AT399493B

AT399493B - Anlage zum abscheiden von leichtflüssigkeiten

Info

Publication number: AT399493B
Application number: AT0238392A
Authority: AT
Inventors: Horst Ing Banko; Gilbert Ing Steurer
Original assignee: Katzenberger Beton Fertigteil
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1995-05-26
Also published as: ATA238392A

Description

AT 399 493 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten, insbesondere Mineralölen, aus Wasser, mit einem Becken, das eine Schlammfangkammer mit einem Zufluß und eine Leichtflüssigkeitsabscheidekammer mit einem Abfluß besitzt, wobei zwischen beiden Kammern eine Trennwand mit zumindest einer Durchströmöffnung angeordnet ist. s Bei Anlagen nach dem Stand der Technik, wie sie z.B. aus der AT-B-394.355 bekannt geworden sind, und bei welchen das Becken kreisrund ist, ergeben sich insofeme Probleme, als Turbulenzen in den Abscheidekammern einer wirkungsvollen Koaleszenz, d.h. einem Zusammenschluß der im Wasser dispergierten Öltröpfchen (der Begriff Öl wird hier synonym für sämtliche aus Wasser abscheidbare Leichtflüssigkeiten verwendet) extrem entgegenwirken. Solche Turbulenzen sind im gesamten Beckenbereich zu 10 erwarten, und zwar auch in der Leichtfiüssigkeitsabscheidekammer. Zur Gewährleistung einer optimalen Ölabscheidung, sollte ein weitgehend beruhigter, d.h. turbulenzfreier Strömungsverlauf sichergestellt sein. Um die Turbulenzen zu verringern und damit die Abscheidewirkung zu verbessern, versucht man, die Fließstrecken des Wassers zu vergrößern, was zwangsläufig zu größeren Beckendurchmessern führt. Daraus wiederum erwachsen ein hohes Gewicht und statische Probleme. Ein Transport solcher Becken 15 oder vorgefertigter Einzelteile am Straßen- oder Schienenweg ist dann mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden bzw. gar unmöglich.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß die Durchströmöffnung einen Durchströmquer-schnitt A aufweist, für den gilt: 20 q ä k mit k = 1 wobei D die Durchflußmenge in [l/s] bedeutet, A in [dm2] gemessen ist und k die Dimension [drrr'.s] besitzt..

In der US-PS 5 132 011 ist ein Ölabscheider geoffenbart, der die Form eines horizontal liegenden 25 Zylinders mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, dessen vorderes und hinteres Ende mit je einer gewölbten Endkappe versehen ist. Aus diesem Dokument geht jedoch kein Becken in Form eines geraden, stehenden Zylinders hervor und die dort spezifischen Probleme sind nicht mit den oben erwähnten vergleichbar.

Sinngemäß gleiches gilt für den aus der FR-A-2 642 745 bekannt gewordenen, mit einem Bypaß 30 versehenen Kohlenwasserstoffabscheider, der gleichfalls die Form eines liegenden Zylinders mit Kreisquerschnitt besitzt, und dessen Endkappen gewölbt sind.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Anlage der gegenständlichen Art zu schaffen, bei welcher ein Minimum an Turbulenzen auftrftt, ohne daß es zu den erwähnten Problemen kommt.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß 35 dadurch gelöst, daß daß Becken die Form eines geraden, stehenden, im Querschnitt ovalen Zylinders aufweist, wobei die Hauptachse des zugehörigen Ovals im wesentlichen in Durchströmrichtung des Beckens verläuft, daß die im wesentlichen parallel zur kleinen Achse angeordnete Trennwand die große Achse in einem Verhältnis von 1:1 bis 5:1 teilt, wobei die Trennwand in der dem Abfluß nahe gelegenen Hälfte des Ovals liegt und daß in der Abscheidekammer ein Koäleszenzfilter angeordnet ist. 40 In der Praxis ist es in vielen Fällen zweckmäßig, wenn die Durchströmöffnung im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, wobei die horizontal liegende Breite der Durchströmöffnung zu deren Höhe ein Verhältnis von mindestens e/h = 1 besitzen kann.

Bei einer zweckmäßigen Ausbildung beträgt der Durchströmungsquerschnitt der Durchströmöffnung zumindest das 3-fache des Durchströmquerschnittes des Zuflusses. 45 Falls die Oberkanten des Schlammfilters sowie der Durchströmöffnung oberhalb des Flüssigkeitsmaximalpegels liegen, vermeidet man nicht nur Oberflächenturbulenzen, sondern es ergibt sich eine besonders wartungsfreie Ausführung.

Eine weitere Strömungsberuhigung ergibt sich, wenn stromab der dem Schlammfilter und der Durchströmöffnung annähernd gegenüberliegenden Öffnung des Zuflusses ein Strömungsverteiler angeordnet ist. so Hiebei ist es zweckmäßig, wenn der Strömungsverteiler ein gekrümmtes, gelochtes Blech besitzt, das mit seiner konkaven Seite der Öffnung des Zuflusses zugewandt ist, sowie ein gekrümmtes volles Blech, das mit seiner konkaven Seite von der Öffnung des Zuflusses abgewandt ist, wobei beide Bleche mit ihren konvexen Seiten aneinander liegen.

Es kann weiters vorteilhaft sein, daß die Durchströmöffnung innerhalb der Abscheidefangkammer von 55 einem Tauchblech abgedeckt ist, welches die durchströmende Flüssigkeit nach unten leitet.

Die Erfindung samt weiterer Vorteile ist im folgenden anhand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch eine Anlage nach der Erfindung und Hg. 2 gleichfalls schematisch 2

AT 399 493 B einen Horizontalschnitt.

Wie aus den Figuren hervorgeht, besteht die Anlage aus einem Becken 1, das insbesondere aus Beton hergestellt und durch eine ebene Trennwand 2 in zwei Kammern geteilt ist, nämlich in eine Schlammfangkammer 3 und in eine Leichtflüssigkeitsabscheidekammer 4. Der eingezeichnete Flüssigkeitsnormalpegel ist s mit p bezeichnet.^

Das Becken 1 besitzt die Form eines elliptischen geraden Zylinders, wobei im vorliegenden Fall das Verhältnis der Länge der großen Achse 2a zu der Länge der kleinen Achse 2b der Basisellipse etwa 1,4:1 beträgt. Die Basisfläche des Beckens muß nicht notwendigerweise elliptisch sein, sie kann auch ovalförmig sein und z.B. eine eiförmige Umrandungskurve aufweisen b2w. ellipsenörmig, z.B. im Sinne einer ellipti-10 sehen Cassinischen Kurve sein. Der Begriff "elliptisch” oder "oval" schließt nicht aus, daß an einigen Stellen, insbesondere bei Zufluß und Abfluß ebene, abgeplattete Flächen vorliegen.

In die Schlammmfangkammer 3 mündet ein Zufluß 5 für das zu reinigende Abwasser, der hier als kreisrundes, durch die Betonwandung des Beckens 1 geführtes Rohr ausgebildet ist. Der Zufluß 5 liegt oberhalb des Normalpegels p. Stromab seiner Ausströmöffnung 6 ist ein Strömungsverteiler 7 angeordnet, t5 der aus einem gekrümmten, gelochten Blech 8 besteht, das mit seiner konkaven Seite der Öffnung 6 des Zuflusses 5 zugewandt ist, sowie aus einem gekrümmten, vollen Blech 9, das mit seiner konkaven Seite von der Öffnung 6 abgewandt ist, wobei beide Bleche 8, 9 mit ihren konvexen Seiten aneinanderliegen und dort miteinander verbunden sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide Bleche 8, 9 des Strömungsverteilers Kreiszylindersektoren, die sich bis unterhalb des Normalpegels p in das Wasser 20 erstrecken.

Der Ausströmöffnung 6 im wesentlichen gegenüberliegend ist in der Trennwand 2 eine rechteckige Durchströmöffnung 10 ausgebildet und vor dieser Durchströmöffnung 10 ist innerhalb der Schlammfangkammer 3 ein Schlammfilter 11 angeordnet. Dieses besitzt Kammern mit einem vorgeschalteten Lochblech 12, welchem die Funktion zukommt, Schwimmstoffe von dem Schlammfilter fernzuhalten, sodaß dieses 25 nicht der Gefahr einer zu raschen Verlegung ausgesetzt ist. An das Lochblech 12 schließen eine Steckkammer 13 und eine Endkammer 14 an.. In dem Schlammfilter 11 sind plattenförmige Filtersteckeinheiten 15 innerhalb der Steckkammer 13 angeordnet, wobei je nach Anlagengröße eine oder mehrere Einheiten 15 verwendet werden, im vorliegenden Fall zwei. Die Steckeinheiten 15, die mit Handhaben 16 versehen sind, können nach oben aus der Steckkammer 13 gezogen und durch eine·Einstiegsöffnung 17 30 einer flachen Behälterabdeckung 18 aus dem Behälter 1 entfernt werden. Unterhalb der Öffnung 17 ist eine Einstiegsleiter 19 angeordnet.

Das zu reinigende Abwasser strömt durch das Lochblech 12, sodann durch die Filtersteckeinheiten 15 und schließlich durch die Endkammer 14 zur Durchströmöffnung 10.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegen die Oberkanten sowohl des Schlammfilters 11 als auch der 35 Durchströmöffnung 10 oberhalb des Maximalpegels m. Diese hohe, nicht von dem Abwasser verdeckte Anordnung des Filters wirkt sich besonders günstig auf die Wartung der Anlage aus, denn die Filtersteckeinheiten 15 mit ihren Handhaben 16 sind auch bei gefülltem Becken sofort sichtbar, sodaß sich ein lästiges Herumtasten in dem mit einer ölschicht bedeckten Abwasser erübrigt.

In der Leichtflüssigkeitsabscheidekammer 4 kann die Austrittsseite der Durchströmöffnung 10 von 40 einem Tauchblech 20 abgedeckt sein, welches das Abwasser in Richtung der Pfeile nach unten leitet. Das Wasser strömt sodann durch ein nur angedeutetes Nachfilter 21 und verläßt danach durch einen Abfluß 22 den Behälter 1.

Dieses Nachfilter 21 kann von bekannter Bauart sein und ein Koaleszenzfilter, gegenbenenfalls in Kombination mit einem Koagulationsfilter sein. An geeigneter Stelle ist in der Anlage eine schwimmerge-45 steuerte Absperrung vorgesehen, z.B. innerhalb des Nachfilters 21 oder unmittelbar nach dem Zufluß 5. Der Durchströmquerschnitt der Durchströmöffnung 10 beträgt mehr als das 3-fache des Durchströmungsquerschnittes des Zuflusses 5 bzw. des Abflusses 21.

Wie bereits eingangs erwähnt, wird der Wirkungsgrad der ÖI(Leichtflüssigkeits)abscheidung wesentlich verbessert, wenn innerhalb der Kammern für eine beruhigte Strömung gesorgt wird. Aus diesem Grunde ist so die Durchströmöffnung 10 so bemessen, daß für ihren Durchströmquerschnitt A gilt: £ > k mit k = 1 wobei D die Durchflußmenge in [l/s] bedeutet, A in [dm2] gemessen ist und k die Dimension [dnr".s] 55 besitzt. Hiedurch ergibt sich eine äußerst wirkungsvolle Strömungsberuhigung, die unterstützt wird durch die Anordnung des plattenförmigen Schlammfilters 11 vor der Durchströmöffnung 10 und durch die Verwendung des dargestellten Strömungsverteilers 7. Das Verhältnis der horizontal liegenden Breite e der Durchströmöffnung 10 zu ihrer Höhe h beträgt zweckmäßigerweise mindestens 1:1. 3

Claims

AT 399 493 B Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist jedoch die ovale bzw. elliptische Ausgestaltung des Beckens 1, da sich hiedurch auf einfache Weise lange Fließstrecken ergeben, welche die Abscheidewirkung begünstigen und Turbulenzen vermeiden helfen bzw. soche Turbulenzen abklingen lassen. Dennoch kann die Breite des Beckens - die dem 2-fachen der kleinen Achse b entspricht - klein genug gehalten werden, 5 sodaß die Probleme beim Transport und bei der Handhabung des Beckens 1 oder seiner vorgefertigten Einzelteile verringert werden. Im Gegensatz zu Becken mit rechteckförmiger Grundfläche sind statische Probleme und mechanische, insbesondere auf Grund von Temperaturänderungen auftretende Spannungen viel geringer. Je nach den gestellten Anforderungen können sowohl der Zufluß 5, die Durchströmöffnung 10 als auch 10 der Abfluß 22 mehr als nur eine einzige Öffnung besitzen, die verwendeten Begriffe "Zufluß" und "Abfluß” sollten somit nicht notwendigerweise eine Einschränkung auf eine einzige Zufluß- bzw. Abflußöffnung bedeuten. Ebenso kann in einigen Fällen das Schlammfangfilter 11 entfallen, Patentansprüche 15 1. Anlage zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten, insbesondere Mineralölen, aus Wasser, mit einem Betonbecken (1), das eine Schlammfangkammer (3) mit einem Zufluß (5) und eine Leichtflüssigkeitsab-scheidekammer (4) mit einem Abfluß (22) besitzt, wobei zwischen beiden Kammern eine Trennwand (2) mit zumindest einer Durchströmöffnung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das 20 Becken (1) die Form eines geraden, stehenden, im Querschnitt ovalen Zylinders aufweist, wobei die Hauptachse des zugehörigen Ovals im wesentlichen in Durchströmrichtung des Beckens verläuft, daß die im wesentlichen parallel zur kleinen Achse (6) angeordnete Trennwand (2) die große Achse in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 5 : 1 teilt, wobei die Trennwand (2) in der dem Abfluß nahe gelegenen Hälfte des Ovals liegt und daß in der Abscheidekammer (4) ein Koaleszenzfilter (21) angeordnet ist. 25
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Becken (1) die Form eines geraden, im Querschnitt elliptischen Zylinders aufweist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Hauptachse der Ellipse bzw. des so Ovals zwischen Zufluß (5) und Abfluß (22) verläuft.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis große Achse (2a) zu kleine Achse (2b) zwischen 1,1:1 und 3,5 : 1 liegt.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis große Achse (2a) zu kleine Achse (2b) 1,3 : 1 bis 2,8 : 1 beträgt.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1. bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchströmöffnung (10) innerhalb der Schlammfangkammer (3) ein Schlammfilter (11) angeordnet ist, dessen Durchström- 40 querschnitt zumindest jenem der Durchströmöffnung (10) entspricht.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Durchströmöffnung . (10) einen Durchströmquerschnitt (A) aufweist, für den gilt: 45 § = k mit k = 1, wobei D die Durchflußmenge in [l/S] bedeutet, A in [dm2] gemessen ist und k die Dimension besitzt. so
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Durchströmöffnung (10) im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, wobei die horizontal liegende "Breite der Durchströmöffnung zu deren Höhe ein Verhältnis von mindestens ®/h = 1 besitzt.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der Durchströmungsquer-55 schnitt der Durchströmöffnung (10) zumindest das 3-fache des Durchströmquerschnittes des Zuflusses (5) beträgt. 4 AT 399 493 B
10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkanten des Schlammftiters (11) sowie der Durchströmöffnung (10) oberhalb des Flüssigkeitsmaximalpegels (m) liegen.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der dem Schlammfilter (11) und der Durchströmöffnung (10) annähernd gegenüberliegende Öffnung des Zuflusses (5) ein Strömungsverteiier (7) angeordnet ist.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der StrömungsVerteiler (7) ein gekrümmtes, io gelochtes Blech (8) besitzt, das mit seiner konkaven Seite der Öffnung des Zuflusses (5) zugewandt ist, sowie ein gekrümmtes volles Blech (9), das mit seiner konkaven Seite von der Öffnung des Zuflusses abgewandt ist, wobei beide Bleche mit ihren konvexen Seiten aneinander liegen.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung is (10) innerhalb der Abscheidekammer (4) von einem Tauchblech (20) abgedeckt ist, welches die durchströmende Flüssigkeit nach unten leitet. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 5 55