergestellt werden.
Die Erfindung löst diese Aufgaben mittels eines Reaktors der eingangs genannten Art dadurch, daß der Reaktor aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Behälterteilen 1,2 besteht, von denen der Behälterteil 1 einen klöpperartigen Boden 3 und einen plattenartigen, geteilten Deckel 4 aufweist, von dem die eine Hälfte 4 fest mit dem Behälterteil 1 verbunden ist, während die andere Deckelhälfte4#en oberen festen Abschluß des nach unten offenen anderen Behälterteils 2 bildet.
Dabei ist die sich senkrecht erstreckende, bogenförmige Außenwandung 5 des Behälterteils 2 vorzugsweise der obere Abschnitt eines sich senkrecht erstreckenden Mantels 6, dessen Hauptteil im Innern des Behälterteils 1 angeordnet ist.
Der Mantel 6 bildet dabei gemeinsam mit der wendung 7 des Behälterteils 1 einen Ringraum &<, ir Indessen oberen Teii wenigstens eine Rohrleitung 9, vorzugsweise tangential, einmündet.
In die als Umwälzleitung ausgebildete Rohrleitung 9 sind Förder- und/oder Zerkleinerungs- bzw. Granuliereinrichtungen sowie gegebenenfalls Schieber und Rückschlagklappen eingebaut.
Der Behälterteil 2 ist dabei als Pumpenvorlage bzw. Pumpensumpf ausgebildet und steht mit der Saugleitung wenigstens einer Pumpe in Verbindung, deren Druckleistung entweder mit dem Abwasserkanal oder einem dritten Behälterteil in Verbindung steht. Der Boden dieses dritten Behälterteils wird durch die mit dem ersten Behälterteil verbundene Deckelhalfte gebildet.
Der dritte Behälterteil besteht vorzugsweise aus zwei ineinander angeordneten Teilen, von denen der untere Teil mit der Druckleitung der Pumpe verbunden ist.
Bei einem solchermaßen gestalteten Reaktor ist wenigstens ein Behälterteil als Reaktions-, Wirbel- und/oder Mischkammer ausgebildet derart, daß der in den Ringraum eintretende Abwasserstrom in eine von oben nach unten gerichtete, vorzugsweise tangentiale Verwirbelung und am unteren Ende des Ringraumes in eine von unten nach oben sich ausbildende, in den Behälterteilinner raum gerichtete radial-axiale Verwlrbelung überführt wird curch im Behälterteilinnenraum angeordnete Schikanen.
Ein Reaktor der vorbeschriebenen Art ist zur Desinfektion hochinfektiöser Abwässer dadurch gekennzechnet, daß der erste Behälterteile als Puffer- und Homogenisierungskammer ausgebildet ist und das in diesen Behälterteil einströmende Abwasser über die Umwälzleitung umgewälzt sowie durch die in die Umwälzleitung eingebauten Zerförder- und Granuliereinrichtungen homogenisiert wird, daß eine oder mehrere Pumpen das in den als Pumpenvorlage ausgebildeten zweiten Behälterteil aufsteigende homogenisierte Abwasser über Niveauschalter gesteuert abziehen und in den dritten Behälterteil fördern, der als Desinfektionskammer ausgebildet und mit einem axial angeordneten, den Deckel des dritten Behälterteils durchdringenden Belüftungsstrahler versehen ist, wobei in den Innenraum des dritten Behälterteils eine Dosierlanze hineinragt, über die ein Desinfektionsmittel, vorzugsweise Aktivchlor in Form von Chlorbleichlauge, proportional zur Abwassermenge zudosiert wird, und daß über den Belüftungsstrahlewproportional zur Abwassermenge Luft mit einem Druck von 1,5 - 6 bar eingetragen wird und das homogenisierte sowie desinfizierte Abwasser den Reaktor über eine Rohrleitung verläßt, die vorzugsweise im oberen bereich des dritten Behälterteils aus diesem aus tritt.
Ein Reaktor der zuvor beschriebenen Art ist zur Neutralisation saurer und/oder alkalischer Abwässer dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälterteil in Verbindung mit der Umwälzleitung, einen den Deckel des zweiten Behälters durchdringenden und mit der Mischwelle sowie dem Mischflügel in den Innenraum des ersten Behälterteils hineinragenden Mischer, einer in den Innenraum des ersten Behälterteils hineinragenden pH-Elektrode sowie wenigstens einer in den Innenraum des ersten Behälterteils hinein ragenden Dosierlanze für die Zudosierung von Säure oder Lauge als Einlauf-, Puffer-, Misch- und Neutralisationskammer ausgebildet ist, während der als Pumpenvorlage ausgebildete zweite Behälterteil bei tiefer liegendem Kanal an seinem oberen Ende mit einer Rohrleitung in Verbindung steht, über die das neutralisierte Abwasser den Reaktor verläßt, wobei in den zweiten Behälterteilgegebenenfalls eine zweite pH-Sonde als pH-Endkontrolle hineinragt und daß bei höher liegendem Kanal dem zweiten Behälterteil eine oder mehrere Abwasser-Förderpumpen zugeordnet sind.
Nach einer anderen Ausbildungsform ist der Reaktor dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälterteil in Verbindung mit der Umwälzleitung sowie den darin angeordneten Zerförder- und Granuliereinrichtungen als Einlauf-, Puffer- und Homogenisierungs.
kammer ausgebildet ist und in Verbindung mit dem zweiten Beteil sowie der bzw. den diesem zugeordneten Pumpe bzu.
Pumpen die Funktion einer Homogenisierungs- und Hebeanlage ausübt.
Der vorbeschriebene Reaktor gestattet durch die Kombination seiner Merkmale sein Betreiben als Neutralisationsanlage; als Neutralisations- und Hebeanlage; als Homogenisierungs- und Hebeanlage; als Homogenisierungs-, Neutralisations- und Hebeanlage sowie als Homogenisierungs-, Neutralisations- und Desinfektionsanlage; er kann ebenfalls als einfache Homogenisierungs-und Desinfektionsanlage betrieben werden; ebenso als Zyanentgiftungsanlage oder Chromreduktionsanlaae.
Durch den fest an ihm angebrachten Schalt- und Steuerschrank stellt der Reaktor eine betriebsfertig montierte, verrohrte und verdrahtete Anlage dar.
Weitere Erfindungsmerkmale sind den Patentansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung Ist nachfolgenc anhand der Fig. 1-# näher läutert; es zeigen: Fig. 1 und 2 einen Reaktor, der als Homogenisierungs- und Hebeanlage ausgebildet ist; Fig. 3 und 4 einen Reaktor, der als Neutralisations- und Hebeanlage ausgebildet ist; Fig. 5 und 6 einen Reaktor, der als Homogenisierungs- und Desinfektionsanlage ausgebildet ist; Fig. 7 und 8 einen Reaktor, der als Homogenisierungs-, Desinfektions- und Neutralisationsanlage ausgebildet ist; Fig. 9 einen Reaktor, der als Chromreduktionsanlage ausgebildet ist; Fig. 10 einen Reaktor, der als Zyanentgiftungsanlage ausgebildet ist.
Fig. 1 und 2 Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht der Reaktor aus wenigstens zwei Behälterteilen 1,2, die miteinander fest verbunden sind. Dabei weist der Behälterteil 1 einen klöpperartigen Boden 3 auf und ist nach oben durch einen plattenartigen fest mit ihm verbundenen Deckel 4 ' abgeschlossen. Der Deckel 4 ' und der den Behälterteil 2 nach oben abschließende Deckel 4 '' sind aus einer gemeinsamen Rode gefertigt und stellen insoweit jeweils eine Deckelhälfte 4 r und 4 '' dar.
Die sich senkrecht erstreckende, bogen- bzw. halbkreisförmige Wand 5 des nach unten offenen Behälterteils 2 ist der obere Abschnitt des sich senkrecht nach unten erstreckenden Mantels 6, der im Inneren des Behälterteils 1 angeordnet ist und mit der Wand 7 des Behälterteils 1 einen nach unten offenen, oben geschlossenen Ringraum 8 bildet, in dessen oberen Teil wenigstens eine Rohrleitung 9 tangential einmündet.
Die Rohrleitung 9 ist dabei als Umwälzleitung ausgebildet. In diese Umwälzleitung ist eine Zerförderpumpe 32 und ein Granulator 33 eingebaut; ebenso nicht dargestellte Hand- und Hydraulik- bzw. Pneumatikschieber sowie eine Rückschlagklappe.
Das über die Rohrleitung 10, die ebenfalls in den oberen Teil des Ringraumes 8 einmündet, in den Behälterteil 1 eintretende Abwasser, z.B. Fäkalwasser,wird in dem Ringraum 8 in eine von oben nach unten gerichtete, tangentiale Verwirbelung und am unteren Ende des Ringraumes 8 bzw. des Mantels 6 in eine von unten nach oben sich ausbildende, in den durch die Wand 6 begrenzten Innenraum 11 gerichtete radial-axiale Verwirbelung berfunrt durch im Innenraum 11 angeordnete Schikanen 12.
Diese Wirkung wird primär durch die Umwälzleistung der Zerförderpumpe 32 beeinflußt, wobei das Verhältnis von Anlagenleistung in m3/h zu Umwälzleistung der Zerförderpumpe in m3/h in der Größenordnung von 1:1ß bis 1:100 liegen sollte; vorzugsweise von 1:25 bis 1:80.
Der innerhalb der Rohrleitung 9 der Zerförderpumpe 32 nachgeordnete Granulator 33, der häufig auch als Zerrogator bezeichnet wird, sorgt für eine partikelförmige Zerkleinerung der im Abwasser mitgeführten Fest- und Dickstoffe, so daß im Innenraum 11 ein homogenes Abwasser aufsteigt und in den nach unten offenen Behälterteil 2, der als Pumpenvorlage ausgebildet ist, eintritt.
Die Pumpenvorlage 2 ist mit der Saugleitung 34 wenigstens einer Schmutzwasserförderpumpe 13 verbunden, die über einen Niveauschalter 19 (Schwimmerschalter oder Membrandruckschalter) gesteuert das homogenisierte Abwasser über die Druckleitung 35 in einen höher gelegenen Abwasserkanal 36 fördert.
hut die Förderpumpen 13 kann verzIchtet werden, wenn der Abwasserkanal 36 unterhalb des vorgesehenen Auslaufs 37 der Anlage liegt. In diesem Fall wird das homogenisierte Abwasser durch das der Anlage zulaufende Abwasser zum Auslauf 37 und von dort über die Rohrleitung 38 in den tiefer liegende Abwasserkanal 36 gefördert.
Fig. 3 und 4 Für den hier dargestellten Reaktor, der die Funktion einer Neutralisations- und Hebeanlage erfüllt, gilt die vorstehende beschreibung der Fig. 1 und 2; es entfällt lediglich der Granulator 33 in den Fällen, wo keine groben Schmutzstoffe im Abwasser vorhanden sind.
Wie ersichtlich, ist bei diesem Reaktor die Deckelhälfte 4 des Behälterteils 2 von der Mischwelle eines Mischers 26 durch drungen, wobei der mit der Mischwelle verbundene Mischflügel in den Innenraum 11 des Behälterteils 1 hineinragt. Die mit dem Behälterteil 1 verbundene Deckelhälfte 4 ' wird von einer pH-Eintauch-Elektrode 25 durcfldrungen, deren weiteres Ende ebenfalls in den Innenraum 11 des Behälterteils 1 hineinragt.
Diese Elektrode 25 mißt den ph ru des zulaufenden Abwassers und regelt im Soll-Ist-Vergleich die Zudosierung von Säure oder Lauge; der Behälterteil 1 ist somit in Verbindung mit der Rohrleitung 9, dem Mischer 26, der pH-Elektrode 25 und der in den Innenraum 11 hineinragenden Dosierlanze (27) oa. dgl. für die Zudosierung von Säure oder Lauge zu einer Einlauf-, Nisch-, Reaktions Wirbel- und Neutralisationskammer geworden.
Obwohl die Ausbildung und Wirkungsweise des behälterteils 1 als Neutralisationskammer sicherstellt, daß das zu neutralisierende Abwasser die Anlage mit einem pH-Wert verläßt, der innerhalb e-nstellbarer Grenzwerte liegt, wird vielfach eine pH-Endkontrolle mittels einer zweiten pH-Elektrode gefordert. Für diesen Fall sieht die Erfindung vor, daß in den Innenraum des Behälterteils 2 eine die Deckelhälfte 4 #~ durchdringende pH-Elektrode 29 hineinragt.
Fig. 5 und 6 Die Beschreibung der Fig. 1 und 2 trifft auf den hier dargestellten Reaktor zur Homogenisierung und Desinfektion hochinfektiöser Abwässer aus Krankenhäusern, Sanatorien, Seuchenschlachthöfen u.dgl.
zu, wobei der Reaktor nach den Fig. 1 und 2 im vorliegenden Fall durch einen Behälterteil 14 ergänzt wird. Dieser Behälterteil 14 ist als Desinfektor ausgebildet und besteht aus einem unteren le l 14 ' sowie einem in das Teil 14 'hineinragenden oberen Teil 14 ".
Der Boden des Behälterteils 14 wird durch die Deckelhälfte 4 gebildet; der Behälterteil 14 ist fest mit dieser Deckelhälfte verbindbar.
Die in den Teil 14 ' hineinragende Wand 15 des Teils 14" bildet gemeinsam mit der Wand 16 des Teils 14 ' einen Ringraum 17, in dessen oberen Teil die Druckleitung (-en) 35 der Schmutzwasserförderpumpe(-en) 13 vorzugsweise tangential einmündet bzw. einmünden.
Der durch die Wand 15 des Teils 14 " umschlossene Innenraum 18 wei im unteren Bereich Umlenkschikanen 12 auf, wobei in den Innenraum 1 ein den Deckel 20 des Teils 14 '' durchdringender Belüftungsstrahle 21 sowie wenigstens eine Dosierlanze 22 hineinragt.
Uber den Belüftungsstrahler 21 wird proportional zur Abwassermenge Luft mit einem Druck von 1,5 - 6 bar eingetragen, wobei das Verhält nis von Abwassermenge zu eingetragener Luftmenge eine Größe von 1:2 bis 1:6, vorzugsweise 1:3 bis 1:5, hat.
Dem im Behälterteil 1 homogenisierten und im behälter teil 14 belüfteten infektiösen Abwasser wird über die Dosierlanze 22 eine der Abwassermenge proportionale Menge eines Desinfektionsmittels, vorzugsweise Aktivchlor in Form von Chlorbleichlauge, zugegeben und das Desinfektionsmittel schnellstmöglich mit dem Abwasser vermischt. Die Menge des dem Abwasser zudosierten Desinfektionsmittels sollte dabei so groß sein, daß in dem den Reaktor über die Rohrleitung 23 verlassenden Abwasser noch etwa 2 mg freies Aktivchlor /Ltr. Abwasser nachweisbar sind.
Wie ersichtlich, wird im Behälterteil 14 ebenso wie im Behälterteil 1,das eine intensive und rasche Vermischung des Abwassers mit dem jeweils zudosierten Chemikal sicherstellende wirbelstromverfahren ausgenutzt, was zu einer Verringerung der sonst notwendigen Reaktions- und Verweilzeiten führt. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Behältervolumina und trägt somit zur Verringerung der Herstellkosten bei.
Fig. 7 und 8 Der hier dargestellte Reaktor ist als Homogenisierungs-, Desinfektions- und Neutralisationsanlage ausgebildet; seine Beschreibung entspricht derjenigen der Fig. 1 bis 6.
iq. 9 Der hier dargestellte Reaktor ist neben seiner Funktion als Homogenisierungs-, Desinfektions- und Neutralisationsanlage auch dazu geeignet, als Chromreduktions- oder Zyanentgiftungs-Anlage betrieben zu werden.
Wird der Reaktor -als Chromreduktionsanlage betrieben, dann wird im Behälterteil 1 über die pH-Elektrode 25 gesteuert das chromhaltige Abwasser auf einen pH-Wert von etwa 2,5 durch Zudosieren einer Säure, insbesondere Schwefelsäure, eingestellt. Das saure chromhaltige Abwasser wird chargenweise mittels der Förderpumpe 13 aus der Pumpenvorlage 2 abgezogen und in den Behälterteil 14 gefördert, der anstelle des Belüftungsstrahlers 21 nun einen Mischer 39 aufweist. Hier wird das Abwasser solange mit einem Reduktionsmittel, vorzugsweise Natriumbisulfat, versetzt, bis mittis einer in den Innenraum 18 hineinragenden Sonde 40 ein steter Überschuß an Reduktionsmittel festgestellt wird.
Mit der Feststellung des Reduktionsmittel-Überschusses wird eine Dosiereinrichtung 24,30 in Funktion gesetzt, die über die in den Innenraum 18 hineinragende Dosierlanze 41 eine Lauge dem Abwasser zudosiert so lange, bis eine ebenfalls in den Innenraum 18 hineinragende pH-Elektrode 4 einen sibwasser-H-Hert registriert, der innerhalb einer voreingestellten Werts (Neutralwert) liegt.
Das nunmehr neutrale und chromreduzierte Abwasser wird anschließend mittels einer Förderpumpe im Gegenstrom abgezogen und in den Abwasserkanal 36 gefördert; der Behälterteil 14 kann dann mit der nächsten Charge beaufschlagt werden.
Um die Anlagenkosten möglichst gering zu halten, sieht die Erfindung vor, die für die chargenweise Befüllung des Behälterteils 14 vorgesehene Pumpe 13 sowohl für die Umwälzung des Inhalts des Behälterteils 14 als auch für dessen Entleerung heranzuziehen.
Zu diesem Zweck steht die Saugleitung 34 sowohl mit der Pumpenvorlage 2 als auch mit dem Gegenstrom-Absaugtrichter 43 des Behälterteils 14 in Verbindung, wobei durch vom Schaltschrank aus vorzunehmende Schiebersteuerung der jeweilige Saugleitungsteil freigegeben wird.
Die Druckleitung 35 der Pumpe 13 ist mit einer Abzweigung 44 versehen, so daß die Druckleitung 35 einerseits als Zulaufleitung zum Behälterteil 14, andererseits als Umwälzleitung und gleichzeitig als Entleerungsleitung für den Behälterteil 14 verwendet wird, wobei durch vom Schaltschrank aus vornehmbare Schiebersteuerung der jeweilige Leitungsabschnitt in Funktion gesetzt wird.
Fig. 10 Der hier auf der Grundlage der Fig. 1 bis 9 dargestellte Reaktor ist eine Anlage zur Entgiftung zyanhaltiger Abwässer und ist im Bereich der Behälterteile 1,2 entsprechend der Beschreibung der Fig. 9 ausgebildet. In dem als Einlauf-, Puffer-, Wirbel-,Reaktions-und Neutralisationskammer ausgebildeten Behälterteil 1 wird das zyanhaltige Abwasser durch über die pH-Elektrode 25 gesteuertes Zudosieren und Vermischen von Lauge, z.B. Natriumlauge, alkalisiert, vorzugsweise auf einen pH-Wert von 10 bis 11 eingestellt.
Das alkalisierte zyanhaltlge Abwasser gelangt nun aus der Pumpenvorlage 2 über die Förderpumpe 13 und die Rohrleitungen 34, 35 chargenweise in den Behälterteil 14 und wird dort einer gesteuerten Oxydation mittels Chlorzugabe (Hypochlorit, Chlorgas oder Natriumhypochlorit in wässriger Lösung) unterzogen, wobei der durch die Oxydation verringerte Zyangehalt ständig von einer Zyansonde 45 überwacht wird, die ihrerseits die mengenmäßige Zudosierung von Chlor steuert Die Zyansonde 45 ragt ebenso wie der Mischer 39 in den Innenraum 18 des Behälterteils 14 hinein. Die ebenfalls in den Innenraum 18 hineinragende pH-Elektrode 42 steuert nach Beendigung der Oxydation die Zudosierung einer Säure, durch die das noch alkalische, zyanentgiftete Abwasser auf einen gewünschten pH-Wert eingestellt wird.
Die Zudosierung von Chlor und Säure erfolgt über eine gemeinsame oder zwei getrennte, in den Innenraum 18 hineinragende Dosierlanze (-n) 22,41. Mitunter wird nach Beendigung der Oxydation eine Zudosierung von Natriumthiosulfat verlangt, um den eventuellen Rest-Chlorgehalt zu beseitigen. Eine solche Zudosierung erübrigt sich durch die Verwendung der Zyansonde; die Zudosierung von Natriumthiosulfat ist jedoch jederzeit über eine Dosiereinrichtung und eine in den Innenraum 18 hineinragende Dosierlanze möglich.
Wie aus den einzelnen Figuren ersichtlich, ist jeder Reaktor entsprechend seiner Verwendung als Komplett-Gerät ausgebildet, d.h.
alle Armaturen, Aggregate, Fieß- und Steuereinrichtungen,Dosiereinrichtungen, Förder- und Umwälzpumpen, Granulatoren, Zerrogatoren und der Elektro-Schalt- und -Steuerschrank sind ebenso wie der eventuell benötigte Kompressor an dem Reaktor angebracht und endmontiert, so daß eine funktionsgeprüfte, in sich betriebsfertige Anlage das Herstellerwerk verläßt.
Die Zudosierung der Chemikalien erfolgt vorzugsweise über Dosiereinrichtungen 24,30, die vorzugsweise jeweils aus einer regelbaren Dosierpumpe 24',30 ', einer Ansaug- und Kontrollvorrichtung mit Warnelektroden 24 ", 30 " und einem Druckhalteventil 24 "', 30 "' sowie einer über Schlauchleitungen mit der Dosiereinrichtung verbundene Dosierlanze 22,27,41 besteht.
Patentansprüche Leerseite

Claims

patentansprüche 1. Reaktor in Form einer Behälterkonstruktion, insbesondere zur chargen- oder durchflußgesteuerten Behandlung von Abwässern, dessen Behälterteile vorzugsweise und zum überwiegenden Teil eine im Querschnitt kreisrunde Form mit lotrechter Längsachse aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Reaktor aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Behälterteilen (1,2) besteht, von denen der Behälterteil(1) einen klöpperartigen Boden (3) und einen plattenartigen, geteilten Decke; (4-) aufweist, von dem die eine Hälfte (4') fest mit dem Behälter teil (1) verbunden ist, während die andere Deckelhälfte (4'') den oberen festen Abschluß des nach unten offenen anderen behälter teils (2) bildet.
2. Reaktor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n et, daß die sich senkrecht erstreckende, bogenförmige Außenwandung (5) des Behälterteils (2), vorzugsweise der obere Abschnitt eines sich senkrecht erstreckenden Mantels (6) ist, dessen Hauptteil im Innern des Behälterteils (1) angeordnet ist.
3. Reaktor nach den ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Mantel (6) gemeinsam mit der Wandung (7) des Behälterteils (1) einen Ringraum (8) bildet, in dessen oberen Teil wenigstens eine Rohrleitung (9), vorzugsweise tangential, einmündet.
4. Reaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i ch n e t, daß in den Ringraum (8) zwei Rohrleitungen (9,10) einmünden, von denen die Rohrleitung (9) vorzugsweise eine Umwälzleitung ist, deren anderes Ende mit dem klöpperartigen Boden (3) des Behälterteils (1) verbunden ist, während die Rohrleitung (10) als Abwasser-Zuführleitung ausgebildet ist.
5. Reaktor nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, daß in die als Umwälzleitung ausgebildete Rohrleitung (9) Förder-und/oder Zerkleinerungs-Aggregate sowie gegebenenfalls Schieber und Rückschlagklappen zwischengeschaltet sind.
6. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-5, d a d u r c h g e k e n nz ei c h n e t, daß der Behälterteil (2) als Pumpenvorlage bzw.

Pumpensumpf ausgebildet ist und mit der Saugleitung wenigstens einer Pumpe (13) in Verbindung steht.
7. Reaktor nach Anspruch 6, d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h -n e t, daß die der Pumpe ~13) zugeordnete Druckleitung entweder mit einem Abwasserkanal oder einem dritten Behälterteil (14) in Verbindung steht.
8. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-7, d a d u r c h g e k e n nz ei c h n e t, daß der Boden des Behälterteils (14) durch die mit dem Behälterteil (1) verbundene Deckelhälfte (4') gebildet ist und der Behälterteil (14) vorzugsweise aus zwei Teilen (14 ', 14 ') besteht, die ineinander angeordnet sind, wobei der Teil (14 ') mit der Druckleitung der Pumpe (13) verbunden ist.
9. Reaktor nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Wand (15) des Teils (14'') in den Teil (14') hineinragt und gemeinsam mit dessen Wand (16) einen Ringraum (17) bildet, in dessen oberen Teil die Druckleitung der Pumpe (13) vorzugsweise tangential einmündet.
10. Reaktor nach einemoder mehreren der Ansprüche 1-9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens ein Behälterteil (1,14) als Reaktions-, Wirbel- und/oder Mischkammer ausgebildet ist derart, daß der in den Ringraum (8,17) eintretende Abwasser strom in eine von oben nach unten gerichtete, vorzugsweise tangentiale Verwirbelung und am unteren Ende des Ringraumes (6,17) in eine von unten nach oben sich ausbildende, in den durch die Wand (6,15) begrenzten Innenraum (11,18) gerichtete radial-axiale Verwirbelung überführt wird durch im Innenraum (11,18) angeordnete Schikanen (12).
11.Reaktor nach einem der Ansprüche 1-10, insbesondere zur chemischen Desinfektion hochinfektiöser Abwässer, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Behälterteil (1) als Puffer- und Homogenisationskammer ausgebildet ist und das in den Behälterteil (1 einströmende Abwasser über die Rohrleitung (9) umgewälzt und durch die in die Rohrleitung (9) eingebauten Zerförder- und Granuliereinrichtungen homogenisiert wird, daß eine oder mehrere Pumpen (13) das in den als Pumpenvorlage ausgebildeten Behälterteil (2) aufsteigende homogenisierte Abwasser über Niveausch-alter (19) gesteuert abziehen und in den Behälterteil (14) fördern, der als Desinfektionskammer ausgebildet und mit einem axial angeordneten, den Deckel (20) des Teils (141dz durchdringenden Belüftungsstrahler (21) versehen ist, wobei in den Innenraum (18) des Behälterteiis (14) eine Dosierlanze (22) hineinragt, über die ein Desinfektionsmittel, vorzugsweise Aktivchlor in Form von Chlorbleichlauge, proportional zur Abwassermenge zudosiert wird, und daß über den Belüftungsstrahler (21) proportio#?%#r##P wasser-menge Luft mit einem Druck von 1,5 - 6 bar eingetragen wird und das homogenisierte sowie desinfizierte Abwasser den Reaktor über die Rohrleitung (23) verläßt, die vorzugsweise im oberen Bereich des Teils (14 '') aus diesem austritt.
12. Reaktor nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß mit jeder Förderpumpe (13) eine Dosiereinrichtung (24) für das Desinfektionsmittel impulsgetastet ist, die vorzugsweise aus einer regelbaren Dosierpumpe (24'), einer Ansaug- und Kor.-trollvorrichtung mit Warnelektroden (24'') sowie einemDruckhalteventil (24' ' ' ) besteht.
13. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-10, insbesondere zur Neutralisation saurer und/oder alkalischer Abwässer, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Behälterteil (1) in Verbindung mit der Rohrleitung (9), einem die Deckelhälfte (4'') durchdringenden und mit der Mischwelle sowie dem Mischflügel in den Innenraum (11) des Behälterteils (1) hineinragenden Mischer (26), einet in den Innenraum (11) hineinragenden pH-Elektrode (25) sowie wenigstens einer in den Innenraum (11) hineinragenden Dosierlanze (27) für die Zudosierung von Säure oder Lauge als Einlauf-, Puffer-, Misch- und Neutralisations-Kammer ausgebildet ist, während der als Pumpenvorlage ausgebildete Behälterteil (2) bei tiefer liegendem Abwasserkanal an seinem oberen Ende mit einer Rohrleitung (28) in Verbindung steht, über die das neutralisierte Abwasser den Reaktor verläßt, wobei in den Behälterteil (2) gegebenenfalls eine zweite pH-Sonde (29) als pH-Endkontrolle hineinragt.
14. Reaktor nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß bei höher liegendem Abwasserkanal dem Behälterteil (2) eine oder mehrere Abwasser-Förderpumpen (13) zugeordnet sind.
15. Reaktor nach den Ansprüchen 13 und 14, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß mit der pH-Elektrode (25) zwei Dosiereinrichtungen (30) für Säure und Lauge impulsgetastet sind, von denen eine jede vorzugsweise aus einer regelbaren Dosierpumpe (30'), einer Ansaug- und Kontrollvorrichtung mit Warnelektroden (30'') sowie einem Druckhalteventil (30''') besteht.
16. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-10, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Behälterteil (1) in Verbindung mit der Hohrleitung (9) sowie den in die Rohrleitung (9) eingebauten Zerförder- und Garnuliereinrichtungen als Einlauf-, Puffer- und Homogenisierungskammer ausgebildet ist und in Verbindung mit dem Behälterteil (2) sowie der diesem zugeordneten Pumpe bzw.

Pumpen (13) die Funktion einer Homogenisierungs- und Hebeanlage ausübt.
17. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-10, insbesondere zur Reduktion eines Chrom-Abwassers, d a å u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das chromhaltige Abwasser in den Behälterteil (1) eingeleitet wird, der in Verbindung mit der Rohrleitung (9), einem die Deckelhälfte (4 " ) durchdringenden und mit der Mischwelle sowie dem Mischflügel in den Innenraum (1#) des Behälterteils (1) hineinragenden Mischer (26), einer in den Innenraum (1;) hineinragenden pH-Elektrode (25) sowie einer in den Innenraum (11) hineinragenden Dosierlanze (27) zum Zudosiereneiner Säure, insbesondere Schwefelsäure, als Einlauf-, Puffer-, Misch- und Reaktionskammer ausgebildet ist, in der das chromhaltige Abwasser auf einen pH-Wert von etwa 2,5 eingestellt wird, daß das in die Pumpenvorlage (2) aufsteigende, saure und chromhaltige Abwasser chargenweise mittels einer Förderpumpe (13) abgezogen und in den Behälterteil (14) gefördert wird, daß in den Innenraum (18) des Behälterteils (14) die Welle und Mischflügel eines Mischers (39), eine Reduktionssonde (40) und eine Dosierlanze (22) für die Zudosierung und VermischurU eines Reduktionsmittels, vorzugsweise Natriumbisulfat, mit dem Abwasser hineinragt, wobei die Zudosierung des Reduktionsmittels unterbunden wird, sobald die Sonde (40j einen steten Überschuß an Reduktionsmittel anzeigt, und daß eine pH-Elektrode (42) ebenso wie eine weitere Dosierlanze (41) in den Innenraum (18) hineinragen für die Zudosierung einer Lauge nach Feststellung des Reduktionsmittel-Überschusses und eine Anhebung des pH-Werts auf eine voreinstellbare Größe.
18. Reaktor nach anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Saugleitung (34) der Pumpe (13) geteilt ist, daß der eine Sdugleitungsteil (34') mit der Pumpenvorlage (2) und der andere Saugleitungsteil (34' ~) mit einem im Innenraum (18) angeordneten Gegenstrom-Absaugtrichter verbunden ist und daß durch vom Schaltschrank aus vornehmbare Schiebersteuerung der jeweilige Saugleitungsteil (34', 34X') freigegeben wird.
19. Reaktor nach den Ansprüchen 17 und 18, d a d u r c h ge k e n n -z e i c h n e t, daß die Druckleitung (9,35) der Pumpe (13) mit einem durch einen Schieber verschließbaren Abzweig (44) versehen ist, der als Entleerungsleitung dient, und daß durch vom Schaltschrank aus vornehmbare Schiebersteuerung der jeweilige Leitungsabschnitt in Funktion gesetzt wird.
20. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, insbesondere zur Entgiftung zyanhaltiger Abwässer, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, åaß der Behälterteil (1) als Einlauf-, Puffer-, Wirbel- und Reaktionskammer ausgebildet ist, in der das zyanhaltige Abwasser durch über die in den Innenraum (11) hineinragende pH-Elektrode (25) gesteuertes Zudosieren und Vermischen von Lauge, z.B. Natriumlauge, alkalisiert, vorzugsweise auf einen pH-Wert von 10-11 eingestellt wird, daß eine oder mehrere Förderpumpen (13) das in die Pumpenvorlage (2) aufsteigende, alkalisierte und zyanhaltige Abwasser in den Behälterteil (14) leiten, der mit einem Mischer (39), einer Zyansonde (45) und einer Dosierlanze (22) versehen ist für die zeitliche und nach dem abnehmenden Zyangehalt gesteuerte Oxydation des Abwassers mittels Chlor (Hypochlorit, Chlorgas oder Natriumhypochlorit in wässriger Lösung), wobei der Behälterteil (14) durch eine in den Innenraum (18) hineinragende pH-Elektrode (42) und Dosierlanze (41) für die gesteuerte Zudosierung und Vermischung einer Säure zur Neutralisierung des Abwassers nach Beendigung der Oxydation zugleich als Neutralisationskammer ausgebIldet ist.
21. Reaktor nach Anspruch 20, d a d u r c h ge k e n n z e i c h -n e t, daß der Behälterteil (14) notwendigenfalls mit einer weiteren Dosierlanze (22,41) für die mengenproportionale Zudosierung von Natriumthiosulfat nach Beendigung der Oxydation zum Abbau des eventuell vorhandenen Rest-Chlorgehalts versehen ist.
22. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er mit einem isoliert an ihm befestigten Schalt- und Steuerschrank (31) versehen und eine betriebsfertig montierte, verrohrte und verdrahtete, mit allen erforderlichen Armaturen, Aggregaten, Meß- und Steuereinrichtungen, Dosiereinrlchtungen, Förder- und Umwälzpumpen,Granulatoren und Zerrogatoren sowie dem eventuell benötigten Kompressor ausgerüstete, funktionsgeprüfte Anlage ist.