HU231371B1 - Kavitációs és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés - Google Patents

Description

KAVITÁCIÓS ÉS EGYBEN BIOCIDOS FERTŐTLENÍTŐ BERENDEZÉS

Találmányunk tárgya kavitációs és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés kavitációs előkezelést követő fém biocid anyaggal történő érintkeztetést tartalmazó, környezetkímélő szennyvízkezelési eljáráshoz nagy molekulájú patogének, baktériumok és mikroalgák ipari mértékű szennyvízből történő eltávolítására.

A szerves anyagok, baktériumok és mikroalgák laboratóriumi és ipari szennyvízből történő eltávolítására többféle eljárás ismeretes. Ezek között vannak kavitációs, fordított ozmozísos, szűréses, besugárzásos, oxidáción alapuló vegyi valamint biocidos eljárások.

Közismert, hogy kavitációs jelenség lép fel a folyadékban abban az esetben, amikor egy adott helyen a folyadék nyomása a telítési gőznyomás alá esik. Ilyenkor gázkiválás történik, amely buborékok vagy kavitációs üreg formájában jelenik meg. A továbbiakban ezek a gázzal töltött üregek 10-8...10^-6 sec alatt omlanak össze és éles, helyi nyomás- és hőmérséklet-emelkedést hoznak létre, melyek nagysága elérheti az 1000 bar-t és az 5000C°-ot. E körülmények aktiválják a molekulákat és szabad gyököket hoznak létre, melyek a gázbuborékokban, illetve a környező folyadékban kémiai folyamatokat indítanak be. A kavitáció roncsoló hatása megmutatkozik a csővezeték, illetve a folyadékkal érintkező berendezések falán. Ugyanez a hatás felhasználható a szennyezett vízben illetve folyadékban található organizmusok, szerves anyagok, baktériumok és mikroalgák elpusztítására.

Ismeretes az is, hogy a kavitáció többféle módon állítható elő: hidrodinamikus, akusztikus módon illetve rotációs berendezésben. Ezeket a kavitációt előállító eszközöket a továbbiakban kavitátoroknak nevezzük. Ezek a kavitátorok a működési elvükben, a létrehozott kavitáció minőségében és gazdaságosságban különböznek egymástól.

Az US 7762715 B2 szabadalmi irat olyan kavitációt létrehozó eljárást és hidrodinamikus kavitátor konstrukciót ismertet, amely a kavitációt több fokozatban az áramló folyadék iránytöréseivel hozza létre.

Az US 7338551 B2 szabadalmi irat olyan kavitációt létrehozó eljárást és hidrodinamikus kavitátor konstrukciót ismertet, ahol a kavitációs üregek kialakulását inert gázok injektálásával inicializálják.

A CN105984913A szabadalmi irat szennyvíz flotációs rendszerben történő olyan kezelését ismerteti, amely kavitátort is tartalmaz, és amelynek hatásosságát a levegő befúvás által fokozzák.

A CN109205734 A szabadalmi iratból a környezetvédelmi követelményeknek megfelelő, káros fertőtlenítő anyagot nem igénylő könnyen automatizálható kis helyigényű, gravitációs hidrodinamikai kavitációs eszközzel zárt térben végzett szennyvízkezelési eljárást ismerhetünk meg, amelynek kötelező eljárási lépése az ismételt kezelés.

Az US6200486 B1 szabadalmi iratból kavitációs eljárást és alacsony vagy közepes környezeti nyomáson működő ipari mennyiségű folyadéktisztító berendezést ismerhetünk meg, amely a folyadék ipari felhasználásának környezeti és egészségügyi kockázatát csökkenti. Ennél a megoldásnál a szennyezett vizes vagy nem vizes folyadékban lévő szennyező vegyületek, mikroorganizmusok és lárvák oxidációját, megsemmisülését és bomlását egy vagy több sugárfúvóka révén kiváltott intenzív kavitációval érik el.

A HU230776 B szabadalmi iratból vizes bázisú anyagok tisztítására rotációs kavitácós berendezést és eljárást ismerhetünk meg, amely kedvező energiafelhasználás mellett egyszerű eszközzel teszi lehetővé a tisztítást viszonylag rövid kezelési idő alatt. Alkalmazásához azonban a kívánt hatás elérése érdekében javasolják a tisztítási folyamatot többször megismételni vagy a kavitációs gyökképző hatást növelve oxidálószerrel pl. peroxid vagy O3 adagolással vagy UV besugárzással gyorsítani. A berendezés hátrányaként megemlítik, hogy az túlmelegedhet, amikor is hőcserélőn keresztüli hűtése válik szükségessé.

A CN204972458U használati mintaoltalmi iratból ózonnal dúsított tiszta vizet előállító ultrahangos kavitációs berendezést ismerhetünk meg.

Az US 8673129 B2 szabadalmi iratból nagy áteresztő képességű, hidrodinamikus kavitációval szimultán elektrokoagulációs, utólagosan elektromos erőtéren átvezetett ózonkezeléses eljárást és berendezést ismerhetünk meg, elsősorban folyók, tengerek óceánok vízének tisztítására.

M.A. Promtov, A.V. Aleshin, Μ. M. Kolesnikova és D. S, Karpov az oroszországi Tambov State Technical University kutatói a „Cavitation Treatment for Wastewater Disinfection” című, 2015 januárjában megjelentetett, a világhálón a https://www.researchgate.net/publication/281161734 linken elérhető cikkükben valamint K.K. Jyoti és A.B. Pandit az indiai Institute of Chemical Technology, Mumbai kutatói a „Hybrid cavitation methods for water disinfection: simultaneous use of chemicals with cavitation” című 2003 márciusában megjelentetett, a világhálón a https://www.researchgate.net/publication/10698736 linken elérhető cikkükben laboratóriumi kutatási eredményeiket ismertették és egyértelműen megállapították, hogy a kavitáció hatására a mikroorganizmusok szaporodása megáll, illetve azok degradációja következik be, viszont pusztán kavitációs kezelés hatására csak nagyon hosszú idő alatt megy végbe teljesen a folyamat, illetve egyes organizmusok szívósan ellenállnak a kavitáció romboló hatásának. Ennek oka nagy részben abban keresendő, hogy a szennyezett vizekben sokféle organikus vegyület ill. szervezet található, melyek különbözően reagálnak a kezelésre. Például a természetes vizekben oly gyakran elszaporodó ciánbaktériumok, melyeknek nincs szilárd cellaszerkezetük és gázzárványokkal szabályozzák a mozgásukat, viszonylag rövid kezelés során elpusztulnak és üledékként eltávolíthatók. Ezzel szemben az ún. hőtűrő baktériumok számos kavitációs kezelést is túlélnek minimális károsodással és degradációjuk nem hatékony. Az indiai kutatók a különböző módon illetve az egymással kombinált módokon létrehozott és ismételten alkalmazott kavitáció hatását hidrogénperoxidos, ózonos és ultrahangos fertőtlenítéssel kiegészítve is vizsgálták, az így elért fokozott degradációs hatékonyságot ismertették. Kutatásaik a környezetvédelmi és egészségvédelmi követelmények szempontjaira nem terjedtek ki.

A Dunából vett folyóvíz minta kavitációs kezelésének általunk végzett laborkísérletei is azt mutatták, hogy a vízben lévő különféle fajú illetve anyagú szennyezőkre másképp és különböző mértékben hat. A kavitáció során például a hőtűrő és gram pozitív mikroorganizmusoknál a sejtfal károsodik, a gyenge sejtfallal rendelkezők összeroppannak, mások degradálódnak, szaporodásuk megáll, miközben pusztán kavitációval végleg nem tüntethetőek el a szennyvízből, miután a hosszú idejű többször ismételt kezelés után a csíraszám ismét növekedésnek indul.

Ismeretesek nagy fajlagos felületű adszorbens anyag hordozóba ágyazással növelt felületű fém biocidok.

A WO 211070175 A2 szabadalmi iratból nátrium-ionokkal aktivált nátrium-bentonitba vízoldatos reagáltatással juttatott pl. Ag⁺, Cu²⁺,Zn²⁺ fémionokat tartalmazó, felületfertőtlenítésre ajánlott fungicid és baktericid tulajdonságokkal rendelkező apró szemcsés biocidok előállítására szolgáló eljárást ismerhetünk meg. Ebben az iratban a porként előállított termék építőanyagba kevert, sérült emberi és állati szövetek fertőtlenítésére kenőcsök és gélek alkotórészeként valamint különböző felületek és textíliák fertőtlenítésére szolgáló alkalmazását ismertetik

Ismeretes a víztisztításban is fertőtlenítésre a fém biocidok környezet- és egészségvédelmi követelményekre is tekintettel történő alkalmazása.

Az US 20060124517 A1 szabadalmi iratból ivóvizet előállító könnyű, hordozható, kézi működtetésű eszközt ismerhetünk meg, amelybe az előszűrővel összekapcsolt fordított ozmózisos membránba fém biocidokat pl. ezüstöt, nikkelt, cinket, rezet, vagy ónt integrálnak a permeátum fertőtlenítésére, a nedves tárolás javítására és a membránon belüli biológiai lerakódás csökkentésére, azaz nagy mértékű javított hatás elérésére pl. a bakériumok, gombák, algák és vírusok ellen.

Ismeretes a kavitációs előkezelés utáni fém biocidos fertőtlenítés szinergikus hatással bíró együttes alkalmazása is. A kavitációs előkezelés ugyanis csökkenti a folyadékban lévő organizmusok számát és a sejtfal károsítás révén sebezhetővé teszi azokat. A költségek is jelentősen csökkennek, mivel kavitációs előkezelés nélkül önmagában sokkal több költséges fém biocidra lenne szükség.

A RU 24452772 (C1) szabadalmi iratból ivóvízkezelésben, szennyvízkezelésben valamint uszodavíz kezelésében használható kavitációs előkezelést követő fém biocid anyaggal történő érintkeztetést tartalmazó ipari mértékű víztisztítási eljárást ismerhetünk meg, amelynél a kavitációs és a biocidos fertőtlenítés szinergikus hatását azáltal igyekeznek elérni, hogy az áramlásban a hidrodinamikus kavitátor kilépő csatornája és a benne lévő terelő lemezek ezüst tartalmú fémet tartalmaznak a víz áramútban helyhez kötötten rögzítetten elhelyezve. Erről a megoldásról ugyanakkor megállapítható és a leírás alapján megvalósított laboratóriumi kísérleteink alapján is beigazolódott, hogy többszöri ismételt eljárással sem lehet a biocid hatást beállítani, mivel a tisztítandó folyadék intenzív áramlása folytán a folyadék és a biocid érintkezéséhez a kavitátor kilépő részében lévő áramlásban biztosított reakcióidő rövidsége miatt a biocid hatásosság a teljes folyadékmennyiségre teljességében nem képes kialakulni, intenzitása nem elégséges ipari mértékű szennyvízkezelési eljáráshoz a nagy molekulájú patogének, baktériumok és mikroalgák szennyvízből történő eltávolításához.

Mivel ilyent a technika állásában nem találtunk célul tűztük ki egy olyan új kavitácós és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés kialakításának megvalósítását, amely általánosságban alkalmazható a nagy molekulájú patogén szerves anyagok, a baktériumok és a mikroalgák ipari szennyvízből történő eltávolítására környezet- és egészségvédelmi követelményekre is tekintettel. Ez másképp megfogalmazva azt jelenti, hogy kavitációs előkezelést követő fém biocid anyaggal történő érintkeztetést tartalmazó környezetkímélő, a biocidot többszöri felhasználhatósággal benntartó szennyvízkezelési eljárást foganatosító kavitációs és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés megoldását céloztuk meg, amely a biocid hatásosság teljes folyadékmennyiségre történő kifejtésével a baktériummal és/vagy mikroalgával és/vagy például gyógyszergyári szennyvizeknél nagy molekulájú patogén szerves anyaggal szennyezett vizek esetén is alkalmas a nagy molekulájú patogének, baktériumok és mikroalgák ipari mértékű szennyvízből történő eltávolítására.

Figyelembe véve azt a tényt, hogy ismeretes eljárás szerint a teljes folyadék mennyiségre kiterjedő biocid hatást fém biocid szemcsék folyadékba történő egyenletes eloszlatásával el lehet érni, laboratóriumunkban laboratóriumi eszközökkel, laboratóriumi mennyiségű húsipari üzemből vett szennyvíz mintán a kavitációs előkezelést követően, a megcélzott ipari mennyiségre történő alkalmazásra tekintettel, az ismert -fémoldatos- eljárással előállított nagy fajlagos felületű adszorbens anyag zeolit granulátum szemcse hordozóra

I 2~|- adszorbeált ismert Ag és Cu fémionos biocidokkal végeztünk kísérleteket. Ebben a laboratóriumi kísérleti összeállításban a kavitátorból kijövő folyadékhoz egy edényben hozzáadtunk a fémionokat a felületükön adszorbáltan megtapadva tartalmazó nagy fajlagos felületű adszorbens zeolit anyag szemcséket és keveréssel intenzíven érintkeztettük, majd a szemcséket a folyadékból kiszűrtük. Az aktív telepek számát táptalajon történt kitenyésztés után mikroszkóp segítségével történő számlálással határoztuk meg. A mérési jegyzőkönyvi adatokat tartalmazza az itt következő táblázat:

	ósszcsíraszám, egyedán1	C oliibrm bak téri un tok, egycd/ml	Escherichia coli, egyed/tn!	Iíőtürő baktériumok, égj ód ául
Ki indulási állapot	29,5x 1	19.9xl03	6.6s 103	74.1 xRf
Kavi tációs kezelés után	1S,2x105	1.7xl03	3.3x10·’	25.7x102
Kavitációs kezelés ezüsuartalmú adszorbens utókezelés után	0	υ	0	0

Hasonló eredményeket mutatott a nagy fajlagos felületű adszorbens anyag zeolit granulátum szemcse hordozóra adszorbált Cu fémionos biocidal végzett kezelésről felvett jegyzőkönyv is.

Kitűzött célunk szerinti berendezés megoldásához az a felismerésünk vezetett, hogy teljes folyadék mennyiségre kiterjedő biocid hatást, azaz a tisztítandó folyadék teljes mennyiségének fém biociddal való érintkeztetését az áram útban közvetlenül a kavitátorból történő kilépés után helyhez kötötten elhelyezett de különálló reaktortérben is létre lehet hozni az előkezelt folyadéknak a reaktortérben tartott, szilárd porózus szerkezetű, felületükön adszorbeáltan biocid fémionokat tartalmazó nagy fajlagos felületű adszorbens ásványi anyag termék zeolit granulátum szemcsék összfelületén történő átáramoltatásával. Az ilyen megoldás alkalmazásakor a kavitációs előkezelést követően még megmaradt, de már roncsolódással meggyengült szerves szennyezők és mikroorganizmusok a teljes folyadék mennyiségben hatásosan és környezetkímélő módon degradálhatóak a fém biociddal a szennyvíz áramban mivel a reaktortér szerkezeti kialakításával együtt a szennyvízhez igazított szemcse összfelület nagysága tervezhetően méretezhető a biociddal való érintkeztetéshez, valamint nemcsak a teljes folyamat ismétlése, hanem a nehezen elpusztítható mikroorganizmusokat tartalmazó folyadék gyors lefutású, önmagában ismételt kavitációs előkezeléséhez a folyadék visszavezetés is a reaktortérnek az áramútban a kavitátor utáni különálló elhelyezkedése miatt a kavitátor és a biocid reaktortér közötti összekötésbe helyezett csővezetéki szerelvényekkel egyszerűen megoldható.

A kitűzött célunknak megfelelő kavitációs és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés működtetéskor külső szennyvíz tartályhoz csatlakoztatott beömlő csőcsatlakozót, szivattyút, kavitátort, biocid reaktort, recirkulációs csövet, kétutas váltószelepet tartalmaz, ahol a beömlő csőcsatlakozó, a szivattyú, a kavitátor, a biocid reaktor, a kiömlő nyílás vízáram utat képeznek azáltal, hogy a beömlő csőcsatlakozó a szivattyún keresztül van a kavitátor befolyó nyílásához csövezve, a kavitátor kifolyó nyílása a kétutas váltószelep egyik útján keresztül van a biocid reaktor belépő nyílásához csövezve, a biocid reaktor kilépő nyílása a berendezés kiömlő nyílását alkotja. A biocid reaktor egy vagy több sorba kapcsolt olyan reaktorteret tartalmaz, amelyben fém biocid szemcse töltet van. A reaktortérnek a víz áramútba helyezett lyukacsos szemcsemegtartó szerkezeti eleme van, amely lyukacsainak mérete kisebb, mint a töltetben lévő szemcsék bármelyikének mérete, a szemcsemegtartó szerkezeti elem áramlást átengedő határfelületet képez a víz áramútban a biocid reaktor kilépő nyílása irányában. A berendezés sajátossága, hogy a fém biocid szemcse töltet adszorbens ásványi anyag termék zeolit granulátum szemcsékből áll, amely zeolit granulátum szemcsék felületén adszorbeált biocid fémionok vannak és a biocid reaktorban a reaktortér tele van a töltet zeolit granulátum szemcséivel valamint a recirkulációs cső egyik vége a beömlő csőcsatlakozó mellett a szivattyúhoz van csatlakoztatva, másik vége a kétutas váltószelep másik útján keresztül van a kavitátor kifolyó nyílásáshoz csatlakoztatva.

A berendezés egy lehetséges előnyös megvalósítási módjában a biocid reaktorban a víz áramútban az egyes reaktorterek a szemcsemegtartó szerkezeti elemmel határolt zeolit szemcse töltettel együtt a berendezésből kivehető és behelyezhető rögzítésű fiókok.

A berendezés lehetséges előnyös megvalósítási módjában a biocid reaktor alján mosóvíz bemeneti csőcsatlakozóval és tetején mosóvíz kimeneti csőcsatlakozóval van ellátva.

A berendezés lehetséges előnyös megvalósítási módjában a szivattyú és a kavitátor rotációs kavitátor-szivattyú egységet képeznek.

A találmányi berendezésünk megvalósítható hidrodinamikus kavitátorral vagy rotációs kavitátorral. Előnyös megvalósítás szerint célszerű a kavitátorban létrejövő kavitáció intenzitását jelölő szokásos Thoma féle kavitációs számú kavitátor beépítése, amely a kifolyó oldalon a folyadék hőmérsékletéhez tartozó telítési gőznyomás minimum háromszorosát meghaladó ellennyomásra van méretezve. Előnyösen célszerű megvalósításban a kavitátor kifolyó nyílása és a biocid reaktor belépő nyílása közötti csövezés a folyadékáram áthaladási időtartamához van méretezve. Az előnyösen célszerű megvalósításban a biocid reaktor 0,1 - 5,0 mm tartományba eső szokásos kereskedelmi szemcseméretű zeolit granulátummal van kitöltve, amely zeolit granulátum szemcsék felületén előnyösen Ag⁺ vagy Cu²⁺ biocid fémionok vannak adszorbeálva. Az előnyösen célszerű megvalósításban a biocid reaktor a folyadékáram áthaladási időtartamához van méretezve.

A berendezés lehetséges előnyös megvalósítási módjában a teljes kavitációs és egyben biocidos folyamat megismétléséhez a berendezésen belül a biocid reaktor kilépő nyílása és a szivattyú közötti szelepeit visszacsövezést is tartalmazza.

A fentiek szerinti kavitációs előkezelést követő fém biocid anyaggal történő érintkeztetést tartalmazó, környezetkímélő szennyvízkezelési eljárást foganatosító kavitációs és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés találmányunk szerinti megoldásával kitűzött célunkat teljesítettük, a berendezéssel a nagy molekulájú patogének, baktériumok és mikroalgák ipari mértékű szennyvízből eltávolíthatóak.

A találmányunk szerinti megoldás nem várt előnyeként jelentkezik, hogy a berendezés a részegységek méretezésével az adott felhasználáshoz időtartamra optimalizáltan tervezhető, ami azt jelenti, hogy az ipari alkalmazásokban szokásosan elvárt-kezelési időtartam mindig beállítható.

A továbbiakban a találmányt részletesen az ábrák segítségével ismertetjük.

Az 1. ábra a berendezés vízáramút kapcsolási elrendezését mutatja

A 2. ábra egy több elhatárolt kivehető reaktorteret tartalmazó biocid reaktort tartalmazó berendezés vízáramút kapcsolási elrendezését mutatja.

A 3. ábra rotációs kavitátor-szivattyú egységet tartalmazó berendezés vízáramút kapcsolási elrendezését mutatja.

A 4. ábra mosóvíz csőcsatlakozókkal is ellátott biocid reaktort tartalmazó berendezés vízáramút kapcsolási elrendezését mutatja.

A berendezést általánosságban részletesen az 1. ábra alapján ismertetjük. Az 1. ábrán láthatjuk, hogy a berendezés a működtetéskor 1 külső szennyvíz tartályhoz csatlakoztatott 5 beömlő csőcsatlakozót, 2 szivattyút, 3 kavitátort, 8 biocid reaktort, 9 kiömlő nyílást tartalmaz. Az 5 beömlő csőcsatlakozó, a 2 szivattyú, a 3 kavitátor, a 8 biocid reaktor, a 7 kiömlő nyílás vízáram utat képeznek, azáltal, hogy az 5 beömlő csőcsatlakozó a 2 szivattyún keresztül van a 3 kavitátor befolyó nyílásához csövezve, a 3 kavitátor kifolyó nyílása a 11 kétutas váltószelep egyik kimenő útján keresztül van a 8 biocid reaktor 6 belépő nyílásához csövezve és a 11 váltószelep másik kimenő útja az 5 beömlő csőcsatlakozó mellett a 2 szivattyún keresztül van a 3 kavitátor befolyó nyílásához 13 recirkulációs csővel csatlakozással visszavezetve, a 8 biocid reaktor 7 kilépő nyílása a berendezés 9 kiömlő nyílását alkotja. A berendezésben a vízáram útba beépítve olyan 8 biocid reaktor van, amely kereskedelemből beszerzett szokásos, szilárd porózus szerkezetű, nagy fajlagos felületű adszorbens ásványi anyag termék 3mm méretű 4 zeolit granulátum szemcsékkel van kitöltve. amely 4 zeolit granulátum szemcsék felületén abszorbeált Ag+ fémion biocid van és a 8 biocid reaktorban a 4 zeolit granulátumot megtartó szerkezeti elem nyílásainak mérete 2mm, azaz kisebb, mint a 4 zeolit granulátum szemcsemérete.

A berendezés működésekor az 1 külső szennyvíz tartályból a csatlakoztatott 5 beömlő csőcsatlakozón keresztül a 2 szivattyú veszi fel a vizet és hajtja tovább a víz áramútban lévő 3 kavitátoron keresztül. A kavitátorban kialakított nyomás- és hőmérséklet emelkedés hatására a szennyvíz folyadékban fizikai és kémiai folyamatok indulnak be, amelyek a szennyvízben lévő nagy molekulájú patogéneket, baktériumokat és mikroalgákat roncsolják. A 3 kavitátorban a kavitáció roncsoló hatásával így előkezelt folyadékot a hőmérsékletéhez tartozó telítési gőznyomásnak minimum a háromszorosát meghaladó ellennyomás mellett nyomja a 2 szivattyú a 3 kavitátorból a 11 váltószelep beállításától függően vagy a kavitációs előkezelés ismétléséhez a 11 váltószelep egyik útján keresztül vissza a 2 szivattyún keresztül a 3 kavitátorba vagy a 11 váltószelep másik útján keresztül a 8 biocid reaktor 6 belépő nyílásán keresztül azonnal a víz áramútban következő 8 biocid reaktorba. A 8 biocid reaktorban a folyadék és a biocid érintkeztetése a biocid hatásosság teljességének kialakulásához nagy felületen és megfelelő reakcióidővel a 8 biocid reaktort kitöltő 4 zeolit granulátum szemcséket körülvevő áramoltatásban van biztosítva, azáltal hogy mivel a 8 biocid reaktorban a 4 zeolit granulátumot megtartó szerkezeti elem, - jelen esetben a 8 biocid reaktor falai-, nyílásainak mérete kisebb, mint a 4 zeolit granulátum szemcsemérete, a 4 zeolit granulátum szemcsék a folyadék áram ellenére a helyükön maradnak. A 8 biocid reaktor 7 kilépő nyílása egyben a berendezés 9 kiömlő nyílását alkotja, amelyen így a szennyvízből a patogén nagy molekulájú szerves anyagok, baktériumok és mikroalgák eltávolításával tisztított víz fog kiömleni. A 11 váltószelep átállításával a 3 kavitátor kifolyó nyílásából a folyadék nem a 7 biocid reaktor 6 belépő nyílása felé távozik hanem a 2 szivattyú szívóvezetékébe vezetődik vissza a 13 recirkulációs csővel. Ilyenkor a 2 szivattyú folyamatosan a 3 kavitátor recirkulációját működteti és nem vesz fel vizet az 1 külső szennyvíz tartályból az 1 külső szennyvíz tartályhoz csatlakoztatott 5 beömlő csőcsatlakozón keresztül.

A 2. ábrából a berendezés egy olyan előnyös megvalósítása látható, amelyben a 8 biocid reaktorban a víz áramútban sorba kapcsolt három darab elhatárolt 12 reaktortér van. A 8 biocid reaktor előnyösen hengeres kialakítású. A 8 biocid reaktorban lévő 12 reaktorterek hengeres formájú hálóból vagy perforált lemez anyagból készített 4 zeolit granulátumot megtartó szerkezeti elemek, amelyek nyílásainak mérete kisebb, mint az őket kitöltő 4 zeolit granulátum szemcsemérete. A 8 biocid reaktor hengeres formájához illeszkedő, a három darab elhatárolt 12 reaktortér a 8 biocid reaktorban a szemcsemegtartó szerkezeti elemmel határolt zeolit szemcse töltettel együtt a berendezésből roncsolásmentesen kivehető és behelyezhető rögzítésű fiók. Ez a kiviteli mód azért célszerű, mert a működés során a reakcióban elhasználódott 4 zeolit granulátum cseréje egyszerűen és viszonylag gyorsan a kivett 12 reaktorterekben megoldható.

A 3. ábra egy olyan előnyös kiviteli módot mutat be, ahol a berendezés a különálló 2 szivattyú és a 3 kavitátor helyett 10 rotációs kavitátor-szivattyú egységet tartalmaz, amely egyidejűleg szivattyúként vizet áramoltató rotációs kavitátor.

A 4. ábra a berendezés egy olyan előnyös kiviteli módját mutatja be, amely a biocid reaktor mosására is ki van alakítva.

A 4. ábrán a berendezés egy olyan előnyös kiviteli módját láthatjuk,-ahol a 8 biocid reaktorban a 6 belépő nyílástól a 7 kilépő nyílásig vezető vízáram út kialakítása föntről lefelé irányú. A 8 biocid reaktor alján 14 mosóvíz bemeneti csőcsatlakozóval és a tetején 15 mosóvíz kimeneti csőcsatlakozóval van ellátva. A berendezés működése folytán a 8 biocid reaktorban a kiszűrődött szennyeződések összegyűlnek. Ezért időszakosan szükségessé válik a 8 biocid reaktorból a kiszűrődött, összegyűlt szennyeződések eltávolítása, kimosása. Ezért időszakosan a szennyvíz tisztítást le kell állítani és mosási ciklust kell közbeiktatni. A szennyeződések a mosóvíz lentről fölfelé irányuló áramlásával moshatóak ki, amikor is a 14 mosóvíz bemeneti csőcsatlakozón bevezetett vízáram a 4 zeolit granulátum szemcséit fellazítja, a szennyeződést magával ragadja és a 15 mosóvíz kimeneti csatlakozón keresztül a 8 biocid reaktorból eltávolítja.

Abban az előnyös megoldásban, ahol a berendezés beépítve a 8 biocid reaktor 7 kilépő nyílása és a 2 szivattyú közötti szelepelt visszacsövezést is tartalmazza a teljes kavitációs és egyben biocidos kezelési eljárás szokásos ismétlésére a szelep átállításával a berendezésből a 9 kiömlő nyíláson a már tisztított víz nem távozik, hanem a 8 biocid reaktor 7 kilépő nyílásából a 2 szivattyú elé vezetődik vissza a visszacsövezéssel. Ilyenkor a 2 szivattyú folyamatosan a visszacsövezés áramlását működteti és nem vesz fel vizet az 1 külső szennyvíz tartályból az 1 külső szennyvíz tartályhoz csatlakoztatott 5 beömlő csőcsatlakozón keresztül.

Szabályozható szelep beépítése esetén a berendezésnek lehetséges olyan üzemmódja is, amikor a tisztított víz csak részben vezetődik vissza a visszacsövezésben. Ilyenkor a 2 szivattyú pontosan annyi szennyvizet vesz fel az 1 külső szennyvíz tartályból az 1 külső szennyvíz tartályhoz csatlakoztatott 5 beömlő csőcsatlakozón keresztül, amennyi tisztított víz a 9 kiömlő nyíláson távozik.

A találmányunk szerinti hidrodinamikus venturi csöves 3 kavitátort, a 8 biocid reaktorban biocidként kereskedelemből beszerzett szokásos, felületükön adszorbeált ezüst ionokkal 3-5 mm tartományba eső szemcseméretű 4 zeolit granulátum szemcséket tartalmazó berendezés egy megvalósított példányának a működését az Eötvös Loránd Tudományegyetem Mikrobiológiai tanszékének laboratóriumában vizsgáltattuk húsipari üzemből vett szennyvíz mintán. A teljes folyamat ismétléséhez további váltószeleppel és recirkulációs csővel ellátott találmányunk szerint megvalósított berendezést így működtettük folyamatosan és meghatározott időnként mintát vettünk. Vizsgáltuk a csíraszám változást a kezelési idő függvényében. A kivett mintákban a két kitenyészett baktériumtörzs az Escherichia coli és a Streptococcus egyedszámának alakulását, valamint az ipari szennyvíz baktérium csíraszám alakulását figyeltük.

A mérési adatok is bizonyítják, hogy találmányunkkal a nagy molekulájú patogének, baktériumok és mikroalgák ipari mértékű szennyvízből eltávolíthatóak, a részegységek méretezésével a kezelési időtartam optimalizált és az ipari alkalmazásokban szokásosan elvárt kezelési időtartamon belüli időtartam alatt és hatásosan degradálhatóak. Találmányunk szerinti berendezés alkalmazása a környezet- és egészségvédelmi követelmények betartását lehetővé teszi, mivel használata környezetkímélő és egészségre nem ártalmas és gazdaságos mivel a drága fém biocid méretezett mennyiségben történő beépítésével, a biocid reaktor szerkezeti méretezését az adott szennyvíz tartalomhoz igazítva, a szinergikus hatás létrejötte mellett biocid felület többször ismételten felhasználható marad, a vonatkozó költségek is optimalizáltak.

Claims (5)

1. Kavitációs és egyben biocidos fertőtlenítő berendezés kavitációs előkezelést követő fém biocid anyaggal történő érintkeztetést tartalmazó szennyvízkezelési eljáráshoz nagy molekulájú patogének, baktériumok és mikroalgák ipari mértékű szennyvízből történő eltávolítására, amely a berendezés működtetéskor külső szennyvíz tartályhoz (1) csatlakoztatott beömlő csőcsatlakozót (5), szivattyút (2), kavitátort (3), biocid reaktort (8), recirkulációs csövet (13), kétutas váltószelepet (11), kiömlő nyílást (9) tartalmaz, ahol a beömlő csőcsatlakozó (5), a szivattyú (2), a kavitátor (3), a biocid reaktor (8), a kiömlő nyílás (9) vízáram utat képeznek azáltal, hogy a beömlő csőcsatlakozó (5) a szivattyún (2) keresztül van a kavitátor (3) befolyó nyílásához csövezve, a kavitátor (3) kifolyó nyílása (16) a kétutas váltószelep (11) egyik útján keresztül a biocid reaktor (8) belépő nyílásához (6) van csövezve, a biocid reaktor (8) kilépő nyílása (7) a berendezés kiömlő nyílását (9) alkotja, a biocid reaktor (8) egy vagy több sorba kapcsolt reaktorteret (12) tartalmaz, a a reaktortérben (12) fém biocid szemcse töltet van, a reaktortérnek (12) a víz áramútba helyezett lyukacsos szemcsemegtartó szerkezeti eleme van, a szemcsemegtartó szerkezeti elem lyukacsainak mérete kisebb, mint a töltetben lévő szemcsék bármelyikének mérete, a szemcsemegtartó szerkezeti elem a reaktortér áramlást átengedő határfelületét alkotja a vízáramútban a biocid reaktor kilépő nyílásának irányában azzal jellemezve, hogy a fém biocid szemcse töltet adszorbens ásványi anyag termék zeolit granulátum szemcsékből (4) áll, amely zeolit granulátum szemcsék (4) felületén adszorbeált biocid fémionok vannak és a biocid reaktorban (8) a reaktortér tele van a töltet zeolit granulátum szemcséivel (4) továbbá a recirkulációs cső (13) egyik vége a beömlő csőcsatlakozó (5) mellett a szivattyúhoz (2) van csatlakoztatva, a recirkulációs cső (13) másik vége a kétutas váltószelep (11) másik útján keresztül van a kavitátor (3) kifolyó nyílásához csatlakoztatva.

2. Az 1. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a biocid reaktorban (8) a víz áramútban az egyes reaktorterek (12) a szemcsemegtartó szerkezeti elemmel határolt zeolit granulátum (4) szemcse töltettel együtt a berendezésből roncsolás nélkül kivehető és behelyezhető rögzítésű fiókok.

3. Az 1.-2. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a biocid reaktor (8) alján mosóvíz bemeneti csőcsatlakozóval (14) és tetején mosóvíz kimeneti csőcsatlakozóval (15) van ellátva.

4. Az 1.-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a szivattyú (2) és a kavitátor (3) rotációs kavitátor-szivattyú egységet (10) képeznek.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a berendezés a biocid reaktor (8) kilépő nyílása (7) és a szivattyú (2) közötti szeleppel elátott visszacsövezést is tartalmaz beépítve.