DK2334605T3 - Rensnings- og materialeudskillelsesindretning for spildevand, især fra husdyrhold - Google Patents

Description

Beskrivelse Nærværende opfindelse angår en indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, med en lukket ozoniseringsbeholder, i hvilken en koaksialt forløbende hulcylindrisk indsats er anbragt, i hvilken indsats der forløber en med røreorganer forsynet, drejelig røreværksaksel (16), og indsatsen er tilknyttet ozontilgangsledninger.

Spildevand, som indeholder fækalier fra husdyrhold, nemlig gylle, bliver sædvanligvis samlet i opbevaringsbeholdere og efter afhøstningen udbragt på landbrugsmæssige nytteflader som naturlig gødning. I den forbindelse opstår der for omgivelserne en væsentlig lugtforurening.

En sådan spildevandssamling sker også ombord på skibe. Især ombord på store havgående skibe, især krydstogtskibe, fremkommer der en betragtelig spildevands-mængde, som ikke blot kan og må bortskaffes over bord. Tilsvarende store tankanlæg skal følgelig tilvejebringes.

Fra DE 2920010 A1 er det kendt, at eliminere forureninger i grund- og overfladevand ved hjælp af ozon. I den forbindelse bliver spildevand med naturlige eller fra produktionsprocesser i den kemiske industri forekommende forureninger renset.

En i DE 1960953 A1 beskrevet fremgangsmåde til kondensering og frysning af vanddamp fra en gasblanding finder anvendelse i indretninger, som tjener til udfældning af en bestemt bestanddel, eksempelvis svovldioxid, fra en gasblanding, hvor den kolde restgas anvendes til varmeveksling med tilført varm og ikke oparbejdet gas og gasblandingen før indføringen i kondensatoren skal være relativ fri for vand. Fra DE 2025523 A1 er det kendt, at udføre titrimetriske målinger til overvågning og regulering af kemiske behandlingsbade.

Fra tidsskriftet "Wasser, Luft und Betrieb", 19 (1975) nr. 4, s. 147-152 er det kendte, at anvende ozon til vand- og luftbehandling. Fra DE 1062394 B1 kendes en fremgangsmåde og en indretning til lugtfrigørelse af luft, især industrielle spildgasser, ved hjælp af ozon, som i kernen består af et indføringsrør med en venturidyse. Den forurenede luft bliver via indføringsrøret blandet med ozon i en blandeindretning, idet ozonet indsuges fra en ozonisator ved hjælp af et ved venturidysen i indføringsrøret opstående undertryk.

Fra US 4430306 kendes en indretning til genindvinding af oxygen efter ozoniserings-reaktioner. Til dette formål bliver 02, som ikke er forbrugt ved en ozoniseringsreaktion, tilført et tørretårn, hvori urenheder, såsom vand, organiske forureninger og C02 adsorberes på zeolitter. Det rensede oxygen bliver atter tilført ozonisatoren til forøgelse af ozonudbyttet.

Fra GB 1427614 C1 kendes en fremgangsmåde og en indretning, ved hjælp af hvilken forurenet, især rådden luft kan renses ved påvirkning af ozon. Dertil bliver ozonmættet, fugtig luft og fine ozonmættede vanddråber indblæst i de forurenede gasser, idet ozonindholdet til enhver tid kan måles og reguleres.

Fra US 2007/0290380 kendes en lukket, cylindrisk beholder, i hvilken der på en i en cylinder ført aksel er placeret røreorganer. Disse røreorganer genererer en strømning, som ikke føres igennem cylinderen, således at en gennemblanding med ozon sker tilfældigt og ikke styret.

Endelig kendes der fra DE 1143761 B1 en lukket, cylindrisk beholder med en som trinformet klasseringsrum udformet rotorkegle til adskillelse af sand og klippemateriale fra mudder. Hertil bliver mudderet indført fra oven i klasseringsrummet, hvori det af en rotor sættes i rotationsbevægelse og i modstrømsvand slynges radialt udad. I den forbindelse klatrer det på den krummede beholdervæg op, og det indeholdte kornede indhold, med forskellig vægtfylde, bliver trin for trin opfanget i radialt udvendigt placerede opfangskegler. Det kornede indhold bliver i den forbindelse, i afhængighed af deres vægt, spulet opad og udskilt i overensstemmelse med deres vægt.

Alle disse fremgangsmåder og indretninger tjener til udskillelse af fast indhold i vand eller fjernelse af lugtforurening fra forurenet spildevand. Det forurenede spildevand skal hertil imidlertid mellemlagres i relativt store opbevaringsbeholdere og ozonforbruget er relativt højt. Dette kræver et væsentligt opbevaringsrum, som netop på skibe ikke står til rådighed i ubegrænset omfang. Desuden er de ikke egnede til omkostningsgunstigt at eliminere årsagerne fra spildevandet.

Det er hensigten med opfindelsen at tilvejebringe en indretning, i forbindelse med hvilken forureninger fjernes fra flydende medier, ozonforbruget minimeres, og svævestofferne, som forårsager lugtforureningen, omkostningsgunstigt kan elimineres.

Dette opnås ved de i krav 1 angivne foranstaltninger, især ved, at der på røreværks-akslen i begge ender er anbragt røreværksorganer således, at de i indsatsen genererer en i indbygningsstillingen fra oven nedadrettet strømning, og at den hule cylindriske indsats i indbygningsstillingen forneden er tilknyttet en med en radialt indadrettet dyse forsynet ringledning, igennem hvilken ozon via ozontilgangsledningen kan indblæses imod strømningen, og at ozoniseringsbeholderen efterfølges af en keglestubformet materialeudskillelsesbeholder, som radialt udvendigt omfatter fanglommer, som er forsynede med sigter, hvori det på forhånd i ozoniseringsbeholderen ozoniserede medie kan ompumpes og centrifugeres. I forbindelse med en fordelagtig udformning er ozoniseringsbeholderen udformet kugleformet, og ved en yderligere fordelagtig udformning er de radialt udvendigt placerede fanglommer på den keglestubformet udformede materialeudskillelsesbeholder i området ved dennes i indbygningsstillingen foroven liggende store diameter forsynet med grovsigter og i området ved dennes i indbygningsstillingen forneden liggende mindre diameter med finsigter, som i overensstemmelse med en yderligere fordelagtig udformning er udformede som tømningsklapper, som diskontinuerligt åbnes.

Ved hjælp af disse foranstaltninger bliver der i ozoniseringsbeholderen tilvejebragt et strømningskredsløb, som i midten forløber vertikalt fra oven og nedad og radialt udvendigt omvendt fra neden og opad. Spildevandet bliver permanent holdt i bevægelse og større faste bestanddele kan ikke udfældes. Derved bliver det sikret, at spildevandet træder intensivt i funktionsforbindelse med ozonet og en effektiv gennemluftning med gassen er sikret.

Der genereres især fine ozonbobler, idet boblestørrelsen kan afstemmes til den gennemsnitlige forventede størrelse af de svævende partikler. Reakstionsoverfladen for spildevandet forøges, hvilket muliggør en afkortning af påvirkningsvarigheden for ozonet og dermed en procesafkortning. Det i denne strømning indblæste ozon bliver effektivt gennemblandet og spildevandet, som skal renses underkastes en intensiv rensning. Derefter bliver det ført til udskillelsesindretningen, i hvilken de resterende faste bestanddele af forskellig størrelse udskilles.

Indretningen ifølge opfindelsen kan således særligt effektivt og omkostnings-besparende neutralisere og udskille lugtforurenende bestanddele fra spildevand.

Alternativt bliver hensigten opnået ved de i krav 2 angivne foranstaltninger. Ved denne anden, alternative udformning af opfindelsen er der i ozoniseringsbeholderen anbragt en med radialt indadrettede dyser forsynet ringledning, igennem hvilken ozon via ozontilgangsledningen kan indblæses i det medie, som skal renses, og på røreværks-akslen er der anbragt en stator med et rotorkammer, i hvilket en hurtigt roterende, og så høje forskydningskræfter generende rotor er anbragt, at den opløser og ensartet blander det i det medie, som skal renses, indeholdte forskelligt store og sammenklumpede svævestoføer, og at ozoniseringsbeholderen efterfølges af en keglestubformet materialeudskillelsesbeholder, som radialt udvendigt omfatter fanglommer, som er forsynede med sigter, i hvilken det ensartede sammenblandede og ozoniserede medie kan ompumpes og centrifugeres.

Med denne udformning bliver relativt høje forskydningskræfter genereret, hvormed de i mediet, som skal renses, indeholdte svævestofklumper oplåses og spildevandet kan homogeniseres. Yderligere sikres det, at tunge faste bestanddele fastholdes i spildevandssuspensionen og ikke sammenklumpes, udfældes og kan undvige ozonpåvirkningen. I materialeudskillelsesbeholdere kan det på forhånd med ozon behandlede spildevand centrifugeres, idet de grovere, tungere svævestoffer på grund af keglestubformen slynges yderligere udad og således kan separeres fra de mindre svævestoffer. Den er hertil ifølge opfindelsen radialt udvendigt forsynet med fanglommer, som, i området ved dennes i indbygningsstillingen foroven liggende større diameter, er forsynet med grove sigter, og i området ved dennes i indbygningsstillingen forneden liggende mindre diameter, med fine sigter. Sigterne i fanglommerne er udformede som tømningsklapper, som diskontinuerligt åbnes. Det resterende, nu rensede spildevand kan uden problemer bortskaffes.

Svævestoffanglommerne er udformede som nedadtil åbnende tømningsklapper. De udfnuggede, separerede svævestoffer kan her udtages diskontinuerligt og mellem lagres pladsbesparende. Volumenet af svævestofferne, som skal mellemlagres indtil fagmæssig korrekt bortskaffelse, kan således formindskes væsentligt.

Opfindelsen bliver i det følgende nærmere forklaret ved hjælp af eksempelvise udførelsesformer under henvisning til den vedhæftede tegning: På tegningen viser:

Figur 1 en kugleformet lukket ozoniseringsbeholder ifølge opfindelsen, med en vertikalt forløbende på begge sider åben hul cylindrisk indsats, igennem hvilken der forløber en drejelig rørværksaksel, som ved begge ender er tilknyttet en røreværkspropeller;

Figur 2 en kugleformet lukket ozoniseringsbeholder ifølge opfindelsen, i overensstemmelse med figur 1, med en vertikalt forløbende i begge sider åben hulcylindrisk indsats, i hvilken et røreværk er anbragt, som i en stator omfatter en hurtigt løbende rotor;

Figur 3 en lukket keglestubformet materialeudskillelsesbeholder, i hvilken det på forhånd i den kugleformede ozoniseringsbeholder med ozon behandlede spildevand kan ompumpes og centrifugeres, idet de udfnuggede svævestoffer slynges udad i fanglommer og her opfanges;

Figur 4 en halvt keglestubformet og halvt cylindrisk materialeudskillelsesbeholder, i hvilken det på forhånd i den kugleformede ozoniseringsbeholder med ozon behandlede spildevand kan ompumpes og centrifugeres, idet de udfnuggede svævestoffer slynges radialt udad mod beholdervæggen, hvor de udfældes og ved hjælp af en transportsnegl kan udtages.

Den i figur 1 viste rensningsindretning 10 ifølge opfindelsen består af en fortrinsvis kugleformet ozoniseringsbeholder 11. Ozoniseringsbeholderen 11 kan via en indløbsventil 11a fyldes med spildevand, som skal renses, eksempelvis gylle fra landbrug eller med fækalier belastet brugsvand. Den er fortrinsvis udformet kugleformet, med henblik på at sikre et optimalt forhold imellem overflade og volumen.

Den kugleformede ozoniseringsbeholder 11 er i indbygningsstillingen foroven forsynet med en påsvejst flange 12, som omfatter et mandehul 13. Igennem mandehullet 13 kan man, hvis det kræves, få adgang til ozoniseringsbeholderen 11.

Mandehullet 13 kan udadtil være lukket med en blindflange 14. På blindflangen 14 er der anbragt et røreværksdrev 15, eksempelvis en elektromotor. Med røreværksdrevet 15 kan en røreværksaksel 16 drives, som i indbygningsstillingen forløber lodret igennem en hul cylindrisk indsat 17 i den kugleformede ozoniseringsbeholder 11.

Den hule cylindriske indsats 17 er i indbygningsstillingen foroven forsynet med en øvre røreværkspropeller 18 og i indbygningsstillingen forneden forsynet med en nedre røreværkspropeller 19. Med røreværkspropellerne 18 og 19 bliver der i den hule cylindriske indsats 17 genereret en fra oven og nedad forløbende strømning 20 af spildevandet, som skal renses. Til understøtning af strømningen 20 har den hule cylindriske indsats 17 ved sin øvre kant en tragtformet indsats 21. I indbygningsstillingen forneden er den hule cylindriske indsats 17 forsynet med en ringledning 22, igennem hvilken der, via ikke nærmere viste dyser, radialt indadrettet kan indblæses ozon. Ozonet når frem til ringledningen 22 via en ozontilgangsledning 23 fra en ekstern ozongenerering 24, og bliver her indblæst imod strømningen 20. Derved opstår en optimal gennemblanding af spildevandet, som skal renses, med ozonet. Til udtagning af prøver er der tilvejebragt kontroltilslutningsstudse 26.

Den kugleformede ozoniseringsbeholder 11 hviler på beholderlejringer 27 og er til tømning forsynet med en tømningstilslutningsstuds 25. Efter vellykket ozonisering, ved hvilken forureningerne er neutraliserede og er udfnuggede som svævestoffer, kan spildevandet, som skal renses, via en ompumpningsledning 28 udpumpes fra den kugleformede ozoniseringsbeholder 11 ved hjælp af en omfyldningspumpe 29, og føres videre til en materialeudskillelsesindretning 10a eller 30a, således som disse er vist nedenfor i figurerne 3 og 4.

Ved udformningen i overensstemmelse med figur 2 er der i ozoniseringsbeholderen 11 ved den nedre ende af røreværksakslen 16 tilvejebragt en stator 39. I statoren 39 er der anbragt en meget hurtigt rotorende rotor 40. Røreværksakslen 16 er hertil ved sin øvre ende lejret i en lejeflange 38 og bliver drevet af et røreværksdrev 15 i form af en elektromotor.

Statoren 39 er forsynet med et nedadtil åbent rotorrum 41, hvori ozontilgangsledningen 23 udmunder. Mediet, som skal renses, nemlig spildevand eller gylle fra landbruget, er ikke noget homogent materiale og kan indeholde forskelligt store og faste sammenklumpede svævestoføer, som muligvis slet ikke eller kun utilstrækkeligt reagerer med ozonet.

Mediet, som skal renses, bliver følgelig, ved hjælp af den i statoren 39 hurtigt roterende rotor 40, homogeniseret og samtidigt tilført ozonet gennem ozontilgangsledningen 23. Rotoren 40 roterer i den forbindelse med omdrejningstal på ca. 250 og 500 omdrejninger, hvorved der optræder så høje forskydningskræfter, at faststoføerne opløses og sammenblandes ensartet.

Den i figur 3 viste materialeudskillelsesindretning 10a består i det væsentlige af en opretstående opstillet materialeudskillelsesbeholder 30, som er anbragt i et opretstående hus 31. Materialeudskillelsesbeholderen 30 er ifølge opfindelsen udformet keglestubformet, idet den største keglestubdiameter i indbygningsstillingen befinder sig foroven. Den er forsynet med et centrifugedrev 32, og har en indløbsventil 33, igennem hvilken det fra rensningsindretningen 10 i overensstemmelse med figur 1 kommende medie, som skal renses, og som allerede er ozoniseret, kan indføres.

Efter fyldningen bliver det ozoniserede spildevand ved hjælp af centrifugedrevet 32 sat i hurtig rotationsbevægelse. Ved hjælp af en ekstern målestation 34 kan samtlige arbejdsforløb i materialeudskillelsesbeholderen 30 overvåges. På grund af rotationsbevægelsen bliver de udfnuggede svævestoffer slynges radialt udad, hvor de opfanges i fanglommer 35 hhv. 35a og samles. Fanglommerne 35 hhv. 35a er anbragt fordelt rundt omkring på hele omkredsen af den keglestubformede materialeudskillelsesbeholder 30. I den forbindelse befinder fanglommerne 35 foroven sig i området med den største diameter og er forsynede med grove sigter 36. De større, men tungere svævestoffer bliver ved centrifugeringen transporteret først og længere udad, hvorved de samles i de øvre fanglommer 35 i området med den største diameter. De mindre og lettere svævestoffer bliver transporteret mindre langt udad og samler sig i fanglommerne 35a, som er anbragt derunder i området med den mindre diameter. De nedre fanglommer 35a er i den forbindelse forsynede med fine sigter 36a. Ved hjælp af den ifølge opfindelsen keglestubformede udformning af materialeudskillelsesbeholderen 30 bliver der således tilvejebragt en fraktionering af de udfnuggede svævestoffer.

Eftersom samtlige svævestoffer er fjernede fra det nu rensede spildevand, kan det via en udløbsventil 33a bortskaffes og eksempelvis atter tilføres rensningskredsløbet.

Det således rensede spildevand kan imidlertid også tilføres en yderligere vandoparbejdning, i hvilken det renses og desinficeres så meget, at det eksempelvis på et skib atter kan anvendes som brugs- og/eller drikkevand.

De i fanglommerne 35 og 35a opfangede og samlede svævestoffer kan eksempelvis udtømmes i et i huset 31 tilvejebragt opbevaringsrum 37 og mellemlagres til endelig bortskaffelse. Til tømning af fanglommerne 35 og 35a er grovsigterne 36 og finsigterne 36a udformede som tømningsklapper, og kan åbnes diskontinuerligt. De således samlede faste stoffer kan tilføres et ikke vist forbrændingsanlæg og der bortskaffes.

Den i figur 4 viste kendte materialeudskillelsesindretning 30a består i det væsentlige af et liggende anbragt hus 31a, som er forsynet med en indløbsventil 42 for det medie, som skal renses. I det liggende anbragte hus 31a befinder der sig en optagelsestromle 46, som hviler drejeligt på en beholderlejring 27. Den består af en cylindrisk tromledel 43 og en konisk tromledel 44. I området ved den cylindriske tromledel 43 er der tilvejebragt en indløbsventil 42. Den cylindriske tromledel går i ét stykke over i den koniske tromledel 44. I optagelsestromlen 46 er der anbragt en transportsnegl 45, som står funktionsmæssigt i forbindelse med den indvendige overflade på den koniske tromledel 44. Optagelsestromlen 46 kan via et tromledrev 47, eksempelvis ved hjælp af en ikke vist elektromotor, sættes i en hurtig rotationsbevægelse. Den for materialeudskillelsen væsentlige rotationshastighed kan i den forbindelse varieres ved hjælp af et reguleringsdrev 48.

Efter succesfuld materialeudskillelse kan væsken udledes via en udløbsventil 49. De fra mediet, som skal renses, separerede, relativt tørre, faste svævestoffer kan udføres via en fastmateriale-udføring 50.

Henvisningstalsliste 10 rensningsindretning 10a materialeudskillelsesindretning 11 kugleformet ozoniseringsbeholder 11a indløbsventil 12 påsvejst flange 13 mandehul 14 blindflange 15 røreværksdrev 16 røreværksaksel 17 hulcylindrisk indsats 18 røreværkspropeller, foroven 19 røreværkspropeller, forneden 20 strømning 21 tragtindsats 22 ringledning 23 ozontilgangsledning 24 ozongenerering 25 tømningstilslutningsstuds 26 kontroltilslutningsstuds 27 beholderlejring 28 ompumpningsledning 29 omfyldningspumpe 30 materialeudskillelsesbeholder, stående 30a materialeudskillelsesbeholder, liggende 31 opretstående hus 31a liggende hus 32 centrifugedrev 33 indløbsventil 33a udløbsventil 34 målestation 35 øvre fanglomme 35a nedre fanglomme 36 grovsigte 36a finsigte 37 opbevaringsrum 38 lejeflange 39 stator 40 rotor 41 rotorrum 42 indløbsventil 43 cylindrisk tromledel 44 konisk tromledel 45 transportsnegl 46 optagelsestromle 47 tromledrev 48 reguleringsdrev 49 udløbsventil 50 fastmateriale-udføring

Claims (6)

1. Indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, med en lukket ozoniseringsbeholder (11), i hvilken der er anbragt en koaksialt forløbende hul cylindrisk indsats (17), hvor der i indsatsen (17) forløber en med røreorganer (18, 19) forsynet, drejelig røreværksaksel (16), og indsatsen (17) er tilknyttet ozontilgangsledninger (22, 23), kendetegnet ved, at der på røreværksakslen (16) ved begge ender er anbragt røreværksorganer (18, 19) således, at disse i indsatsen (17) genererer en i indbygningsstillingen fra oven og nedadrettet strømning (20), og at den hule cylindriske indsats (17) i indbygningsstillingen forneden er tilknyttet en ringledning (22), som er forsynet med radialt indadrettede dyser, hvorigennem der via ozontilgangsledningen (23) kan indblæses ozon imod strømningen (20), og ozoniseringsbeholderen (11) efterfølges af en keglestubformet materialeudskillelsesbeholder (30), som radialt udvendigt har fanglommer (35, 35a), som er forsynede med sigter (36, 36a), hvori det på forhånd i ozoniseringsbeholderen (11) ozoniserede medie kan ompumpes og centrifugeres.

2. Indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, med en lukket ozoniseringsbeholder (11), i hvilken der er anbragt en koaksialt forløbende hul cylindrisk indsats (17), hvor der i indsatsen (17) forløber en med røreorganer (18, 19) forsynet, drejelig røreværksaksel (16), og indsatsen (17) er tilknyttet ozontilgangsledninger (22, 23), kendetegnet ved, at der i ozoniseringsbeholderen (11) er anbragt en med radialt indadrettede dyser forsynet ringledning (22), hvormed der via ozontilgangsledningen (23) kan indblæses ozon i det medie, som skal renses, og på røreværksakslen (16) er anbragt en stator (39) med et rotorrum (41), hvori der er anbragt en hurtigt roterende rotor (40), som genererer så høje forskydningskræfter, at den opløser og ensartet fordeler svævestoføer, som har forskellig størrelse og er sammenklumpede i det medie, som skal renses, og ozoniseringsbeholderen (11) efterfølges af en keglestubformet materialeudskillelsesbeholder (30), som radialt udvendigt omfatter fanglommer (35, 35a), som er forsynede med sigter (36, 36a), hvori det ensartet blandede og ozoniserede medie kan ompumpes og centrifugeres.

3. Indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, i overensstemmelse med krav 2, kendetegnet ved, at den i rotorrummet (41) anbragte hurtigt roterende rotor (40) drejer med omdrejningstal på 250 til 500 omdrejninger.

4. Indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, i overensstemmelse med kravene 1 og 2, kendetegnet ved, at ozoniseringsbeholderen (11) er udformet kugleformet.

5. Indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, i overensstemmelse med kravene 1 og 2, kendetegnet ved, at de radialt udvendigt placerede fanglommer (35) i materialeudskillelsesbeholderen (30) i området ved dennes i indbygningsstillingen foroven liggende store diameter er forsynet med grove sigter (36) og i området ved dennes i indbygningsstillingen forneden liggende mindre diameter er forsynet med fine sigter (36a).

6. Indretning til rensning af flydende medier, som indeholder svævestoffer, ifølge krav 5, kendetegnet ved, at sigterne (36, 36a) i fanglommerne (35, 35a) er udformede som tømningsklapper, som kan åbnes.