AT2941U1 - Flexible flüssigkeitssperre - Google Patents

Abstract

Gezeigt wird eine flexible Flüssigkeitssperre zur Trennung einer fluiden Phase von einer gasförmigen und/oder festen Phase, umfassend einen mit Durchbrechungen versehenen flexiblen Siebkörper, wobei der Siebkörper zumindest im Bereich der Durchbrechungen elektrisch leitfähig ist.

Description

AT 002 941 Ul

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Flüssigkeitssperre zur Trennung einer fluiden Phase von einer gasförmigen und/oder festen Phase, umfassend einen mit Durchbrechungen versehenen flexiblen Siebkörper sowie die Verwendung einer derartigen Flüssigkeitssperre als Abdeckung z.B. von Mülldeponien bzw. als Flüssigkeitsabscheider.

Flüssigkeitssperren werden allgemein eingesetzt, um eine fluide Phase, beispielsweise Wasser oder wässrige Gemische, von einer gasförmigen Phase zu trennen, wobei jedoch einerseits die Strömung des Gases möglichst wenig behindert und andererseits das Eindringen des Fluides in den Gasraum hintangehalten werden soll. Ein Problem dieser Art ist das Eindringen von Abwässern, z.B. Regenwasser oder Oberflächenwasser, in Mülldeponien.

Hierbei ist ein Wassereinbruch zu verhindern und gleichzeitig eine Lüftung der Deponie bzw. ein Gasaustausch zu ermöglichen.

Aus der AT U 1293 des gleichen Anmelders ist bekannt, an der Unterseite eines Schachtdeckels ein großflächiges Filterelement anzuordnen, welches sich mit Vorsprüngen in die Öffnungen hineinerstreckt. Das Filterelement ist dabei einstückig aus As-phaltgemischen, Kunststoffen usw. gefertigt. Während eine derartige Ausführung zwar eine Filterwirkung entfaltet und das Eindringen von im Abwasser enthaltene Verunreinigung, wie Schmutzfracht, Sand, Ölkontaminationen usw., verhindert, kann das - zugegebenermaßen gereinigte - Abwasser doch in den Schacht ein-dringen.

Auch ist bekannt in jede der Öffnungen einer Schachtabdeckung zumindest ein einzelnes Filterelement einzusetzen, wobei der zwischen der Außenoberfläche des Filterelementes und der Innenwand der Öffnung verbleibende Raum mit einem elastischen Material ausgefüllt ist. Durch die Verwendung diskreter Filterelemente, welche in den Öffnungen elastisch verankert sind, wird zwar eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformungen, Erschütterungen od.dgl. erzielt, Wasser kann jedoch in den Schacht eindringen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine flexible Flüssigkeitssperre der eingangs angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, welche einerseits das Eindringen einer fluiden Phase (z.B. fluidisierte Medien, Flüssigkeiten und fließfähige Gemische) verhindern und andererseits einen Gasaustaüsch (Be- bzw. 2 AT 002 941 Ul

Entlüftung) ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer flexiblen Flüssigkeitssperre zur Trennung einer fluiden Phase von einer gasförmigen und/oder festen Phase, umfassend einen mit Durchbrechungen versehenen flexiblen Siebkörper, der flexible Siebkörper zumindest im Bereich der Durchbrechungen elektrisch leitfähig ist. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das Eindringen der fluiden Phase in die Durchbrechungen des Siebkörpers durch die elektrische Leitfähigkeit des flexiblen Siebkörpers verhindert bzw. verzögert werden kann.

Wenn hier und im folgenden der Ausdruck "Durchbrechungen" verwendet wird, so sind darunter alle Arten von Durchbrechungen zu verstehen, darunter insbesondere auch durchgehende Poren, Mikrokanäle, Bohrungen, Stanzungen und dergleichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Siebkörper als Vorsatzfilter ausgebildet.

Die elektrische Leitfähigkeit des flexiblen Siebkörpers kann dabei auf die verschiedensten Arten vorgesehen werden. Gemäß einer ersten Variante sind die Durchbrechungen im flexiblen Siebkörper mit einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise Metall, ausgekleidet, so daß die Leitfähigkeit zumindest unmittelbar im Bereich der Durchbrechung besteht. Der Siebkörper selbst kann dabei ein- oder mehrschichtig sein und aus Polymer, Elastomer oder allgemein aus einem Kunststoff bzw. Mischungen hievon bestehen. Als einfachste Ausführungsform kann eine geeignete, entsprechend dicke Kunststoffmatte oder -folie mit Poren oder Durchbrechungen versehen werden, z.B. können diese Durchbrechungen gestanzt, gebohrt oder gegossen werden. In die Durchbrechungen können dann beispielsweise handelsübliche, hohle Metallnieten eingesetzt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Durchbrechungen bzw. Poren des Siebkörpers einen mittleren Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 7 mm, insbesondere 0,3 bis 5 mm, auf. Die Größe bzw. der Durchmesser der Durchbrechungen kann in Abhängigkeit der auszuschließenden Flüssigkeit etwa innerhalb dieser Grenzen variiert werden. Auch die Anzahl der Durchbrechungen pro Flächeneinheit kann variiert werden, je nach erforderlichem Gasaustausch. Die genaue Menge kann anwendungsorientiert mittels eines einfachen Versuchs ermittelt 3 AT 002 941 Ul und optimiert werden. Die Form (Querschnitt) der Durchbrechungen selbst ist entweder durch das verwendete Material vorgegeben (bei Poren) oder kann frei gewählt werden (gerade, d.h. zylindrisch, konisch, abgestuft, oder jede denkbare Form). Vorzugsweise nimmt der Querschnitt der Durchbrechungen in Strömungs-richtung eventuell vorhandener Gase, d.h. der gasförmigen Phase, ab, beziehungsweise in der gedachten und zu verhindernden Strömungsrichtung der fluiden Phase zu.

Weiters kann der flexible Siebkörper auch einfach aus einem Kunststoff, z.B. einem Elastomer, gebildet sein, wobei die elektrische Leitfähigkeit, falls erforderlich, durch eine elektrisch leitfähige Folie oder Netz (Gitter) als Auf-, Unter- und/oder Einlage bzw. durch elektrisch leitfähige Einschlüsse (z.B. Metallflocken, Metallfäden, Metallspäne und dergleichen) erfolgt. Vorzugsweise wird eine Metallfolie bzw. ein Metallnetz oder -gitter verwendet. In gleicher Weise kann der flexible Siebkörper natürlich auch selbst elektrisch leitfähig ausgebildet sein, wobei bei Verwendung eines Dielektrikums dieses eine Einlage aus elektrisch leitfähigen Materialien aufweist. Als Material für solch eine Einlage kommen z.B. Metalleinschlüsse, wie Folien, Drahtnetz(e), Metallgitter, -fäden, Stabeinlagen oder Metallspäne in Frage. Bei einem mehrschichtigen Aufbau des Siebkörpers ist zumindest eine Schicht elektrisch leitfähig ausgebildet oder sind die Durchbrechungen mit einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise einem Metall, ausgekleidet.

Wenn der Querschnitt der Durchbrechungen des Siebkörpers bzw. des Vorsatzfilters von oben nach unten zunimmt, können Feststoffe, wie Kies, Erde, Streusplitt, Straßenstaub oder dgl. (bei Verwendung als Abdeckung) nur bis zu einer bestimmten Korngröße eindringen; sind Feststoffe unterhalb der Ausschlußgrenze einmal eingedrungen, verlegen sie aufgrund der Zunahme des freien Durchmessers der Durchbrechungen nicht den Siebkörper sondern werden nach unten ausgetragen. Die Zunahme des freien Durchmessers kann auch stufenweise als Mehrschichtaufbau von porösen oder mit durchgehenden Durchbrechungen versehenen elastischen Materialien erfolgen.

Bei Verwendung eines flexiblen Dielektrikums als Siebkörper oder als Schicht in einem Siebkörper wird dieses ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kautschuke, Ebonite, Pseudoebonite, ge- 4 AT 002 941 Ul eignete flexible Bitumina und Asphalte sowie Mischungen hievon. Die Ausdrücke Kautschuke, Ebonite und Pseudoebonite werden als Überbegriff für Gummi verschiedenster Herkunft und Eigenschaften verwendet, wie z.B. in Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 9. Auflage, Seiten 1734 und 2183 definiert.

Weiters ist günstig, wenn der flexible Siebkörper auf einer elektrisch leitfähigen Auflage vorgesehen ist, welche Auflage gegenüber der Umgebung isoliert ist.

Die Form der erfindungsgemäßen Flüssigkeitssperre ist frei wählbar, das erfindungsgemäße Vorrichtungsprinzip ist auch in diese Richtung äußerst flexibel. Bevorzugterweise kann die Vorrichtung z.B. als schalen- oder rohrförmiges Element oder als Schlauch zur Verfügung gestellt werden. Diese Formen sind leicht standardisierbar und können universell eingesetzt werden.

Vorzugsweise wird die oben beschriebene erfindungsgemäße flexible Flüssigkeitssperre als Abdeckung zur Verhinderung des Eindringens von Ab- und/oder Regenwasser bei gleichzeitiger Entlüftung des abgedeckten Bereichs verwendet.

Allgemein weist die erfindungsgemäße flexible Flüssigkeitssperre folgende Vorteile auf: ein erhöhter Eintrag von Schmutzfracht in den abgedeckten Bereich bzw. Gasraum wird vermieden, eine wirksame Be- und Entlüftung des abgedeckten Bereichs bzw. Gasraums wird gewährleistet, allfälliger Dampf- und/oder Gasaustritt aus dem abgedeckten Bereich bzw. Gasraum wird ermöglicht, durch die flexible Ausbildung des Siebkörpers wird eine besonders gute Anpassung an den abgedeckten Bereich, z.B. eine Mülldeponie, erreicht, durch besondere Ausbildung der Durchbrechungen kann eine Selbstreinigung des Siebkörpers vorgesehen werden

Im Zuge von durchgeführten Versuchen konnten völlig überraschende Ergebnisse erzielt werden:

Bei Verwendung von Leitungswasser, einer perforierten flexiblen Metallplatte als Siebkörper (Lochdurchmesser 2 mm, Plattenstärke 1 mm, Größe 45 cm x 45 cm) sowie einer Auflage bzw. Abstützung auf einem passenden Grundrahmen aus Metall mit Beton konnten bei einer Neigung des wasserführenden Gefälles von 5 AT 002 941 Ul 5 % eine Sperrwirkung von annähernd 95 % (+/- 2 %} erzielt werden. Der geringe Wasserdurchbruch ist dabei wahrscheinlich auf eine ungenügende Abdichtung der Randfugen zurückzuführen, sodaß bei entsprechender Abdichtung eine nahezu 100 %ige Sperrwirkung erreicht werden kann. Da die Ausbildung eines elektrischen Feldes als Ursache der Sperrwirkung angenommen wird sollte der Einsatz von Spannungsquellen bzw. Magneten die Sperrwirkung auch bei vergrößertem Durchmesser der Durchbrechungen und entsprechender verbesserten Be- bzw. Entlüftung ermöglichen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Dabei ist zu beachten, daß diese Zeichnungen nicht maßstabsgerecht sind und lediglich zur Illustrierung der Erfindung dienen. Ebenso sollen verschiedene Schraffuren nicht auf verschiedene Materialien hinweisen sondern lediglich den Aufbau verdeutlichen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig.l eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen flexiblen Flüssigkeitssperre im Schnitt,

Fig.2 bis 5 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen flexiblen Flüssigkeitssperre im Schnitt.

In Fig.l ist ein Siebkörper 1 gezeigt, der mit Durchbrechungen 2 für den Austritt von Gasen versehen ist. In der Praxis besitzen die Durchbrechungen einen Durchmesser von vorzugsweise 0,3 bis 7 mm und können rund, eckig, oval oder beliebig geformt sein. Der Querschnitt der Durchbrechungen 2 kann sich z.B. auch in Richtung nach unten erweitern oder beliebig verlaufen. In der Darstellung von Fig.l werden hiezu von links nach rechts verschiedene mögliche Querschnittsformen der Durchbrechungen gezeigt. Allen Formen gemeinsam ist, daß die Durchbrechungen zur Vorsehung des erfindungsgemäßen Effekts zumindest teilweise mit einem leitfähigen Material 3, z.B. einem Metall, ausgekleidet sind. Besonders günstig ist die dritte Ausführungsform der Durchbrechungen von links, hier kann zur Auskleidung der Durchbrechung einfach eine handelsübliche Hohlniete in den Siebkörper eingesetzt werden. Metallauskleidungen 3 können zur besseren Haltbarkeit auch im Siebkörper verankert bzw. eingegossen werden (4. bzw. 5. Aus führungs form der Durchbrechungen von links).

Mit derartigen einfachen Ausführungen lassen sich Sperr- 6 AT 002 941 Ul

Wirkungen von mehr als 95 %, ja bis zu 100 % erzielen.

In Fig.2 bis 5 werden ebenfalls ein Siebkörper 1 mit Durchbrechungen 2 für den Austritt von Gasen gezeigt. Unterschiedlich, und in der Schraffur angedeutet, ist dabei die Ausbildung des Siebkörpers. Gemäß Fig.2 ist auf der Oberseite des Siebkörpers 1 eine Metallfolie 4 vorgesehen, während in Fig.3 der gesamte Siebkörper 1 Metalleinschlüsse 5 aufweist.

In Fig. 4 wird noch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen flexiblen Flüssigkeitssperre gezeigt, wobei hier der Siebkörper 1 wiederum Einschlüsse 6 aufweist, z.B. Drahtnetze oder Metallstäbe.

Gemäß Fig.5 ist der Siebkörper 1 mehrschichtig aufgebaut (la, lb, lc), wobei hier die oberste Schicht lc elektrisch leitfähig vorgesehen ist. Genausogut könnte auch eine der beiden anderen Schichten oder alle drei Schichten elektrisch leitfähig sein.

In allen Figuren werden verschiedene Arten von möglichen Querschnitten der Durchbrechungen gezeigt. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße flexible Flüssigkeitssperre in der Praxis über ihre ganze Fläche gleiche oder verschiedene Querschnitte der Durchbrechungen aufweisen. 7

Claims (11)

1. AT 002 941 Ul Ansprüche : 1. Flexible Flüssigkeitssperre zur Trennung einer fluiden Phase von einer gasförmigen und/oder festen Phase, umfassend einen mit Durchbrechungen versehenen flexiblen Siebkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebkörper zumindest im Bereich der Durchbrechungen elektrisch leitfähig ist.
2. 2. Flexible Flüssigkeitssperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebkörper als Vorsatzfilter ausgebildet ist.
3. 3. Flexible Flüssigkeitssperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen im flexiblen Siebkörper mit einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise einem Metall, ausgekleidet sind.
4. 4. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen des Siebkörpers einen mittleren Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 7 mm, insbesondere 0,3 bis 0,5 mm, aufweisen.
5. 5. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Durchbrechungen in Strömungsrichtung der gasförmigen Phase abnimmt bzw. in der gedachten und zu verhindernden Strömungsrichtung der fluiden Phase zunimmt.
6. 6. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Siebkörper aus einem Kunststoff gebildet ist, wobei die elektrische Leitfähigkeit, falls erforderlich, durch eine elektrisch leitfähige Folie oder Netz (Gitter) als Auf-, Unter- und/oder Einlage bzw. durch elektrisch Leitfähige Einschlüsse erfolgt.
7. 7. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Siebkörper aus einem Dielektrikum gebildet ist, welches eine Einlage aus elektrisch leitfähigen Materialien aufweist. 8 AT 002 941 Ul
8. 8. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Siebkörper mehrschichtig aufgebaut ist, wobei zumindest eine Schicht elektrisch leitfähig ausgebildet ist oder die Durchbrechungen im flexiblen Siebkörper mit einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise einem Metall, ausgekleidet sind.
9. 9. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Siebkörper auf einer elektrisch leitfähigen Auflage vorgesehen ist, welche Auflage gegenüber der Umgebung isoliert ist.
10. 10. Flexible Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie als schalen- oder rohrförmiges Element oder als Schlauch ausgebildet ist.
11. 11. Verwendung einer flexiblen Flüssigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Abdeckung für gasentwickelnde Materialien zur Entlüftung und gleichzeitigen Verhinderung von Flüssigkeits-eintritt, z.B. für Mülldeponien. 9