CH719124A1

CH719124A1 - Cleaning system for removing plastic waste and other waste floating in rivers.

Info

Publication number: CH719124A1
Application number: CH070518/2021A
Authority: CH
Inventors: Quast Hans-Henning
Original assignee: Hans Henning Quast
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2023-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft Abreinigungssystem zur Beseitigung des in Flüssen treibenden Plastikmülls (6) und anderen Abfalls. Das Abreinigungssystem besteht aus den folgenden Komponenten und Teilen Schwimmende Sperre (3), Elastisches Seil (2) Stahlpfosten (1), Abreinigungsroboter (5) und Motorboot (4).The invention relates to a cleaning system for removing plastic waste (6) and other waste floating in rivers. The cleaning system consists of the following components and parts Floating barrier (3), Elastic rope (2), Steel post (1), Cleaning robot (5) and Motor boat (4).

Description

Technisches Gebiettechnical field

[0001] Umweltreinigungssystem spezialisiert auf Plastikmüll und Abfall, der in Flüssen treibt bzw. schwimmt. [0001] Environmental cleaning system specializing in plastic waste and waste floating in rivers.

Stand der TechnikState of the art

[0002] In den letzten Jahren haben sich die Bemühungen intensiviert, die steigende Verschmutzung der Meere und Küsten durch Plastikmüll einzudämmen. Umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen haben nun belegt, dass 70%-80% der Plastikverschmutzung der Meere und Ozeane durch die Flüsse verursacht wird. Neuere publizierte wissenschaftlichen Arbeiten führen verschiedene Konzepte und Methoden zum Angehen dieses Problems auf. Bei genauerer Analyse dieser Methoden und des entwickelten Instrumentariums stellt sich jedoch heraus, dass keine dieser Prototypen oder Produkte einen flexiblen und kostengünstigen Einsatz einer kontinuierlichen Reinigung von Flüssen in Bezug auf treibenden Plastikmüll ermöglichen und deshalb auch keinen nachweislichen Einsatz gefunden haben. Ebenso ergab eine intensive Recherche in der internationalen Patente-Datenbank www.espacenet.com keinerlei Hinweise auf ein auch nur annähernd vergleichsweise entwickeltes Verfahren. In recent years, efforts have intensified to curb the increasing pollution of the seas and coasts by plastic waste. Extensive scientific research has now shown that 70%-80% of the plastic pollution in the seas and oceans is caused by rivers. Recent published scientific papers list various concepts and methods to address this problem. However, a more detailed analysis of these methods and the developed instruments shows that none of these prototypes or products allow a flexible and cost-effective use of a continuous cleaning of rivers with regard to floating plastic waste and therefore have not found any proven use. Likewise, an intensive search in the international patent database www.espacenet.com did not yield any indication of a process that was even remotely developed.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0003] Das im folgenden dargestellte System bzw. Verfahren zur Abreinigung von Plastikmüll und Abfall, welcher in den Flüssen schwimmt, beruht auf der Integration bereits bewährter und erprobter Komponenten. Ein solches flexibles, ökologisches und kostengünstiges Verfahren liegt jedoch bislang nicht vor und wurde nirgendwo vorgeschlagen oder konzipiert. Der Vorteil dieses Verfahren ist es, dass bei dessen operativem Einsatz die Schifffahrt in Flüssen nicht blockiert oder behindert wird. Weiterhin stellt das im folgenden beschriebene Abreinigungsverfahren eine sehr kostengünstige Methode dar, die insbesondere in jenen Entwicklungsländern zum schnellen Einsatz kommen kann, die sich technisch aufwendige Konstruktionen nicht leisten können, weil es für viele Flüsse in diesen Ländern einen hohen Bedarf und die Notwendigkeit von Flussreinigungen bzgl. Plastikmüll und anderen Abfalls gibt. Ein weiterer Vorteil des Abreinigungssystems ist es, dass es keine speziell dafür ausgebildeten Fachkräfte für dessen Einsatz bedarf. Das Abreinigungssystem setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen: Schwimmende Sperre (Containment Boom): Je nach Bedarf und örtlichen Möglichkeit wird eine Sperre von 25m, 50m 75m oder mehr Metern eingesetzt. Da es sich um das Abreinigen von Plastikmüll und anderem flussabwärts schwimmendem Abfall handelt und nicht um Öl, wofür Booms oft eingesetzt werden, wird das Netz des Booms entsprechend weitgmaschig gewählt (Nr. 3 in Fig. 1). Elastisches Seil: Ein hochelastisches Seil verbindet die Sperre mit einem am Flussufer befestigten Pfosten. Ein solches hochelastisches, schockabsorbierendes Seil, wie es auch beim Bungee-Jumping, für Trampolins oder auf Segelbooten eingesetzt wird, dient dazu, mögiichen Zug bzw. „Stress“ auf die schwimmende Sperre zu kompensieren und die Distanz zwischen Befestigungseinrichtung am Fiussufer und der im Wasser iiegenden Sperre fiexibei zu überbrücken (Nr. 2 in Fig. 1). Ein Stahipfosten zur Befestigung eines Elastischen Seiies am Fiussufer (Nr. 1 in Fig. 1), weiches am anderen Ende mit der Schwimmenden Sperre befestigt ist. Ein kieinmotoriges Boot, vorzugweise mit Eiektromotor aus ökoiogischen Gründen, führt die Sperre in den Fiuss, spannt sie damit auf, und häit seine Position konstant gegen die Strömung so, dass der Schiffsverkehr nicht behindert wird (Nr. 4 in Fig. 1). Abreinigungsroboter: Der für die Reinigung von Wasserflächen in Häfen entwickeite und bereits produzierte Schwimmroboter wird eingesetzt, um in regeimässigen Abständen den in der Sperre eingefangenen Piastikmüii und Abfaii handgesteuert oder autonom abzureinigen (Nr. 5 in Fig. 1).The system and method shown below for the cleaning of plastic waste and waste, which swims in the rivers, is based on the integration of already proven and tested components. However, such a flexible, ecological and cost-effective method does not exist to date and has not been proposed or conceived anywhere. The advantage of this method is that when it is used operationally, shipping in rivers is not blocked or impeded. Furthermore, the cleaning process described below is a very cost-effective method that can be used quickly, especially in those developing countries that cannot afford technically complex constructions, because there is a high demand and the need for river cleaning in many rivers in these countries There is plastic waste and other rubbish. Another advantage of the cleaning system is that it does not require specially trained professionals to use it. The cleaning system consists of the following components: Floating barrier (containment boom): A barrier of 25m, 50m, 75m or more meters is used depending on requirements and local possibilities. Since it is about cleaning up plastic waste and other waste floating down the river and not oil, for which booms are often used, the net of the boom is chosen to be correspondingly wide-meshed (No. 3 in Fig. 1). Elastic rope: A highly elastic rope connects the barrier to a post fixed to the river bank. Such a highly elastic, shock-absorbing rope, as it is also used for bungee jumping, for trampolines or on sailing boats, serves to compensate for possible tension or "stress" on the floating barrier and the distance between the fastening device on the river bank and that in the water to bridge the existing barrier fiexibei (No. 2 in Fig. 1). A steel post for attaching a resilient rope to the river bank (No. 1 in Fig. 1), which is attached to the floating barrier at the other end. A small-engine boat, preferably with an electric motor for ecological reasons, guides the barrier into the fiuss, stretches it with it, and keeps its position against the current in such a way that shipping traffic is not obstructed (No. 4 in Fig. 1). Cleaning robot: The floating robot developed and already produced for cleaning water surfaces in ports is used to manually or autonomously clean off the plastic waste and rubbish caught in the dam at regular intervals (No. 5 in Fig. 1).

Aufzählung der Figuren/ZeichnungenList of figures/drawings

[0004] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieis, weiche in der Zeichnung dargesteiit ist, näher eriäutert. Es zeigt: Fig. 1 Abreinigungssystem zur Beseitigung des in Fiüssen schwimmenden Piastikmüiis und anderen AbfaiisThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment which is shown in the drawing. It shows: Fig. 1 cleaning system for removing plastic waste and other waste floating in rivers

Ausführung der Erfindungimplementation of the invention

[0005] 1. Am Uferrand des Flusses (8 in Fig. 1) wird ein zugespitzter Stahlpfosten (1 in Fig. 1) von 1.2m Länge ca. 60 cm bis 80 mit der Fussplatte nach oben in den Boden getrieben. Die Fussplatte dient dabei als Aufschlagfläche. Die Fussplatte hat darüber hinaus die Funktion, ein Abrutschen des Elastischen Seiles, welches daran befestigt wird, zu verhindern. 2. Entsprechend der lokalen Struktur des Flussufers (8 in Fig.1) wird die Länge des Elastischen Seiles (2 in Fig.1) gewählt, um die Distanz Ufer - Wasser zu überbrücken und nicht unnötig Meter für die Schwimmende Sperre (3 in Fig.1) zu verschwenden. 3. Das Elastische Seil (2 in Fig.1) wird mit dem einen Ende fachmännisch mit einem „Seglerknoten“ oder einem professionellen „Bergsteigerknoten“ an dem Stahlpfosten (1 in Fig.1) befestigt. Das andere Ende des Elastischen Seiles wird mit einem gleichen Knoten an der Schwimmenden Sperre (3 in Fig.1) befestigt. 4. Die Länge der Schwimmenden Sperre (3 in Fig.1) wird entsprechend der örtlichen Flussbreite gewählt, sodass das gesamte Reinigungssystem (Elastisches Seil, Schwimmende Sperre und Boot) nicht mehr als die Hälfte oder maximal 2/3 des Flusses in Anspruch nimmt. Wie lang diese Konstruktion sein kann, muss in Absprache mit der für den Fluss zuständigen Behörde abgesprochen werden und darf den möglichen Schifffahrtsverkehr auf dem Fluss nicht beeinträchtigen. 5. Das andere Ende der Schwimmenden Sperre (3 in Fig.1) wird am Heck eines Motorbootes (4 in Fig.1) befestigt. 6. Das Motorboot (4 in Fig. 1) wird flussaufwärts gegen die Fluss-Strömung (7 in Fig. 1) gerichtet und zieht langsam die Schwimmende Sperre (3 in Fig.1) bis zur Flussmitte bzw. bis zu der behördlich erlaubten Position im Fluss, sodass die Schwimmende Sperre (3 in Fig.1) eine abgeflachte hyperbolische Form im Fluss durch die Strömung bekommt. Das Motorboot (4) hält konstant die gleiche Position über einen vorher festgelegten Zeitraum (1, 2, 3, 4 etc. Stunden). Das Motorboot muss über die behördliche Zulassung verfügen und kann nur von Personen mit entsprechendem Bootsführerschein gesteuert werden. 7. Der Abreinigungsroboter (5 in Fig.1) wird zum Abreinigen des an der Innenseite bzw. der flussaufwärts gerichteten Seite der Schwimmenden Sperre, in regelmässigen Abständen (1, 2, 3 etc. Stunden) eingesetzt. Die Häufigkeit des Einsatzes des Abreinigungsroboters (5 in Fig.1) richtet sich nach dem Verschmutzungsgrad des Flusses und der Menge des in der Schwimmenden Sperre (3 in Fig.1) eingefangenen Plastikmülls (6 in Fig.1) und Abfalls (6 in Fig.1). Die Steuerung des Abreinigungsroboters erfolgt über Distanz manuell durch eine Person am Ufer des Flusses oder kann automatisch durch entsprechende Programmierung geschehen. 8. Der Auffangsack des Abreinigungsroboters (5 in Fig.1) wird in regelmässigen Abständen geleert und der darin befindliche Plastikmüll (6 in Fig. 1) und anderer Abfall (6 in Fig. 1) in einen am Ufer bereitgestellten Behälter entleert. Dieser Plastikabfall sowie anderer eingefangener Abfall werden entsprechend der örtlichen Vorschriften entsorgt. Wenn möglich wird der Plastikmüll direkt an Recycling Firmen verkauft oder kostenlos überlassen. 9. Während des Reinigungsprozesses werden in regelmässigen Abständen die Festigkeit der Knoten am Elastischen Seil und an der Schwimmenden Barriere überprüft. 10. Der Reinigungsroboter wird entsprechend der Vorgaben des Herstellers und in Abhängigkeit von Einsatzhäufigkeit und Belastungsgrad regelmässig überprüft und technisch gewartet. 11. Die eingesetzte Schwimmenden Sperre ist weitgehend wartungsfrei, doch werden die Kettengiieder und die sogenannten Schürzen (Netze) der eingesetzten Schwimmenden Sperre auch in regeimässigen Abständen in Abhängigkeit vom Beiastungsgrad und der Einsatzhäufigkeit überprüft. 12. Der Beiastungsgrad des vorgesteiiten Reinigungssystems richtet sich wesentlich nach der Strömungsstärke des Fiusses, Quantität und Art des eingefangen Treibmüiis, Wetterbedingung, Einsatzhäufigkeit, Häufigkeit des Transportes und Ortswechsel des Abreinigungssystems und Professionaiität der Handhabung der Komponenten durch die damit arbeitenden Personen. 13. Eine spezieiie fachiiche Ausbildung oder Qualifikation für die Handhabung der Komponenten und den Einsatz des Reinigungssystem bzw. des Verfahrens ist nicht notwendig. Ledigiich für den Einsatz des Motorbootes muss der für das Boot und das Gewässer erforderliche Bootsführerschein vorhanden sein. 14. Koiiateraie Schäden für Fische und Wasservögei beim Einsatz einer Schwimmenden Sperre in einem Fiuss sind nicht bekannt und wurden bisiang nie in der Fachiiteratur thematisiert.1. On the bank of the river (8 in Fig. 1), a pointed steel post (1 in Fig. 1) of 1.2m in length about 60 cm to 80 cm is driven with the base plate up into the ground. The footplate serves as an impact surface. The footplate also has the function of preventing the elastic cord that is attached to it from slipping off. 2. Depending on the local structure of the river bank (8 in Fig.1), the length of the elastic rope (2 in Fig.1) is chosen to bridge the distance bank - water and not add unnecessary meters for the floating barrier (3 in Fig .1) to waste. 3. One end of the elastic cord (2 in Fig.1) is professionally attached to the steel post (1 in Fig.1) with a "sailor's knot" or a professional "mountaineer's knot". The other end of the elastic rope is attached to the floating barrier (3 in Fig.1) with the same knot. 4. The length of the floating dam (3 in Fig.1) is chosen according to the local width of the river, so that the entire cleaning system (elastic rope, floating dam and boat) takes up no more than half or at most 2/3 of the river. How long this construction can be must be discussed in consultation with the authority responsible for the river and must not affect the possible shipping traffic on the river. 5. The other end of the floating barrier (3 in Fig.1) is attached to the stern of a motor boat (4 in Fig.1). 6. The motor boat (4 in Fig. 1) is directed upstream against the river current (7 in Fig. 1) and slowly pulls the floating barrier (3 in Fig. 1) to the middle of the river or to the position permitted by the authorities in the river, so that the floating barrier (3 in Fig.1) gets a flattened hyperbolic shape in the flow through the current. The motorboat (4) constantly keeps the same position over a predetermined period of time (1, 2, 3, 4 etc. hours). The motorboat must have official approval and can only be steered by people with the appropriate boat license. 7. The cleaning robot (5 in Fig.1) is used to clean the inside or the upstream side of the floating dam at regular intervals (1, 2, 3 etc. hours). The frequency of use of the cleaning robot (5 in Fig.1) depends on the degree of pollution of the river and the amount of plastic waste (6 in Fig.1) and waste (6 in Fig .1). The cleaning robot is controlled manually from a distance by a person on the bank of the river or can be done automatically by appropriate programming. 8. The collection bag of the cleaning robot (5 in Fig. 1) is emptied at regular intervals and the plastic waste (6 in Fig. 1) and other waste (6 in Fig. 1) in it is emptied into a container provided on the bank. This plastic waste, as well as other collected waste, will be disposed of in accordance with local regulations. If possible, the plastic waste is sold directly to recycling companies or given away free of charge. 9. During the cleaning process, the strength of the knots on the Elastic Rope and on the Floating Barrier are checked at regular intervals. 10. The cleaning robot is regularly checked and technically maintained in accordance with the manufacturer's specifications and depending on the frequency of use and degree of use. 11. The floating barrier used is largely maintenance-free, but the chain links and the so-called aprons (nets) of the floating barrier used are also checked at regular intervals depending on the degree of stress and the frequency of use. 12. The degree of workload of the proposed cleaning system depends essentially on the strength of the river, the quantity and type of debris caught, the weather conditions, the frequency of use, the frequency of transport and relocation of the cleaning system and the professionalism of the handling of the components by the people working with it. 13. A special professional training or qualification for the handling of the components and the use of the cleaning system or the process is not necessary. The boat driver's license required for the boat and the body of water must be available for the use of the motor boat. 14. Koiiateraie Damage to fish and waterfowl when using a floating dam in a river is not known and has never been discussed in the specialist literature.

Claims

1. A clean-up system and method for disposing of floating plastic debris and other waste in rivers. The cleaning system consists of the technically proven components and parts floating barrier (3), elastic rope (2), steel post (1), cleaning robot (5) and motor boat (4) their integration into a system for removing or cleaning the plastic waste floating in rivers and other waste has never been conceived before.

2. The cleaning system according to claim 1 is characterized in that, unlike other concepts for cleaning plastic waste and other waste in rivers, it does not have to take up the entire width of the river, as a result of which shipping traffic is or must be blocked. The flexibility of the cleaning system enables the cleaning operation to be easily adapted to local circumstances and conditions (claim 2).

3. Furthermore, the continuous use of a cleaning robot enables an uninterrupted cleaning operation that does not have to be repeatedly suspended by hauling in and cleaning the floating barrier, as is necessary with other methods (claim 3).