HU214382B - Eljárás és berendezés folyékony anyag vagy ömlesztett struktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére - Google Patents

Abstract

A találmány egyrészt eljárás főlyékőny anyag vagy ömlesztettstrűktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynél a kezelendőanyagőt ózőn jelenlétében UV sűgárzásfőrrás által előállít tt UVsűgárzásnak tesszük ki. A találmány szerint levegőt áramőltatűnkkeresztül az UV sűgárzásfőrrás és az általa besűgárzőtt kezelendőanyag közötti ózőnképző térrészen, majd ezt a levegő áramőt a ezelendőanyagőn őly módőn vezetjük át, hőgy abban főlyékőny anyag eseténtűrbűlenciát, szilárd anyag esetén pedig flűidizációt idézzünk elő. Atalálmány másrészt berendezés főlyékőny anyag vagy ömlesztettstrűktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynek a kezelendőanyagőt befőgadó kezelőtere (12) és a kezelőtérbe (12) UV sűgárz stbőcsátó egy vagy több UV sűgárzásfőrrása (1) van, és az jellemzi, hőgyaz egy vagy több UV sűgárzásfőrrás (1) és a kezelendő anyagőt befőgadókezelőtér (12) között a kezelőtértől (12) UV sűgárzást átengedőválaszfallal (7) elválasztőtt ózőnképző térrésze (11), gázneműközegnek a kezelendő anyagba való bejűttatását lehetővé tevő,nyílásőkkal (6) ellátőtt szerve (5), a nyílásőkhőz (6) csatlakőzólégcsatőrnája (13) és a légcsatőrnába (13) az ózőnképző térrészen (11)keresztül levegőt áramőltató szervei (17, 18, 19) vannak. ŕ

Description

A találmány eljárás és berendezés folyékony anyag vagy ömlesztett struktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynél a kezelendő anyagot ózon jelenlétében UV (ultraibolya) sugárzásnak tesszük ki.

A HU 104 028 lajstromszámú szabadalmi leírásból ismert egy olyan berendezés, ahol a csírátlanítandó anyagot ózon jelenlétében ultraibolya és infravörös sugárzás együttes hatásának teszik ki. A kezelőkamra alatt és fölött váltakozva UV és infravörös lámpák vannak elhelyezve. Az ózont vagy maga a kezelendő anyagot érő sugárzás termeli, vagy e mellett még külön előállított ózont is alkalmaznak. Az UV és infravörös sugárzást előállító lámpák vagy a kezelőkamrában, vagy azon kívül vannak elhelyezve. Ennek a megoldásnak hátránya, hogy a sugárzás elégséges dózisa - a kezelendő anyagban végbemenő abszorpció miatt - csak az anyagmennyiség alsó és felső viszonylag vékony rétegvastagságában hozható létre, továbbá az ózon csak az anyagmennyiség alsó és felső határfelületével érintkezik. A sugárzással való ózontermelés hatásfoka az ismertetett berendezésnél viszonylag kicsi, ennek tudható be, hogy a leírás szerint a legtöbb esetben a sugárzás által termeknél nagyobb mennyiségű ózonról kell gondoskodni. Ehhez pedig külön ózongenerátor szükséges.

Az US 4 309 388 szabadalmi leírásban üvegek töltés előtti sterilizálására szolgáló berendezést ismertetnek. Az üvegek futószalagon haladnak át egy sterilizáló kamrán, amelyben 200 nm-nél kisebb hullámhosszúságú UV sugárzással előállított ózont tartalmazó levegőt fújnak az üvegekbe. A sterilizáló kamra előtt és után egy-egy ózonlebontó kamra van, ezekben az üvegek kb. 250 nmes UV sugárzásnak vannak kitéve, amely gyorsítja az ózon természetes lebomlását. Ez az berendezés darabos áru felületi sterilizálására van kialakítva, és kevéssé lenne alkalmas ömlesztett szilárd anyag avagy folyadék sterilizálásához,

A találmány megalkotásakor az volt a célunk, hogy ömlesztett szilárd anyagok és folyadékok sterilizálására hatékony megoldást adjunk. Ezt az ózontermelés hatásfokának növelésével és a sterilizáló hatás javításával érjük el.

A találmány egyrészt eljárás folyékony anyag vagy ömlesztett struktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynél a kezelendő anyagot ózon jelenlétében UV sugárzásforrás által előállított UV sugárzásnak tesszük ki. Az eljárást a találmány szerint az jellemzi, hogy levegőt áramoltatunk keresztül az UV sugárzásforrás és az általa besugárzott kezelendő anyag közötti ózonképző térrészen, majd ezt a levegő áramot a kezelendő anyagon oly módon vezetjük át, hogy abban folyékony anyag esetén turbulenciát, szilárd anyag esetén pedig fluidizációt idézzünk elő.

A találmány szerinti intézkedésekkel intenzív ózonképződést biztosítunk azáltal, hogy a levegőt először az UV sugárzásforrás közelében kialakított ózonképző térrészen vezetjük át, majd az ózontartalmú levegőt a kezelendő anyagba bevezetve bensőséges érintkezést hozunk létre az anyag és az ózon között. A kezelendő anyagba bevezetett ózontartalmú levegő turbulenciát, illetve fluidizációt okozva az anyagot állandó mozgásban tartja, így a sterilizáló UV sugárzás a teljes anyagmennyiség minden részét nagyjából egyenletesen éri. A találmánynál olyan UV sugárzásforrást alkalmazunk, amely alkalmas ózontermelésre, azaz a 180-200 nm-es hullámhossztartományban jelentős intenzitású spektrális komponensei vannak.

A találmány szerinti eljárás előnyösen úgy foganatosítható, hogy a levegőt külső térből szívjuk be, azt először az ózonképző térrészen, majd a kezelendő anyagon vezetjük át, és ezután a külső térbe visszaáramoltatjuk. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a levegőt az ózonképző térrészen és a kezelendő anyagon keresztül zárt körben cirkuláltatjuk.

A találmány másrészt berendezés folyékony anyag vagy ömlesztett struktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynek a kezelendő anyagot befogadó kezelőtere és a kezelőtérbe UV sugárzást bocsátó egy vagy több UV sugárzásforrása van. A berendezést a találmány szerint az jellemzi, hogy az egy vagy több UV sugárzásforrás és a kezelendő anyagot befogadó kezelőtér között a kezelőtértől UV sugárzást átengedő válaszfallal elválasztott ózonképző térrésze, gáznemű közegnek a kezelendő anyagba való bejuttatását lehetővé tevő, nyílásokkal ellátott szerve, a nyílásokhoz csatlakozó légcsatornája és a légcsatomába az ózonképző térrészen keresztül levegőt áramoltató szervei vannak.

A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjában az UV sugárzásforrás kvarccsőben van elhelyezve, amely kvarccső képezi a benne lévő ózonképző térrészt a kezelőtértől elválasztó válaszfalat. A berendezésnek a méretektől függően több UV sugárzásforrása lehet, ezek mindegyikét egy-egy kvarccsőben lehet elhelyezni, és az egymás mellett elhelyezett kvarccsöveket magában foglaló sugárzásforrás ház a kezelendő anyagot befogadó kezelőszekrény mellett helyezhető el. A kvarccsöves válaszfal kialakítás vonalizzóként kialakított higanygőz UV lámpa esetén előnyös. Egy célszerű kiviteli alaknál a kvarccsövek egyik vége csővezetékekkel levegőelosztó csőhöz van csatlakoztatva, amely levegőelosztó cső a külső térből levegőt beszívó ventilátorhoz csatlakozik, a kvarccsövek másik vége pedig további csővezetékekkel a légcsatomához van csatlakoztatva.

A találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli alakjában az ózonképző térrész az egy vagy több UV sugárzásforrást magában foglaló, parabola alakú fallal ellátott tér, ezzel szomszédosán van elhelyezve a kezelendő anyagot befogadó edény, és az ózonképző térrészt az edény kezelőterétől elválasztó válaszfalat kvarclemez képezi. Az UV sugárzás hatásának növelése végett célszerű, ha a parabola alakú fal belső felülete tükrösítve van, és az UV sugárzásforrás vagy UV sugárzásforrások a parabola alakú fal fókuszvonalában van(nak) elhelyezve. Előnyös, ha a parabola alakú falon az UV sugárzásforrás vagy UV sugárzásfonások környezetében legalább egy nyílás van kialakítva. A levegő áramoltatás megoldható úgy, hogy az ózonképző térrész és a légcsatoma között átvezetés van kialakítva, és a kezelőtérhez csővezeték közbeiktatásával a kezelőtérből a levegőt a külső térbe kiszívó ventilátor van csatlakoztatva. A le2

HU 214 382 Β vegő áramoltatás egy másik módja szerint az ózonképző térrész a külső térrel legalább egy levegőbeszívó nyílás útján közlekedik, a kezelőtémek a külső térbe nyíló legalább egy kivezetése van, és az ózonképző térrészből az ózontartalmú levegőt a parabola alakú falon kialakított legalább egy nyíláson és csővezetéken keresztül ventilátor továbbítja a légcsatomába.

A találmány előnyösen felhasználható a vízgazdálkodás területén, pl. uszodák vizének fertőtlenítésére vagy környezetvédelmi célokra, pl. szennyvíziszap kezelésére, vagy pl. zárttéri növénytermesztés esetén a vetést vagy palántázást megelőző talaj fertőtlenítésre. Alkalmazható a találmány anyagok csírátlanítására, pl. élelmiszerek tartósítására is.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzokon szemléltetett kiviteli példák alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos metszeti rajza, a

2. ábra a találmány szerinti berendezés egy, az 1. ábrához hasonló másik kiviteli alakjának vázlatos metszeti rajza, a

3. ábra a találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakjának a 4. ábra A-A vonala mentén vett metszeti rajza, és a

4. ábra a 3. ábra szerinti berendezés felülnézeti rajza.

Az 1. ábrán látható berendezésnek felső 2 fala, ehhez hozzáerősített alsó 3A és 3B oldalfalai és 14 fenékfala van. Az alsó részben 4 edény van rögzítve, ennek fenekét 6 nyílásokkal ellátott 5 tartótálca képezi. A 4 edény belseje képezi a 12 kezelőteret, ebben van elhelyezve a 41 kezelendő anyag, a rajzon ömlesztett szilárd anyag. A 4 edény 12 kezelőtere UV sugárzást átengedő, pl. kvarc anyagú 7 válaszfallal van lezárva. A 3A, 3B oldalfalak, a 14 fenékfal, valamint a 4 edény között 13 légcsatorna van, ez 15A és 15B átvezetések útján közlekedik a 2 fal által bezárt 11 ózonképző térrésszel. Látható, hogy all ózonképző térrészt és a 12 kezelőteret egymástól a 7 válaszfal választja el. A12 kezelőtérből 8 csővezeték 9 ventilátor szívócsonkjához vezet, amelynek nyomócsonkja a külső térbe nyíló 16 kivezetést képez.

A berendezés felülnézetben hosszúkás téglalap alakú, a 2 fal keresztmetszete pedig parabola alakú, ennek fókuszvonalában 1 UV sugárzásforrás, célszerűen vonalizzóként kialakított higanygőz lámpa, illetve adott esetben a berendezés hosszanti méretének megfelelően több 1 UV sugárzásforrás van elhelyezve. A 2 fal belső felülete túkrösítve van, így az 1 UV sugárzásforrás teljes UV sugárzása a 7 válaszfalon át a 41 kezelendő anyagra van irányítva. A 2 fal az 1 UV sugárzásforrás környezetében 10 nyílásokkal van ellátva.

A 9 ventilátor szívó hatására a külső térből a levegő beáramlik a 10 nyílásokon, áthalad a 15A, 15B átvezetéseken, a 13 légcsatomán, a 6 nyílásokon és a 41 kezelendő anyagon, majd a 8 csővezetéken, a 9 ventilátoron és a 16 kivezetésen keresztül a külső térbe távozik. Miközben a levegő áthalad a 11 ózonképző térrészen, az 1 UV sugárzásforrás hatására az oxigénből ózon keletkezik. Az ózontartalmú levegő átjárva a 41 kezelendő anyagot kifejti sterilizáló hatását, és egyben a 41 kezelendő anyagot állandó mozgásban, fluidizált állapotban tartja, így az 1 UV sugárzásforrás UV sugárzása, amely áthalad a 7 válaszfalon, a 41 kezelendő anyag minden részét közelítőleg egyformán éri. A 16 kivezetésen már gyakorlatilag ózonmentes levegő lép ki.

Az 1. ábra szerinti berendezés kialakítható úgy is, hogy a 9 ventilátor a levegőt a külső tértől függetlenül zárt körben keringeti. Ehhez a 16 kivezetést a 10 nyílásokhoz kell egy csővezetékkel csatlakoztatni.

A 2. ábrán az 1. ábrához hasonló berendezés látható, ahol az azonos elemeket azonos hivatkozási jellel jelöltük, ezért csak az eltérő részeket ismertetjük. A 3A oldalfal egyben a 4 edény bal oldali fala, így a 13 légcsatoma csak a 14 fenékfal és az 5 tartótálca, valamint a 3B oldalfal és a 4 edény jobb oldali fala között van. A 12 kezelőtér a 16 kivezetésen keresztül közvetlenül össze van kötve a külső térrel. A 2 falon, a felső 10 nyílásokon kívül, az alsó részen a külső térbe vezető 20A és 20B nyílások vannak kialakítva. A 11 ózonképző térrész nem közvetlenül közlekedik a 13 légcsatomával, hanem a 10 nyílásokhoz csatlakozó 17 csővezeték, 18 ventilátor és 19 csővezeték útján.

A 18 ventilátor hatására a külső térből a levegő beáramlik a 20A, 20B nyílásokon, áthalad all ózonképző térrészen, a 10 nyílásokon, a 17 csővezetéken, a 18 ventilátoron, a 19 csővezetéken, a 13 légcsatomán, a 6 nyílásokon és a 41 kezelendő anyagon, majd a 16 kivezetésen keresztül a külső térbe távozik. A 41 kezelendő anyag sterilizálása ugyanúgy történik, mint az 1. ábra szerinti berendezésben.

A 3. és 4. ábrán látható berendezésnek 21 váza van, ez tartja a 22 kezelőszekrényt és a fölötte 38 tömítés közbeiktatásával elhelyezett 33 sugárzásforrás házat, melyet 32A és 32B szorítócsavarok rögzítenek. A 33 sugárzásforrás házban egymással párhuzamosan elhelyezett négy darab UV sugárzásforrás mindegyike egyegy kvarccsőben van elhelyezve. Ezek közül a 3. ábrán csak az 1B UV sugárzásforrás és az őt körülvevő kvarccső látszik, amely kvarccső 7B válaszfalat képez a 12 kezelőtér és a kvarccső belsejében lévő 11B ózonképző térrész között. Az UV sugárzásforrások vonalizzóként kialakított higanygőz lámpák. A 33 sugárzásforrás ház tetején 31 levegőkivezető csonk vezet a külső térbe.

A 22 kezelőszekrényben, amely 23 fogantyúval kihúzható a 41 kezelendő anyag behelyezéséhez és kivételéhez, 26 nyílásokkal ellátott 25 tartótálca van, ezen van elhelyezve a 41 kezelendő anyag. A 25 tartótálca alatti 13 légcsatomában egymás mellett négy darab perforált elosztócső van, ezek közül a 3. ábrán csak a 24B perforált elosztócső látszik.

A 7B válaszfalat képező kvarccső egyik végén lévő csonk 36B szorítóbilinccsel hajlékony 30B csővezetékhez van csatlakoztatva, amely 30B csővezeték 37B szorítóbilinccsel a 24B perforált elosztócső csonkjához csatlakozik. A 7B válaszfalat képező kvarccső másik végén lévő csonk 35B szorítóbilinccsel hajlékony 29B csővezetékhez van csatlakoztatva, amely 29B csővezeték 34B szorítóbilinccsel 27 levegőelosztó cső egyik elosztócsonkjához van csatlakoztatva. Hasonló módon van csatlakoztatva a többi kvarccső és perforált elosztócső is. A 27 levegőelosztó cső 28 levegőbevezető csonk3

HU 214 382 Β ja a rajzon nem ábrázolt ventilátor nyomócsonkjához van csatlakoztatva, amely ventilátor szívócsonkja a külső térbe nyílik.

A berendezés működésekor a nem ábrázolt ventilátor a 39 nyíl irányában levegőt nyom a 27 levegőelosztó csőbe, amely elosztja a levegőt a négy 29A, 29B, 29C, 29D csővezetéken keresztül a négy kvarccsőbe. A kvarccsöveken áthaladó levegőben az UV sugárzás hatására ózon képződik, és az ózontartalmú levegő a 30A, 30B, 30C, 30D csővezetékeken keresztül a perforált elosztócsövekbe kerül, ahonnan a 13 légcsatomába lép ki. A 13 légcsatomából az ózontartalmú levegő a 26 nyílásokon át belép a 41 kezelendő anyagba, és azon a 42 nyilak irányában áthaladva, azt fluidizálja. A 41 kezelendő anyagból kilépő levegő áthalad a 33 sugárzásforrás házon, és gyakorlatilag ózonmentesen lép ki a külső térbe a 31 levegőkivezető csonkon keresztül.

A találmány szerinti berendezés az ábrázolt kiviteli alakoktól eltérően is kivitelezhető. Pl. ha a kezelendő anyag folyadék, a kezelendő folyadékot tartó edénybe benyúlhat egy olyan nyílásokkal ellátott szerv, pl. csőkígyó, amely a folyadékba megfelelő nyomással bejuttatja az ózontartalmú levegőt, hogy az a folyadékban turbulenciát keltsen.

Ömlesztett szilárd anyagoknál, különösen nagyüzemi alkalmazások esetén előnyös lehet a kezelendő anyagot szállítószalaggal folyamatosan továbbítani, ekkor az UV besugárzás és az ózonhozzávezetése helyileg elkülönülten is elrendezhető.

Többcélú alkalmazás esetén a berendezéssel megvalósított eljárás előre programozott mikroprocesszoros vezérléssel látható el, és folyamatos üzemeltetésre alkalmasan alakítható ki.

A találmány szerinti eljárás és annak foganatosítására szolgáló berendezés előnye az is, hogy folyadékok és ömlesztett struktúrájú szilárd anyagok sterilizálása hatásosan elvégezhető a környezet szennyezése nélkül. A találmány szerinti eljárással az eddigieknél hatásosabban megvalósítható a gyümölcs- és zöldségfélék elő- és utótárolásának meghosszabbítása. Előnyösen megoldható különféle mezőgazdasági termékek és termények rovartalanítása is.

Claims (12)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás folyékony anyag vagy ömlesztett struktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynél a kezelendő anyagot ózon jelenlétében UV sugárzásforrás által előállított UV sugárzásnak tesszük ki, azzal jellemezve, hogy levegőt áramoltatunk keresztül az UV sugárzásforrás és az általa besugárzott kezelendő anyag közötti ózonképző térrészen, majd ezt a levegő áramot a kezelendő anyagon oly módon vezetjük át, hogy abban folyékony anyag esetén turbulenciát, szilárd anyag esetén pedig fluidizációt idézzünk elő.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a levegőt külső térből szívjuk be, azt először az ózonképző térrészen, majd a kezelendő anyagon vezetjük át, és ezután a külső térbe visszaáramoltatjuk.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a levegőt az ózonképző térrészen és a kezelendő anyagon keresztül zárt körben cirkuláltatjuk.

4. Berendezés folyékony anyag vagy ömlesztett struktúrájú szilárd anyag sterilizáló kezelésére, amelynek a kezelendő anyagot befogadó kezelőtere és a kezelőtérbe UV sugárzást bocsátó egy vagy több UV sugárzásforrása van, azzal jellemezve, hogy az egy vagy több UV sugárzásforrás (1; 1B) és a kezelendő anyagot befogadó kezelőtér (12) között a kezelőtértől (12) UV sugárzást átengedő válaszfallal (7; 7B) elválasztott ózonképző térrésze (11; 11B), gáznemű közegnek a kezelendő anyagba való bejuttatását lehetővé tevő, nyílásokkal (6, 26) ellátott szerve (5, 25), a nyílásokhoz (6, 26) csatlakozó légcsatomája (13) és a légcsatomába (13) az ózonképző térrészen (11; 11B) keresztül levegőt áramoltató szervei (8, 9; 17, 18, 19; 27, 29A, 29B, 29C, 29D, 30A, 30B, 30C, 30D, 24B) vannak.

5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az UV sugárzásforrás (1B) kvarccsőben van elhelyezve, amely kvarccső képezi a benne lévő ózonképző térrészt (11B) a kezelőtértől (12) elválasztó válaszfalat (7B).

6. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy több UV sugárzásforrása (1B) van, ezek mindegyike egy-egy kvarccsőben van elhelyezve, amely kvarccsövek képezik a bennük lévő ózonképző térrészt (11B) a kezelőtértől (12) elválasztó válaszfalat (7B), és az egymás mellett elhelyezett kvarccsöveket magában foglaló sugárzásforrás ház (33) a kezelendő anyagot befogadó kezelőszekrény (22) mellett van elhelyezve.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kvarccsövek egyik vége csővezetékekkel (29A, 29B, 29C, 29D) levegőelosztó csőhöz (27) van csatlakoztatva, amely levegőelosztó cső (27) a külső térből levegőt beszívó ventilátorhoz csatlakozik, a kvarccsövek másik vége pedig további csővezetékekkel (30A, 30B, 30C, 30D) a légcsatomához (13) van csatlakoztatva.

8. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az ózonképző térrész (11) az egy vagy több UV sugárzásforrást (1) magában foglaló, parabola alakú fallal (2) ellátott tér, ezzel szomszédosán van elhelyezve a kezelendő anyagot befogadó edény (4), és az ózonképző térrészt (11) az edény (4) kezelőterétől (12) elválasztó válaszfalat (7) kvarclemez képezi.

9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a parabola alakú fal (2) belső felülete tükrösítve van, és az UV sugárzásforrás (1) vagy UV sugárzásforrások a parabola alakú fal (2) fókuszvonalában van(nak) elhelyezve.

10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a parabola alakú falon (2) az UV sugárzásforrás (1) vagy UV sugárzásforrások környezetében legalább egy nyílás (10) van kialakítva.

11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az ózonképző térrész (11) és a légcsatoma (13) között átvezetés (15A, 15B) van kialakítva, és a

HU 214 382 Β kezelőtérhez (12) csővezeték (8) közbeiktatásával a kezelőtérből (12) a levegőt a külső térbe kiszívó ventilátor (9) van csatlakoztatva.

12. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az ózonképző térrész (11) a külső térrel 5 legalább egy levegőbeszívó nyílás (20A, 20B) útján közlekedik, a kezelótémek (12) a külső térbe nyíló legalább egy kivezetése (16) van, és az ózonképző térrészből (11) az ózontartalmú levegőt a parabola alakú falon (2) kialakított legalább egy nyíláson (10) és csővezetéken (17,19) keresztül ventilátor (18) továbbítja a légcsatomába (13).