DE3202190C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entkeimen von Sand, Kies u. dgl., mit Hilfe von Wasserdampf, mit einem Behälter mit einem in der oberen Abschlußwand befindlichen und mittels eines Deckels druckfest verschließbaren Einfüllstutzen und einem im Boden befindlichen und mit einem, die Auslaßöffnung verschließenden Verschlußteil ausgerüsteten Auslaufstutzen, sowie einem mit einem Absperrventil versehenen Dampfeinlaßstutzen und einem, in der oberen Abschlußwand angeordneten Dampfauslaßstutzen mit Absperrventil, wobei der Dampfeinlaßstutzen mit dem Ausgang eines Dampferzeugers verbunden ist.

Bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie z. B. in der DE-OS 24 22 907 beschrieben sind, bestehen im wesentlichen aus einem wärmeisolierten und/oder beheizten Sterilisationsbehälter, in dem ein, das zu sterilisierende Gut umwälzendes Rühr- oder Mischwerk gelagert ist. Diesem Behälter ist ein Nachsterilisator nachgeschaltet, in dem das auf Sterilisationstemperatur erwärmte Gut bei Sterilisationsverhältnissen eine vorbestimmte Zeitspanne verbleibt, bevor es aus der Vorrichtung entnommen wird. Für die Zufuhr des Sterilisationsmittels ist ein Rohranschluß vorgesehen, der im oberen Bereich des Behälters angeordnet ist. Durch einen weiteren Rohranschluß, der ebenfalls im oberen Bereich des Behälters angeordnet ist, wird das Sterilisationsmittel wieder abgezogen. Im Behälter wird die Sterilisation des eingefüllten Schüttgutes begonnen. Dafür wird das Schüttgut mit Hilfe des umlaufenden Mischwerkes verwirbelt und aufgelockert und mit dem durch den Rohranschluß zugeführten Sterilisationsmittel vermischt. Zum Entleeren des Behälters ist im Boden desselben eine Verschlußöffnung mit einer Verschlußkappe angeordnet. An den Behälter ist über ein Fallrohr der Nachsterilisator angeschlossen, der mit dem Behälter zu einer Baueinheit verbunden ist. In dieser bekannten Vorrichtung können zwar die Schüttgüter relativ gut entkeimt werden, allerdings ist der Aufwand, d. h. der Anteil von mechanischen Teilen verhältnismäßig groß, so daß wiederkehrende Kontrollen, insbesondere bei dem Mischwerk, das bei Berührung mit Kieselsteinen und Sand erheblichen Kräften ausgesetzt werden kann, erforderlich sind.

Ein weiterer Nachteil, mit dem die bekannte Vorrichtung behaftet ist, besteht darin, daß das Volumen des Behälters nicht besonders groß sein kann, da mit anwachsendem Volumen auch die Leistung des Motors vergrößert werden muß, um eine Durchmischung des Schüttgutes zu erreichen. Allerdings ist hier von Bedeutung, daß die Leistung des Motors nicht linear abhängig ist von der Größe des Behälters, weil bei der Erhöhung des Volumens des Behälters nicht nur das Gewicht des Schüttgutes, sondern auch der innere Widerstand zwischen den einzelnen Teilen des Schüttgutes wächst. Die Überwindung des inneren Widerstandes des Schüttgutes trägt dazu bei, daß die Leistung des Motors erheblich erhöht werden muß, um eine gewünschte Umwälzung und Durchmischung des Schüttgutes zu erreichen.

Schließlich ist diese Vorrichtung mit dem Nachteil behaftet, daß bei ihr nicht der momentane Zustand, insbesondere die Temperatur und der Druck im Behälter, feststellbar ist, so daß die Beurteilung der Keimfreiheit des Schüttgutes nur aufgrund experimenteller Daten feststellbar ist. Wird der Behälter beispielsweise mit einem Schüttgut gefüllt, das zwar an sich bekannte Keime aufweist, dann ist zunächst unklar, wie lange das Mischwerk in Betrieb sein muß und wieviel Sterilisationsmittel in den Behälter zugeführt werden muß, obwohl bekannt ist, mit welchem Sterilisationsmittel welche Keime abgetötet werden können. Die die Sterilisation beeinflussenden Parameter - Innendruck im Behälter, Menge und Temperatur des Sterilisationsmittels und die Dauer des Mischvorganges - können hier nur mittelbar festgestellt, aber nicht in einen optimalen Zusammenhang gebracht werden.

Ferner geht aus der DE-OS 29 50 638 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Behandlung von infektiösem Müll hervor, der allerdings für Schüttgut nicht ohne weiteres einsetzbar ist, weil die Durchmischung, wie sie z. B. in der DE-OS 24 22 907 beschrieben ist, nicht möglich ist; sie ist in diesem Falle auch nicht erforderlich, da der zu desinfizierende Müll ganz andere Eigenschaften hat als Sand oder Kies.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum einen so zu verbessern, daß das Verfahren effektiver ist, und zum anderen so auszubilden, daß sie im konstruktiven Aufbau wesentlich einfacher ist, so daß wiederkehrende Kontrollen im wesentlichen nicht mehr erforderlich sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampfeinlaßstutzen im Bereich des Bodens des Behälters angeordnet ist, daß an der oberen Abschlußwand des Behälters ein Druckmesser und ein Temperaturmeßgerät angebracht sind, und daß die Auslaßöffnung des konisch sich verjüngenden Auslaufstutzens mittels eines, mit einem Zugelement verbundenen Verschlußteiles verschließbar ist, das an die Form der Auslaßöffnung angepaßt und durch Verstellen in die Öffnungsstellung bringbar ist.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei ihr keine mechanischen Teile vorhanden sind, die während des Entkeimungsverfahrens mit dem Müll oder mit dem Schüttgut in Berührung kämen. Daher kann es auch zu keiner Abnutzung der mechanischen Teile kommen. Außerdem ergibt sich bei dem Gegenstand nach der Erfindung für den Fachmann erkennbar der Vorteil, daß keine wiederkehrenden Kontrollen erforderlich sind.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Eine besonders vorteilhafte Maßnahme der Erfindung sieht vor, daß die Stelleinrichtung als Stellspindel ausgebildet ist, die mit dem Zugelement des Verschlußteiles verbunden und in einem Stellgewinde des Deckels verdrehbar ist. Mit dieser Stelleinrichtung kann das Verschlußteil leicht in die Öffnungsstellung gebracht werden. Es ist dabei aber unerläßlich, daß die Stelleinrichtung druckfest abgedichtet in den Deckel des Einfüllstutzens gelagert und verstellbar ist, damit der Druckaufbau im Behälter nicht beeinträchtigt wird. Der in den Behälter einströmende Dampf muß sich gleichmäßig in dem Innenraum des Behälters verteilen, um eine gleichmäßige Erwärmung des eingebrachten Sandes, Kieses u. dgl. zu erreichen.

Um die Temperatur des Behälterinhaltes richtig erfassen zu können, kann nach weiteren Ausgestaltungen vorgesehen sein, daß das Temperaturgerät mit einem Meßfühler versehen ist, der etwa in der Mitte des Behälterinnenraumes angeordnet ist.

Die Vorrichtung kann nach einer Weiterbildung durch Verbinden des Behälters mit einem an sich bekannten Dampferzeuger zu einer Einheit zusammengefaßt werden. Ist dabei vorgesehen, daß der Behälter und der Dampferzeuger auf einem selbstfahrenden Fahrzeug befestigt sind, dann läßt sich auch der Sand, Kies u. dgl. am Verwendungsort jederzeit wieder entkeimen.

Das Einbringen des Sandes, Kieses u. dgl. in den Behälter und das Entleeren des Behälters lassen sich nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch erleichtern, daß dem Behälter ein Förderband zugeordnet ist, das wahlweise zum Einfüllen des Sandes, Kieses u. dgl. in den Behälter über den Einfüllstutzen oder zum Abtransport des aus dem Auslaufstutzen des Behälters entnommenen Sandes, Kieses u. dgl. verwendbar ist.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels für einen Behälter der Vorrichtung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt den druckfest verschließbaren Behälter 10, der im Bereich seiner oberen Abschlußwand einen Einfüllstutzen 19 aufweist, der mit einem Befestigungsflansch 20 abgeschlossen ist. Mit diesem Befestigungsflansch 20 wird der Deckel 21 dicht und druckfest verschraubt, sobald der zu entkeimende Sand, Kies u. dgl. in den Behälter 10 eingebracht ist. Dabei ist der Auslaufstutzen 11 geschlossen. Die konische Auslauföffnung 12 des Auslaufstutzens 11 ist mittels eines Verschlußteils 13 geschlossen, welches an den Querschnitt der Auslauföffnung 12 angepaßt ist. Das Verschlußteil 13 ist mit einem Zugelement 14 verbunden, mit dem es in den Behälterinnenraum verstellt werden kann, um die Auslauföffnung 12 zum Entleeren des Behälters 10 freizugeben. Diese Verstellung des Verschlußteils 13 wird mittels einer im Deckel 21 angeordneten Stelleinrichtung vollzogen. Im einfachsten Fall kann die Stelleinrichtung als Stellspindel ausgebildet sein, die mit dem Zugelement 14 verbunden ist und in einem Stellgewinde des Deckels 21 verstellt werden kann. Die Verdrehung der Stellspindel kann mit einem Stellrad 22 erfolgen, das drehfest mit dem aus dem Deckel 21 ragenden Ende der Stellspindel verbunden ist. Selbstverständlich kann die Stelleinrichtung auch anders ausgebildet sein. Wesentlich ist nur die Stellrichtung und eine entsprechende Übersetzung, um das Verschlußteil 13 leicht manuell bewegen zu können. Außerdem muß die Stelleinrichtung im Deckel 21 abgedichtet sein.

Der Behälter 10 trägt am Boden außerdem Lagerböcke 16 und 18, welche mit Befestigungsschienen 15 und 17 verbunden sind. Der Behälter 10 kann darüber stationär aufgestellt oder auf einem selbstfahrenden Fahrzeug montiert werden. Dies hängt von dem stationären oder mobilen Einsatz der Vorrichtung ab. Dabei kann ein handelsüblicher Dampferzeuger mit diesem Behälter 10 zu einer Einheit zusammengebaut werden. Dem Behälter 10 kann ein handelsübliches Förderband od. dgl. zugeordnet werden, das wahlweise zum Füllen des Behälters und zum Entleeren des Behälters verwendet werden kann. Dabei ist ein Förderband od. dgl. mit Drehrichtungsumkehr eingesetzt, so daß über das Obertrum einmal der Sand, Kies od. dgl. dem Einfüllstutzen 19 zugeführt und zum anderen der aus dem Auslaufstutzen 11 auslaufende Sand, Kies u. dgl. auf dem Obertrum abtransportiert werden kann.

Am Boden des Behälters 10 ist ein Dampfeinlaßstutzen 28 mit Absperrventil 29 angebracht, der vor dem Absperrventil 29 als Kupplungselement 30 für einen Druckschlauch ausgebildet ist. Der Druckschlauch verbindet den Ausgang des Dampferzeugers mit diesem Dampfeinlaß. Der Dampfeinlaßstutzen 28 ragt in den Behälterinnenraum und ist mittels einer Verteilerdüse od. dgl. abgeschlossen, die den zugeführten Dampf gleichmäßig in dem Behälterinnenraum verteilt.

In der oberen Abschlußwand ist ein Dampfeinlaßstutzen 31 mit Absperrventil 32 angebracht, der nach dem Absperrventil 32 als Kupplungselement 33 ausgebildet ist. An diesem Kupplungselement 33 kann mittels eines Druckschlauches eine Drucklanze anschließen, mit der der Behälter 10 ausgeblasen werden kann. Außerdem ist an der oberen Abschlußwand des Behälters 10 ein Druckmesser 24 angebracht, der über das Anschlußrohr 23 mit dem Behälterinnenraum in Verbindung steht. Schließlich ist an der oberen Abschlußwand des Behälters 10 noch ein Temperaturmeßgerät 27 angebracht, das über ein Aufnahmerohr 25 mit einem am Ende dieses angebrachten Meßfühlers 26 in Verbindung steht, damit die Temperatur etwa in der Mitte des Behälterinnenraumes erfaßt wird. Die Temperatur kann auch mittels einer anderen Temperaturmeßeinrichtung erfaßt werden, wesentlich ist nur, daß die Temperatur etwa in der Mitte des Behälterinnenraumes gemessen wird.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann Sand, Kies u. dgl. nach folgendem Verfahren entkeimt werden:
Bei geschlossenem Auslaufstutzen 11 und geöffnetem Einfüllstutzen 19 wird mittels des Förderbandes od. dgl. der zu entkeimende Sand, Kies u. dgl. in den Behälter 10 eingefüllt. Danach wird der Einfüllstutzen 19 mit dem Deckel 21 verschlossen. Bei geöffneten Absperrventilen 29 und 32 wird dem Behälter 10 so lange Dampf zugeführt, bis das Temperaturmeßgerät 27 eine Temperatur von etwa 160 bis 200°C anzeigt. Dann wird das Absperrventil 32 geschlossen und weiterhin Dampf zugeführt, bis der Druckmesser 24 einen Druck von etwa 10 bar anzeigt. Ist dieser Druck erreicht, dann wird auch das Absperrventil 29 geschlossen. Der Behälterinhalt verbleibt dann eine vorgegebene Zeit unter dieser Temperatur und diesem Druck. Diese Zeit ist an die Abtötungszeit der Keime angepaßt und beträgt etwa 5 bis 15 Minuten. Danach wird das Absperrventil 32 des Dampfablasses geöffnet und der Auslaufstutzen 11 geöffnet. Der entkeimte Sand, Kies u. dgl., der aus dem Auslaufstutzen 11 rinnt, wird mittels des Förderbandes od. dgl. weitertransportiert bzw. weitergeleitet.

Dabei kann mit einer an den Dampfablaß angekoppelten Drucklanze der Behälter 10 ausgeblasen und gereinigt werden, so daß er für die Entkeimung einer weiteren Charge zur Verfügung steht.

Mit der Vorrichtung wurde in einem Versuch Spielsand (Flußsand) nach dem Verfahren der Erfindung entkeimt. Der Spielsand wurde dabei mit Bakterien so kontaminiert, daß 1 g Sand etwa 10⁸ Keime enthielt. Als Testkeime wurden verwendet:

Escherichia coliATTC 11229 Streptococcus faecalisATTC  6057 Staphylococcus aurensATTC  6538 Pseudomonas aeruginosaATTC 15442 Bacillus stearothermophilusATTC  7943

Nach einer Sterilisationszeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 180°C und einem Druck von 10 bar wurde der so entkeimte Spielsand anschließend einer Bebrutung über 7 Tage in Caseinpepton - Sojabohnenmehlpepton - Bouillon ausgesetzt. Danach wurden sämtliche Bouillons auf feste Nährböden überimpft, um eventuell noch vorhandene vermehrungsfähige Keime nachzuweisen. Dabei ergab sich, daß in dem entkeimten Spielsand kein Testkeim mehr nachgewiesen werden konnte. Der Spielsand war nach Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung vollkommen keimfrei.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Entkeimen von Sand, Kies u. dgl., mit Hilfe von Wasserdampf, mit einem Behälter mit einem in der oberen Abschlußwand befindlichen und mittels eines Deckels druckfest verschließbaren Einfüllstutzen und einem im Boden befindlichen und mit einem, die Auslaßöffnung verschließenden Verschlußteil ausgerüsteten Auslaufstutzen, sowie einem mit einem Absperrventil versehenen Dampfeinlaßstutzen und einem, in der oberen Abschlußwand angeordneten Dampfauslaßstutzen mit Absperrventil, wobei der Dampfeinlaßstutzen mit dem Ausgang eines Dampferzeugers verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dampfeinlaßstutzen (28) im Bereich des Bodens des Behälters (10) angeordnet ist,
daß an der oberen Abschlußwand des Behälters (10) ein Druckmesser (24) und ein Temperaturmeßgerät (27) angeordnet sind, und
daß die Auslaßöffnung (12) des konisch sich verjüngenden Auslaufstutzens (11) mittels eines, mit einem Zugelement (14) verbundenen Verschlußteiles (13) verschließbar ist, das an die Form der Auslaßöffnung (12) angepaßt und durch Verstellen in die Öffnungsstellung bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung als Stellspindel ausgebildet ist, die mit dem Zugelement (14) des Verschlußteiles (13) verbunden und in einem Stellgewinde des Deckels (21) verdrehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel mittels eines Stellrades (22) verdrehbar ist, welches drehfest mit dem aus dem Deckel (21) ragenden Ende der Stellspindel verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung druckfest abgedichtet in dem Deckel (21) des Einfüllstutzens (19) gelagert und verdrehbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturmeßgerät (27) mit einem Meßfühler (26) versehen ist, der etwa in der Mitte des Behälterinnenraumes angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) und der Dampferzeuger auf einem selbstfahrenden Fahrzeug befestigt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (10) ein Förderband zugeordnet ist, das wahlweise zum Einfüllen des Sandes, Kieses od. dgl. in den Behälter (10) über den Einfüllstutzen (19) oder zum Abtransport des aus dem Auslaufstutzen (11) des Behälters (10) entnommenen Sandes, Kieses u. dgl. verwendbar ist.