DE2503010A1

DE2503010A1 - DEVICE FOR CONTINUOUS RADIATION TREATMENT OF FLUID AND MIXABLE SUBSTANCES

Info

Publication number: DE2503010A1
Application number: DE19752503010
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Klingner
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1975-01-25
Filing date: 1975-01-25
Publication date: 1976-07-29
Also published as: ATA887675A; FR2298363B3; FR2298363A1; AT341448B; CH602174A5

Description

Nürnberg, den 24. Jan. 1975 l8/Ka/48Nuremberg, Jan. 24, 1975 l8 / Ka / 48

Werner <Sb Pfleiderer, 7 Stuttgart-Feuerbach., Theodorstr» IoWerner <Sb Pfleiderer, 7 Stuttgart-Feuerbach., Theodorstrasse »Io

"Vorrichtung zur kontinuierlichen Strahlenbehandlung von wirbelfähigen und mischbaren Stoffen""Device for the continuous radiation treatment of whirling and mixable substances "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Strahlenbehandlung von wirbelfähigen und mischbaren Stoffen, insbesondere von Klärschlamm, Abwässern und Industrieprodukten, in Form von Dispersionen, Lösungen und Aufschlämmungen, mit einer unterhalb einer Elektronenstrahlquelle von 300 bis 800 keV angeordneten, von den Stoffen im Strahlungsbereich der Elektronenstrahlquelle in einer dünnen Schicht etwa senkrecht zur Strahlungsrichtung durchflossenen Aufnahme und Mitteln zum Umpumpen der Stoffe.The invention relates to a device for the continuous radiation treatment of fluidizable and miscible substances, in particular of sewage sludge, sewage and industrial products, in the form of dispersions, solutions and slurries, with one below an electron beam source of 300 to 800 keV arranged, of the substances in the radiation area of the electron beam source in a thin layer approximately perpendicular to the radiation direction through-flow intake and means for pumping the fabrics.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-OS 2 j527 4o6 bekannt. Sie dient zur Entkeimung von Klärschlamm und Abwässern einerseits, was notwendig ist, um eine landwirtschaftliche Verwertung oder Deponie von Klärschlamm aus kommunalen Kläranlagen oder eine Überführung von Abwässern aus Klärwerken in Vorfluter - meist Flüsse - oder ihren Einsatz zu Bewässerungszwecken zu ermöglichen. Darüberhinaus ist diese Anlage auch zur Bestrahlung von niedrig- oder hochviskosen Flüssigkeiten oder Emulsionen geeignet, die einer intensiven Strahlenein-Such a device is known from DT-OS 2 j527 406. It serves for the disinfection of sewage sludge and waste water on the one hand, which is necessary for an agricultural utilization or landfill of sewage sludge from municipal sewage treatment plants or a transfer of waste water from sewage treatment plants into receiving waters - mostly rivers - or to enable their use for irrigation purposes. In addition, this facility is also suitable for irradiating low or high viscosity liquids or emulsions that are subject to intense radiation

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wirkung, beispielsweise zum Zwecke der Polymerisation, ausgesetzt werden sollen. Auf vielen Gebieten gibt es Reaktionsverfahren, die nur unter erheblichem Einsatz von Wärme, Chemikalien und Zeit ablaufen und daher durch wirtschaftlichere verfahren abgelöst werden sollen. In vielen Fällen lassen sich bei derartigen Reaktionsverfahren Strahlen einsetzen.effect, for example for the purpose of polymerization, exposed should be. In many areas there are reaction processes that only require a considerable amount of heat and chemicals and time is running out and should therefore be replaced by more economical processes. In many cases use rays in such reaction processes.

Die bekannte Vorrichtung weist einen trogartigen Behälter auf, der von den Stoffen in Längsrichtung durchströmt wird. In dem Behälter sind Rührwerke angeordnet, die eine Durchmischung der Stoffe in dem verhältnismäßig tiefen Behälter bewirken, um möglichst alle Stoffpartikel in den Eindringbereich der Elektro nenstrahlen zu bringen. Die Eindringtiefe von Elektronenstrahlen in Stoffe mit einer Dichte von 1 g/cnr beträgt bei einer Energie von 4oo kev 0,6 mm, bei einer Energie von 1,5 NeV ca. 5 mm und bei einer Energie von 3 NeV ca. Io mm. Außerdem kann einem solchen Rührwerk, dessen Achse sich in Längsrichtung des Behälters erstreckt, eine tangentiale, schlitzförmige öffnung nachgeschaltet sein, durch die die Stoffe wie durch eine Düse mit erhöhtem Druck und erhöhter Geschwindigkeit senkrecht zum Elektronenstrahl ausströmen. In diesem Bereich können zusätzlich Mittel zur Erzeugung einer Turbulenz, z.B. ein Turbulenzgitter, vorgesehen sein. *The known device has a trough-like container through which the substances flow in the longitudinal direction. By doing Containers are arranged agitators, which cause a thorough mixing of the substances in the relatively deep container if possible, all substance particles in the penetration area of the electric bring out rays. The depth of penetration of electron beams into substances with a density of 1 g / cm is at a Energy of 4oo kev 0.6 mm, with an energy of 1.5 NeV approx. 5 mm and with an energy of 3 NeV approx. Io mm. aside from that such an agitator, the axis of which extends in the longitudinal direction of the container, can be a tangential, slot-shaped one opening downstream through which the substances as through a nozzle with increased pressure and increased speed perpendicular to the electron beam. In this area In addition, means for generating turbulence, e.g. a turbulence grid, can be provided. *

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das verhältnis von Eindringtiefe der Elektronenstrahlen in die Stoffe zur Füllhöhe des Behälters sehr klein, so daß trotz der zuvor geschilderten Maßnahmen entweder keine ausreichende Bestrahlung aller Partikel erreicht wird, oder aber eine übermäßig lange Verweilzeit im Behälter notwendig ist, mit der Folge, daß ein großer Teil der Stoffe unnötig lange bestrahlt wird, was sich auf die Durchsatzkapazität der Vorrichtung und den Energieeinsatz für die Elektronenstrahlung nachteilig auswirkt.In this known device, the ratio of the depth of penetration the electron beams in the substances to the level of the container is very small, so that despite the previously described Measures either insufficient irradiation of all particles is achieved, or an excessively long residence time is necessary in the container, with the result that a large part of the substances is irradiated unnecessarily long, what has a detrimental effect on the throughput capacity of the device and the use of energy for the electron beams.

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Weiterhin ist bei einer derartigen Vorrichtung mit einer im Verhältnis zur Eindringtiefe der Elektronenstrahlung großen Füllhöhe das einer maximalen Strahlungsdichte ausgesetzte Volumen besonders klein, weil die Strahlungsintensität zu den Randbereichen des Behälters hin etwa entsprechend einer Gauß¹sehen Glockenkurve abnimmt.Further, the exposed a maximum radiation density volume is particularly small in such a device with a large relative to the depth of penetration of electron radiation filling height, because the radiation intensity to the edge regions of the container corresponding approximately to see a Gaussian bell curve ¹ decreases.

Durch die deutsche Patentanmeldung P 23 64 221 «9-4· 1 wurde bereits eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abtöten von Krankheitserregern in Abwasser-Klärschlamm mittels Elektronenstrahlen vorgeschlagen, bei der eine Förderrinne für den Klärschlamm vorgesehen ist, deren ebener Boden zumindest im Strahlungsbereich einer über ihm angeordneten Elektronenstrahlquelle als Düsenboden zur Zufuhr eines fließfähigen Druckmediums ausgebildet ist, und wobei am Zuführende der Rinne eine Einrichtung zur Zuführung von Klärschlamm in einer gleichmäßig dicken, insgesamt aber dünnen Schicht vorgesehen ist.By the German patent application P 23 64 221 «9-4 · 1 was already a device for the continuous killing of pathogens in sewage sewage sludge by means of electron beams proposed in which a conveyor trough for the sewage sludge is provided, the flat bottom of which at least in the radiation area an electron beam source arranged above it as a nozzle base for supplying a flowable pressure medium is formed, and wherein at the feed end of the channel a device for feeding sewage sludge in a uniform thick, but overall thin layer is provided.

Aus der DT-AS 2 2o8 I60 ist eine Anlage zur Hygienisierung von Abwasser-Klärschlamm, d.h. zum Abtöten von Krankheitserregern, wie z.B. Viren, Bakterien und Parasiten, bekannt, in der der Klärschlamm mit /^""Stra·*^{11611 aus} einer radioaktiven Kobalt-60-Quelle bestrahlt wird. Der Klärschlamm wird hierbei in einer verhältnismäßig dünnen Schicht an den Strahlungselementen vorbeigeführt. Die Nachteile dieser Art, Klärschlamm zu bestrahlen, liegen darin, daß umfangreiche Sicherheitsund Abschirmmaßnahmen erforderlich sind. Dazu kommt ein hoher Preis des radioaktivstrahlenden Materials, wobei wegen der relativ kurzen Halbwertzeit von Kobalt-60 eine jährliche Nachladung von ca. 12Ji notwendig ist. Dazu kommt, daß dieseFrom DT-AS 2 2o8 I60 a system for sanitizing sewage sludge, ie for killing pathogens such as viruses, bacteria and parasites, is known, in which the sewage sludge with / ^ "" Stra * ^{11611 from} a radioactive Cobalt-60 source is irradiated. The sewage sludge is led past the radiation elements in a relatively thin layer. The disadvantages of this type of irradiating sewage sludge are that extensive safety and shielding measures are required. In addition, there is a high price for the radioactive material, whereby an annual recharge of approx. 12Ji is necessary because of the relatively short half-life of cobalt-60. In addition, this

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radioaktiven Strahlenquellen nicht abschaltbar sind, und daß die Bestrahlungskosten aufgrund der hohen Kosten des radioaktiven Materials sehr hoch sind. Hinzu kommen noch starke psychologische Bedenken gegen die Installierung von stark radioaktiven Strahlenquellen in dicht besiedelten Gegenden. Außerdem bereiten die notwendigen Sicherheitsvorkehrungen bei der in Abständen von ein bis zwei Jahren notwendigen Nachladung und die Ablagerung ausgebrannter Strahlungselemente erhebliche Probleme.radioactive sources cannot be switched off, and that the cost of irradiation is very high due to the high cost of the radioactive material. There are also strong psychological ones Concerns about installing highly radioactive sources in densely populated areas. aside from that prepare the necessary safety precautions for reloading and reloading at intervals of one to two years the deposition of burned-out radiative elements poses significant problems.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß mit einfachen Mitteln eine völlig gleichmäßige und damit energiesparende Bestrahlung der einzelnen Stoffpartikel erreicht wird, wobei diese Vorrichtung gleichzeitig für unterschiedliche Stoffe mit unterschiedlichen Stoffeigenschaften einsetzbar sein soll.The invention is now based on the object of a device of the type described so that with simple means a completely uniform and thus energy-saving Irradiation of the individual substance particles is achieved, this device simultaneously for different It should be possible to use substances with different material properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahme durch mehrere gegenüber der Horizontalen schwach geneigte, in Durchflußrichtung der Stoffe parallel liegende und lückenlos nebeneinander angeordnete Förderrinnen mit im wesentlichen ebenem Boden gebildet wird, die mittels Verbindungsleitungen und jeweils in diesen angeordneten Pumpen in Reihe geschaltet sind, und daß.die Elektronenstrahlquelle sich quer zur Durchflußrichtung über die Gesamtheit der Förderrinnen erstreckt. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß immer abwechselnd in einer gleichmäßig dünnen Schicht vonThis object is achieved according to the invention in that the recording by several slightly inclined to the horizontal, parallel in the direction of flow of the substances and without gaps Conveyor troughs arranged next to one another are formed with a substantially flat bottom, which by means of connecting lines and pumps arranged in these are connected in series, and that the electron beam source extends transversely to the direction of flow extends over the entirety of the conveyor troughs. The measures according to the invention ensure that always alternating in an evenly thin layer of

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"⁵ " .250301Q-"" ⁵ " .250301Q- "

etwa 5 bis J>o mm Stärke einer Elektronenstrahlung ausgesetzt und dann außerhalb des Strahlungsfeldbereichs durch das Umpumpen zur nächsten Förderrinne stark durchmischt und dort erneut zu einer Schicht ausgebreitet durch den Strahlungsfeldbereich läuft. Hierdurch wird eine außerordentlich hohe statistische Wahrscheinlichkeit erreicht, daß alle Teilchen gleichmäßig bestrahlt werden. Dadurch, daß sich die einzelnen parallel zueinander angeordneten Förderrinnen lückenlos aneinander anschließen und die Elektronenquelle sich über die volle Länge der Gesamtheit der Förderrinnen erstreckt, wird erreicht, daß in allen Förderrinnen über deren volle Breite gleiche Strahlungsdichte herrscht,und daß andererseits keine Energieverluste auftreten. Die Zahl der Durchläufe, d.h. die Zahl der Förderrinnen,hängt unter anderem von der geforderten Energieeinstrahlung (Dosis) der Schichtdicke und der Intensität der Durchmischung ab. Um diese noch weiter zu verbessern^ ist es besonders vorteilhaft, wenn in den Förderrinnen im Bereich der größten Strahlungsintensität Einrichtungen zur mechanischen und/oder fluidischen Durchwirbelung der Stoffe vorgesehen sind. Eine solche Einrichtung kann vorteilhafterweise durch eine in Durchflußrichtung jeder Förderrinne fallende Stufe gebildet werden. Durch das Überfließen der Stoffe über diese Stufe tritt ein Störvorgang ein, der zu einer Durchwirbelung der Schicht und damit zu einer Umschichtung der einzelnen Stoffteilchen an der Oberfläche führt. Eine andere Art der Umschichtung des in dünner Schicht fließenden Stoffes, die wesentlich tiefer reicht und praktisch einer vollständigen Umwälzung der Schicht gleichkommt, wird erreicht,exposed to about 5 to J> 0 mm strength of electron radiation and then strongly mixed outside the radiation field area by pumping to the next conveying chute and there again spreads through the radiation field area to form a layer. This results in an extremely high statistical probability that all particles will be irradiated uniformly. The fact that the individual conveyor troughs, which are arranged parallel to one another, are seamlessly connected to one another and the electron source extends over the full length of the totality of the conveyor troughs, ensures that the same radiation density prevails in all conveyor troughs over their full width and that, on the other hand, no energy losses occur. The number of passes, ie the number of conveyor troughs, depends, among other things, on the required energy irradiation (dose), the layer thickness and the intensity of the mixing. In order to improve this even further, it is particularly advantageous if devices for the mechanical and / or fluidic swirling of the substances are provided in the conveyor troughs in the region of the greatest radiation intensity. Such a device can advantageously be formed by a step falling in the flow direction of each conveyor trough. When the substances flow over this stage, a disruptive process occurs, which leads to a turbulence in the layer and thus to a redeployment of the individual substance particles on the surface. Another type of redeployment of the material flowing in a thin layer, which extends much deeper and is practically equivalent to a complete circulation of the layer, is achieved,

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wenn ein schmaler Düsenboden, vorzugsweise im Bereich größter Strahlungsintensität, vorgesehen ist, durch den Druckluft oder Sauerstoff unter Druck durch den Rinnenboden in die Schicht eingeblasen wird. Erfolgt die Umschichtung über eine Stufe, so wird bei gleichzeitiger Drucklufteinleitung über einen derartigen Düsenboden in die Schicht diese nicht nur zusätzlich durch Sauerstoffzufuhr behandelt, sondern es tritt auch eine ständige Reinigung des Stufenabsatzes von Rückständen ein. Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß - wie an sich bekannt ist - zweiwertiger Sauerstoff sich unter Elektronenbestrahlung in dreiwertigen Sauerstoff (Ozon) umwandelt, der in starkem Maße keimtötend wirkt. Als Einrichtung zur mechanischen Durchwirbelung der Stoffe kann weiterhin gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein - vorzugsweise federnder Rechen vorgesehen sein.if a narrow nozzle base, preferably in the area of greatest radiation intensity, is provided, through the compressed air or Oxygen is blown into the layer under pressure through the channel bottom. If the reallocation takes place over a level, so with simultaneous introduction of compressed air into the layer via such a nozzle base, this is not only an additional factor Treated by supplying oxygen, but there is also a constant cleaning of the stepped shoulder of residues. In addition, it should be pointed out that - as is known per se - divalent oxygen reacts when irradiated with electrons converts into trivalent oxygen (ozone), which has a strong germicidal effect. As a device for mechanical turbulence According to an advantageous development of the invention, the substances can also be a - preferably resilient rake be provided.

Um einen möglichst gleichmäßigen Einlauf der Stoffe in jede Förderrinne bei über die volle Breite gleichmäßiger Schichtdicke zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn am oberen Ende jeder Förderrinne eine sich über deren volle Breite erstreckende, flache Einlaufdüse mit Rechteckquerschnitt vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist hierbei die Düsenhöhe einstellbar, so daß die Schichtdicke in einfacher Weise beeinflußbar ist. UmIn order to ensure that the substances flow into each conveyor trough as evenly as possible, with a layer thickness that is uniform over the full width to achieve, it is advantageous if at the upper end of each conveyor trough a extending over its full width, flat inlet nozzle with rectangular cross-section is provided. The nozzle height is advantageously adjustable, see above that the layer thickness can be influenced in a simple manner. Around

■f einen gleichmäßigen Ausfluß aus den Düsen zu erreichen, ist den Düsen jeweils ein Druckraum vorgeschaltet, der sich zweckmäßigerweise zur jeweiligen Düse hin verjüngt. ■ f a uniform outflow from the nozzles to reach the nozzle is in each case a pressure space upstream of the tapering suitably to the respective nozzle.

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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft^ wenn die Gesamtheit der Förderrinnen einteilig ausgebildet und durch Trennwände abgeteilt sind.Furthermore, it is particularly advantageous if the entirety of the conveyor troughs are formed in one piece and divided by partitions.

Der Neigungswinkel der Förderrinnen beträgt gegenüber der Horizontalen je nach den S to ff eigenschaften 5 bis J>o°, wobei sich ein Bereich von 8 bis 12° für die meisten Anwendungsfälle als zweckmäßig erwiesen hat. The angle of inclination of the conveyor troughs relative to the horizontal is, depending on the properties of the S to ff, 5 to J> 0 ° , a range of 8 to 12 ° having proven to be useful for most applications.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat weiterhin den Vorteil, daß gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung in mindestens eine Verbindungsleitung eine Begasungseinrichtung geschaltet sein kann.The embodiment according to the invention also has the advantage that according to an advantageous embodiment in at least one Connection line can be connected to a gas supply device.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen Further advantages and features of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show in the drawing

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Durchflußrichtung einer Förderrinne in schematischer Darstellung,Fig. 1 is a vertical section through a device according to the invention in the direction of flow of a conveyor trough in a schematic representation,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,FIG. 2 is a front view of the device according to FIG. 1,

Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie IH-III in Fig. I₅ Fig. 5 is a horizontal section through the device according to the section line III-III in Fig. I ₅

Fig. K eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer leicht abgewandelten Vorrichtung,FIG. K shows a representation corresponding to FIG. 1 of a slightly modified device,

Fig. 5 eine abgewandelte Vorrichtung in einer Darstellung gemäß Fig. 1 und5 shows a modified device in a representation according to Fig. 1 and

Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5.FIG. 6 shows a horizontal section through the device according to section line VI-VI in FIG. 5.

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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer größeren Anzahl - im vorliegenden Fall zehn - trogförmigen Förderrinnen 1, die nach oben offen sind. Die Förderrinnen sind ortsfest aufgestellt und gegebenenfalls in ihrer Neigung gegenüber der Horizontalen einstellbar. Sie weisen jeweils einen gegenüber der Horizontalen um einen Winkel von 5 bis 3o°, vorzugsweise 8 bis 12° und besonders bevorzugt lo° geneigten Boden 2 auf. Die Förderrinnen 1 sind bezogen auf ihre Durchflußrichtungen j5 parallel zueinander und lückenlos nebeneinander angeordnet, so daß die Böden 2 als durchgehende Platten ausgebildet sein können. Demzufolge bestehen mit Ausnahme der beiden äußeren Seitenwände 4 die übrigen Seitenwände der einzelnen Förderrinnen 1 aus Trennwänden 5. Am oberen Ende jeder Förderrinne 1, d.h. auf ihrer Einlaufseite, ist ein Druckraum 6 vorgesehen, der durch den Boden 2, die Seiten- bzw. Trennwände 4 bzw. 5, eine stirnseitige Abschlußwand 7 und ein oberes, zwischen die Seitenbzw. Trennwände 4 bzw. 5 und die stirnseitige Abschlußwand 7 eingeschweißtes, in Durchflußrichtung 3 zum Boden 2 hin geneigtes Begrenzungsblech 8 begrenzt ist. Zwischen dem oberen Begrenzungsblech 8 und dem Boden 2 ist eine als Düse 9 wirkende Öffnung, die einen flachen Rechteckquerschnitt aufweist. Diese Düsen 9 können in ihrer Höhe, beispielsweise durch einen festsetzbaren Auslaßschieber, verstellbar sein.A device according to the invention consists of a larger number - ten in the present case - trough-shaped conveyor troughs 1 which are open at the top. The conveyor troughs are set up in a stationary manner and, if necessary, their inclination relative to the horizontal can be adjusted. They each have a bottom 2 that is inclined at an angle of 5 to 30 °, preferably 8 to 12 ° and particularly preferably 10 ° with respect to the horizontal. The conveyor troughs 1 are arranged parallel to one another and seamlessly next to one another with respect to their flow directions j5, so that the floors 2 can be designed as continuous plates. As a result, with the exception of the two outer side walls 4, the remaining side walls of the individual conveyor troughs 1 consist of partition walls 5. At the upper end of each conveyor trough 1, ie on its inlet side, a pressure chamber 6 is provided through the bottom 2, the side or partition walls 4 or 5, an end wall 7 and an upper, between the Seitenbzw. Partition walls 4 and 5 and the end wall 7 welded in, in the flow direction 3 to the bottom 2 inclined delimitation plate 8 is limited. Between the upper delimitation plate 8 and the base 2 there is an opening which acts as a nozzle 9 and which has a flat rectangular cross-section. These nozzles 9 can be adjustable in height, for example by means of a lockable outlet slide.

Am unteren, auslaufseitigen Ende jeder Förderrinne 1 ist ein als Pumpensumpf dienender Sammelraum Io vorgesehen.At the lower, outlet-side end of each conveyor trough 1 is a provided as a pump sump collecting space Io.

•In den Druckraum 6 der in Durchlaufrichtung 11 ersten Förderrinne 1 mündet eine Einlaufleitung ein, durch die mittels einer Einspeisepumpe 12 die zu bestrahlenden Stoffe, beispielsweise Klärschlamm, zugeführt werden. Der Sammelraum Io jeder Förder-• In the pressure chamber 6 of the first conveyor chute in the flow direction 11 1 opens an inlet line through which by means of a Feed pump 12 the substances to be irradiated, for example Sewage sludge. The collection area Io of every conveyor

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rinne 1 ist mit dem Druckraum 6 der in Durchlaufrichtung nachfolgenden Förderrinne 1 über eine Verbindungsleitung 13¹ verbunden, durch die mittels einer eingeschalteten Förderpumpe Ij5 der zu bestrahlende Stoff in die nächste Förderrinne gepumpt wird.Channel 1 is connected to the pressure chamber 6 of the conveyor chute 1 following in the flow direction via a connecting line 13 ¹ through which the substance to be irradiated is pumped into the next conveyor chute by means of an activated conveyor pump Ij5.

Aus dem Sammelraum Io der in Durchlaufrichtung 11 letzten Förderrinne 1 laufen die zu bestrahlenden Stoffe in einen Sammelbehälter 14 und werden von dort über eine Auslaufpumpe 15 abgezogen.From the collecting space Io the last one in the direction of passage 11 Conveyor channel 1, the substances to be irradiated run into one Collection container 14 and are withdrawn from there via an outlet pump 15.

Oberhalb des Jeweils zwischen Düse 9 und Sammelraum Io liegenden offenen Bereichs der Förderrinnen 1 ist eine sich über die Gesamtheit der Förderrinnen 1 erstreckende Elektronenstrahlquelle 16, also ein Elektronenbeschleuniger, angeordnet, der an seinem unteren Ende einen Flansch 17 mit einem eingespannten Austrittsfenster 18 aufweist, durch das ein EIektronenstrahlbündel 19 austreten kann, im Bereich der größten Strahlungsintensität, also etwa in der Mittelebene 2o der Elektronenstrahlquelle 16, sind Einrichtungen zur mechanischen und/oder fluidischen Durchwirbelung der dünnen Stoffschicht (beispielsweise Klärschlammschicht) vorgesehen, die bei Betrieb der Vorrichtung aus der jeweiligen Düse 9 über den Boden 2 jeder Förderrinne fließt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 5 ist hierzu an dieser Stelle jeweils eine Stufe 21 vorgesehen, d.h. der Boden 2 besteht aus zwei vertikal gegeneinander versetzten Bodenplatten 2^f bzw. 2^fl, wobei die in Durchflußrichtung 3 hin liegende Bodenplatte 2'' nach unten versetzt ist. Wenn die dünne Schicht aus beispielsweise Klärschlamm über diese Stufe 21An electron beam source 16, i.e. an electron accelerator, which extends over the entirety of the conveyor troughs 1 and has a flange 17 with a clamped exit window 18 at its lower end, is arranged above the open area of the conveyor troughs 1 between the nozzle 9 and the collecting space Io that an electron beam 19 can emerge, in the area of the greatest radiation intensity, i.e. approximately in the center plane 2o of the electron beam source 16, devices for mechanical and / or fluid turbulence through the thin material layer (for example sewage sludge layer) are provided, which when the device is in operation from the respective nozzle 9 flows over the bottom 2 of each conveyor trough. In the embodiment according to FIGS. 1 to 5, a step 21 is provided at this point, ie the base 2 consists of two vertically offset base plates 2 ^f and 2 ^fl , with the base plate 2 ″ facing in the direction of flow 3 is offset below. If the thin layer of sewage sludge, for example, is above this stage 21

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- Io -- Io -

fließt, tritt ein Umwälzeffekt ein, der andere Stoffpartikelchen an die Oberfläche bringt. Zusätzlich ist an der Unterseite der Stufe 1 ein schmaler Düsenboden 22 angebracht, der sich über die volle Länge der Gesamtheit der Förderrinnen 1 erstreckt, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist. Unterhalb dieses schmalen Düsenbodens 22 ist ein ebenfalls durchgehender Gasdruckraum 23 vorgesehen, dem über eine Gasleitung 24 Druckgas, beispielsweise Luft oder reiner Sauerstoff, als Wirbelgas zugeführt wird.flows, a circulation effect occurs, the other particles of matter brings to the surface. In addition, a narrow nozzle base 22 is attached to the underside of the stage 1, which is Extends over the full length of the entirety of the conveyor troughs 1, as can be seen from FIG. Below this narrow nozzle base 22 a continuous gas pressure chamber 23 is also provided, to which compressed gas, for example air or pure oxygen, is supplied as fluidizing gas via a gas line 24.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist an der bezeichneten Stelle größter Strahlungsintensität ein federnder Rechen 25 angeordnet, der in die dünne fließende Schicht reicht und diese mechanisch durchwirbelt. Außerdem kann alternativ oder zusätzlich an dieser Stelle noch eine oberhalb jeder Förderrinne 1 angebrachte Druckgasdüse sein, die von oben Druckgas auf die dünne, fließende Schicht bläst und diese hierdurch durchwirbelt.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, a resilient rake 25 is located at the designated point of greatest radiation intensity arranged, which reaches into the thin flowing layer and swirls it through mechanically. In addition, it can alternatively or additionally at this point still be a pressurized gas nozzle attached above each conveyor trough 1, the pressurized gas from above onto the thin, flowing layer blows and thereby swirls it through.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 ist jede Förderrinne in zwei gegenläufig angeordnete und in Durchflußrichtung y geneigte Förderrinnenabschnitte I¹ bzw. l" aufgeteilt, wobei der erste Förderrinnenabschnitt l' gleichermaßen ausgebildet ist, wie die zuvor behandelten Förderrinnen 1 während sich der jeweils zweite Förderrinnenabschnitt 1* seitlich versetzt (siehe Fig. 6) an den Sammelraum lo¹ des ersten Förderrinnenabschnitts 1'* anschließt, wobei die zu behandelnde Flüssigkeit diesen Samme1raum lo' über eine düsenartige Ausflußöffnung 9* ^mit rechteckigem Querschnitt (ähnlich der Düsenöffnung 9) verläßt. Aus dem Sammelraum lo" jedes zweiten Förderrinnenabschnittes l" wird dann die Flüssigkeit mittels Pumpen 1^" in den Druckraum 6 der nächstliegenden Förderrinne gepumpt. Der VorteilIn the embodiment according to FIGS. 5 and 6, each conveyor trough is divided into two conveyor trough ^{sections I 1} and l "arranged in opposite directions and inclined in the flow direction y, the first conveyor trough section l 'being designed in the same way as the conveyor troughs 1 discussed above during the Each second conveyor trough section 1 * laterally offset (see Fig. 6) adjoins the collecting space lo ^{1 of} the first conveyor trough section 1 '*, the liquid to be treated connecting this collecting space lo' via a nozzle-like outflow opening 9 * with ^a rectangular cross-section (similar to the nozzle opening 9 The liquid is then pumped from the collecting space lo "of every second conveyor trough section l" into the pressure chamber 6 of the closest conveying trough by means of pumps 1 ^ ". The advantage

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dieser Ausführungsform liegt darin, daß nur die halbe/Anzahl Förderpumpen I5" benötigt wird. Die Unterschiede in der Strahlungsintensität in den beiden Förderrinnenabschnitten l' und l" sind vernachlässigbar, da die Höhenunterschiede der Böden 2 in der Mittelebene 2o der Elektronenstrahlquelle l6 aufgrund der geringen Neigung der Förderrinne und der geringen Länge der Förderrinnenabschnitte I¹ bzw. l" nur wenige Zentimeter betragen.This embodiment lies in the fact that only half the number of feed pumps I5 "is required. The differences in the radiation intensity in the two conveyor trough sections l 'and l" are negligible, since the differences in height of the floors 2 in the center plane 2o of the electron beam source l6 due to the low Inclination of the conveyor trough and the short length of the conveyor trough sections I ¹ and l "are only a few centimeters.

- Ansprüche -- Expectations -

60 983 1/080 760 983 1/080 7

Claims

Expectations

Device for the continuous radiation treatment of fluidizable and miscible substances, in particular sewage sludge, waste water and industrial products in the form of dispersions, solutions and slurries, with a thin layer of the substances in the radiation range of the electron beam source arranged below an electron beam source of 300 to 800 keV receptacle through which the flow passes perpendicular to the direction of radiation and means for pumping the substances around, characterized in that the receptacle is provided by several conveying troughs (1) which are slightly inclined to the horizontal, parallel in the flow direction (3) of the substances and are arranged next to one another without gaps and have an essentially flat bottom (2) is formed, which are connected in series by means of connecting lines (13 ^f ) and pumps (I3) arranged in these, and that the electron beam source (16) extends transversely to the direction of flow over the entirety of the conveyor troughs.

2.) Device according to claim 1, characterized in that in the conveyor troughs (1) in the region of the greatest radiation intensity devices for the mechanical and / or fluid vortexing of the substances are provided.

3.) Device according to claim 2, characterized in that the device is formed by a step (21) falling in the flow direction (5).

609831 / 08U7

/3/ 3

4.) Device according to claim 2 or J, characterized in that a narrow nozzle base (22) is provided.

5.) Device according to claim J5 ^and ^ * characterized in that the nozzle base (22) is arranged on the lower part of the step (21).

6.) Device according to claim 2, characterized in that the device is formed by a rake (25).

7.) Device according to claim 2 and optionally claim 6, characterized in that the device is formed by a pressure gas nozzle directed from above into the conveyor troughs (l).

8.) Device according to claim 1, characterized in that at the upper end of each conveyor trough (1) is provided over its full width extending, flat inlet nozzle (9) with a rectangular cross-section.

9.) Device according to claim 8, characterized in that the height of the nozzle (9) is adjustable.

lo.) Device according to claim 8 or 9 *, characterized in that the nozzles (9) are each preceded by a pressure chamber (6).

11.) Device according to claim lo, characterized in that the pressure chamber (6) tapers towards the nozzle (9).

12.) Device according to claim 1, characterized in that the entirety of the conveyor troughs (1) is formed in one piece and divided by partitions (5).

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-S-'V

13.) Device according to claim 1, characterized in that a degassing device is connected in at least one connecting line (Ij5 ^f).

14.) Device according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the conveyor troughs (1) relative to the horizontal is 5 to 5 °.

15 ·) Device according to claim 14, characterized in that the angle of inclination is 8 to 12 °.

16.) Device according to claim I5, characterized in that the angle of inclination is lo °.

I ?.) Device according to claim 1, characterized in that the conveyor troughs consist of at least two conveyor trough sections (1 'and 1 ") arranged in opposite directions.

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