CH687703A5

CH687703A5 - Verfahren zum Trennen und Ausscheiden von Verunreinigungen aus kontaminiertem Wasser.

Info

Publication number: CH687703A5
Application number: CH378193A
Authority: CH
Inventors: Heinz Wartenweiler
Original assignee: Wagner Umweltschutz Ag
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1997-01-31
Also published as: DE9417757U1; SK36594A3

Description

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Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen und Ausscheiden von Verunreinigungen gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zum Trennen und Ausscheiden von Verunreinigungen gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 3.

Kontaminiertes Wasser, das mit Schwermetallen oder Kohlenwasserstoffen verunreinigt ist, verlangt eine Vorbehandlung, bevor es einer Abwasserreinigungsanlage zugeleitet werden darf. Mit herkömmlichen Methoden, z.B. in einer Spaltanlage, entstehen aus der chemischen Fällung zusätzlich Schlämme, die als Sondermüll zu entsorgen sind. Bei physikalischen Behandlungsmethoden mit Filtrie-rungsanlagen müssen grosse Investitionen getätigt werden, um verunreinigte Wässer in grösseren Mengen reinigen zu können. Es ist zudem ein Nachteil der Filtrationsmethode, da durch die auszufiltrierenden Schwermetalle oder Kohlenwasserstoffe die Filter sehr rasch verstopfen. Dies führt zu hohen Betriebs- und Unterhaltskosten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kohlenwasserstoffe, Schwermetalle und andere Verunreinigungen auf rein physikalischer Basis vom Wasser zu trennen und auszuscheiden. Das erfindungsge-mässe Verfahren und die Vorrichtung sollen nicht nur für kleine Mengen, sondern auch für grosse Mengen einsetzbar sein.

Gelöst wird die vorstehende Aufgabe gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 3.

Überraschenderweise gelingt es, die Verunreinigungen vom Wasser zu trennen, wenn dieses mit geringer Fliessgeschwindigkeit und in geringer Schichtdicke über nur wenig geneigte Flächen geführt wird. Die festen Verunreinigungen setzen sich zum einen auf den geneigten Flächen ab und zum anderen können flüchtige Anteile aus dem Wasser austreten und durch entsprechende Auffangmittel aufgefangen und abgeführt werden. Das Verfahren kann auf geringem Raum durchgeführt werden, wenn die geneigten Flächen übereinander angeordnet sind.

Mit einer Absaugung können flüchtige Verunreinigungen, die sich durch die extreme Verteilung des Wassers und dessen Durchmischung aus letzterem ausscheiden, abgesaugt werden. Durch den Aufstau des Wassers an der tiefliegenden Kante der Ausscheidewanne kann dessen Verweildauer und Fliessgeschwindigkeit vermindert und dadurch die Ausscheidung und Ablagerung der Verunreinigungen erhöht werden. Verunreinigungen, die nicht auf der Bodenfläche haften, werden an der unteren Begrenzungswand zurückgehalten. Die übereinander angeordneten Ausscheidewannen ermöglichen es, auf einer sehr kleinen Grundfläche eine um ein vielfaches grössere Ausscheidefläche auszubilden. Durch den gegenseitigen horizontalen Versatz der übereinander angeordneten Ausscheidewannen kann das Wasser jeweils von der obenliegenden Ausscheidewanne in die darunterliegende gelangen, ohne dass zusätzliche Leitmittel nötig sind. Mit einer Struktur versehene Bodenflächen erhöhen die Verweilzeit des verunreinigten Wassers und bewirken eine bessere Ausscheidung von Verunreinigungen aus dem Wasser. Sie bewirken weiter eine dauernde Durchmischung der dünnen, filmartigen Wasserschicht, so dass einerseits eine Oxydation von im Wasser enthaltenen Verunreinigungen und dadurch Ausfällung möglich wird, und andererseits flüchtige Verunreinigungen lange Gelegenheit haben, das verunreinigte Wasser zu verlassen.

Die Ausscheidewannen sind lose auf Führungsschienen aufgelegt und können für die Reinigung aus dem Gehäuse herausgezogen werden. Es ist auch möglich, einzelne Ausscheidewannen während des Betriebes zu reinigen. Zusätzliche Filtermittel am tiefliegenden Ende der zuunterst liegenden Ausscheidewanne erlauben es, noch nicht abgelagerte oder aufschwimmende Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen, bevor dieses die Anlage ver-lässt.

Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Reinigungsanlage mit acht übereinander angeordneten Ausscheidewannen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anlage gemäss Fig. 1, längs Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausscheidewanne vergrössert dargestellt,

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung einer Ausscheidewanne,

Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung einer Ausscheidewanne einzeln dargestellt,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Ein-laufs in die Anlage,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Auslaufs der Anlage,

Fig. 8 eine weitere Ausgestaltung des Auslaufs der Anlage,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Auslaufs mit einem eine Porenstruktur aufweisenden Filter.

Die in Fig. 1 dargestellte Reinigungsanlage 1 weist eine Mehrzahl, im dargestellten Beispiel acht Ausscheidewannen 3 auf, welche in einem Gehäuse 5 übereinander angeordnet sind. Das in strichpunktierten Linien dargestellte Gehäuse 5 weist eine rechteckige oder quadratische Grundfläche auf, an der sich mindestens zwei Stirnwände 7 vertikal anschliessen und die Ausscheidewannen 3 tragen. Anstelle von Stirnwänden 7 können auch vier die Ecken eines Kubus bildende Pfosten 9 eingesetzt sein (in gebrochenen Linien in Fig. 2 angedeutet).

Die Ausscheidewannen 3 liegen leicht geneigt -z.B. in einem Winkel von 1 bis 3° - zur Horizontalen und weisen an den tiefliegenden Begrenzungswänden 11 Ausflussöffnungen 13 auf. Die Ausflussöffnungen 13 liegen in einem Abstand s zur Bodenfläche 15 der Ausscheidewannen 3. Zwei Seitenwände 17 schliessen an die Begrenzungswand 11 an. An der der Begrenzungswand 11 gegenüberliegenden Einlaufseite der Bodenfläche 15 kann auf eine Anbringung oder Ausbildung einer vierten Wand verzichtet werden, weil dieses Ende der Ausscheidewanne 3 höher liegt als dasjenige mit der

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Begrenzungswand 11. Die Oberfläche der Bodenfläche 15 kann glatt oder, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer Struktur 19 versehen sein, welche die Verweildauer des kontaminierten Wassers in der Wanne 3 verlängert und zusätzlich eine laminare Strömung verhindert. Die Struktur 19 kann aus Rippen, Noppen, Aufrauhungen etc. bestehen. Bei Ausscheidewannen 3, welche aus Metall hergestellt sind, kann die Struktur 19 durch Prägen, Aufrauhen oder Aufbringen von Rippen, Noppen und dergleichen erzeugt sein. Bei Ausscheidewanne 3 aus Kunststoff können die Strukturen 19 direkt bei der Herstellung erzeugt werden.

Die Ausscheidewanne 3 gemäss Fig. 4 zeigt eine ablaufseitige Begrenzungswand 11 mit einer zak-ken- oder wellenlinienförmigen Oberkante 14, die an die Stelle der Öffnung 13 tritt.

In der Ausgestaltung der Ausscheidewanne 3 gemäss Fig. 5 tritt anstelle der tiefliegenden auslauf-seitigen Begrenzungswand 11 ein im unteren Bereich nach oben geknickter Bodenabschnitt 16. Das heisst in einem Abstand a vom tiefer liegenden Ende der Ausscheidewanne 3 ist im Boden 15 ein linienförmiger Knick 21 angebracht, so dass die ausflusseitige Kante des Bodenabschnittes 16 bezüglich der Ebene der Bodenfläche 15 höher liegt und eine Überlaufkante 23 bildet, die anstelle der Wand 11 tritt. Die in der Reinigungsanlage 1 zuoberst angeordnete Ausscheidewanne 3 kann an der der Begrenzungswand 11 oder der der Überlaufkante 23 gegenüberliegenden Seite einen Einlaufstutzen 25 aufweisen, durch welchen das verunreinigte Wasser zugeführt werden kann.

Analog dazu ist unterhalb der mit Ausflussöffnungen 13 versehenen Begrenzungswand 11 der zuunterst liegenden Ausscheidewanne 3 eine Sammelwanne 27 angeordnet, in die das gereinigte Wasser Wessen und in welcher sich sedimentierbare Partikel ablagern können. Anstelle eines Wasserüberlaufes an der Kante 29 der Sammelwanne 27 kann selbstverständlich auch ein Auslaufstutzen 30 angebracht sein.

Als letzte Trenn- und Ausscheidestufe kann im Anschluss an die zuunterst liegende Ausscheidewanne 3 ein Filterblock 31 aus Vliesstoffen, Keramik, Kunststoffschaum, Kies, Sand, Aktivkohle oder Textilge webe eingesetzt sein.

Die flüchtigen Verunreinigungen, z.B. Kohlenwasserstoffe, können dank der riesigen Oberfläche, welche das eingeleitete Wasser auf den Ausscheidewannen 3 aufweist, aus dem Wasser entweichen und werden durch eine in Fig. 2 schematisch dargestellte Absaughaube 37 abgesaugt und einer Rückgewinnungsanlage zugeleitet. Es ist auch möglich, die gesamte Reinigungsanlage innerhalb eines diese umschliessenden Raumes 39, in Fig. 2 in gebrochenen Linien angedeutet, unterzubringen.

Die übereinander im Gehäuse 5 angeordneten Ausscheidewannen 3 sind vorzugsweise derart angeordnet, dass sie für die Reinigung, d.h. zum Entfernen der abgelagerten Verunreinigungen, leicht aus dem Gehäuse 5 entnommen werden können. Zu diesem Zweck sind an den Stirnwänden 7, bzw. an den Pfosten 9 Führungsschienen 33 befestigt, auf denen die höher liegenden Kanten der Ausscheidewannen 3 aufliegen. Die tiefer liegenden Abschnitte der Ausscheidewannen 3 liegen auf entsprechend angeordneten Trägern 35 auf, welche die Ausscheidewannen abstützen und deren tiefer liegende Kanten in einem Abstand zu den darunterliegenden Bodenflächen 15 halten. Die Führungsschienen 33 und Träger 35 sind derart angeordnet, dass ein seitliches Einschieben der einzelnen Aus-scheidewannen 3 jederzeit möglich ist. Dies kann sogar während des Betriebes erfolgen, da bei Fehlen einer der Ausscheidewannen 3 das überflies-sende Wasser in die darunterliegende Wanne gelangen kann.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Reinigungsanlage 1 erläutert. Mit einer Pumpe (nicht dargestellt) oder durch natürliches Gefälle wird beim Pfeil C (Fig. 2) verunreinigtes Wasser auf die zuoberst liegende Ausscheidewanne 3 geleitet. Das eingeleitete Wasser verteilt sich über die gesamte Breite von beispielsweise 1,2 m der beispielsweise 1,2 m langen Ausscheidewanne 3, und fliesst gleichmässig verteilt, in Fig. 2 nach rechts, zur tiefer liegenden Begrenzungswand 11. Während der Verweildauer des Wassers auf dem Weg zur tiefer liegenden Begrenzungswand 11 und vor dem Austritt aus der Öffnung 13 oder über der Oberkante 14, können flüchtige Verunreinigungen aus der grossen Oberfläche durch die dünne Schichtdicke des Wassers und durch die von der Struktur 19 verursachte Umwälzung austreten. Die nichtflüchtigen Verunreinigungen 8 lagern sich auf der Bodenfläche 15 der Ausscheidewanne 3 ab. Gröbere Verunreinigungen, welche bis an die tiefer liegende Begrenzungswand 11 gelangen, können dort sedimen-tieren und werden vom Wasser, das durch die Ausflussöffnungen 13 aus der Ausscheidewanne 3 wegfliesst, getrennt. Dieser Trenn- und Ausscheidevorgang wiederholt sich nun in allen folgenden, an die zuoberst angeordnete Ausscheidewanne 3 anschliessenden Ausscheidewannen 3. Je nach Verschmutzungsgrad des Wassers können mehr oder weniger Wannen 3 hintereinandergeschaltet werden. Es ist folglich möglich, in ein und derselben Anlage 1 den Trenn- und Ausscheidewirkungsgrad durch die Anzahl der Ausscheidewannen zu variieren.

Am ausflussseitigen Ende der zuunterst angeordneten Ausscheidewanne 3 können, falls dort ein Filterblock 31 angeordnet ist, innerhalb der Anlage nicht ausgeschiedene und/oder von der Flüssigkeit getrennte Verunreinigungen 8 zurückgehalten werden. Der Filterblock 31 lässt sich, wenn seine Filtrationswirkung nachlässt, auf einfache Art und Weise austauschen. Durch den Auslaufstutzen 30 kann das gefilterte Wasser entweder einer Wasseraufbereitungsanlage oder, je nach Reinigungsgrad, direkt einem Gewässer zugeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Trennen und Ausscheiden von Verunreinigungen aus kontaminiertem Wasser, bei dem das kontaminierte Wasser auf eine zur Horizontalen geneigt liegenden Bodenfläche (15) einer Ausscheidewanne (3) geleitet wird, sich auf der Bo-

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denfläche (15) filmartig ausbreitet und über oder durch die tiefliegende Begrenzungswand (11, 16, 29) mindestens einer weiteren, unterhalb angeordneten Ausscheidewanne (3) zugeleitet wird, und bei dem im Wasser enthaltene feste Verunreinigungen (8) vom Wasser getrennt und auf der Bodenfläche (15) abgelagert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass flüchtige Verunreinigungen über der Ausscheidewanne (3) aufgefangen und abgesaugt werden.

3. Anlage zum Trennen und Ausscheiden von Verunreinigungen (8) aus kontaminiertem Wasser gemäss Anspruch 1, bei welcher wenigstens ein Teil der Verunreinigungen (8) auf der Bodenfläche (15) der das kontaminierte Wasser aufnehmenden Ausscheidewannen (3) abgelagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausscheidewannen (3) geneigt zur Horizontalen angeordnete Bodenflächen (15) aufweisen, wobei an der der am höchsten liegenden Kante gegenüberliegenden Seite der Ausscheidewangen (3) Mittel zum Stauen des Wassers (11, 16) angebracht sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Stauen des Wassers aus einer Begrenzungswand (11) oder aus einem in einem spitzen Winkel aus der Bodenfläche (15) nach oben verlaufenden Bodenflächenabschnitt (16) bestehen.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Begrenzungswand (11) Ausflussöffnungen (13) angebracht sind, die in einem Abstand (s) von der Bodenfläche (15) liegen, und/ oder dass eine zacken- oder wellenförmige Oberkante (14) ausgebildet ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausscheidewannen (3) vertikal übereinander, jedoch bezüglich der am tiefsten liegenden Seite horizontal versetzt in einem Gehäuse (5) angeordnet sind.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Versetzung der Ausscheidewannen (3) einen auslaufseitigen Überlauf des Wassers von der obenliegenden Ausscheidewanne (3) zum einlaufseitigen, am höchsten liegenden Bereich der Bodenlläche (15) der darunterliegenden Ausscheidewanne (3) erlaubt.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (15) eine die laminare Strömung des Wassers brechende Struktur (19) aufweist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausscheidewannen (3) für deren Reinigung auf Führungsschienen (33) und Trägern (35) im Gehäuse (5) aufliegen und aus letzteren herausziehbar sind.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den zuunterst liegenden und/oder weiteren Ausscheidewannen (3) Filtermittel (31) zum Ausscheiden von nicht abgelagerten oder aufschwimmenden Verunreinigungen angeordnet sind und/oder dass über den Ausscheidewannen (3) eine Absaughaube (37) zum Absaugen flüchtiger Verunreinigungen angebracht ist.

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