DE7619337U1 - Geraet zum entkeimen von stroemenden fluessigkeiten, insbesondere von abwaessern und von schwimmbadwasser - Google Patents

Description

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Werner Nadpnau,Hermann-Schuster-Str. 8; 6271 Hünstetten-Wallbach ^Ί G 1oo? den 2o.Sept.1976

Gerät zum Entkeimen von strömenden Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern und von Schwimmbadwasser

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Entkeimen von strömenden Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern und von Schwimmbadwasser mittels ultravioletter Strahlen.

::it derartigen Geräten werden mittels ultravioletter Strahlen Mikroorganismen, wie Bakterien und Algen,in Flüssigkeiten inaktiviert,d.h. die Flüssigkeiten werden entkeimt.

Dabei gehört die Anpassung der Bestrahlungszeit mit Ultraviolett-Energie und Schicht- oder Filmdicke der Flüssigkeit zu den Voraussetzungen für eine v/irksame Inaktivierung von Mikroorganismen.Mit dieser Anpassung wird die zur Ultraviolett-Inaktivierung erforderliche Bestrahlungsdosis erreicht.

Zum Erzielen dieser Voraussetzung wird in der Praxis die zu entkeimende Flüssigkeit in den überwiegenden Fällen durch geschlossene Geräte ge führt.iMit geschlossenen Geräten sind die Bestrahlungszeit und die Schicht- oder Filmdicke durch konstruktive Maßnahmen bestimmbar.

Es sind Geräte bekannt,bei denen der Ultraviolett-Bestrahler mit einem Schutzrohr aus uv-lichtdurchlässigem Material (im folgenden UV-Best~<üiler genannt) in einem geschlossenen Behälter angeordnet ist.Die zu entkeimende Flüssigkeit wird bei diesen Geräten an einem Ende des Eehälters über einen Stutzen in den Behälter eingeleitet, am UV-Bestrahler entlang oder um den UV-Bestrahler geführt und am anderen Ende des rehälters über einen zweiten Stutzen aus dem Behälter ausgeleitet.("ierzu Of fenlegungsschrift 23 32 i+55, Deutsche Patentamt) Tr ne 7ari.ar.te dieser Geräte bildet die Ausführung mit mehr als einem UV-:-estr?rl(?r in einem pemeinsaaen 7ehalter.3ei dieser Variante wird ^f-ie :-lü?:.si-keit über einen an einem Behälterende tangential angeordneten Stutzen in den Behälter eingeleitet und soll in wendeiförmiger Strömung um die UV-^estrahler zum anderen Behälterende und dort über einen zweiten koaxial oder radial angeordneten Stutzen ausgeleitet werden.(Hierzu Patentschrift 845 497 und Offenlegungsschrift 23 47 32b,Deutsches Patentamt)

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Bei diesen Geräten schließt jedoch das Strömungsverhalten der Flüssig- Ir\ keit innerhalb des Behälters eine Strähnenbildung nicht aus.Insbesondere bei der Anordnung mehrerer UV-Bestrahler in einem geraeinsamen Behälter wird die tangential eingeleitete Strömung der gewünschten wendeiförmigen Strömung durch Stau- und Wirbelbildung nicht lange folgen, Rindern in eine Strömung auslaufen,die sich den kürzesten Weg zum Ausleitungsstutzen sucht.Dadurch ist die Gleichförmigkeit der Schichtoder Filmdicke unterbrochen.Sogenannte tote Bereiche innerhalb des Behälters werden nicht ständig von der Flüssigkeitsströmung erfaßt und beeinträchtigen durch das Verharren der Flüssigkeit in diesen toten Bereichen den zugedachten wendeiförmigen Strömungsquerschnitt, so daß die Strömungsgeschwindigkeit und somit die Bestrahlungszeit der Flüssigkeit wechselt.So können also Bestrahlungszeit und Schichtoder Filmdicke in ihrer Wechselwirkung den Entkeimungseffekt dadurch erheblich mindern,indem die erforderliche Bestrahlungsdosis nicht ständig erreicht wird.Eine negative Auswirkung auf die Inaktivierung von Keimen ist besonders bei der Behandlung von Abwässern zu beachten, wenn die Abwässer das Entkeimungsgerät nur einmal durchfließen. Bei unterschiedlicher Anzahl der in einem Behälter angeordneten UV-Bestrahler wechseln für jede Anzahl das Strömungsverhalten und die Schicht- bzw. Filmdicke,so daß eine der Anzahl der UV-Bestrahler proportionale Vervielfältigung der Entkeimungs- und der Durchflußleistung nicht auf technisch einfache Weise zu erreichen ist.Aber auch bei der Anordnung von nur einem UV-Bestrahler in einem Behälter tritt, wenn auch in verminderter Form,bei diesen Geräten eine Strähnenbildung mit ähnlich,wie vor beschriebenen Erscheinungen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Gerät zur Entkeimung von strömenden Flüssigkeiten zu schaffen,in dem zur sicheren Inaktivierung von Mikroorganismen in der Flüssigkeit,die Strömungsgeschwindigkeit und die Schicht- bzw. Filmdicke über den Strömungsquerschnitt und über die Strömungslänge des Strahlungsbereiches der UV-Bestrahler gleichmäßig zu halten,damit für alle durchströmenden Teile der Flüssigkeit die selbe Bestrahlungsdosis erzielt wird,und bei Anordnung mehrerer UV-Bestrahler in einem gemeinsamen Behälter eine der Anzahl der UV-Bestrahler proportionale Vervielfältigung der Entkeimungs- und der Durchflußleistung auf technisch einfache V/eise zu erreichen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst,daß das Gerät zum Entkeimen von strömenden Flüssigkeiten als geschlossener Behä3.ter

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mit Ein- und Austrittsöffnungen ( 1 u. 13) mindestens einen UV-'-entrahler mit Schutzrohr(8) und mit zugeordnetem L'itrohr(6) und je einer Ein- und Ausströmkammer(2 u. 11) erhält.Durch den Einbau rier Ein- und AusstrÖmkammern(2 u. 11) in Verbindung mit dem zugeordneten Lßitrohr(E) beeinflußt die LaKe der Ein- und Ausströmöffnungen(1 u.¹') die Strömungsverhältnisse im freien Querschnitt^) zwischen Leitrohr(6) und koaxial angeordnetem UV-Bestrahler(8) nicht.Die Flüssigkeit strömt in diesem freien Querschnitt^) mit gleichmäßiger,vorgegebener Geschwindigkeit und in gleichbleibender Schicht- bzw* FilmHicke.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen also insbesondere darin,daß eine unregelmäßige Strömung und eine ungleichmäßige Schichtbzw,, Filmdicke der Flüssigkeit mit Strähnenbildung und porenannte tote Bereiche,die von der Strömung nicht erfaßt werden,im Hestrahlungsbereich gänzlich vermieden v/erden.

Bei der Ausführung des Gerätes im Sinne der Erfindung werden die zur intensi-ven Entkeimung erforderlichen Durchströmgeschwindigkeiten, und damit Bestrahlungszeiten,und die erforderlichen Schicht- bzw. Filmdicken genau eingehalten.Damit sind die Voraussetzungen zur Inaktivierung von Mikroorganismen in vollem Umfang erfüllt. Das gilt besonders für Geräte mit mehr als einem UV-Bestrahler(8),da in jedem Leitrohr(6) die selben Strömungsverhältnisse im freien Querschnitt^) erzielt werden.Daneben ist die Leistung des Gerätes proportional mit der Anzahl der gleichgroßen UV-Bestrahler zu erhöhen.Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind für die Entkeimung von Abwässern, die das Gerät nur einmal durchströmen,von größter Bedeutung.

Eine bevorzugte Ausführungsform mit einem oder mehreren UV-Bestrahlern in einem Behälter stellen Fig. 1 und 2 dar.Fig. 2 ist ein Schnitt A-B der Fig.1 .Diese Ausführung ist gekennzeichnet durch einen geschlossenen Behälter,gebildet aus dem zylindrischen Außenmantel(3), dem oberen Boden(£|.) und dem unteren Boden(12),mit einer Eintrittsöffnung(i) und einer Austrittsöffnung( 13) .Zv/ischen oberem und unterem Boden(if u.12) ist koaxial zum Außenraantel(3) mindestens ein UV-Bestrahler(8) angeordnet und mit dem oberen und unteren Boden(i+ u.12) wasserdicht verbunden.Den UV-Bestrahler(S) umhüllt mit Abstand ein Leitrohr(6),und tildet das Leitrohr(6) mit dem UV-3estrahler(8) einen hohlwalzenförmigen freien Querschnitt^) .Das Leitrohr(6) ist kürzer als der Abstand zwischen oberem unr¹ unterem Boden (if u.12),so daß zwischen dem oberen und unseren Boden(4 u.12) und den beiden .^nden des Leitrohres(6) je ein Strömungsquerschnitt(7 u.1o) gebildet wird.

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Der h-hlwalzenförmige Raum zwischen Außenmantel(3) und Leitrohr(6) wird durch den wasserdicht trennenden Zwischenboden^) in eine Ein-3trömkamrcer(2) mit der Eintritts«ffnung( 1 ) und eine Auströmkammer(11) mit der Austrittsöffnung(13) aufgeteilt.

Eine nicht gezeichnete Ausführungform,ähnlich der vorbeschriebenen Ausführungsform,ist gekennzeichnet durch einen Behälter mit mehr als einem UV-?estrahler(8),bei dem diese UV-Bestrahler(8) von einem gemeinsamen Leitrohr(6) umhüllt werden.

Weitere Ausführungsformen stellen die- Fr g. 3 bis 9 dar.Die kennzeichnenden Jnterschiede zu den Fig. 1 und 2 sind folgende:

in Fig.3 sind die Ein- und Ausströmkammern(2 u.11) nicht durch einen gemeinsamen Zwischenboden^) getrennt, sondern sie haben eigene Böden(5a) und getrennte Außenmäntel(}a u. 3b).Fig. if äst ein Schnitt A-B der Fig. 3 mit rundem Eehälter- und Leitrohrquerschnitt.Fig. 5 ist ein Schnitt A-B der Fig. 3 mit quadratischem Behälter- und Leitrohrquerschnitt. Fig. 7 ist ein Schnitt A-B der Fig. 6 mit an die Leitrohre(6) angepaßtem Behälterquerschnitt und runden Leitrohrquerschnitten. Flg. 8 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 9-Die Flg. 8 und stellen eine Ausführung mit 6 Stück UV-Eestrahlern(8) dar. Zur besseren Einströmung in die und Verteilung in der Einströmkammer(2) wird ein Zuführungsrohrdif) eingebauten der Ausströmkammer wird zur Verbesserung der Äusströmverliältnisse ein AbführungsrohrM 5) eingebaut.

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rohren(6) Varianten zu den Strömungsquerschnitten(7 u. 1o) dar.

-Schutzansprüche- - 5 -

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Claims (1)

1. § ^c_ⁿ ü_t_z a_n_s_p_

   1. Gerät zum Entkeimen von strömenden Flüssigkeiten,insbesondere von Abwässern und von Schwimmbadwasser,mittels ultravioletter Strahlen, dadurch gekennzeichnet ,daß in einem geschlossenen Behälter mit Eintrittsöffnung(1) und Austrittsöffnung(i3) mindestens ein,die Flüssigkeit entkeimender,Ultraviolett-Bestrahler(8) mit einem den Ultraviolett-Bestrahler(S) umhüllenden Leitrohr(6) vorgesehen ist,und eine dem Leitrohr(6) vorgeschaltete Einströmkammer(2) und nachgeschaltete Ausströmkammer(11) vorhanden sind,und der Außenmantel(3),das Leitrohr(6) und der Ultraviolett-Bestrahler(8) zueinander koaxial angeordnet sind.

   2. Gerät nach Anspruch !.,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gruppe von mehr als einem Ultraviolett-Bestrahler(8) in einem geschlossenen Behälter ein die Gruppe gemeinsam umhüllendes Leitrohr(6) zugeordnet ist.

   3. Gerät nach den Ansprüchen 1. und 2.,dadurch gekennzei chnet ,daß die Einströmkammer(2) und die Ausströmkammer(11) innerhalb de.3 geschlossenen Behälters flüssigkeitsseitig nur über das Leitrohr(6) verbunden sind.

   km Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 3·» dadurch gekennzeichnet ,daß zwischen einem Leitrohr(6) und den Böden(4 u„

   12) freie Strömungsquerschnitte(7 u.1o) verbleiben.

   5. Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 3·, dadurch gekennzeichnet ,daß das Leitrohr(6) mit den Böden(if u. 12) verbunden ist,und nahe der Verbindungsstelle des Leitrohres(6) mit den Böden(/+ u. 12) im Leitrohr(6) öffnungen(16) als Zu- und Abführung für die Flüssigkeit sind.

   6. Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 5., dadurch gekennzeichnet ,daß die Einströmkammer(2) und die Ausströmkammer(11) einen gemeinsamen Außenmantel(3) haben und durch einen gemeinsamen Zwischenboden(5) getrennt sind.

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   j 7· Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 5·j dadurch gekennzeichnet ,daß die Einströmkammer(2) und die Ausströmkamj raer(11) je einen eigenen Außanmantel(3a und 3t>) haben und je durch

   j einen eigenen Boden(5a) verschlossen sind.

   8. Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 7·, dadurch gekennzeichnet ,daß das Leitrohr(6) und der Außenmantel(3,3a und 3b)eine kreisförmige,οvale,rechteckige oder polygonale Grungforra
   haben und in Höhenrichtung zylindrisch geformt sind.

   9. Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 8., dadurch gekennzeichnet ,daß bei Einbau mehrerer Leitrohre(6) in einem
   geschlossenen Behälter ein Zu führungsrohr (1 if) in der Einströmkaramer(2) und ein Abführungsrohr(15) in eier AusströmkammerÜ 1 ) angeordnet sind,oder v/ahlweise nur eines der Zu- oder Abfuhrungsrohre (14 od. 15) eingebaut ist.

   1o. Gerät nach den Ansprüchen 1. bis 9-_s dadurch gekennzeichne t,daß der obere oder der untere Boden(if od. 12) als abnehmbarer Deckel ausgeführt ist.

   -Zeichnung-7 -

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