CN101842281A - 具有污染物分离装置的船 - Google Patents

Abstract

船包括收集舱底污水(6)和污染物的舱底污水阱(5)。设置第一污染物分离装置，该装置包括输送机设备(8)，所述输送机设备(8)具有环形带(16)，环形带(16)包括吸附/吸收材料。输送机设备具有第一部分(10)和第二部分(11)，该第一部分(10)可浸没到舱底污水阱内的舱底污水和污染物中，而第二部分(11)与第一部分(10)间隔开，并设有用于从环形带释放吸附/吸收的污染物的机构(13)和用于收集所释放的污染物的机构。输送机设备还设有用于沿着由导向机构所限定的运动路径驱动环形带的机构(12)。

Description

具有污染物分离装置的船

技术领域

本发明涉及一种船，该船包括用于收集舱底污水和污染物的舱底污水阱，该舱底污水阱可选地被一个或多个舱底板覆盖。

背景

在船内部，来自清洗和/或来自船的船体中小量漏泄的废水聚集起来——通常在船体的底部处或为该目的而提供的阱中。尤其在船的机舱中，废水与所有各种污染物一起聚集在舱底污水阱中。舱底污水中主要污染物是流体有机化合物如油、润滑脂、溶剂、和/或燃料。另一些污染物可以是固体如锉屑或切屑、或者较大的物品如罐、盖、掉落的工具、木片、纸、和/或织物。

上述流体有机污染物对在机舱里工作的人员的健康是有害的，因为至少某些污染物可以蒸发，同时在机舱的空气中产生致癌的蒸汽。另外，污染物易燃，并有浓集在舱底污水的表面处的趋势，因此引起经常着火的危险。在着火的情况下，污染物产生有害气体和浓烟，同时妨碍任何有效的消防灭火，而对被截留在烟中的那些人有额外的窒息的危险。这种事故当在远离港口和容易营救的大海里船上发生时尤其严重。此外，污染物对环境潜在地有危险，因为它们当直接排放到大海里时污染海洋、海岸、和港口。

上述由受污染的舱底污水所产生的危险对于许多代海员来说是众所周知的问题，且过去和现在常常是通过将舱底污水直接排出到海中解决。然而，国际环境条例，如“国际船舶防污染公约”(MARPOL73/78)，严格地管制这种排放，其中包括禁止任何排放含大于15ppm油状污染物的水和完全禁止在离最近陆地50英里范围内任何排放油状污染物。

为了遵守这些条例，因此提出了许多油水分离器，并可在市场上买到。然而，所提出的系统常常价格很贵、具有复杂性、在峰值负荷下有限的能力、和/或缺乏可靠性的缺点，且经常由于维护或因为系统故障而必须停止运行。结果，所选择的解决方案常常仍然是简单地把受污染的舱底污水直接排放到海中，而不顾所有的环境条例和许多国家对这种非法排放所施加的严厉惩罚的危险。

发明公开

本发明的目的是提供一种可靠的系统，并克服上述缺点，该系统用于通过将流体污染物与舱底污水分离而净化聚集在船的船体中机舱内的受污染的舱底污水。

该目的通过本发明的上述类型的船达到，该船还包括第一污染物分离装置，所述第一污染物分离装置包括输送机设备，该输送机设备具有环形带，环形带包括吸附/吸收材料，上述输送机设备包括第一部分和第二部分，第一部分可浸没到舱底污水阱内舱底污水和污染物中，而第二部分与第一部分间隔开并设有释放机构和收集机构，所述释放机构用于从环形带中释放吸附/吸收的污染物，而收集机构用于收集所释放的污染物，其中输送机设备还设有驱动机构，该驱动机构用于沿着由导向机构所限定的运动路径驱动环形带。

当一部分环形带浸没到受污染的舱底污水中时，环形带的吸附/吸收材料主要吸附/吸收污染物，因为水易于释放并快速滴下，而污染物粘着到吸附/吸收材料上。将环形带的浸没的部分从舱底污水中移出，并通过沿着运动路径驱动环形带输送到输送机设备的释放机构。在从舱底污水到释放机构的途中，被吸附/吸收材料所吸收的水滴下环形带。实际上，水通常滴回到舱底污水阱中。

为驱动环形带，设置驱动机构如电动机，该电动机通过齿轮连接到驱动皮带轮或驱动辊上。运动路径能具有任何任意的形状，该形状由导向机构限定。导向机构的例子是一个或多个导辊/皮带轮，横杆、管子、和/或轨道。

运动路径可以例如具有两个半圆形分段和笔直分段，该笔直分段使各半圆形分段的端部相互连接，如由两个辊所限定的，该两个辊安装成具有相互间距。在可供选择的情况下，仅设一个辊，且运动路径由辊的圆周限定，该辊在外部支承环形带。另一些形状，如包括曲折分段的运动路径，可以由多个偏转导向辊限定，并提供交替的浸没和非浸没分段，其中非浸没分段可以设有释放机构和收集机构。

当工作时，第一污染物分离装置从舱底污水阱吸收污染物和水，且通常在总生产率下于收集机构处产生污染物和水的混合物。总生产率可以用部分生产率，亦即污染物生产率和水生产率之和表示。

在本发明的一个实施例中，吸附/吸收材料主要吸附/吸收污染物而不吸附/吸收水。

因此，达到第一污染物分离装置主要从舱底污水中吸收污染物而不吸收水。结果，当第一污染物分离装置作用在清洁的舱底污水上时，用于在清洁机构处生产水的水生产率最大。随着舱底污水阱中存在的污染物量增加，水生产率下降，而在收集机构处生产污染物的污染物生产率增加，通常过补偿水生产减少，从而导致总生产率的总体增加。

因此，随着舱底污水阱中存在的污染物的量增加，污染物生产率增加到最大污染生产率，该最大污染生产率为规定的系统所特有，主要取决于污染分离装置的设计特点和工作参数。对输送带装置来说，这些设计特点和工作参数是例如选择输送带的带材料、尺寸、和速度。

在本发明的另一个实施例中，船还包括重力分离装置，该重力分离装置包含沉降室，所述沉降室具有输入口、污染物提取口和排泄口，所述污染物提取口安装在沉降室的顶部处，而排泄口安装在沉降室的底部处，其中输入口连接到收集机构的输出口上，而排泄口通过回流管线与舱底污水阱连接在一起，排泄阀安装在该回流管线中。

在收集机构中所产生的污染物和水的总量从收集机构的输出口优选地通过软管或管路输送到重力分离装置的沉降室，输送可以借助于泵送机构如软管泵。因此，沉降室缓慢地装满污染物和水的混合物。在充装沉降室期间，混合物按照比重的差异进行沉降，此处污染物聚集在所产生的混合物体积的顶部，而水聚集底部。

聚集在顶部处的浓集的污染物通过污染提取口从沉降室中提取出，该提取口通常是溢流，所述溢流流到槽和/或管路中，最后将浓集的污染物导引到污染物容器中用于储存，并稍后在污染物排放设施处排放。

为了防止聚集在底部的水到达污染物提取口，可以将水通过安装在沉降室底部处的排泄阀排泄，并通过回流管线返回到舱底污水阱中。

这种安排的优点是显著地减少了待储存船上的污染物废弃物中的水含量，因此减少了在船上收集的污染物废弃物的总量，并因此降低了在港口中排放污染物废弃物的成本。

在本发明的船的另一个实施例中，排泄阀通过阀致动器随着加到阀致动器上的信号，优选的是电信号而可控制。

因此，达到排泄阀可以通过信号控制以自动方式操作。信号可以由控制单元提供。

在上述实施例的进一步发展中，加到阀致动器上的信号是定时控制的信号。

令人惊喜地，在本发明的安排中排泄步骤的定时控制业已证明在实践中-在可靠性方面和重现性方面二者都能极好地工作。定时控制保证稳定的运行，而不需要经常利用专用传感器，因为定时控制不需要与重力分离装置中的污染物和水的混合物的物理接触或光学接近该混合物。

在本发明的船的优选实施例中，排泄阀的打开和关闭由预定的时序控制，该预定的时序用于可供选择地保持排泄阀在关闭时间期间关闭和在打开时间期间打开。

尽管该领域的技术人员可以设想许多时序程序，但令人惊奇地在实践中证明是，对在常规操作下发生的大多数情况，用固定打开时间和固定关闭时间的简单顺序也能很好工作。因此，两种时间设定可以用简单的校准程序确定并在安装操作期间编程。在安装操作之后，打开和关闭时间设定在常规操作期间不需要进一步注意。

当选择关闭时间和打开时间位时，优先考虑将污染物废弃物浓缩，以便尽可能多地减少污染物废弃物的含水量，因此减少了待储存在船上的废弃物量和用于最后在合适的排放设施处排放废弃物的成本。

在实际应用中，关闭时间通常设定到当第一污染分离装置对干净水起作用时用水装满沉降室至污染提取口所需的时间。

打开时间通常合适地设定到当沉降室已在污染物提取口处装水至最高水位时，通过排泄口排空沉降室中水所需的时间。

在优选实施例中，吸附/吸收材料选择性地吸附/吸收含油污染物，而不吸附/吸收水。环形带的吸附/吸收材料可以选择，以便选择性地吸收油而不是水，例如，由于与水相比增加了材料对油的亲和性，或由于物理相互作用，如毛细作用和/或可湿性，上述情况对含油污染物和对水有相当大的不同。

环形带材料可以是毡材料、纤维材料、海绵材料、或毛皮状材料，且必需抗舱底污水中污染物。

另外，在本发明的一个实施例中，释放机构包括至少一个挤压辊和至少一个刮刀，该刮刀使环形带经受足以释放吸附/吸收的污染物的压力。释放出的污染物滴离释放机构，并朝向下方向滴到收集机构如接滴盘、沟槽(gutter)、或漏斗中，且可以从收集机构导引或泵送到分开的储器中。

在本申请中，术语向下定义为具有朝向重力的方向的向量分量的方向。在本申请中，术语向上定义为具有与重力方向相反的向量分量的方向。

另外，在本发明的另一个实施例中，船包括另一个污染物分离装置，该分离装置用于通过从舱底污水分离污染物处理舱底污水，另一个污染物分离装置安装成与第一污染物分离装置相结合工作。另一个污染物分离装置进一步处理通过输送机设备净化的水。另一个污染物分离装置可以安装成通过平行操纵两个装置与输送机结合工作，以便处理同一阱中的受污染的舱底污水，其中输送机基本上连续地和在所有污染物浓度水平下运行，而另一个分离装置仅在低于规定的极限污染物浓度水平下运行。可供选择地，两个装置通过依次操纵联合工作，因此输送机设备首先净化舱底污水，以使舱底污水中的污染物浓度水平减少到低于规定的极限值，而在污染物浓度水平已降到低于那个极限值之后，用另一个污染物分离装置二次处理余下的舱底污水。因此，舱底污水被输送机设备净化。

在实际应用中，另一个污染物分离装置通常是油/水分离器(OWS)，如重力油/水分离器、具有凝聚机构的重力油/水分离器，或诸如此类。

在本发明的另一个实施例中，输送机设备包括外壳，该外壳具有第一侧板和第二侧板，所述第二侧板与第一侧板对置，两个侧板从外壳的第一端处的第一部分延伸到外壳的第二端处的第二部分，第一导辊在第一端处从第一侧板延伸到第二侧板，而驱动辊在第二端处从第一侧板延伸到第二侧板，其中上述驱动辊通过驱动齿轮连接到驱动电机的驱动轴上，并适合于驱动环形带绕驱动辊和第一导辊运转。环形带的运动路径包括两个笔直分段，这两个笔直分段基本上相互平行从驱动辊延伸到第一导辊。外壳还可以包括保护格栅，该保护格栅从第一侧板延伸到第二侧板，保护格栅安装成保护环形带免受在舱底污水中可能存在的较大物品的影响。另外，在外壳的第一端处可以设置保护罩，以便保护环形带和第一导辊免予例如当安装输送机设备和/或从其工作位置拆卸输送机设备时由于碰撞冲击而损坏。

通常，机舱中的舱底污水阱被舱底板装置覆盖。在运行时，它可以有利地将开口设在舱底板中，该开口具有用于安装输送机设备的管接头，而外壳的第一端朝下且浸没到舱底污水阱中。

在本发明的另一个实施例中，释放机构由至少一个挤压辊形成，该挤压辊安装成与驱动辊协同工作，以便通过使环形带压紧驱动辊释放吸附/吸收的污染物，和/或与至少一个第二导辊协同工作，以便通过使环形带压紧第二导辊释放吸附/吸收的污染物，第二导辊安装在驱动辊附近，且在环形带的运动路径内基本上与其平行。驱动辊和导辊能设在由环形带所描绘的环的内部，而挤压辊能设在由环形带所描绘的环的外部。挤压辊、驱动辊、和第二导辊的旋转轴线基本上相互平行。挤压辊的直径及驱动辊和第二导辊之间的间隙可以如此选择，以便挤压辊可以与驱动辊和第二导辊二者协同工作，来将压力施加到环形带上，用于释放吸附/吸收的污染物。压力可以由一对弹簧加载的定位螺钉控制，该定位螺钉将挤压辊朝外壳方向和驱动辊与第二导辊之间拉。

在本发明的另一个实施例中，收集机构由漏斗形成，该漏斗设在输送机设备覆盖至少环形带的整个宽度的释放机构的下方。因此，从释放机构滴下的污染物被收集，并能将所收集的污染物排泄到污染物容器中。

为输送机设备所选择的材料必需能承受船的机舱的苛刻的环境。例如，材料必需能承受暴露于盐水、侵蚀性溶剂和其它化学药品、高温、湿度之下。合适的材料选择包括，但不限于，黄铜、不锈钢、和特氟隆。

在本发明的另一方面，用于从聚积在船的船体内舱底污水中分离污染物的舱底污水净化系统包括：

第一污染物分离装置，该第一污染物分离装置包括输送机设备，所述输送机设备具有环形滞，环形带包括吸附/吸收材料，上述输送机设备包括第一部分和第二部分，所述第一部分可浸没到舱底污水阱内的舱底污水和污染物中，而第二部分与第一部分间隔开，并设有释放机构和收集机构，上述释放机构用于从环形带中释放吸附/吸收的污染物，而收集机构用于收集所释放的污染物，其中输送机设备还设有驱动机构，该驱动机构用于沿着由导向机构所限定的运动路径驱动环形带，

上述系统还包括：

重力分离器装置，该重力分离器装置具有沉降室，所述沉降室具有输入口、污染物提取口、和排泄口、污染物提取口安装在沉降室的顶部中，而排泄口安装在沉降室的底部中，其中输入口连接到收集机构的输出口上，污染物提取口连接到污染物容器上，而排泄口通过回流管线与舱底污水阱连接，排泄阀安装在所述回流管线中。

如上所述，为净化舱底污水阱中的舱底污水而操作的第一污染分离装置在收集机构处产生污染物和水。环形带的吸附/吸收材料通常如此选择，以便主要是吸附/吸收污染物而不吸附/吸收水。优选地，吸附吸收材料选择性地吸附/吸收含油污染物而不吸附/吸收水。然而，即使环形带的吸附/吸收材料选择性地吸收油，它在实际应用中也很难避免附带产生水。

因此，将在收集机构处所产生的污染物和水以足够慢的速率输送到重力分离装置的沉降室，可供污染物与水的混合物由于污染物和水之间的比重方面的差异而沉降，因此提供悬浮比水高的浓集的污染物的主体。随着沉降室变得装满，悬浮比水高的浓集的污染物可以通过安装在沉降室的顶部处的溢流提取口提取出。为了避免逐渐地聚集在沉降室的底部中的水溢出到污染物废弃物储存容器中，将水通过安装在沉降槽的底部处的排泄阀排泄。因为从底部排泄的流体主体可以仍含有与水混合的污染物，所以将排泄的流体返回到舱底污水阱中，优选地靠近第一污染物分离装置与舱底污水接触的地方，从那儿它们可以再次被系统吸收和处理。因此污染物可以通过在本发明的系统中重复地处理舱底污水从舱底污水中迭代地除去。系统产生浓集的污染物，该浓集的污染物储存在污染物容器中。最后，系统产生可达到一定清洁度水平的水，该达到一定清洁度的水可供按照相应的法定条例将舱底污水排放到大海中。可供选择地，系统可以如此操作到至少提供所需的一定水平的清洁度，以使另外的更灵敏的分离装置可靠地工作，以便产生适合于排放的水。

有利地，通过在船上操作本发明的系统，在污染物容器处所收集的废弃物中含水量可以从50％减少到远低于5％，而同时将舱底污水净化到一定水平，该水平可供环境上正确的水排放，或者至少净化到一定水平，该水平另一更专用的分离装置可靠的工作，同时产生干净的水，该干净的水可以按照相应的条例排放到大海中。

在本发明的系统的另一个实施例中，排泄阀通过阀致动器随着加到阀致动器上的信号，优选的是电信号可控制。

有利地，排泄阀适合于自动操作，该自动操作由控制单元所提供的信号控制。

另外，按照本发明的实施例，加到阀致动器上的信号是定时控制信号。

排泄阀的定时控制打开和关闭提供排泄阀的自动操作。有利地，定时器不需要任何物理接触或光学接近污染物/水混合物。因此，本发明的系统可以比需要专用传感器装置用于它们的操作的系统更可靠的工作。定时控制可以按时序编程。时序可以存储在控制单元中。

在本发明的另一个实施例中，排泄阀的打开和关闭用预定的时序控制，用于可供选择地保持排泄阀在关闭时间期间关闭和在打开时间期间打开。

如上所述，可以设想无数的时序程序。令人惊喜地，在实践中业已证明，对在常规运行下发生的大多数情况，具有固定打开时间和固定关闭时间的简单次序都能很好工作。因此，两种时间设定可以用简单的校准程序确定并在安装操作期间编程。在安装操作之后，打开和关闭时间设定在常规操作期间不需要进一步注意。

当给阀选择关闭时间和打开时间时，优先考虑的是将污染物废弃物浓缩，以便尽可能多的减少污染物废弃物中的含水量，因此减少待储存在船上的废弃物量和最后在合适的排放设施处排放废弃物的成本。

在实际应用中，关闭时间通常设定到当第一污染分离装置对干净水起作用时用水装满沉降室至污染物提取口时所需的时间。

打开时间通常近似设定到当沉降室已装满到污染物提取口处的最大充装水平时，通过放泄口排空沉降室中水所需的时间。

在另一方面，本发明涉及一种方法，该方法用于除去在船的船体中舱底污水阱内舱底污水中污染物，该船设有污染物分离装置，所述污染物分离装置包括输送机设备，该输送机设备具有环形带，所述环形带包括吸附/吸收材料，其中输送机设备具有第一部分和第二部分，该第二部分与第一部分间隔开，及其中输送机设备设有驱动机构，所述驱动机构用于沿着由导向机构限定的运动路径驱动环形带，上述方法包括以下步骤：

-将输送机设备的第一部分浸没到舱底污水阱中，以使环形带在舱底污水阱中与舱底污水接触，

-移动环形带穿过受污染的舱底污水，因此吸附/吸收污染物并从舱底污水中移出吸附/吸收的污染物，

-通过安装在第二部分中的释放机构释放环形带中的吸附/吸收的污染物，和

-将释放的污染物收集在收集机构中。

如上所述，环形带的浸没部分优选地吸收污染物而不吸收水。随后将环形带的浸没部分从舱底污水中移出，并通过沿着驱动路线驱动皮带轮输送到输送机设备的释放机构。被吸附/吸收材料吸收的水在从舱底污水到释放机构的途中滴落。在实际应用中，水通常滴回到舱底污水阱中。滴落离开环形带的水也可以进行收集并带走送到分开的罐或者另一个污染物分离装置的入口，用于水的进一步净化。

在释放机构处，被环形带吸附/吸收的污染物例如通过在两辊之间挤压环形带和/或通过利用刮刀将污染物从环形带上刮下释放，随后通过收集机构收集所释放的污染物。

优选地，利用环形带摄入污染物相对于水是有选择性的，以便使聚集在收集机构中的污染物污油中的含水量最少，因此使待储存在船上的危险废弃物量最少和在港口中的危险废弃物处理设施处排放废弃物的成本最低。如果经过处理的舱底污水足够干净达到符合相关的排放环境条例，则可以将该经过处理的舱底污水泵送出船的船体。另外，在所收集的污染物打算供在船上的焚烧炉中使用的情况下，所收集的污染物的含水量必需最低。

在另一实施例中，本发明的方法包括下列步骤：将污染物和在合适的地方将收集机构中所收集的水从收集机构输送到重力分离器装置的沉降室；令污染物和水在沉降室中沉降，以便提供一种流体主体，该流体主体在其上部区域中主要是取浓集形式的污染物，而在其底部区域中主要是水；通过沉降室的第一提取口从流体主体的上部区域中提取浓集的污染物并将该浓集的污染物输送到污染物容器；及通过沉降室的第二提取口排泄流体主体的底部区域并将所述流体主体的底部区域返回到舱底污水。

将在收集机构处所产生的污染物和水的总量优选地通过软管或管路从收集机构的输出口输送到重力分离装置的沉降室。输送可以借助于泵送机构如软管泵。因此，沉降室缓慢地装满污染物和水的混合物。在充装沉降室期间，混合物按比重的差异沉降，此处污染物聚集在所产生的混合物的体积的顶部中，而水聚集在底部中。

聚集在顶部处的浓集的污染物通过污染物提取口从沉降室中提取出，该提取口通常是溢流流到槽和/或管路中，最后将浓集的污染物导入到用于储存的污染物容器中和稍后在污染物排放设施处排放。

为了防止聚集在底部处的水到达污染物提取口，水可以通过安装在沉降室的底部处的排泄阀排泄，并通过回流管线返回到舱底污水阱中。

本发明的方法的优点在于，待储存在船上的污染物废弃物的含水量显著地减小，因此减少了收集在船上的污染物废弃物的总量，并因此降低了用于在港口排放污染物废弃物的成本。

在本发明的方法的另一个实施例中，通过第二提取口的排泄受排泄阀控制，排泄阀是通过阀致动器随加到阀致动器上的信号，优选的是电信号，而可控制。

有利地，排泄阀适合于自动操作，该自动操作由从控制单元所提供的信号控制。

在本发明的方法的另一个实施例中，加到阀致动器上的信号是定时控制信号。

排泄阀的定时控制式打开和关闭提供用于排泄阀的自动操作。有利地，定时器不需要任何与污染物/水混合物的实际接触或光学接近。因此，本发明的系统可以比需要专用传感器装置用于它们操作的系统更可靠操作。定时控制可以按时序编程。时序可以存储在控制单元中。

在本发明的方法的优选实施例中，排泄阀的打开和关闭通过预定的时序控制，用于可供选择地保持排泄阀在关闭时间期间关闭和在打开时间期间打开。

如上所述，可以设想无数的时序程序。令人惊喜地在实际应用中业已证明，对于在常规操作下所遇到的大多数情况来说，具有固定打开时间和固定关闭时间的简单时序能很好工作。因此，两种时间设定可以用简单的校准程序确定，并在安装操作期间编程。在安装操作之后，打开和关闭时间设定在常规操作期间不需要进一步注意。

当选择关闭时间和打开时间用的值时，优先考虑将污染物废弃物浓缩，以便尽可能多地减少污染物废弃物的含水量，因此减少了待储存在船上的废弃物量和降低了最后在合适的排放设施处排放废弃物的成本。

在实际应用中，关闭时间通常设定为当第一污染物分离装置对干净水起作用时用于将沉降室装满水至污染物提取口所需的时间。

打开时间通常近似地设定为当沉降室已装满水至在污染物提取口处的最大充满水平时，通过排泄口排空沉降室中废弃物所需的时间。

在另一实施例中，本发明的方法还包括连续监测污染物浓度和连续驱动环形带，以便达到和保持预定的污染物浓度水平。监测污染物浓度能用已知的传感器装置，例如通过测量舱底污水的光学性能实施。

预定的污染物的浓度水平可以是适用于显著减少或消除由于舱底污水中的污染物而在机器舱中产生火灾的水平。

污染物的预定浓度水平也可以是机舱的空气中的有害蒸汽量减少如此之多，以致它们不再构成显著健康危险的水平。

污染物的预定浓度水平也可以是可供将经过净化的舱底污水排放到大海中而不违反相关环境条例的水平。

在本发明的另一实施例中，将已达到预定污染物浓度水平的舱底污水通过另一个污染物分离器装置进行处理。在实际应用中，为了达到合格的污染物浓度水平，例如用于将经过净化的舱底污水排放到大海中，可能需要通过另一个污染物分离器装置在进一步分离阶段中处理由输送机设备净化的舱底污水。另一个污染物分离器装置可以是众所周知的类型。输送带装置将舱底污水预处理到另一个污染物分离装置可接受的污染物浓度水平，因此保证另一个污染物分离器装置的稳定而可靠的运行。

在本发明的方法的另一个实施例中，将舱底污水在另一个污染物分离装置中进行处理，直至污染物浓度水平达到可供将舱底污水待排放到大海中。供将舱底污水排放到大海中的实际污染物浓度水平取决于有关来自船的污染的地方环境条例，该地方环境条例通常根据国际惯例，如上述MARPOL 73/76协定。本发明的舱底污水处理方法可以适合于处理舱底污水，直到达到这种地方上决定的污染物浓度水平。输送机设备的运行提供用于预处理舱底污水，以便在峰值负荷的周期中和/或在机器舱中突然或过量油泄漏的情况下，例如在机器舱中维护或修理工作方面，解决大量的污染物。另一些油/水分离器装置，包括高级的和更专业的设备，可以与输送机设备相结合工作，用于达到可供将舱底污水排放到大海中所需的很低浓度水平。

附图简介

下面，通过参照附图的示例性实施例详细说明本发明。附图中：

图1示意示出本发明的船包括第一污染物分离器装置，该第一分离器装置包括输送机设备，

图2示意示出图1的输送机设备的放大剖视图，

图3a-3d示出环形带的运动路径的不同形状的例子，

图4示出本发明的用于净化舱底污水的方法的流程图，和

图5示意示出本发明的系统包括第一污染物分离装置、重力分离装置、排泄阀、和控制单元。

发明的详细说明

图1示意示出船1，该船1具有船体2，所述船体2包括机舱3，机舱3容纳机器，如发动机4。机舱3设有舱底污水阱5，该污水阱5收集舱底污水6和污染物。舱底污水阱5可以用舱底板装置7覆盖。第一污染物分离装置具有输送机设备8，该输送机设备8包括环形带16，贯穿舱底板7中的开口伸入舱底污水阱5中和舱底污水6的表面9下方。因此输送机设备8的第一部分10至少部分地浸没在舱底污水6中。输送机设备8的第二部分11包括驱动机构12、释放机构13、和收集机构14，该第二部分11安装在舱底板7的上方。收集机构14可以连接到废弃物储器15上，该废弃物储器15用于接收所收集的污染物。

输送机设备8可以安装在机架中，该机架固定到舱底板装置7上，并用固定机构(未示出)紧固在合适位置。这具有下述优点，即输送机设备8或输送机设备8的零件能很容从舱底板7上方进入和从舱底污水阱5中收回，因此便于在输送机设备8上实施维修工作，如更换环形带6。

当船静止或平稳移动时，含油污染化合物和水往往会分离。重力分离可以发生，亦即比水轻的污染化合物可以聚集在舱底污水6的表面9处，而比水重的污染物可以下沉到底部。然而，当在海上航行时，船1在波浪中的翻滚运动将搅动舱底污水6，因此抵销或甚至妨碍重力分离过程。输送机设备8的优点在于，即使污染物和水充分混合它也工作。另外，实践经验表明，输送机设备在基本上船上通常观察到的所有污染物浓度水平下工作。

图2示出供在本发明的船1中使用的输送机设备8的剖视图。环形带16被第一导辊17和驱动辊18导引，该导辊17设在输送机设备8的第一部分10中，而驱动辊18设在输送机设备8的第二部分11中。第二导辊19可以设在输送机设备8的第二部分中。

驱动机构12可以将环形带16驱动成沿着由辊17，18，19所限定的运动路径运行。驱动机构包括电动机21，该电动机21具有驱动轴，所述驱动轴通过齿轮连接到驱动辊18上。驱动辊18可以包覆抗油橡胶，以便为驱动环形带16提供足够的摩擦作用。

在操作中，输送机设备8的第一部分10如上所述至少部分地浸没到舱底污水6中，以便使一部分环形带16与舱底污水6及其中污染物接触。浸没的环形带16的部分优选地吸收污染物而不吸收水。通过驱动环形带16沿着运动路径移动，将浸没的环形带16的部分从舱底污水中移出，并转移到输送机设备8的第二部分11上，该第二部分11设有释放机构14，用于释放环形带16中吸附/吸收的污染物。

释放机构14包括挤压辊20，该挤压辊20与第二导辊19和/或驱动辊18协同工作，以便在环形带16上施加一足以释放吸附/吸收的污染物的压力。为施加那种压力，可以将挤压辊贴着环形带朝辊18，19如图2中箭头所指的方向压紧/拉紧-例如用弹簧(未示出)，该弹簧的偏移能用螺钉连接调整，因此调节环形带16上的压力，用于释放被环形带16吸附/吸收的污染物。另外，挤压辊20可以用做可调张力辊来张紧环形带16。

收集机构14设在释放机构13的下方，用于收集释放的污染物，该污染物通过挤压辊及协同工作的导辊19和/或驱动辊18压缩而滴下挤压辊20和环形带16。收集机构14可以包括漏斗22，该漏斗22在底部处设一出口(spout)23，用于将漏斗22与污染物废弃物储存容器15连接在一起，该废弃物储存容器15供存储收集的污染物的聚集的污油，用于在以后的时间里合适的排放在例如港口里的危险废弃物处理设施中。

输送机设备8有利地包括保护格栅24。第一侧嵌板(pane)27a和与第一侧嵌板27a相对的第二侧嵌板27b从保护格栅24的第一端25延伸到第二端26。在第一端25处，侧嵌板27a，27b优选地通过轴28支承第一导辊17。在第二端处，侧嵌板27a，27b支承驱动辊18和第二导辊19，并可以进一步支承驱动机构12、释放机构13、和收集机构14。

在优选实施例中，上保护格栅29设在保护罩24的面向上的一侧上，而下保护格栅30设在保护格栅24的面向下的一侧上。保护格栅29，30基本上在横向方向上从第一侧板27a延伸到第二侧板27b，而在纵向方向上基本上从保护格栅24的第一端25延伸到在保护罩24的第二端26处邻近输送机设备8的第二部分11的区域。

保护格栅29，30保护输送机设备8的移动部件免予例如由于在操作期间舱底污水阱5中的松散物体与输送机设备8的移动部件碰撞或混入移动部件中而损坏。另外，有利地在保护格栅24的第一端25处设置保护屏31，用于保护输送机设备8的第一部分免予例如当为维修和/或检查而安装和拆卸输送机设备8时的碰撞冲击。

另外，有利地，导辊17，19和驱动辊18可以设有圆周导向机构，该导向机构用于约束环形带在平行于辊17，18，19的旋转轴线的方向上，亦即横过环形带16的运动路线的运动，因此保证环形带继续停留在导辊17，19和驱动辊18上。

圆周导向机构可以提供作为在辊17，18，19的两端上的径向突起或者作为固定到辊17，18，19上的导向皮带轮。可供选择地，辊17，18，19可以具有外径，该外径从辊的端部向内朝向辊的中部减小，因此提供两个彼此相对的锥形部分，并在辊的中部形成收缩。因此，环形带在横向方向上背离它的运动路径的趋势被锥形部分提供和对准辊的中部收缩的力抵销。

图3a-3d示出供在本发明的船中使用的输送机设备的可供选择的实施例中运动路径的形状的例子。

图3a示出具有圆形运动路径的实施例，其中环形带116安装在驱动辊118的圆周表面上，且部分地浸没在舱底污水6中。

图3b示出具有与图2所示的输送机设备相对应的细长运动路径的实施例，而环形带216围绕第一导辊217运行，且被驱动辊218驱动。环形带一部分浸没在舱底污水6中。

图3c示出具有基本上是三角形运动路径的实施例，其中环形带316围绕第一导辊317，第二导辊319和驱动辊318运行，且部分地浸没在舱底污水6中。

图3d示出具有折叠式运动路径的实施例，其中环形带416的若干部分被多个第一导辊417a，417b，417c及一个或多个第二导辊419a，419b导向，并由一个或多个驱动辊418a，418b驱动，反复地浸入舱底污水6或从该舱底污水中移出。有利地，在这个实施例中，可以将多个释放机构和收集机构设置在例如第二导辊419a，419b的附近，用于从环形带416释放吸附/吸收的污染物，和随后收集释放的污染物，每次都将环形带416导出舱底污水6。

图4示出用于净化本发明的舱底污水6的方法的实施例的流程图。当在船1的舱底污水阱5中检测受污染的舱底污水6时，使输送机设备8工作，并用已知的传感器装置监测舱底污水6中的污染物浓度水平L。当污染物浓度水平L降到低于上限水平L1时，操纵另一个污染物分离装置(未示出)，如已知的油/水分离器OWS，以便处理被输送机设备净化过的舱底污水6。监测舱底污水6中的污染物浓度水平。如果污染物浓度水平增加到L1或高于L1，则使油/水分离器OWS的工作停止，且仅是输送机设备8工作以便处理舱底污水。当污染物浓度水平L降到低于上限值L1时，重新开始油/水分离器OWS的工作。当舱底污水6中污染物的污染物浓度水平L进一步下降到低于下限值L0时，可以认为舱底污水6足够干净以供排放，且可以把经过净化的舱底污水6泵送出船/的船体2。

图5示意示出本发明的系统。系统包括第一污染物分离装置，该第一分离装置包括输送机设备8，所述输送机设备8具有第一部分10和第二部分11。输送机设备8可以如上所述通过将第一部分10浸没到舱底污水阱内的舱底污水中工作，以便从舱底污水中吸收污染物，并在第二部分11的收集机构14处产生污染物。通常，污染物和平行产生的水二者的混合物在收集机构14处被收集，因为水被输送机设备8的环形带向上带出，并可以到达第二部分11，在该第二部分11处，水可以滴落到收集机构14中。

系统还包括重力分离装置50，该重力分离装置50具有沉降室51和溢流接收容器52。设置泵53，如蠕动泵，和管路54将收集机构14的出口23与沉降室51的输入口62连接起来，该泵53用于将污染物-水混合物从收集机构14输送到沉降室51。

污染物-水混合物以与其在收集机构14处产生近似相同的速率输送。对沉降室51的容积进行选择，以便提供足够的停留时间供混合物在沉降室中沉降，因此能将混合物分离成浓的污染物体，该污染物体浮在聚集在沉降室51的底部60的水体的顶部上。

实际上，现已发现，具有可提供约1小时沉降时间的容积的沉降室51能足够地工作。更具体地说，对于具有最大污染物生产能力为每小时3升和最大水生产速率的第一污染物分离装置来说，当作用在每小时约1.5升清洁水上时，发现约1.5升的沉降室容积很好地工作。

在沉降室51的顶部处61处，设一污染物提取口59，该污染物提取口59这里示出为简单的溢流边缘，所述溢流边缘提供流到溢流接受容器52中，用于收集浓的污染物。溢流接受容器52通过管路55连接到污染物废弃物容器15上，在该容器15处贮存浓污染物，直至在合适的排放设施处排放为止。

在沉降室51的底部60处，设一排泄口63，该排泄口63具有排泄阀57，用于排出沉降室51，以便防止聚集的水溢出到溢流接受容器52和最后溢出到污染物废弃物储存容器15中。穿过排泄阀57释放出的流体返回到舱底污水阱中，在该阱中液体可以再被系统吸收用于反复分离作业，因此迭代地降低舱底污水的污染物含量，直到舱底污水变得足够清洁，用于按照相应的法规排放到海中，和/或可供更精确的油水分离系统(OWS)的稳定运行。

排泄阀57设有电磁阀致动器58，该阀致动器58按照由控制单元70所提供的定时信号进行控制。控制单元70还分别通过输电线73和72提供用于控制输送机设备8的驱动机构12的电动机和泵53的信号。

控制单元70可以有两个操作状态，亦即手动状态和自动状态。在手动状态中，驱动机构12和泵53可以用手动接通和切断，及排泄阀用手动开和关。在自动状态中，驱动机构12和泵53连续地运转，而排泄阀57可供选择地保持在关闭时间t1期间关闭和在打开时间t2期间打开。

关闭时间可以在安装期间通过对清洁水操纵系统并测量系统将水聚集到装满沉降室直至到达污染物提取口59所用的时间确定。在本实施例中和对于沉降室具有1.5升容积的上述尺寸，因此确定的关闭时间约为55分钟。

打开时间可以通过用水装满沉降室直至达到污染物提取口，打开排泄阀并测量排空沉降室中水所花的时间来确定。在本实施例中，发现打开时间约为1分钟足够。

本发明已参照优选实施例进行了说明。然而，本发明的范围不限于图示的实施例，且在不脱离本发明的范围的情况下能实施改变和修改。例如，环形带的基本上是直的运动路径可以有一个或多个拐弯，以便使输送机设备适应机舱中的不同空间要求、不同的释放机构、和/或不同的收集机构。此外，舱底污水阱可以包括至少一个精密的用于接收舱底污水的舱底污水箱，舱底污水在船的船体内部别处被收集，并通过泵送装置输送到舱底污水箱中。

标号明细表

标号说明

1     船

2     船体

3     机舱

4     发动机

5     舱底污水阱

6     舱底污水

7     舱底板

8     输送机设备

9     舱底污水表面

10    第一部分

11    第二部分

12    驱动机构

13    释放机构

14    收集机构

15    废弃物储器

16    环形带

17    第一导辊

18    驱动辊

19    第二导辊

20    挤压辊

21    驱动电机

22    漏斗

23    出口

24    外壳

25    第一端

26    第二端

27a   第一侧板

27b   第二侧板

28    外壳

29                    保护格栅

30                    保护格栅

31                    保护罩

50                    重力分离装置

51                    沉降室

52                    溢流接受容器

53                    泵

54，55                管路

56                    回流管线

57                    排泄阀

58                    阀致动器

59                    污染物提取口

60                    底部

61                    顶部

62                    输入口

63                    排泄口

70                    控制单元

71，72，73            输电线

116，216，316，416    环形带

117，217，317         第一导辊

417a、417b、417c

118，218，318，       驱动辊

418a，418b

119，219，319，       第二导辊

419a，419b

OWS                   油/水分离器

L                     污染物浓度水平

L1                    OWS污染物浓度水平极限值

L0                    排放污染物浓度水平极限值

t1                    关闭时间

t2                    打开时间

Claims (24)

1.一种船(1)，包括用于收集舱底污水(6)和污染物的舱底污水阱(5)，上述舱底污水阱(5)任选地被一个或多个舱底板(7)覆盖，其特征在于，该船还包括

-第一污染物分离装置，包括具有环形带(16)的输送机设备(8)，该环形带(16)包括吸附/吸收材料，上述输送机设备(8)包括第一部分(10)和第二部分(11)，所述第一部分(10)可浸没到舱底污水阱(5)内的舱底污水和污染物中，而第二部分(11)与第一部分(10)间隔开并设有释放机构(13)和收集机构(14)，该释放机构(13)用于从环形带(16)释放所吸附/吸收的污染物，而收集机构(14)用于收集所释放的污染物，其中输送机设备(8)还设有驱动机构(12)用于沿着由导向机构所限定的运动路径驱动环形带(16)。

2.按照权利要求1所述的船，其中吸附/吸收材料主要吸附/吸收污染物而不是水。

3.按照权利要求1或权利要求2所述的船，还包括重力分离装置(50)，该重力分离装置(50)包含沉降室(51)，所述沉降室(51)具有输入口(62)、安装在沉降室(51)的顶部(61)的污染物提取口(59)、和安装在沉降室(51)的底部(60)的排泄口(63)，其中输入口(62)连接到收集机构(14)的输出口(23)上，污染物提取口(59)连接到污染物容器(15)上，而排泄口(63)通过回流管线(56)与舱底污水槽(5)连接，排泄阀(57)安装在上述回流管线(56)中。

4.按照权利要求3所述的船，其中排泄阀(57)响应加到阀致动器(58)上的信号，优选的是电信号，通过阀致动器(58)可控制。

5.按照权利要求4所述的船，其中加到阀致动器(58)上的信号是定时控制信号。

6.按照权利要求5所述的船，其中排泄阀(57)的打开和关闭用预定的时序控制，用于可选择地保持排泄阀(57)在关闭时间(t1)期间关闭，而在打开时间(t2)期间打开。

7.按照上述权利要求其中之一所述的船，其中吸附/吸收材料选择性地吸附/吸收含油污染物，而不是水。

8.按照上述权利要求其中之一所述的船，其中释放机构(13)包括挤压辊(20)和/或刮刀，使环形带(16)经受足够的压力以释放所吸附/吸收的污染物。

9.按照上述权利要求其中之一所述的船，其中船(1)包括另一个污染物分离装置，用于通过从舱底污水中分离污染物来处理舱底污水，该另一个污染物分离装置安装成与输送机设备(8)相结合工作。

10.按照上述权利要求其中之一所述的船，其中输送机设备(8)包括：

-外壳(24)，具有第一侧板(27a)和与第一侧板(27a)相对的第二侧板(27b)，两个侧板(27a，27b)从外壳(24)的第一端(25)处的第一部分(10)延伸到外壳(24)的第二端(26)处的第二部分(11)，和

-第一导辊(17)和驱动辊(18)，所述第一导辊(17)在第一端(25)处从第一侧板(27a)延伸到第二侧板(27b)，所述驱动辊(18)在第二端(26)处从第一侧板(27a)延伸到第二侧板(27b)，其中上述驱动辊(18)连接到驱动电机(21)的驱动轴上，并适合于驱动环形带(16)围绕驱动辊(18)和第一导辊(17)运行。

11.按照权利要求8和权利要求10所述的船，其中释放机构由至少一个挤压辊(20)形成，该挤压辊(20)安装成

-与驱动辊(18)协同工作，以便通过将环形带(16)压抵驱动辊(18)而释放所吸附/吸收的污染物，和/或

-与至少一个第二导辊(19)协同工作，以便通过将环形带(16)压抵第二导辊(19)而释放所吸附/吸收的污染物，第二导辊(19)安装在驱动辊(18)附近并在环形带(16)的运动路径内与驱动辊(18)平行。

12.按照上述权利要求其中之一所述的船，其中收集机构由漏斗(22)形成，该漏斗(22)设在输送机设备(8)的释放机构(13)的下方，至少覆盖环形带(16)的整个宽度，以便收集从释放机构(13)滴下的污染物，并将污染物排放到污染物容器中。

13.舱底污水净化系统，用于除去船(1)的船体(2)中舱底污水阱(5)内舱底污水中的污染物，上述系统包括：

-第一污染物分离装置，包括具有环形带(16)的输送机设备(8)，环形带(16)包括吸附/吸收材料，上述输送机设备(8)包括第一部分(10)和第二部分(11)，该第一部分(10)可浸没到舱底污水阱(5)内舱底污水和污染物中，而第二部分(11)与第一部分(10)间隔开并设有释放机构(13)和收集机构(14)，所述释放机构(13)用于从环形带(16)释放吸附/吸收的污染物，而收集机构(14)用于收集所释放的污染物，其中输送机设备(8)还设有驱动机构(12)用于沿着由导向机构所限定的运动路径驱动环形带(16)，

上述系统还包括：

-重力分离器装置(50)，具有沉降室(51)，所述沉降室(51)具有输入口(62)、安装在沉降室(51)的顶部(61)处的污染物提取口(59)、和安装在沉降室(51)的底部(60)处的排泄口(63)，其中输入口(62)连接到收集机构(14)的输出口(23)上，污染物提取口(59)连接到污染物容器(15)，及排泄口(63)利用回流管线(56)与舱底污水阱(5)连接，排泄阀(57)安装在上述回流管线(56)中。

14.按照权利要求13所述的舱底污水净化系统，其中排泄阀(57)响应加到阀致动器(58)上的信号，优选地电信号，通过阀致动器(58)可控制。

15.按照权利要求14所述的舱底污水净化系统，其中加到阀致动器(58)上的信号是定时控制信号。

16.按照权利要求15所述的舱底污水净化系统，其中排泄阀(57)的打开和关闭由预定的时序控制，用于可选择地保持排泄阀(57)在关闭时间(t1)期间关闭和在打开时间(t2)期间打开。

17.用于除去船(1)的船体(2)中舱底污水阱(5)内的舱底污水中一种或多种污染物的方法，该船(1)设有污染物分离装置，所述污染物分离装置包括具有环形带(16)的输送机设备(8)，该环形带(16)包括吸附/吸收材料，其中输送机设备(8)具有第一部分(10)和与第一部分(10)间隔开的第二部分(11)，其中输送机设备(8)设有驱动机构(12)用于沿着由导向机构所限定的运动路径驱动环形带(16)，上述方法包括以下步骤：

将输送机设备(8)的第一部分浸没到舱底污水阱(5)中，以使环形带(16)与舱底污水阱(5)内的舱底污水接触，

使环形带(16)移动穿过受污染的舱底污水，因此吸附/吸收污染物，

通过安装在第二部分(11)中的释放机构(13)从环形带(16)释放所吸附/吸收的污染物，和

在收集机构(14)中收集所释放的污染物。

18.按照权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：

-将在收集机构(14)中收集的污染物和在合适情况下收集的水从收集机构(14)输送到重力分离器装置(50)的沉降室(51)，

-让污染物和水在沉降室(51)中沉降以提供一种流体，该流体在流体的上部区域中主要是浓缩形式的污染物，而在流体的底部区域中主要是水，

-通过沉降室(51)的第一提取口(59)从流体的上部区域提取浓缩的污染物，并将浓缩污染物输送到污染物容器(15)，和

-通过沉降室(51)的第二提取口(63)排泄流体的底部区域，并使上述流体的底部区域返回到舱底污水。

19.按照权利要求18所述的方法，其中通过第二提取口(63)排泄由排泄阀(57)控制，排泄阀(57)利用阀致动器(58)响应加到阀致动器(58)上的信号，优选的是电信号，可以控制。

20.按照权利要求19所述的方法，其中加到阀致动器(58)上的信号是定时控制信号。

21.按照权利要求20所述的方法，其中排泄阀(57)的打开和关闭通过预定的时序控制，用于可选择地保持排泄阀(57)在关闭时间(t1)期间关闭和在打开时间(t2)期间打开。

22.按照权利要求17-21其中之一所述的方法，还包括连续监测污染物浓度和连续驱动环形带(16)，以便达到和/或保持预定的污染物浓度水平。

23.按照权利要求22所述的方法，其中将已达到预定污染物浓度水平的舱底污水用另一个污染物分离器装置进行处理。

24.按照权利要求23所述的方法，其中舱底污水在另一个污染物分离器装置中进行处理，直至已达到污染物浓度水平允许将舱底污水排放到海中。

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