Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage zur Reinigung von kontaminiertem Wasser gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Anlagen zur Reinigung von kontaminiertem Wasser aus Gewerbe und Industrie sind ebenso bekannt wie Neutralisationsanlagen für die Behandlung von alkalischen Wässern aus Baustellen.
Anlagen zur Behandlung von Löschwasser aus der Brandbekämpfung direkt am Schadenort sind dagegen nicht bekannt.
Die meisten bekannten Anlagen arbeiten zudem als sogenannte Spaltanlagen, bei denen nur unter Hinzufügung von chemischen Spaltmitteln zum kontaminierten Wasser eine Verminderung der Schädlichkeit erfolgt. Die Verwendung von chemischen Spaltmitteln kann umweltschädlich sein, wenn diese nicht absolut genau dosiert zugegeben werden, um eine Neutralisierung des kontaminierten Wassers zu erreichen. Dies ist in den meisten Fällen auch nicht möglich, denn das der Anlage zufliessende Wasser weist weder eine konstante Verunreinigung noch einen steten Zufluss auf. Es ist daher überhaupt nicht möglich, das Wasser kontinuierlich zu reinigen, und es müssten folglich Auffangbecken aufgestellt und die Verunreinigung jeder Charge analytisch vor der Zugabe von Spaltmitteln erfasst werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der das kontaminierte Wasser am Ort des Anfalls kontinuierlich gereinigt werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anlage gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.
Anhand von Beispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Anlage,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anlage in einer weiteren Ausgestaltung und
Fig. 3/4 Querschnitte durch Filterelemente aus Platten.
Die Anlage zur Reinigung von kontaminiertem Wasser ist in einem Behälter 1 untergebracht, der vorzugsweise eine kubische Form hat und Abmessungen aufweist, die einen Transport auf einem Personenwagenanhänger oder auf einem Last- oder Bahnwagen ermöglicht. Entsprechend angebrachte Kufen erlauben das einfache Entladen der Anlage mittels einem Hubstapler oder Kran. Der Behälter 1 ist in vier Abschnitte A, B, C, D aufgeteilt, in welchen nacheinander Reinigungsvorgänge durchgeführt werden. Der Abschnitt A wird gebildet durch eine fest in den Behälter 1, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl wie V4A besteht, eingeschweisste erste Zwischenwand 5. In der Zwischenwand 5 sind mehrere Rohre 7 eingeschweisst, die den ersten Abschnitt, bzw. die erste Filterkammer A mit der zweiten (B) verbinden.
Vorzugsweise liegen die Achsen Z der Rohre 7, die von gleichem oder unterschiedlichem Querschnitt sein können und geneigt zur Horizontalen eingelassen sind, so dass die Ausflusseite tiefer zu liegen kommt als die Zuflusseite. In der linken Seitenwand 9 des Behälters ist auf der Höhe h1 ein Einlaufrohr 11 eingeschweisst und mit einer Schneckenexzenter- oder einer langsam drehenden hydraulischen Pumpe 13 verbunden. In Fig. 1 ist die Verbindung zwischen der Pumpe 13 und dem Einlaufrohr 11 nicht dargestellt. Die Pumpe 13 kann sich auch innerhalb des Abschnittes A befinden, so dass ausserhalb des Behälters 1 keine von dessen Wänden 9 abstehende Aggregate angeordnet sind. Eine Beschädigung während des Transportes und/oder Betriebes wird dadurch ausgeschlossen.
Oberhalb des Zuleitungsrohres 11 ist ein an sich bekannter Scheibenskimmer 15 angeordnet und in Fig. 1 nur schematisch dargestellt. Der Scheibenskimmer 15 wird durch einen nicht sichtbaren Antrieb in Drehung versetzt und kann auf der Oberfläche des im Abschnitt A befindlichen, zu reinigenden Wassers schwimmende Verunreinigungen aufnehmen und über nicht sichtbare Mittel (Rohr, Transportband etc.) abführen.
Im zweiten Abschnitt, bzw. der zweiten Filterkammer B, welche einerseits durch die Zwischenwand 5 und andererseits durch eine Zwischenwand 17, welche fest mit den Wänden des Behälters 1 verschweisst ist, gebildet wird, ist ein Filterelement 19 eingelegt, welches den gesamten Horizontalquerschnitt der Filterkammer B überspannt. Anstelle eines einzigen Filterelementes, das z.B. aus Polyester- oder Polyetherschaum besteht, können auch eine Vielzahl solcher Filterelemente übereinandergeschichtet eingesetzt sein. Es ist auch möglich, Filterelemente unterschiedlicher Porengrösse übereinander zu schichten. Einlaufseitig, d.h. im dargestellten Beispiel unten, werden die Filterelemente 19 durch Gitter, Lochbleche 20 oder dgl. geschützt. Die Filterelemente 19 können auch in geschlossenen Filterkörben in den Abschnitt B eingesetzt werden.
Die Zwischenwand 17 endet über der Oberfläche der Filterelemente 19, so dass sich beim Durchleiten von Wasser von unten nach oben oberhalb der Filterelemente 19 eine Ansammlung von teilweise gereinigtem Wasser ergibt und den Filter feucht hält. Übersteigt dieses Wasser die Oberkante 21 der Wand 17, so kann es in den dritten Abschnitt, bzw. die dritte Filterkammer C fliessen und von oben in einen in der Filterkammer C eingesetzten Filterblock 23 hindurchfliessen. Der Filterblock 23 kann wie derjenige im benachbarten Abschnitt B einstückig oder aus mehreren gleichen oder ungleichporigen Platten zusammengesetzt sein.
Die Filterkammer C wird durch eine Wand 25 von der Kammer B getrennt. Damit ein Wasserdurchtritt auf der Unterseite des Filtersblockes 23 erfolgen kann, ist die im Behälter 1 eingeschweisste Wand 25 nicht ganz bis zum Boden 27 des Behälters 1 geführt.
Als letzte Filterstufe ist in der Filterkammer D ein Filterpaket 29 eingesetzt, das vorzugsweise aus Blähton, Aluminiumoxyd oder aus porösem Keramik besteht. In der auslaufseitigen Wand 31 ist über dem Filterpaket 29 ein Auslaufrohr 33 eingelassen, durch welches das vollständig gereinigte Wasser abgeführt werden kann.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage ist oben offen; sie kann selbstverständlich durch einen Deckel 35 abgedeckt sein, um eine Wiederverschmutzung des Wassers in den Bereichen B bis D aus der Luft zu verhindern.
In Fig. 2 wird eine weitere Ausgestaltung des Filterbereiches A gezeigt. Anstelle eines Skimmers 15 ist ein Bandfilter 37 eingesetzt. Ein solcher Bandfilter 37 besteht aus einem textilen Vlies oder einem aus Papier, welches zwischen einer Vorratsrolle 39 und einer Aufnahmerolle 41 gespannt gehalten wird. Das zu reinigende Wasser wird durch das Zuflussrohr 11 von oben auf den Bandfilter geschüttet und durchdringt diesen. Mitgeführte Feststoffe bleiben auf dem Band liegen und werden sukzessive oder erst nach dem Verstopfen des aktiven Bandabschnittes auf die Rolle 41 aufgerollt und können mit dieser abgeführt und entsorgt werden.
In den Fig. 3 und 4 werden Filterelemente bzw. Filterpakete 19, 23 dargestellt, welche aus gleichartigen oder aus verschiedenartigen, bzw. verschiedengrossporigen Platten zusammengesetzt sind.
Die Funktionsweise der vorliegenden Anlage wird im folgenden kurz erläu tert. Kontaminiertes Wasser aus Gewerbe, Industrie oder von Baustellen oder Brandstätten wird durch die Pumpe 13 angesaugt und dank der geringen Verwirbelung in der Pumpe 13 möglichst wenig emulgiert der ersten Filterkammer A zugeleitet. Spezifisch leichte Verunreinigungen und auch schwimmende Fettstoffe können auch vom Skimmer 15 bzw. vom Filterband 37 daran gehindert werden, dass sie durch die Leitung 7 in die zweite Filterkammer B eingeleitet werden. Die Einleitung des verunreinigten Wassers in die zweite Filterkammer B erfolgt durch Schwerkraft.
Nach der Zirkulation des Wassers durch den Filterblock 19 fliesst das mindestens teilweise gereinigte Wasser über die Oberkante 21 in die nächste Filterkammer C und kann dort von oben nach unten durch den Filterblock 23 hindurchfliessen und einer weiteren Filterung unterworfen werden.
Falls notwendig und erwünscht wird das bereits doppelt oder dreifach gefilterte Wasser von unten durch das Filterpaket 29 hindurchgeleitet. Die letzte Filterstufe in der Filterkammer D kann vorwiegend darm zum Einsatz kommen, wenn Löschwasser aus der Brandbekämpfung zu reinigen ist; sie ist nicht in jedem Fall nötig.
Je nach Anspruch, der an das die Anlage verlassende Wasser gestellt wird, und selbstverständlich auch an die Zusammensetzung der Verunreinigungen, die im gereinigten Wasser noch tolerierbar sind, können zusätzlich zu den aus Schaumplatten bestehenden Filtern 19, 23, 29 noch Aktivkohlefilter 30 hinzugefügt werden.
The present invention relates to a plant for the purification of contaminated water according to the preamble of patent claim 1.
Plants for cleaning contaminated water from trade and industry are known as well as neutralization systems for the treatment of alkaline water from construction sites.
On the other hand, there are no known systems for treating extinguishing water from fire fighting directly at the site of the damage.
Most known systems also work as so-called splitting systems, in which the harmfulness is reduced only with the addition of chemical splitting agents to the contaminated water. The use of chemical splitting agents can be harmful to the environment if they are not added in precisely dosed amounts in order to neutralize the contaminated water. In most cases, this is also not possible, because the water flowing into the system shows neither constant contamination nor a constant inflow. It is therefore not at all possible to purify the water continuously, and consequently collecting basins would have to be set up and the contamination of each batch had to be analyzed analytically before the addition of splitting agents.
The object of the present invention is to provide a device with which the contaminated water can be continuously cleaned at the point of occurrence. This object is achieved by a system in accordance with the characterizing features of patent claim 1.
The invention is explained in more detail with the aid of examples. Show it:
1 shows a cross section through the system,
Fig. 2 shows a cross section through the system in a further embodiment and
Fig. 3/4 cross sections through filter elements made of plates.
The plant for the purification of contaminated water is accommodated in a container 1, which preferably has a cubic shape and dimensions that enable transport on a passenger car trailer or on a truck or train wagon. Appropriately attached runners allow easy unloading of the system using a forklift or crane. The container 1 is divided into four sections A, B, C, D, in which cleaning processes are carried out in succession. Section A is formed by a first intermediate wall 5 welded firmly into the container 1, which preferably consists of stainless steel such as V4A. In the intermediate wall 5, a plurality of tubes 7 are welded, which connect the first section or the first filter chamber A with the connect the second (B).
The axes Z of the tubes 7 are preferably located, which can be of the same or different cross-section and are inclined to the horizontal, so that the outflow side is lower than the inflow side. In the left side wall 9 of the container, an inlet pipe 11 is welded at height h1 and connected to a screw eccentric or a slowly rotating hydraulic pump 13. In Fig. 1, the connection between the pump 13 and the inlet pipe 11 is not shown. The pump 13 can also be located within the section A, so that no units protruding from the walls 9 of the container 1 are arranged outside the container 1. Damage during transport and / or operation is excluded.
A disk skimmer 15 known per se is arranged above the feed pipe 11 and is only shown schematically in FIG. 1. The disc skimmer 15 is set in rotation by an invisible drive and can absorb contaminants floating on the surface of the water to be cleaned located in section A and remove them via invisible means (pipe, conveyor belt etc.).
In the second section, or the second filter chamber B, which is formed on the one hand by the intermediate wall 5 and on the other hand by an intermediate wall 17 which is firmly welded to the walls of the container 1, a filter element 19 is inserted, which has the entire horizontal cross section of the filter chamber B spanned. Instead of a single filter element, e.g. consists of polyester or polyether foam, a variety of such filter elements can also be used stacked. It is also possible to layer filter elements of different pore sizes on top of one another. Inlet side, i.e. in the example shown below, the filter elements 19 are protected by grids, perforated plates 20 or the like. The filter elements 19 can also be used in closed filter baskets in section B.
The intermediate wall 17 ends above the surface of the filter elements 19, so that when water is passed through from bottom to top above the filter elements 19, there is an accumulation of partially cleaned water and keeps the filter moist. If this water exceeds the upper edge 21 of the wall 17, it can flow into the third section or the third filter chamber C and flow from above into a filter block 23 inserted in the filter chamber C. The filter block 23 can, like that in the adjacent section B, be made in one piece or composed of several identical or non-porous plates.
The filter chamber C is separated from the chamber B by a wall 25. So that water can pass through on the underside of the filter block 23, the wall 25 welded into the container 1 is not completely led to the bottom 27 of the container 1.
A filter package 29 is used as the last filter stage in the filter chamber D, which preferably consists of expanded clay, aluminum oxide or porous ceramic. In the outlet-side wall 31, an outlet pipe 33 is inserted above the filter pack 29, through which the completely cleaned water can be discharged.
The plant shown in Fig. 1 is open at the top; it can of course be covered by a cover 35 in order to prevent the water in regions B to D from being re-contaminated from the air.
A further configuration of the filter area A is shown in FIG. 2. A band filter 37 is used instead of a skimmer 15. Such a band filter 37 consists of a textile fleece or of paper, which is held taut between a supply roll 39 and a take-up roll 41. The water to be cleaned is poured through the inlet pipe 11 from above onto the band filter and penetrates it. Carried solids remain on the belt and are rolled up onto the roller 41 successively or only after the active belt section is blocked and can be removed and disposed of with it.
3 and 4, filter elements or filter packs 19, 23 are shown, which are composed of the same type or of different types, or different sized pores.
The operation of the present system is briefly explained below. Contaminated water from trade, industry or from construction sites or fire sites is drawn in by the pump 13 and, thanks to the low turbulence in the pump 13, is fed to the first filter chamber A as little emulsified as possible. Specifically light impurities and also floating fatty substances can also be prevented by the skimmer 15 or the filter belt 37 from being introduced into the second filter chamber B through the line 7. The contaminated water is introduced into the second filter chamber B by gravity.
After the water has circulated through the filter block 19, the at least partially cleaned water flows over the upper edge 21 into the next filter chamber C and can flow there through the filter block 23 from above and be subjected to further filtering.
If necessary and desired, the water that has already been filtered twice or three times is passed through the filter package 29 from below. The last filter stage in the filter chamber D can mainly be used when fire-fighting water has to be cleaned from fire fighting; it is not always necessary.
Depending on the demands placed on the water leaving the system, and of course also on the composition of the contaminants, which are still tolerable in the purified water, activated carbon filters 30 can also be added to the filters 19, 23, 29 consisting of foam plates.