NO119796B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til uskadeliggjørelse av bakterier og andre organismer i væsker.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte til å uskadeliggjøre bakterier, virus og andre organismer i væsker,

dvs. en fremgangsmåte til helt eller del-vis å sterilisere væsker. Oppfinnelsen omfatter også anordninger til utførelse av

fremgangsmåten.

(Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

er i sine hovedtrekk karakterisert ved, at

væsken sjokkbehandles ved i et behandlingskammer å utsettes for innvirkning av

trykkbølger som frembringes i væsken ved

hjelp av en med behandlingskammeret

forbundet trykkbølgefrembringer. Fremgangsmåten kan hensiktsmessig utføres i

en anordning bestående av et kammer forsynt med anordning til innføring og bortledning av væske, samt med et med kammeret forbundet slagverk for frembringelse av trykkbølger i væsken i kammeret.

Anordningen til innføring og bortledning

av væske bør være ventilløs. Det kammer

hvor steriliseringen foregår bør ha en

lengde som er 20—100 ganger større enn

diameteren. Veggene bør være stive, dvs.

ikke bestå av diafragmer.

Oppfinnelsen egner seg særlig til behandling av væsker, som forekommer i

større mengder, f. eks. vann, melk eller

lignende, og har i sammenligning med hit-til kjente rensnings- og steriliseringsmeto-der den fordel, at væsken ikke undergår

noen kjemiske endringer eller underkastes

noen behandling med kjemiske preparater

og heller ikke noen oppvarmning. Etter behandlingens intensitet og varighet kan

man drive rensningen av væsken mere

eller mindre langt, hvorved en passende

minskning av bakteriinnholdet i væsken

kan oppnåes.

Fremgangsmåten kan også brukes for bl. a. medisinske formål og er særlig verdi-full, når det gjelder sterilisering av væsker, som ikke tåler oppvarmning eller kjemisk behandling uten å forandres. Me-toden kan også komme til anvendelse i industrielle gjæringsprosesser eller andre prosesser som er basert på bruken av mikroorganismer. Den tillater f. eks. å av-bryte gjæringen etc. på et visst tidspunkt. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen lar seg utføre både intermittent og kontinuerlig.

I det følgende beskrives oppfinnelsen nærmere under henvisning til vedføyede tegning hvor fig. 1 er et diagram, som skjematisk viser trykkvariasjonene i væsken under behandlingen og fig. 2 viser en utførelsesform for en anordning til å ut-føre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser skjematisk hvordan tryk-ket varierer i en væske som kontinuerlig strømmer gjennom et behandlingskammer, gjennom hvilket den presses frem med ett, fortrinsvis lavt tilførselstrykk. Den fullt opptrukne kurve a i diagrammet viser trykkvariasj onene i væsken slik som de kan antas å finne sted når væsken behandles med trykkbølger ifølge oppfinnelsen. Som det fremgår av figuren, har trykkbølgene en amplitude som ligger høyt over væskens midlere trykk, P-middel, som er lik tilførselstrykket. Mulig-ens oppstår der også fra tid til annen un-dertrykk i væsken. Oppfinnelsen er imidlertid uavhengig av de teoretiske forkla-ringer som kan gis av den effekt, som opp-finneren har konstatert, nemlig at bakterier og lignende organismer i en væske kan drepes eller uskadeliggjøres ved sjokkbehandling med trykkbølger. Det kan ten-kes, at bakteriene ikke tåler trykkøknin-gen eller at den derpå følgende trykksenk-ning er den virksomme del av trykkbølgene ved sjokkbehandlingen, eller at det er kombinasjonen av trykkøkning og trykk-senkning, som forårsaker uskadeliggjørel-sen av bakteriene.

I fig. 2 vises en anordning til kontinuerlig behandling av væske med trykkbøl-ger ifølge oppfinnelsen. Anordningen omfatter et behandlingskammer, som består av et rør 1 med et lokk 2 i den ene ende og et todelt lokk 3, 16 i den annen ende. Røret 1, som i figur 2 vises avbrutt, bør ha stor lengde i forhold til sin diameter, f. eks. en lengde som er flere ganger så stor som diameteren. Røret er med en innløpsstuss 4 koblet til en tilførselspumpe 31 og med en utløpsstuss 5 koblet til en ventil 32. Hele anordningen kan være forbundet med f. eks. et vannledningsnett (avløpsvann eller drikkevann) eller med andre anlegg, inneholdende væske, som skal befries fra bakterier. Rørstussene 4 og 5 er anbragt slik, at trykkbølger, som beveger seg i væsken i røret 1, ikke i nevneverdig grad lek-ker ut gjennom rørstussene 4 henholdsvis 5. I det viste eksempel oppnås dette ved at innløpsstussen 4 og utløpsstussen 5 er anordnet i rett vinkel med trykkbølgenes be-vegelsesretning. I lokket 3, 16 er en ambolt eller slagpåvirket stempel forskyvbart anordnet slik at den styres tett i en boring 7 i lokkdelen 3. Amboltens 6 diameter er hensiktsmessig omtrent lik rørets 1 indre diameter. Eventuelt kan ambolten 6 på-virke en elastisk membran, f. eks. av gummi, som kan være lagt inn mellom lokket 3 og en flens 34 på røret 1, så at behandlingskammeret er fullstendig tett mot slagverket. Ambolten 6 har en flens 8, som ligger mellom to fjærende skiver 9 i en ringformet uttagning 10 i lokkdelen 16. Ambolten 6 raker med en hals 11 inn i en sylinder 12 på en slagmotor, som består av sylinderen 12 og et stempel 13 som kan bevege seg frem og tilbake i sylinderen, et ventilhus 14 og et endestykke 17. I ventil-huset 14 er der anordnet en reguleringsventil 33 av den art, som anvendes i pneu-matiske slagverktøy. I figuren er ventilen 33 vist skjematisk som en enkel plate, men kan selvfølgelig være utført på annen kjent måte. Trykkluft for drift av slag-motoren tilføres gjennom en ledning 15, som er koblet til endestykket 17. Slagmo-torén er spent inn mellom en flens 34 på røret 1 og endestykket 17 med et par bol-ter 18. 35 er en reguleringsventil.

Ved bruken av anordningen føres den væske som skal behandles ved hjelp av

pumpen 31 inn gjennom stussen 4 i behandlingskammeret som dannes av røret 1. I behandlingskammeret utsettes væske for sjokkvirkning ved at slagverket hamrer på ambolten 6, som frembringer trykkbølgene i væsken. I den viste utførelsesform strøm-mer væsken mot bølgenes bevegelsesret-ning. Væskens strømningshastighet, som er avgjørende for behandlingstiden for væskepartiklene, avpasses slik at den øn-skede grad av sterilisering oppnås. Trykk-bølgenes amplitude Pnmx har ved en del ut-førte forsøk vært av størrelsesordenen 1—500 kg/cm'-2. Behandlingstiden har sam-tidig variert mellom noen få sekunder og 1 time. Periodetallet i den herved an-vendte slagmotor har variert mellom 20 og

50 slag per sekund og alltid ligget godt

under den hørbare grense, dvs. under 10.000 per sekund. Avhengig av det be-handlede materiales beskaffenhet kan ti-den for behandlingens varighet og den amplitude som bør brukes hensiktsmessig bestemmes eksperimentelt for hvert en-kelt tilfelle. Samme resultat kan i noen tilfelle oppnås med høy amplitude og kort behandlingstid og med lavere amplitude og lengere behandlingstid. Amplituden bør imidlertid være minst 100 atm. For at behandlingen skal bli effektiv bør væske-massen så vidt mulig fylle behandlingskammeret fullstendig. Dette forsynes der-for hensiktsmessig med en lufteanordning, f. eks. en lufteventil 30, fig. 2, på kammerets høyeste punkt.

Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte og de viste og beskrevne anordninger kan selvfølgelig varieres på mange forskjellige måter uten at oppfinnelsens prinsipp for-lates. Det trykkdrevne i den i fig. 2 viste utførelsesform kan erstattes med f. eks. et av forbrenningsgass drevet eller elektrisk drevet slagverk eller med en annen anordning som frembringer trykkbølger.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til å uskadeliggjøre bakterier, virus og andre organismer i en væske ved sjokkbehandling bestående i at trykkbølger frembringes i væsken ved hjelp av en anordning til frembringelse av trykkbølger, karakterisert ved, at væsken drives gjennom et behandlingskammer i en kontinuerlig strøm med således avpasset hastighet, at samtlige væskepar-tikler som strømmer gjennom røret, i et på forhånd bestemt tidsrom før de forlater røret behandles med trykkbølger med stor amplitude, og som fra anordningen til frembringelse av sådanne bølger forplanter seg i væsken i det vesentlige i rørets lengderetning.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at trykkbølgenes amplitude er av størrelsesordenen 1—500 kg/cm2 eller høyere.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved, at sjokkbehandlingen utføres med et periodetall som ligger godt innen det hørbare område, f. eks. er mellom 10 og 10 000 per sekund.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved, at behandlingskammeret under sjokkbehandlingen holdes helt fylt med væske og ved at trykkbølgene frembringes av et mekanisk slagverk, f. eks. av en trykkluftdrevet eller elektrisk drevet hammer.

5. Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge hvilken som helst av de fore-gående påstander, karakterisert ved, at den består av et rettlinjet forløpende rør-formet kammer (1) forsynt med en ventil- løs anordning (4, 5) til kontinuerlig inn-føring og bortledning av væske, en pumpe (31) for fremføring av væske gjennom kammeret, en ved kammerets ene ende anordnet ambolt (6) samt et med ambolten samvirkende slagverk (12, 13) for frembringelse av trykkbølger som forplanter seg i væsken i det rørformede kammer.

6. Anordning ifølge påstand 5, karakterisert ved at slagverket omfatter en pneumatisk drevet eller med forbrenningsgass drevet eller elektrisk drevet slagmotor (12, 13) som er anordnet til å avgi slag-energi til ambolten (6) for frembringelse av trykkbølger i den væske som strømmer gjennom kammeret.