CH683786A5

CH683786A5 - Vorrichtung zum Entfernen von Oelverschmutzungen an der Oberfläche von offenen Gewässern.

Info

Publication number: CH683786A5
Application number: CH1334/91A
Authority: CH
Inventors: Demetrio Leone
Original assignee: Royce Ag
Priority date: 1991-05-03
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1994-05-13
Also published as: EP0547184A1; AU1557892A; WO1992019817A1

Description

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CH 683 786 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Ölverschmutzungen an der Oberfläche von offenen Gewässern durch Bindung des Öls mittels eines mit einem hydrophilen Absorptionsmaterial gefüllten, als Ölsperre wirkenden schimmenden Behälter.

Rohöl und dessen Derivate, beispielsweise Heizöl, Dieselöl, Benzin oder sonstige derartige Substanzen, im folgenden als Öl bezeichnet, werden in grossen Mengen auf dem Wasserwege transportiert und es gelangen immer häufiger durch Unfälle oder Nachlässigkeit schwimmende Öle auf die Gewässeroberfläche.

Zur Beseitigung von Ölverunreinigungen auf Gewässeroberflächen ist es gemäss der EP 0 117 890 bekannt, einen allseitig flüssigkeitsdurchlässigen, mit einem Bindemittel gefüllten Schwimmkörper auf die verunreinigte Gewässeroberfläche aufzulegen. Die beispielsweise von einem Schiff an der Oberfläche gehaltenen schwimmenden Behältnisse verhindern, dass das Bindemittel mit dem absorbierten Öl auf den Grund absinken kann, wobei als Bindemittel beispielsweise hydrophober geblähter Glimmer verwendet wird.

Es ist auch gemäss der DE-OS 1 939 490 vorgeschlagen worden ein Netzgeflechtabschnitt aus Polypropylen und/oder Polyäthylenfasern zu einem geschlossenen, porösen Behälter mit darin eingefüllten losen Fasern auszubilden, wobei die Behälterenden als Schlepphalterungen dienen. Die mit Öl absorbierten Netzgeflechte müssen jeweils an Land gebracht werden, wobei das Öl in speziellen Vorrichtungen ausgequetscht werden muss.

Es ist auch üblich das schwimmende Öl an der Gewässeroberfläche durch mechanische Sperren zurückzuhalten und von einem Schiff absaugen zu lassen, wobei jedoch ein grösserer Wasseranteil mitabgesaugt wird. Nachfolgend muss eine Trennung des Öl-/Wasser-Gemisches vorgenommen werden, wodurch die Reinigungskapazität am Schiff stark herabgesetzt wird.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, die eine kontinuierliche Beseitigung des Öls direkt von der Wasseroberfläche und/ oder aus einem bereits abgesaugten Öl-/Wasser-Gemisch (Emulsion) gewährleistet.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Spezielle Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass das Öl mittels des umlaufenden Schlauchs mit darin enthaltener hydrophoben Bindemittel-Füllung direkt von der Gewässeroberfläche bzw. das von der Gewässeroberfläche abgesaugte Öl-/Wassergemisch über einen zusätzlichen Absetztank jeweils ohne Wasseranteil kontinuierlich entfernt werden kann, wobei im zweiten Fall das im Absetztank abgesetzte Wasser zurück in das Gewässer abgepumpt wird.

Durch gesteuerten Andruck der Quetschwalzen bzw. der Quetschbänder erfolgt ein optimales Ausquetschen des Öls aus dem umlaufenden Schlauch, wobei ein Wirkungsgrad von über 90% erreicht wird.

Durch die Beimischung von kardierten Synthetik-Vliesen zu den Polyolefinfibrillen der hydrophoben Füllung, vorzugsweise im Verhältnis 30:70 Gew.-%, kann eine Auflockerung der zusammengedrückten Füllung erzielt werden, so dass auch während einer längeren Betriebszeit eine Herabsetzung der Ölauf-nahmefähigkeit des Schlauches vermieden wird.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung wird bei den konvex/konkav zueinander einpassenden Quetschwalzen-Paaren und durch Riffelung derselben, sowie durch mindestens eine Druckluftdüse bzw. bei den Quetschbändern durch eine als Unterdruckkammer ausgebildete, mit einer als Anpresstisch dienenden Lochplatte abgedeckte Auffangwanne die kontinuierliche Ölabgabe aus dem Schlauch zusätzlich unterstützt.

Die mit einem Absetztank versehenen und mit Quetschwalzen bzw. Quetschbändern ausgerüsteten Vorrichtungen können in vorteilhafter Weise auch zur Entfernung des Öls aus mit Öl verschmutzten Feststoffen, wie Sand, Erdboden u.dgl. verwendet werden, indem der Absetztank mit einem Förderband für die Zuführung des ÖI-/Feststoff-Ge-misches, einem Mischer, vorzugsweise ein Propellermischer, und einer Förderschnecke für das Wegführen des abgesetzten Feststoffes bei gleichzeitiger Wasser-Zuführung und -Wegführung versehen wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Es zeigen schematisch:

- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung und

- Fig. 2 einen Querschnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 abgewandelten Vorrichtung

Die Bezugszeichen von Fig. 1 gelten für gleiche Teile auch in Fig. 2.

Gemäss Fig. 1 ist die Vorrichtung mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet, die vorzugsweise mehrfach auf einem nicht dargestellten Spezialschiff auf einem Gestell 12 befestigt ist. Ein mit einem hydrophoben Bindemittel 42 gefüllter umlaufender Schlauch 40 kann teilweise über Aufhängungen 22 schwenkbaren Führungs- und Umlenkrollen 20, 20' unmittelbar unterhalb der Ölschicht 48 geführt werden, wobei der Schlauch 40 über eine Umlenkwalze 18 nach oben zwischen einzelne Quetschwalzen-Paare 24-1/26-1 bis 24-5/26-5 einer Quetscheinrichtung 24/26 und über eine zweite Umlenkwalze 18' nach unten zurück über die Führungswalzen 20, 20' gelangt. Unterhalb der Quetschwalzen-Paa-re 24/26 ist für das ausgequetschte Öl 48 eine Auffangwanne 16 vorgesehen, aus welcher über einen Ablauf e das Öl 48, beispielsweise in einen nicht dargestellten Tank abgepumpt wird, so dass eine kontinuierliche Entfernung des Öls von der Gewässeroberfläche 50 gewährleistet ist. Eine derartige Vorrichtung 10 kann auch in Kombination mit den an sich bekannten Ölsperren verwendet werden, in5

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dem die durch die Sperre an der Gewässer-Oberfläche in einem bestimmtem Bereich zurückgehaltene Ölschicht über eine Zuleitung d in einen zusätzlichen unterhalb der Führungs- und Umlenkwalzen 20, 20' angeordneten strichliert dargestellten Absetztank 60 als ein Öl-/Wasser-Gemisch gepumpt wird. Im Absetztank 60 schwimmt das Öl an die Oberfläche und wird analog zu der direkten Ölent-fernung von der Gewässeroberfläche durch den Schlauch 40 absorbiert und wiederum den Quetsch-walzen-Paaren 24/26 zum Ausquetschen zugeführt, während das aus dem Öl-/Wasser-Gemisch abgesetzte Wasser 46 über eine Rückleitung f in das Gewässer zurückgelangt.

Die unterhalb des Schlauches 40 angeordneten Quetschwalzen 24-1 bis 24-5 sind starr gelagert, während die oberen Quetschwalzen 26-1 bis 26-5 vertikal beweglich gelagert und mittels Druckventilen 32 gegen die unteren Quetschwalzen 24-1 bis 24-5 andrückbar sind. Die unteren Quetschwalzen 24-1 bis 24-5 sind über Antriebsmittel, vorzugsweise Zahnketten a1, a2, a3, a4 verbunden und über eine Hauptantriebskette b von einem Gleichstrommotor 36 synchron antreibbar ausgebildet, wobei die andrückbaren oberen Quetschwalzen 26-1 bis 26-5 in Drehung versetzt werden. Um den Quetscheffekt zu erhöhen, sind die Quetschwalzen-Paare 24/26 in deren Längsausdehnung geriffelt, wobei die unteren Quetschwalzen 24 konkav und die oberen Quetschwalzen 26 in die konkaven Quetschwalzen 24 einpassend konvex ausgebildet sind. Oberhalb der Quetschwalzen-Paare 24/26 sind beispielsweise zwei auf den Schlauch 40 gerichtete Druckluftdüsen 38 zur Unterstützung des Quetschvorganges vorgesehen.

In der gegenüber der Fig. 1 abgewandelten Vorrichtung 10' gemäss der Fig. 2 wird bei der Quetschvorrichtung A, 54, 54'; B, 56, 56' anstelle der Quetschwalzen-Paare 24/26 ein Quetschband-Paar A, B verwendet, wobei das untere Quetschband A perforiert ausgebildet ist und über zwei starr gelagerte Umlenkwalzen 54, 54' und das obere gegen das untere andrückbare Quetschband B in Gegenrichtung über zwei vertikal beweglich andrückbare Umlenkwalzen 56, 56' geführt ist. Zwischen den Umlenkwalzen 54, 54' unterhalb des unteren Quetschbandes A ist eine über die Breite der Quetschbänder angeordnete Auffangwanne 52 als eine Unterdruckkammer ausgebildet und wobei die Auffangwanne 52 mit einer als ein Anpresstisch 58 dienender Lochplatte abgedeckt ist, so dass das gegen den Anpresstisch 58 ausgepresste Öl in die Auffangwanne 52 gelangt. Durch die Saugwirkung der Unterdruckkammer wird das Auffangen des Öles zusätzlich unterstützt. Über einen Öl-Ablauf e' wird das Öl laufend in einen (nicht dargestellten) Tank gepumpt. Die Führung und Spannung des mit einer hydrophoben Füllung 42 gefüllten Schlauches 40 erfolgt analog zur Vorrichtung gemäss der Fig. 1 über die schwenkbaren Führungs- und Umlenkwalzen 20, 20'. Der umlaufende Schlauch 40 kann das Öl - wie bereits gemäss der Fig. 1 erwähnt -, direkt von der Gewässeroberfläche oder von der Absetztank-Oberfläche entfernt werden.

Eine geeignete hydrophobe Bindemittel-Füllung

42 des Schlauches 40 ist beispielsweise das an sich unter der Produktmarke PULPLUS DP 600 bekannte Erzeugnis der Firma Du Pont. Die Füllung 42 wird aus Polyäthylen und/oder Polypropylen gebildeten Polyolefinfibrillen hoher Dichte, von etwa 1 mm Länge mit einem Durchmesser von 1 bis 20 um gebildet. Die Füllung kann mindestens das 15-fache, vorzugsweise das 20 bis 30-fache des Eigengewichts an Ölflüssigkeit durch Retention aufnehmen. Wegen der hydrophoben Natur der Polyolefinfibrillen wird jedoch kein Wasser und auch keine andere hydrophile Feuchtigkeit oder Flüssigkeit aufgenommen. Die als Absorptionsmaterial verwendete Füllung 42 reagiert je nach der Art und Viskosität des Öls unterschiedlich, so dass die volle Aufnahmekapazität nach 1 bis 4 Stunden erreicht wird.

Der umlaufende Schlauch 40 besteht aus Syn-thetikfasern, vorzugsweise als Polyester- und/oder Polypropylen-Endlosfasern. Um ein Verschieben, Anhäufen oder Verringern des Absorptionsmaterials im Schlauch 40 zu vermeiden, wird der Schlauch 40 durchgenäht (durchgesteppt), beispielsweise in der Schlauch-Laufrichtung symmetrisch beidseitig diagonal zueinander, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°, um eine gerade Laufrichtung einzuhalten.

Um ein Auflockern der jeweils zusammengedrückten Füllung 42 nach dem Quetschvorgang zu unterstützen, ist es vorteilhaft zu den Polyolefinfibrillen vorzugsweise einen 30%-igen Anteil des Gesamtgewichtes der Füllung 42 mit weiteren Synthe-tikfasern, vorzugsweise in Form von kardierten Vliesen, beizufügen.

Die Vorrichtungen 10, 10' sind auf eine direkte Reinigung der ölverschmutzten Gewässeroberfläche bzw. auf eine Reinigung des von der Gewässeroberfläche abgesaugten Öl-/Wasser-Gemisches nicht beschränkt. So könnten die mit dem Absetztank 60 (in den Fig. 1 und 2 jeweils strichliert dargestellt) versehenen Vorrichtungen 10, 10' auch für eine Reinigung von mit Öl verschmutzten Feststoffen, insbesonderen von Sand, Erdboden u.dgl. beispielsweise im Bereich der Gewässerufer vorgenommen werden. In den Absetztank 60 wird das mit Öl verunreinigte Material, beispielsweise ein Öl-/ Sand-Gemisch, mittels eines Förderbandes unter gleichzeitiger Wasserzuführung eingebracht, wobei das ÖI-/Feststoff-/Wasser-Gemisch mittels eines Propellermischers gemischt wird. Das an der Oberfläche des Absetztanks 60 schwimmende Öl wird -wie bereits beschrieben - durch den umlaufenden Schlauch 40 abgeleitet und das von Öl gereinigte Feststoffsediment mittels einer Förderschnecke aus dem Absetztank 60 kontinuierlich weggeführt. Die Vorrichtung kann stationär oder mobil, vorzugsweise an einem Spezialfahrzeug installiert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Entfernen von Ölverschmutzungen an der Oberfläche von offenen Gewässern durch Bindung des Öls mittels eines mit einem hydrophoben Absorptionsmaterial gefüllten, als Öl-sperre wirkenden schwimmenden Behälters, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein um5

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laufender Schlauch (40) mit einer hydrophoben Bindemittelfüllung (42) ist und mit Führungen zwischen einer Quetscheinrichtung (24, 26; A, 54, 54', B, 56, 56') und einer teilweise unmittelbar unterhalb mit einer Olschicht (48) verschmutzten Wasseroberfläche geführt ist, und das unterhalb der Quetscheinrichtung (24, 26; A, 54, 54', B, 56, 56') eine mit einem Öl-Ablauf (e, e') versehene Auffangwanne (16, 52) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetscheinrichtung (24, 26) aus mehreren übereinander angeordneten Quetschwalzen-Paaren (24, 26) gebildet ist, wobei die unteren Quetschwalzen (24-1 bis 24-5) starr gelagert, und die oberen Quetschwalzen (26-1 bis 26-5) vertikal beweglich gelagert und die Quetschwalzenpaare (24, 26) bogenförmig angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Quetschwalzen (24-1 bis 24-5) mittels Antriebsketten (a1, a2, a3, a4) miteinander verbunden und ein synchroner Hauptantrieb vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb des Schlauches (40) angeordneten Quetschwalzen (24-1 bis 24-5) konkav und die oberhalb des Schlauches (40) angeordneten Quetschwalzen (26-1 bis 26-5) in die unteren konkaven Quetschwalzen (24-1 bis 24-5) einpassend konvex ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetschwalzen-Paare (24/26) in Längsausdehnung geriffelt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Quetschwalzen-Paare (24/26) mindestens eine auf den Schlauch (40) gerichtete Druckluftdüse (38) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Querrichtung (A, 54, 54'; B, 56, 56') zwei übereinander angeordnete Quetschbänder (A, B) angeordnet sind, wobei das untere Quetschband (A) über zwei starr gelagerte Umlenkwalzen (54, 54') und das obere Quetschband (B) in Gegenrichtung über zwei vertikal beweglich andrückbare Umlenkwalzen (56, 56') geführt sind, und dass zwischen den Umlenkwalzen (54, 54') über die Breite der Quetschbänder (A, B) eine mit einer perforierten Platte abgedeckte Auffangwanne (52) als eine Unterdruckkammer ausgebildet ist und die Platte gleichzeitig ein Anpresstisch (58) ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass in Kombination mit schwimmenden Ölsperren, zusätzlich unterhalb der Auffangwanne (16, 52) ein Absetztank (60) mit einer Zuleitung (d) für das Öl-/Wasser-Gemisch und einer Rückleitung (f) für das abgesaugte Wasser angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Schlauches (40) mit der hydrophoben Bindemittel-Füllung (42) Umlenkwalzen (18, 18'; 54, 54', 56, 56') und schwenkbare Führungs-Umlenkwalzen (20, 20') vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im endlosen Schlauch eine hydrophobe Füllung (42) aus Polyolefinfibrillen angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefinfibrillen aus Polyäthylen und/oder Polypropylen bestehen und vorzugsweise etwa 1 mm lang sind mit einem Durchmesser von 1 bis 20 um.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (40) aus Synthetikfasern, vorzugsweise aus Polyester und/oder Polypropylen besteht, und dieser zusammen mit der Füllung (42) in Laufrichtung diagonal zueinander unter einem Winkel von 45° durchgehende Nähte aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Polyolefinfibrillen zusätzlich weitere Synthetikfasern in Form eines vorzugsweise kardierten Vlieses enthalten sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichts-Anteil der Polyolefinfibrillen und der übrigen kardierten synthetischen Faservliese etwa 70:30% ist.

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