專利名稱：用于移動式氧化處理嚴重污染的廢水的裝置和方法
用于移動式氧化處理嚴重污染的廢水的裝置和方法本發(fā)明涉及一種用于車輛的車載衛(wèi)生間的黑水處理和儲存裝置，包括-具有用于將黑水輸入廢水罐中的輸入口和用于將黑水從廢水罐中排出的排出口的廢水罐；-用于粉碎在黑水中的粗粒部分的粉碎裝置；-反應容器，所述反應容器構(gòu)成用于在所述反應容器中使黑水經(jīng)受氧化的廢水凈化；-消沫罐，所述消沫罐構(gòu)成用于減少在廢水凈化時產(chǎn)生的泡沫。本發(fā)明的另一方面是用于車輛的車載衛(wèi)生間。用于黑水處理的裝置和方法特別是作為固定的廢水凈化設備已知，在所述固定的廢水凈化裝置中，這樣凈化和處理城市積聚的廢水，使得所述廢水在理想情況中具有飲用水質(zhì)量，但是至少具有這樣的質(zhì)量，即所述廢水是去除有害物質(zhì)的，使得所述廢水能夠輸入天然河道中。這樣的廢水凈化設備凈化和處理通常情況下由灰水和黑水組成的混合物，其中，灰水應理解為這樣的水，即，僅存少量顆粒，如例如來自家庭中在洗手盆、洗衣機或洗碗機的排出部的水，并且黑水應理解為，所述黑水嚴重負荷顆粒和粗粒物質(zhì)，如例如來自在衛(wèi)生間的下水道中的水。車輛的車載衛(wèi)生間，車輛例如為與軌道相關(guān)聯(lián)的車輛如火車或旅游車，但是飛機也是基本上已知的，只要所述車輛移動或停在不具有排放可能性的地點，則在車載衛(wèi)生間中積聚的黑水儲存在廢水罐中。這樣儲存的黑水借助于固定的廢水凈化設備凈化和處理， 其方式為將所述廢水從廢水罐中抽出或者排放到容器中，然后運輸?shù)焦潭ǖ膹U水凈化裝置，并且在那里能夠被相應地凈化和處理。在這種情況下，固定的廢水凈化裝置理解為位置固定地安裝的廢水凈化裝置，其中也可理解為安裝在特殊的廢水凈化車上的廢水凈化裝置，其能夠移動至應將其廢水罐清空的車輛。這樣的固定的廢水凈化裝置通常情況下要求很大的結(jié)構(gòu)容積，并且具有很大的重量。因此實現(xiàn)的是僅能將這樣的固定的廢水凈化裝置安裝在少數(shù)工作地點，這又導致了提供相對大的廢水罐容積的必要性，以便確保衛(wèi)生間在到達這樣的工作點之間所經(jīng)歷的時間段上工作。通常希望的是避免將大量廢水存儲在車輛上的必要性，因為這一方面要求重量， 另一方面要求車輛內(nèi)的結(jié)構(gòu)空間。同樣希望的是，延長在車載廢水罐的維護間隔，以便降低維護費用。從EP 1 868 946 Bl和EP 1 761 674 Bl中已知用于黑水的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)通過粉碎和氧化的廢水凈化來凈化和處理來自車載衛(wèi)生間的黑水?；旧献C實，這樣的方法良好地適于改進黑水的質(zhì)量，使得所述黑水能夠以簡化的方式得以排放，特別是也能夠?qū)⒑谒斔徒o天然地表水，或者能夠用作灰水來用于沖洗車載衛(wèi)生間。但是，在EP 1 868 946 Bl和EP 1 761 674 Bl中說明的處理設備可進一步改進如下，S卩，所述處理設備可以更緊湊地構(gòu)造，并且在工作時能夠更有效，以便可實現(xiàn)具有車載衛(wèi)生間的車輛的更經(jīng)濟的工作工作。本發(fā)明基于的目的是，提供一種用于來自車載衛(wèi)生間的黑水的處理設備，所述處理設備可實現(xiàn)具有車載衛(wèi)生間的車輛的這樣的如此更經(jīng)濟的工作。
所述目的根據(jù)本發(fā)明在開始所述類型的黑水處理裝置和儲存裝置中以如下方式得以實現(xiàn)-通過廢水管道將廢水罐的排出口與粉碎裝置連接，-廢水管道通入設置有粉碎裝置和消沫罐的粉碎循環(huán)中，-提供第一閥裝置，所述閥裝置具有第一位置和第二位置，在所述第一位置上黑水在粉碎循環(huán)中循環(huán)引導，在所述第二位置上水在氧化循環(huán)中循環(huán)引導，其中，消沫罐和反應容器設置在氧化循環(huán)中。借助根據(jù)本發(fā)明的水處理裝置提供了一種緊湊構(gòu)造的設備，所述設備出色地適于使用在車輛上。所述裝置占據(jù)小的結(jié)構(gòu)空間，并且具有低的重量。此外，所述裝置可低成本地制造，并且因此適于在多個實施方式中的分散式放置。根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中構(gòu)成有兩個不同的循環(huán)。兩個循環(huán)共同使用消沫罐，其方式為使水處理時在所述消沫罐中產(chǎn)生的泡沫破碎，并且因此可實現(xiàn)氧化的廢水凈化過程。通過第一閥裝置進行在粉碎循環(huán)和氧化循環(huán)之間的轉(zhuǎn)換。在此要理解的是，第一閥裝置能夠通過具有簡單的封閉功能的一個或多個閥構(gòu)成，所述閥能夠安裝在處理設備內(nèi)不同的位置上，或者第一閥裝置能夠通過具有多通功能的單個閥構(gòu)成。特別是也能夠通過相應地控制負責在兩個環(huán)路中的循環(huán)的一個泵或多個泵在一個或另一環(huán)路中實現(xiàn)待處理的黑水的相應引導?；旧弦斫獾氖牵@兩個循環(huán)在根據(jù)本發(fā)明的裝置中不應同時被黑水穿流，以便確保有意義地處理黑水。更確切地說，這兩個循環(huán)用于首先將待處理的黑水在粉碎循環(huán)中粉碎，其中，在所述過程中限定的容積多次在粉碎循環(huán)中循環(huán)，并且在這種情況下粉碎包含在所述容積中的粗粒物質(zhì)。在此，所述容積基本上位于消沫罐內(nèi)。通過緊接著的第一閥裝置的轉(zhuǎn)換，能夠在氧化循環(huán)中通過氧化處理清潔所述這樣處理并且僅還摻和有較小尺寸的顆粒的黑水，并且因此使其具有至少相應于灰水的質(zhì)量。在氧化循環(huán)中氧化凈化后，這樣制成的灰水能夠通過第二閥裝置的相應的轉(zhuǎn)換從所述循環(huán)中清除，以便因此提供開始具有新的容積的黑水的下一處理循環(huán)。第二閥裝置又能夠構(gòu)成為具有簡單的隔斷閥或多通閥。此外，也能夠通過單個的多通閥在第一閥裝置的功能單元中提供第二閥裝置，所述多通閥通過相應的開關(guān)位置提供第一閥裝置和第二閥裝置的功能位置。然后一方面，灰水能夠輸入儲存罐，并且臨時存儲在所述儲存罐中，以便接下來作為用于衛(wèi)生間的沖洗水?？商娲鼗蜓a充于此地，灰水的部分或者全部灰水也能夠排出到周圍環(huán)境中，因為已處理的灰水具有不導致有害的環(huán)境影響的質(zhì)量?；旧弦斫獾氖牵诟鶕?jù)本發(fā)明的處理裝置中能夠?qū)崿F(xiàn)重力引起的穿流，但是， 優(yōu)選存在用于使廢水在氧化循環(huán)中和/或在粉碎循環(huán)中循環(huán)的循環(huán)裝置、即輸送泵，其能夠使黑水在一個或另一循環(huán)中循環(huán)。循環(huán)裝置能夠構(gòu)成為由兩個循環(huán)使用的單個泵。在此特別優(yōu)選的是，循環(huán)裝置沿流動方向設置在消沫罐的上游或下游，使得所述循環(huán)裝置用于使廢水在氧化循環(huán)中和粉碎循環(huán)中循環(huán)?？商娲?，循環(huán)裝置能夠通過用于每個循環(huán)的兩個獨立的泵構(gòu)成，其中一個用作氧化循環(huán)-循環(huán)泵，并且另一個用作粉碎循環(huán)-循環(huán)泵。循環(huán)裝置和粉碎裝置特別是能夠優(yōu)選通過進行粉碎和抽吸的污水攪碎器形成。在所述情況下，在粉碎循環(huán)中輸送泵也同時實現(xiàn)粉碎功能，如例如通過具有泵送功能的污水攪碎器實現(xiàn)。在此要理解的是，污水攪碎器，同樣如之前闡述的單獨的粉碎循環(huán)-輸送泵那樣，并不僅僅能夠用于使黑水在粉碎循環(huán)中循環(huán)，而是也能將黑水從廢水罐中輸送到粉碎循環(huán)中。結(jié)合對兩個循環(huán)起作用地單個泵實現(xiàn)也在氧化環(huán)路的循環(huán)中維持粉碎效果。此外優(yōu)選提出，第二閥裝置具有第一位置，在所述第一位置上，黑水在氧化循環(huán)中循環(huán)引導，并且具有第二位置，在所述第二位置上，從氧化循環(huán)中排出水。因此可實現(xiàn)水處理裝置的更有效的并行工作。此外優(yōu)選的是，消沫罐-在至少一個泡沫部段中在工作位置上呈水平的橫截面中構(gòu)成為圓形，-具有下部入口，所述下部入口優(yōu)選在消沫罐的下部區(qū)域中設置在使得所述入口在消沫罐的50%的填充水平上也位于料位水平下方的位置上，并且-位于下部入口的上方的上部入口，所述上部入口的入流方向相對于容器壁定向為使得穿流過所述上部入口的流體沿著消沫罐的內(nèi)壁螺旋形地向下流動。借助所述實施形式，一方面提供了消沫罐的非常緊湊的結(jié)構(gòu)，另一方面實現(xiàn)特別有效地破碎消沫罐內(nèi)的泡沫。在此，消沫罐一方面能夠通過具有小流阻的下部入口來填充， 另一方面，位于黑水中的泡沫通過將黑水穿過上部的入口引入而在消沫罐內(nèi)被有效破碎。 在此，要理解的是，上部的和下部入口能夠同時用于填充消沫罐，以便能夠連續(xù)導入大量廢水，并且在此，同時能夠破碎導入的泡沫。但是特別優(yōu)選的是，廢水交替地通過下部的和上部的入口導入消沫罐中?；旧显诹硪桓倪M方案中優(yōu)選的是，在在流動方向上在下部入口的上游和/或緊鄰于其設置有減少在消沫罐中形成渦流的管道部段，優(yōu)選為傾斜于流動方向或與入流方向呈直角地延伸的管道部段，例如T形、十字形或Y形分支的管道部段。在根據(jù)本發(fā)明的處理裝置中，消沫罐的一個特別的問題在于通過切向入流引起的渦流形成。雖然，通過切向入流能夠造成泡沫的破碎，但是如果在消沫罐內(nèi)發(fā)生渦流形成，-所述渦流形成特別是能夠在結(jié)構(gòu)上有利的、設置在最低點上的排水口的情況下在圍繞豎直的軸線的橫截面中呈圓柱形的消沫罐中發(fā)生，-那么通過該渦流形成將大量空氣引入到所排出的水中，這對工藝產(chǎn)生不利的影響。所述缺點能夠通過上述改進方案出現(xiàn)。通過構(gòu)成減少渦流形成的入水口阻止或至少降低如下效應在這樣的渦流中空氣進入排水口，并且因此包含在待處理的流體中并作為泡沫出現(xiàn)或加速泡沫形成。上部入口特別是能夠在消沫罐的泡沫部段中設置在使得所述入口在消沫罐的 50%的填充水平上仍位于料位水平上方的高度上。還優(yōu)選的是，消沫罐具有出口，所述出口設置在消沫罐的最低點上，因為根據(jù)經(jīng)驗，在最低點上存在最少泡沫。在這種情況下，上部入口定向為使得所述上部入口引起至所述消沫罐的內(nèi)部中的切向或近似切向的入流。這能夠通過相應地構(gòu)造入口或位于消沫罐的容器壁外或內(nèi)的用于黑水的管道引起。對于破碎消沫罐內(nèi)的泡沫起決定性作用的是這樣通過上部入口引入的黑水沿著容器內(nèi)壁螺旋形向下流動，這由于夾帶泡沫內(nèi)的固體的和流體的組分而例如釋放氣體，然后，這樣消除的氣體能夠通過上部排氣孔例如借助于相應的通風機從消沫罐中導出。 根據(jù)本發(fā)明的處理裝置能夠通過第三閥裝置，優(yōu)選三通閥進一步改進，所述第三閥裝置在第一位置上將在氧化循環(huán)中循環(huán)的水輸送至消沫罐的上部入口，并且在第二閥位置上將在氧化循環(huán)中循環(huán)的水輸送給消沫罐的上部入口。借助這樣改進的裝置，可以將水交替地輸送給消沫罐的下部入口和上部入口，并且因此一方面以小的穿流阻力輸送黑水，并且另一方面造成在消沫罐內(nèi)泡沫的破碎。在此還優(yōu)選的是，通過控制裝置進一步改進根據(jù)本發(fā)明的裝置，所述控制裝置構(gòu)成用于在周期性的時間間隔中將第三閥裝置在第一閥位置和第二閥位置之間來回轉(zhuǎn)換，優(yōu)選切換為使得-第三閥裝置在用于第一時間間隔的時長中在第一閥位置上，-在第一時間間隔過后，轉(zhuǎn)換到第二閥位置上，-對第二時間間隔的時長留在第二位置上，并且-在第二時間間隔過后，再次轉(zhuǎn)換到第一閥位置上，緊接著周期重新開始。借助所述改進方案能夠獲得在通過下部入口和通過上部的入口輸送之間的對氧化循環(huán)最佳的轉(zhuǎn)換，并且因此在反應容器和消沫罐的盡可能緊湊的結(jié)構(gòu)的情況下同時獲得廢水的特別快速的氧化凈化。因此，可獲得在通過下部的入口入流和通過上部入口入流之間的最佳平衡，在下部入口中，泡沫被輸送到消沫罐內(nèi)，或者在消沫罐內(nèi)形成泡沫，所述上部入口基于在容器壁上切向流過的水破碎并且因此減少在消沫罐內(nèi)的泡沫，但是在較長時間入流的情況下造成在消沫罐內(nèi)形成渦流，然后，所述渦流形成使得泡沫包含到從罐中排出的水中。在此要理解的是，一方面能夠固定地預先確定第一時間間隔和/或第二時間間隔的時長，另一方面也能夠根據(jù)黑水在氧化循環(huán)中循環(huán)期間的其他過程量改變，特別是控制或調(diào)節(jié)第一時間間隔和/或第二時間間隔的時長。在此，第一時間間隔優(yōu)選比第二時間間隔更長，特別是長至兩倍?；旧蠈τ谟行У貎艋瘡U水希望的是，以盡可能大的時間份額循環(huán)地穿流閥裝置的第二位置，在所述第二位置上，廢水流過消沫罐和反應容器。但是，發(fā)明人已知的是，反應容器的穿流和在所述反應容器中發(fā)生的氧化基本上是泡沫形成的原因，并且，在循環(huán)中過多的泡沫能夠阻礙或至少降低實際的凈化效果。在反應器中的泡沫形成特別是能夠超過在消沫罐中的泡沫消除。 因此，第二閥位置的時間限制是必要的，以便通過間隔性設置第一閥位置和然后通過防止反應容器的穿流來消除泡沫。在確定的應用情況中，在泡沫形成率高的情況下，第一時間間隔也可以等于第二時間間隔，或者在泡沫形成率特別高的情況下也有利的是，第一時間間隔短于第二時間間隔，以便有規(guī)律地消除在過程中形成的泡沫，并且限制總的泡沫形成。此外有利的是，反應容器包含與電源連接的多個電極，以便通過電解分解在反應容器中與電極接觸的水導致水的氧化處理。通過反應容器的這樣的構(gòu)造導致特別有效的氧化凈化，其方式為通過將黑水電解分解來釋放對于廢水凈化有效的氧化有效的組分。在此， 電極特別是能夠構(gòu)成為平面、柵格或金屬絲電極，并且一方面以交替極性并排設置，或者圍繞具有一個極性的、設置在中央的中心電極設置有具有另一極性的多個電極。反應容器的容器壁本身特別是也能夠用作電極。在此，在反應器的這樣的構(gòu)造和提供之前說明的方式的控制裝置的情況下特別優(yōu)選的是，控制裝置構(gòu)成用于根據(jù)消沫罐中的泡沫水平和/或在電極之間流動的電流的強度選擇第三閥裝置在通過上部入口和下部入口輸送廢水之間的轉(zhuǎn)換頻率，和/或第一時間間隔和/或第二時間間隔的時長，特別是在高電流強度的情況下比在較低電流強度的情況下更高地選擇頻率和/或第一與第二時間間隔之間的比例。所述改進方案涉及下述認識，即，每時間單位的泡沫形成的厚度取決于具有電解作用的反應器內(nèi)的電流強度。因此特別是能夠根據(jù)在反應器內(nèi)的電流強度調(diào)節(jié)第一時間間隔和第二時間間隔。在這種情況下要理解的是，這一方面能夠以控制裝置的形式實現(xiàn)，其方式為在施加確定的電壓和由此產(chǎn)生的電流強度的情況下由控制裝置實現(xiàn)預先確定的第一轉(zhuǎn)換頻率或預先確定的第一時間間隔和/ 或第二時間間隔，并且在電極上施加有另一電壓或電流強度時實現(xiàn)另一預先確定的轉(zhuǎn)換頻率和/或另一預先確定的第一時間間隔和/或第二時間間隔。在反應器中的電流強度越高并且因此在氧化循環(huán)中的泡沫形成越多，則越高地選擇轉(zhuǎn)換頻率，也就是說每時間單位在上部入口和下部入口之間更頻繁地轉(zhuǎn)換。也能夠以另一方式實現(xiàn)調(diào)節(jié)裝置，其中，測量實際在電極上流過的電流的強度，并且從表中讀出或借助于算法求出在所述電流強度處有意義的轉(zhuǎn)換頻率或者第一或第二時間間隔，并且其然后由控制裝置相應地轉(zhuǎn)換。為了控制轉(zhuǎn)換頻率，控制裝置特別是以信號技術(shù)的方式與在消沫罐中的泡沫水平傳感器連接，以便由所述傳感器獲得標識泡沫水平的輸入信號，并且在所述輸入信號的基礎上控制轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)換頻率。此外優(yōu)選的是，控制裝置構(gòu)成用于控制計量單元，所述計量單元與用于消沫劑的儲存容器連接，并且將所述消沫劑以已計量的量輸送給消沫罐。此外優(yōu)選的是，第一閥裝置是三通閥，所述三通閥在第一閥位置上將廢水罐的出口與粉碎循環(huán)連接，并且在第二閥位置上中斷在粉碎循環(huán)和廢水罐的入口之間的連接，并且形成閉合的循環(huán)回路。借助所述改進方案提供了第一閥裝置的緊湊結(jié)構(gòu)，所述第一閥裝置一方面以簡單的方式實現(xiàn)從廢水罐填充粉碎循環(huán)，并且另一方面可實現(xiàn)在粉碎循環(huán)內(nèi)的廢水的循環(huán)。在此要理解的是，三通閥能夠具有其它閥位置，所述閥位置對于根據(jù)本發(fā)明的裝置的功能是必要的或有利的。此外還優(yōu)選的是，通過第四閥裝置改進所述裝置，所述第四閥裝置構(gòu)成用于在第一閥位置上將在氧化循環(huán)中凈化的水輸送給緩沖罐或排放開口，并且在第二閥位置上中斷在氧化循環(huán)和緩沖罐或排放開口之間的連接，并且形成閉合的氧化循環(huán)。借助所述改進方案，黑水在氧化循環(huán)中凈化后，能夠處理為灰水，從氧化循環(huán)中排出，以便例如暫時保持在緩沖罐中，并且接著用作用于沖洗車載衛(wèi)生間的灰水，或者通過排放開口排出到周圍環(huán)境中。在此要理解的是，第四閥裝置在需要時能夠與其它閥裝置中的一個構(gòu)成為結(jié)構(gòu)單元，其方式為在多通閥上提供相應的功能位置。此外還優(yōu)選的是，改進根據(jù)本發(fā)明的裝置或開始所述的裝置，其方式為將廢水罐分為第一室和第二室，所述第一室和第二室借助于溢流部相互連接，所述溢流部借助于如耙形物的篩分裝置阻止具有大于確定的尺寸的固體或雜質(zhì)從第一室到達第二室中。所述篩分裝置特別是能夠位于廢水罐的正常填充水平中水位的下方，并且通過設置在篩分裝置上方的阻擋壁補充，所述阻擋壁防止漂浮物從第一室越入第二室中。在此優(yōu)選的是，輸入口通入第一室中，排出口通入第二室中和/或優(yōu)選第一室和第二室在下部區(qū)域中具有用于噴入空氣的噴嘴，和/或此外優(yōu)選提供控制裝置，所述控制裝置在第一室中連續(xù)控制噴氣嘴，并且在第二室中不連續(xù)控制噴氣嘴。借助所述實施形式提供了一種具有兩件式結(jié)構(gòu)的廢水罐，所述廢水罐一方面用于能夠在黑水處理前臨時儲存確定的量的黑水，另一方面能夠?qū)⒖梢酝瑥U水罐的第一室排放的較大尺寸的固體、例如異物止回。在此要理解的是，第一室和第二室都能夠在其料位方面借助于相應地設置的料位傳感器來監(jiān)控，以便能夠根據(jù)兩個室的料位控制下面的凈化和處理過程，并且以便另一方面能夠檢測在第一室和第二室之間溢流部可能的阻塞。為此。特別是能夠在兩個室中分別設有示出90%的填充水平的水平傳感器，并且存在顯示在室2中的這樣的填充量的水平傳感器，所述填充量足以能夠填充粉碎循環(huán)和特別是包含在粉碎循環(huán)中的消沫罐。
本發(fā)明的另一方面是用于車輛的車載衛(wèi)生間，所述車載衛(wèi)生間的特征在于之前所述結(jié)構(gòu)方式的黑水處理和儲存裝置。在這種情況下，所述黑水處理和儲存裝置特別是能夠與車載衛(wèi)生間連接，使得從車載衛(wèi)生間中排出的黑水被導入廢水罐中，并且使得臨時儲存從氧化循環(huán)中排出的灰水用作用于衛(wèi)生間的沖洗水。替代于所述使用方式，灰水也能夠直接排出，因此提供總體上需要少的廢水存儲量的車載衛(wèi)生間。
本發(fā)明的另一方面是開始所述類型的方法，其中，黑水在粉碎循環(huán)中粉碎期間引導通過粉碎器和消沫罐，并且在氧化循環(huán)中氧化處理期間引導通過氧化反應器和消沫罐。 借助所述根據(jù)本發(fā)明的方法可實現(xiàn)一種特別有效的，并且能夠以緊湊的結(jié)構(gòu)空間實施的黑水處理，所述黑水處理適于使黑水處于這樣的凈化狀態(tài)下，即，所述黑水能夠用作用于沖洗車輛的車載衛(wèi)生間的灰水。在此要理解的是，通過提高在方法內(nèi)的工藝進行時長和/或摻入凈化添加物，能夠進一步提升已處理的水的凈化度。
通過在循環(huán)中進行凈化改進所述方法，包括下述步驟
-將黑水從廢水罐中輸入粉碎循環(huán)中，
-在第一時長中通過在粉碎循環(huán)中循環(huán)黑水來粉碎粗粒組分，
-轉(zhuǎn)換閥裝置，以便將消沫罐從粉碎循環(huán)轉(zhuǎn)到氧化循環(huán)中，并且
-在氧化循環(huán)中氧化處理黑水和使黑水消沫，
-將通過氧化處理黑水所產(chǎn)生的灰水排出到緩存罐中或者排出到排放開口。
通過所述方法步驟的序列獲得在閉合的方法循環(huán)中有效的準備和實施黑水的氧化處理，其中，所述方法循環(huán)作為循環(huán)能夠反復重復，以便短時間連續(xù)地分別處理確定量的黑水。
通過下述步驟能夠進一步改進所述方法
-在第一時間間隔的時長中，將在氧化循環(huán)中循環(huán)的水輸入到消沫罐的下部入 Π ；
-在第二時間間隔的時長中，將在氧化循環(huán)中循環(huán)的水輸送到消沫罐的上部入口， 使得所述水切向?qū)胂拗校沟盟鏊刂谒降臋M截面上構(gòu)成為圓形的內(nèi)表面向下螺旋形地流下，并且因此破碎在消沫罐內(nèi)的泡沫；
-其中，第一時間間隔比第二時間間隔更長，優(yōu)選為5到15倍。
在此特別優(yōu)選的是，在氧化循環(huán)中的廢水通過在氧化反應器內(nèi)的電極上施加電壓被氧化處理，并且根據(jù)在電極之間流動的電流強度選擇在將廢水通過上部的入口和下部入口輸送之間的轉(zhuǎn)換頻率和/或第一時間間隔和/或第二時間間隔的時長，特別是在高的電流強度的情況下比在低的電流強度的情況下更高地選擇頻率或在第一時間間隔與第二時間間隔之間的比例。
最終，根據(jù)所述方法的另一改進方案提出，將黑水在粉碎前輸送給廢水容器的第一室，通過在第一室的下部區(qū)域中優(yōu)選連續(xù)地加入空氣阻止在所述第一室內(nèi)的懸浮物下沉，并且將黑水通過溢流部從廢水罐的第一室導入第二室中，并且在這種情況下將大于確定的尺寸的固體止回在第一室中，并且將來自第二室的黑水輸送至用于粉碎黑水中的粗粒組分的粉碎裝置，其中，在第二室中的黑水內(nèi)的懸浮物通過優(yōu)選周期性地加入空氣在第二室的下部區(qū)域中浮起。
借助于


本發(fā)明的優(yōu)選的實施形式。附圖中示出
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的黑水處理設備的各組件和它們的相互之間的連接的示意的結(jié)構(gòu)；并且
圖2示出凈化方法的示意的流程圖。
在圖1中示出廢水罐10，在所述廢水罐10中從上方將黑水裝入左邊的室11中，左邊的室11在底部區(qū)域中是呈錐形聚合地構(gòu)成，并且在所述室的最低點上具有帶有排水閥 12的開口。在第一室11的上部區(qū)域中設置有90%料位傳感器。
隔膜泵15將空氣連續(xù)輸送到第一室11的下部區(qū)域中，并且使得所述空氣在那里通過多個噴嘴流出，這導致黑水在第一室11中恒定地循環(huán)，并且因此阻止了沉淀物的下沉。
第二室16設置在廢水罐10的第一室11的旁邊，并且與所述第一室通過間隔壁17 分開。所述間隔壁17從第二室的底部區(qū)域延伸直至略低于90%料位水平的高度上。在分隔壁17之上設置有溢流部，所述溢流部借助于耙形物18阻擋大于確定尺寸的固體。小于確定的尺寸的黑水和固體能夠由第一室通過耙形物到達第二室中。
第二室同樣配備有90%料位傳感器19a，并且還具有6升料位傳感器19b，所述6 升料位傳感器能夠檢測在第二室中存在6升或多于6升水。
在第二室中的黑水能夠從下部的出口 20中通過第一三通閥21輸送給第二三通閥 22。
第一三通閥21用于將第二室通過排水閥23完全地排空，例如為了除冰。當?shù)谝蝗ㄩy21接通為使得水流從第二室接通到第二二通閥22時，第二三通閥22能夠接通為，使得污水泵30將黑水從第二室中輸送到消沫罐40中。
消沫罐構(gòu)成為具有錐形聚合的下端的直立的圓柱形容器。在消沫罐40的下端上在最低點上構(gòu)成有排出管41，所述排出管通到管道42中。管道42在其左側(cè)的端部上與三通閥22連接，并且在其右側(cè)的端部上與循環(huán)泵50連接。
為了填充消沫罐，污水泵30將黑水從室2中通過三通閥23、21、22抽出，連接在其上的管道M從三通閥22引導到污水泵，并且將所述黑水進一步通過管道31從污水泵輸送到消沫罐40的入口 41中。污水泵將最多6升水從第二室抽吸入消沫罐40中。緊接著，三通閥22構(gòu)造為，使得從消沫罐的排出管道42流出的黑水通過三通閥22又能夠流入管道24 中，并且在那里借助于污水泵又通過管道31和開口 41輸送到消沫罐40中。在這種情況下， 管道42、24、31與污水泵30和消沫罐40形成粉碎循環(huán)，黑水在所述粉碎循環(huán)中循環(huán)，直至所有包含在6升循環(huán)容積中的粗粒顆粒通過污水泵粉碎，使得所述粗粒顆粒能夠輸送給氧化處理操作。
如果應實施氧化處理操作，那么接通三通閥22，使得從入流管道42到管道M中的水和到三通閥21的水流隔絕。循環(huán)泵50將從消沫罐在下端流出的黑水從管道42輸送到導入循環(huán)泵50的管道51中，通過管道52輸送到三通閥53，從那里通過另一管道M輸送到三通閥55，并且從那里通過管道56輸送到氧化反應器60中。
氧化反應器由在橫截面上呈矩形的、沿豎直方向延伸的殼體組成，在所述殼體中設置有多個板型的電極，在所述電極上施加電壓。板型電極連接使得各兩個極性相反的板型電極彼此相鄰，并且因此在黑水中在這樣的相鄰的板型電極之間產(chǎn)生流過氧化反應器的強電流。在下端上從管道56流入氧化反應器60中的黑水能夠在上端上從氧化反應器60流出到管道61中，并且從那里引導到三通閥43。三通閥43能夠一方面將黑水導入消沫罐的下部入口 44中，或者在另一閥位置上導入消沫罐40中的上部入口 45中。上部開口 45設置在消沫罐的圓柱形區(qū)域的上端上，并且將黑水這樣導入消沫罐40中，使得所述黑水在高壓下切向地緊貼在內(nèi)壁上流入。因此，這樣流入的黑水沿著消沫罐40的內(nèi)壁46螺旋形地向下流動。因此，在消沫罐內(nèi)在所述區(qū)域中形成的泡沫破碎，并且因此防止了所述泡沫阻礙在氧化反應器60中的黑水處理。
在通過消沫罐中泡沫的破碎被釋放之后，在氧化反應器60的黑水氧化處理過程中產(chǎn)生的氣體通過兩個成排接通的通風機70a、b (象征性地通過一個通風機示出)來從消沫罐40的上端部區(qū)域中抽出并且排放到環(huán)境中。
管道42、51，循環(huán)泵50和后續(xù)的管道52、54、56，氧化反應器60，另一管道61和可選管道44或45以及消沫罐40形成氧化循環(huán)。
在黑水在數(shù)分鐘的時間段上在氧化循環(huán)中并且在這種情況下通過氧化處理凈化后，在氧化循環(huán)中存在具有灰水質(zhì)量或更好質(zhì)量的水。在這個時間點上，三通閥55接通為使得將所述灰水借助于循環(huán)泵50從氧化循環(huán)中向外壓出，并且通過管道81導入緩沖罐80 中。從所述緩沖罐80中，灰水能夠用作為用于車載衛(wèi)生間的沖洗水，并且因此在相應的使用后再次作為黑水流入廢水罐10的第一室中。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的黑水處理方法的示意的流程。
從衛(wèi)生間100中，黑水被輸送給廢水罐110的第一室111。從所述第一室111中， 水能夠通過溢流部流入第二室112中，其中，借助于耙形物將漂浮的異物止回在第一室中， 并且在第一室的底部積聚下沉的固體。異物從這里通過排出管道113排出。
從第二室中，將黑水以循環(huán)的方式輸送給混合過程120，所述混合過程通過具有消沫罐130和回流管道131的循環(huán)121在確定的時間段上實施。
在以這種方式將在黑水中的固體充分粉碎后，粉碎循環(huán)120、121、130、131停止， 并且將這樣粉碎的黑水容積輸送給氧化循環(huán)。氧化循環(huán)又通過消沫罐130、到氧化反應器 140的管道132、氧化反應器140和返回管道141形成。通過氣體排出口 133將在氧化循環(huán)中氧化處理黑水的過程中形成的氣體從消沫罐中排出。
黑水在氧化循環(huán)130、132、140、141中循環(huán)直至達到灰水質(zhì)量。一旦達到灰水質(zhì)量，在氧化循環(huán)中的循環(huán)停止，并且將水輸送給工藝水存儲部150，在那里能夠為了例如為溢流排出不同的目的而進行采樣或?qū)⑵渥鳛闆_洗水向外排出。
權(quán)利要求
1.水處理和儲存裝置，特別是用于處理車輛的車載衛(wèi)生間的黑水，包括-廢水罐，具有用于將黑水輸送到廢水罐中的輸入口和用于將黑水從廢水罐中排出的排出口 ；-粉碎裝置，用于粉碎在黑水中的粗粒組分；-反應容器，所述反應容器構(gòu)成用于在所述反應容器中使黑水經(jīng)受氧化性的廢水凈化；-消沫罐，所述消沫罐構(gòu)成用于減少在廢水凈化中產(chǎn)生的泡沫，其特征在于，-廢水罐的排出口與粉碎裝置通過廢水管道連接；-廢水管道通向粉碎循環(huán)，在所述粉碎循環(huán)中設置有所述粉碎裝置和所述消沫罐；-提供第一閥裝置，所述第一閥裝置具有第一位置和第二位置，在所述第一位置上將所述黑水在所述粉碎循環(huán)中循環(huán)引導，在所述第二位置上將所述水在氧化循環(huán)中循環(huán)引導；-其中，在所述氧化循環(huán)中設置有所述消沫罐和所述反應容器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于用于使廢水在所述氧化循環(huán)中和/或在所述粉碎循環(huán)中循環(huán)的循環(huán)裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)裝置沿流動方向設置在所述消沫罐的上游或下游，使得所述循環(huán)裝置用于使所述廢水在所述氧化循環(huán)中和在所述粉碎循環(huán)中循環(huán)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)裝置和所述粉碎裝置通過進行粉碎和泵送的污物攪碎器形成。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于第二閥裝置，所述第二閥裝置具有第一位置和第二位置，在所述第一位置上將所述黑水在所述氧化循環(huán)中循環(huán)引導，在所述第二位置上將所述水從所述氧化循環(huán)中排出。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述消沫罐-在至少一個泡沫部段上在工作位置中呈水平的橫截面上構(gòu)成為圓形；-具有下部入口，所述下部入口優(yōu)選在所述消沫罐的下部區(qū)域中設置在使得所述入口在所述消沫罐的50%的填充水平上仍位于料位水平下方的高度上；并且-具有位于所述下部入口的上方的上部入口，所述上部入口的入流方向相對于容器壁定向為使得穿流所述上部入口的流體沿著所述消沫罐的內(nèi)壁螺旋形地向下流動。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在流動方向上在所述下部入口的上游或者緊鄰于其設置有減少在消沫罐中形成渦流的管道部段，優(yōu)選為傾斜于所述流動方向或與所述流動方向成直角延伸的管道部段，例如T形、十字形或Y形分支的管道部段。
8.如上述權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述上部入口在所述消沫罐的所述泡沫部段中設置在使得所述上部入口在所述消沫罐的50%的填充水平下仍位于所述料位水平上方的高度上。
9.如上述權(quán)利要求6、7或8所述的裝置，其特征在于第三閥裝置，優(yōu)選為三通閥，所述第三閥裝置在第一閥位置上將在所述氧化循環(huán)中循環(huán)的水輸送給所述消沫罐的所述下部入口，并且在第二閥位置上將在所述氧化循環(huán)中循環(huán)的水輸送給所述消沫罐的所述上部入
10.如前一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于控制裝置，所述控制裝置構(gòu)成用于以周期性的時間間隔將所述第三閥裝置在所述第一閥位置和所述第二閥位置之間來回切換，優(yōu)選使得-在第一時間間隔的時長中，所述第三閥裝置在所述第一閥位置上； -在所述第一時間間隔過后，切換到所述第二閥位置上； -在第二時間間隔的時長中留在所述第二閥位置上；并且-在所述第二時間間隔過后，再次切換到所述第一閥位置上，緊接著所述周期重新開始。
11.如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述反應容器包括與電源連接的多個電極，以便通過電解分解在所述反應容器中與所述電極接觸的水來引起所述水的氧化處理。
12.如上述權(quán)利要求10和11所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置構(gòu)成用于根據(jù)在所述電極之間流動的電流強度，和/或，根據(jù)優(yōu)選借助于與所述控制裝置以信號技術(shù)的方式耦聯(lián)的泡沫水平傳感器來檢測的所述消沫罐中的泡沫水平，選擇所述第三閥裝置在將所述廢水通過所述上部入口和下部入口輸送之間的轉(zhuǎn)換頻率或者所述第一時間間隔和/或所述第二時間間隔的時長，特別是在高的電流強度的情況下比在較低電流強度的情況下更高地選擇所述頻率和在所述第一時間間隔和所述第二時間間隔之間的比例。
13.如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述第一閥裝置是三通閥，所述三通閥在第一閥位置上將所述廢水罐的所述出口與所述粉碎循環(huán)連接，并且在第二閥位置上中斷所述粉碎循環(huán)和所述廢水罐的所述出口之間的連接，并且形成閉合的循環(huán)回路。
14.如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于第四閥裝置，所述第四閥裝置構(gòu)成用于在第一閥位置上將已在所述氧化循環(huán)中凈化的水輸送給緩沖罐或排放開口，并且在第二閥位置上中斷所述氧化循環(huán)和所述緩沖罐或所述排放開口之間的連接，并且形成閉合的氧化循環(huán)。
15.如上述權(quán)利要求之一或權(quán)利要求1的前序部分所述的裝置，其特征在于，所述廢水罐分為第一室和第二室，所述第一室和第二室借助于溢流部相互連接，所述溢流部借助于如耙形物的篩分裝置阻止大于確定尺寸的固體從所述第一室到達所述第二室中，所述輸入口通入所述第一室中，所述排出口通入所述第二室中；并且優(yōu)選所述第一室和所述第二室在下部區(qū)域中具有用于加入空氣的噴嘴；并且此外優(yōu)選提供控制裝置，所述控制裝置在所述第一室中連續(xù)控制所述噴氣嘴，并且在所述第二室中不連續(xù)地控制所述噴氣嘴。
16.用于車輛的車載衛(wèi)生間，其特征在于如上述權(quán)利要求之一所述的黑水處理和儲存直ο
17.用于凈化黑水，特別是來自車輛中的衛(wèi)生間的黑水的方法，具有下述步驟 -粉碎在所述黑水中粗粒顆粒；-氧化處理所述黑水；并且 -在所述氧化處理時將所述黑水去沫，其特征在于，將所述黑水在粉碎循環(huán)中的所述粉碎期間引導通過粉碎機和消沫罐，并且在氧化循環(huán)中的所述氧化處理期間引導通過氧化反應器和所述消沫罐。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，以周期進行所述凈化，包括下述步驟-將所述黑水從廢水罐中輸送到所述粉碎循環(huán)中；-通過使所述黑水在第一時長上在所述粉碎循環(huán)中循環(huán)來粉碎所述粗粒組分；-對閥裝置進行轉(zhuǎn)換，以便將所述消沫罐從所述粉碎循環(huán)中轉(zhuǎn)換到所述氧化循環(huán)中；并且-在所述氧化循環(huán)中氧化處理所述黑水和將所述黑水去沫；-將通過氧化處理所述黑水產(chǎn)生的所述灰水排出到緩沖罐中或者排出到排放開口。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于下述步驟-在第一時間間隔的時長上，將在所述氧化循環(huán)中循環(huán)的所述水輸送到所述消沫罐的下部入口 ；-在第二時間間隔的時長上，將在所述氧化循環(huán)中循環(huán)的所述水輸送到所述消沫罐的上部入口，使得所述水切向?qū)胨鱿拗?，使得所述水沿著在水平的橫截面上構(gòu)成為圓形的內(nèi)表面螺旋形向下流動，并且因此破碎在所述消沫罐內(nèi)的泡沫；-其中，所述第一時間間隔比所述第二時間間隔更長，優(yōu)選為5倍到15倍。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在所述氧化循環(huán)中通過在所述氧化反應器內(nèi)的電極上施加電壓來氧化處理所述廢水，并且根據(jù)在所述電極之間流動的電流強度選擇將所述廢水通過所述上部入口和下部入口輸送之間的轉(zhuǎn)換頻率或者所述第一時間間隔和/或所述第二時間間隔的時長，特別是在高電流強度的情況下比在較低電流強度下更高地選擇所述頻率和在所述第一時間間隔和所述第二時間間隔之間的比例。
21.如上述權(quán)利要求17到20之一或如權(quán)利要求17的前序部分所述的方法，其特征在于，將所述黑水在粉碎前輸送給廢水容器的第一室，通過在所述第一室的所述下部區(qū)域中優(yōu)選連續(xù)地加入空氣來阻止在所述第一室內(nèi)的懸浮物下沉，并且將所述黑水通過溢流部從所述廢水容器的所述第一室中導入第二室中，并且在這種情況下將大于確定尺寸的固體止回在所述第一室中，并且將黑水從所述第二室輸送給用于粉碎黑水中的粗粒組分的粉碎裝置，其中，在所述第二室中的所述黑水內(nèi)的懸浮物通過在所述第二室的所述下部區(qū)域中優(yōu)選周期性地加入空氣而被卷起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的車載衛(wèi)生間的黑水處理和儲存裝置，其包括具有用于將黑水輸送到所述廢水罐中的輸入口和用于將黑水從所述廢水罐中排出的排出口的廢水罐(10)；用于粉碎黑水中的粗粒組分的粉碎裝置(30，污水泵)；反應容器(60)，所述反應容器構(gòu)成用于在所述反應容器中使黑水經(jīng)受氧化廢水凈化；消沫罐(40)，所述消沫罐構(gòu)成用于減少在廢水凈化中產(chǎn)生的泡沫。根據(jù)本發(fā)明，廢水罐(10)的排出口與粉碎裝置(30)通過廢水管道連接；廢水管道通入所述粉碎循環(huán)中，在所述粉碎循環(huán)中設置有所述粉碎裝置(30)和所述消沫罐(40)；提供第一閥裝置(22)，所述第一閥裝置具有第一位置和第二位置，在所述第一位置上將所述黑水在所述粉碎循環(huán)中循環(huán)引導，在所述第二位置上將所述水在所述氧化循環(huán)中循環(huán)引導；并且，在所述氧化循環(huán)中設置有所述消沫罐(40)和所述反應容器(60)。消沫罐(40)具有上部的切向入口(45)和下部入口(44)，水交替地通過其回送到消沫罐(40)中。
文檔編號C02F9/00GK102498070SQ201080041694
公開日2012年6月13日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者克里斯蒂娜·埃雷羅斯岡薩雷斯, 埃里克·萊曼, 萊奧·蒙塔尼奧爾, 薩沙·格羅特, 謝爾蓋·施瓦茨科普夫 申請人:埃瓦克有限公司