DD230040A1 - Fluessigkeitsabscheider - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsabschneider zum Trennen von Leichtflüssigkeiten und anderen Schadstoffen. Die Erfindung stellt sich das Ziel und die Aufgabe mit geringem technischen Aufwand einen umweltfreundlichen Leichtflüssigkeitsabscheider zu schaffen, der von kurzzeitigen Zuflüssen unabhängig ist bei voller Gewährung einer Funktionssicherheit. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in einem vorzugsweise kreisförmigen Behälter ein kleiner Innenbehälter mit perforierter Wand angeordnet ist. Der Zufluss der Flüssigkeit erfolgt in die Außenkammer und wird von dort nach erfolgtem Aufstau durch die Wandperforation des Innenbehälters in den Innenraum geleitet. Der Abfluss aus dem Innenraum erfolgt mittels eines vertikalen Abflusszylinders über eine waagerechte Abflussleitung. Die Erfindung ist anwendbar bei ortsfesten Abscheidern für Garagen. Kraftfahrzeugwerkstätten, Waschanlagen und Tankstellen. Durch dieses System wird die Fließgeschwindigkeit verringert und Niederschlagereignisse mit hohen Regenspenden werden in ihrer kritischen Belastungsphase abgebaut und eliminiert. Die Erfindung ist anwendbar bei ortsfesten Abscheidern für Garagen, KFZ Werkstätten, Waschanlagen, Tankstellen u. a. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsabscheider zum Trennen von Leichtflüssigkeiten (= 0,9 kp/dm³), die mit Wasser vermischt sind. Zu den Schadstoffen zählen im Wesentlichen Benzol, Benzin, Vergaserkraftstoffe, Dieselkraftstoffe und Lösungsmittel.

Die Erfindung ist anwendbar bei ortsfesten Abscheidern, wie zum Beispiel bei Garagen, KFZ-Wartungsplätzen, Waschanlagen und Tankstellen.

Sie ist auch einsetzbar beim Trennen von Partikeln aus Flüssigkeiten, die vorwiegend eine größere Dichte besitzen, wie die der Flüssigkeit.

So ist sie anwendbar bei Vorreinigungsprozessen bei denen eine Sedimentation gewünscht ist, wie zum Beispiel bei der Ableitung von Produktionsabwässem bei Beton- und Mörtelmischanlagen, beim Abbau und der Verarbeitung von Kreide und Kreideerzeugnissen, bei den verschiedensten Prozessen in der Landwirtschaft und in der holzverarbeitenden Industrie (Faserplattenwerke).

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Abscheider sind bisher ortsfeste Anlagen in runder und rechteckiger Grundrißform angeordnet worden. Für Abscheider größerer Leistungsfähigkeit, so zum Beispiel 20 l/s sind rechteckige Grundrißformen wegen der günstigen hydraulischen Durchflußverhältnisse gewählt und gefordert worden. Sie bieten eine längere Fließdauer und Aufenthaltszeit und somit eine günstige Trennung der Leichtflüssigkeiteri vom Wasser. Der Leichtflüssigkeitsabscheider ist jeweils in einem Schlammmsammelraum und in einem Abscheideraum aufgegliedert. Im Schlammsammelraum wird vor allem mitgeführter Sand zurückgehalten.

Es sind auch gemäß WP 91003 zylinderförmige Leichtflüssigkeitsabscheider bekannt die aus einem größeren Behälterund einen kleineren Innenbehälter bestehen. Die Abscheider in dieser Form sind als Einzelanlagen einsetzbar. Bekannt ist auch die Kombination von solchen kleineren Abscheidern in vorhandene Entwässerungsschächte.

In Literaturhinweisen wird auch von Abscheidern ohne gesonderten Schlammsammelraum gesprochen, die sich aber allgemein nicht durchgesetzt haben.

Zur Erhöhung der Effektivität sind die Anordnung von Parallelplatten im Abscheider bekannt.

Das Einblasen feinblasiger Luft zur Erhöhung der Abscheideleistung wird ebenfalls praktiziert.

Beide Maßnahmen führen zur Anlagerung der feinsten Leichtstoffteilchen aneinander und der Auftrieb der Leichtstoffteilchen im Wasser entwickelt sich günstig, so daß die durch die o.a. Maßnahmen geringfügig größer gewordenen Teilchen schneller aufsteigen.

Bei den verschiedensten Reinigungsprozessen werden Vorreinigungen notwendig, damit mitgeführte Sinkstoffe die Reaktionsräume nicht zusätzlich belasten.

Mitunter reichen allein solche Absetzanlagen aus, um die Vorflutbelastungen zu mindern. Sie sind vorwiegend als Becken mit größerer Durchflußlänge konzipiert.

Mit der Durchflußlänge wird vor allem die Aufenthaltszeit und damit der Sedimentationsgrad bestimmt.

Alle angeführten Anlagen sind nach den örtlich bedingten direkten Durchfluß bemessen und sind auf Grund_der___ Zusammenhänge zwischen Aufenthaltszeit und Durchflußlänge sowie einer optimalen Breite Q

eilweise

nach der Oberfläche als langgestreckte Becken geplant und gebaut worden.

Den Becken liegt ein hoher bautechnischer Aufwand zugrunde, der sich auch in einem ungünstigen Verhältnis zwischen umschlossener Fläche und dem Umfang ausdrückt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel mit geringem technischem Aufwand die im Stand der Technik genannten Nachteile zu vermeiden. Sie dient der Verbesserung des Umweltschutzes.

Darlegung des Wesens der Erfindung

— Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchflußverhältnisse innerhalb der Reaktionsräume, d. h. Schlammräume bzw. Abscheideräume von kurzzeitigen Regenspendeereignissen oder sonstigen kurzzeitigen Zuflüssen unabhängig zu gestalten und damit die Häufigkeit von kritischen Ereignissen erheblich zu verkleinern.

— Merkmale der Erfindung

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Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsabscheider ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorzugsweise kreisförmigen Außenbehälter aus Beton oder anderem ähnlichem Material ein kleinerer Innen behälter mit perforierten Wänden angeordnet ist. Der Mantel der Außenbehälter wird von einem Zuflußrohr durchbrochen. Im Achsmittelpunkt des Innenbehälters ist ein Abflußzylinder vertikal angeordnet. Der Abflußzylinder weist in seiner oberen Hälfte Abflußöffnungen auf und ist mit einem Schutzrohr umgeben. Der Abstand von der Zuflußhöhe des Zuflußrohres beträgt bis zur Oberkante des Innenbehälters bei Leichtflüssigkeitsabscheidern etwa 800-1 000mm. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Perforationsöffnungen konisch in der Wandfläche des Innenbehälters angeordnet sind und am Zufluß ein Schutzgitter erhalten und an der Abflußseite mit einer Verteilerblende versehen sind. Damit ist ein variabler dosierter energiegeminderter Durchfluß gewährleistet und vorhandene Schwimmstoffe werden zurückgehalten.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung der obere Wandabschluß des Innenbehälters mit einer Zahnleiste versehen, um einen gleichmäßigen Überlauf bei Hochwassersituationen zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße technische Lösung gewährleistet einen zeitverzögerten Durchfluß von Prozeßflüssigkeit durch Aufstau. Das Prinzip der Erfindung besteht darin, daß der Zufluß des flüssigen Mediums in einen kreisringförmigen Vorraum erfolgt und mittels der Durchflußöffnungen des Innenbehälter den inneren Abscheideraum gleichmäßig nach Lage und Höhe viele kleinere Mengen zufließen. Der Vorraum dient als Sedimentsraum für gröbere Sin.kstoffe. Der Aufstau wird mittels gedrosseltem radialem Abfluß durch einen perforierten Abflußzyiinder erzielt.

Die Zuflüsse in den Abscheideraum des Innenbehälters und Abfluß daraus sind so aufeinander abgestimmt, daß der Flüssigkeitsspiegel im vorderen Abscheideraum immer tiefer liegt, als im Vorraum.

Das vorgelagerte Entwässerungssystem wird je nach den örtlichen Bedingungen teilweise oder ganz in den Aufstaubereich integriert. Hierbei ist davon auszugehen, daß mitgeführte Sinkstoffe im Verlaufe der ersten Hälfte eines Niederschlagsereignisses der Anlage zugeführt werden und nicht mehr als bisher während der weiteren Aufstauentwicklung im Rohrsystem sedimentieren können. Dies wird auch dadurch charakterisiert, daß die Flächenverhältnisse zwischen dem vorgelagerten Entwässerungsnetz und den Reaktionsräumen sich so zueinander verhalten, daß sich im System ein Energiegefälle ausbildet, das wiederum eine Spülwirkung in der Rohrleitung bedingt.

Lediglich gibt es einen kurzzeitigen Zustand bei einhalb h der Nennweite, der aber aufgrund der Abflußcharakteristik bei allen relevanten Ereignissen sehr schnell überwunden wird.

Die abgeschiedene Leichtstoffschicht steigt im Reaktionsraum jeweils mit 0,004m/s bei einem Aufstauvorgang mit auf und hat je nach Abflußintensität einen angepaßten wachsenden Abstand von der Abflußlinie, dem unteren Rand des Schutzrohres. Die erhöhte Wirksamkeit der Abscheideprozesse wird durch die Verringerung der horizontalen Geschwindigkeit erreicht. Es stellen sich folgende hydraulische Bedingungen ein:

1. Durch die Überlagerung der zwei Vorgänge, nämlich Zufluß mit der Grenzwertbelastung (zum Beispiel 15 min Regenereignis) sowie Abfluß gemindert durch Aufstau wird das Gesamtsystem nur mit ¹A der sonst üblichen Zeit mit deren Grenzwert belastet.

2. Alle Niederschlagsereignisse mit gleicher Intensität, wie die Grenzwertbelastung, aber mit geringerer Zeitdauer zum Beispiel = 12min, werden durch den Aufstauvo.rgang in ihrer kritischen Belastungsphase eliminiert.

3. Durch allgemeine technologische, ökonomische und wartungsspezifische Bedingungen werden Abscheider immer in der Nähe der Anfallorte errichtet. Dies hat relativ kurze Fließzeiten von der Fläche und im Rohrsystem zur Folge.

Da bekannt ist, daß die Regenspenden und die Häufigkeit von kurzzeitigen Niederschlagsereignissen immer größer werden, ist in den bisherigen Systemen von Abscheidern bei der Bedingung Fließzeit Regendauer sehr häufig eine Überbelästung festzustellen. Außerdem spielt bei diesen äußerst kleinen Einzugsflächen die Theorie des sogenannten Blockregens einen impliziten Charakter.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt.

Die Zeichnungen zeigen schematisch das erfindungsgemäße neue Prinzip

Fig. 1: Grundriß eines Flüssigkeitsabscheiders

Fig.2: Schnitt durch einen Flüssigkeitsabscheider

Fig.3: Verteilerbeispiei

Fig.4: Beispiel einer Durchflußöffnung in der Zwischenwand '

Fig. 5: Abflußzylinder mit Schutzsieb für Sedimentationsbecken

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsabscheider gemäß, der Fig. 1 und 2 besteht aus einem kreisförmigen Außenbehälter 1 und einen kleineren Innenbehälter 2 aus Beton oder anderem festen Material. Der Außenbehälter 1 wird von einer Züflußrohrleitung' unterbrochen. In der oberen Hälfte des Innenbehälters 2 sind konusförmige Durchflußöffnungen 10 angeordnet. Im Achsmittelpunkt des Innenbehälters 2 befindet sich ein vertikaler Abflußzylinder 6 dessen obere Wandflächen mit Abflußöffnungen versehen sind. Der Abflußzylinder 6 ist mit einem Schutzrohr 9 umgeben i,nd steht mit einem horizontalen Abflußrohr 7 in Verbindung. Die Höhe des Innenbehälters 2 entspricht einem Abstand von 800-1000mm bei Leichtstoffabscheidern von der Höhe des Zuflusses des Zulaufrohres 4 bis zur Oberkante Wand des Innenbehälters 2.

Im Sedimentationsraum ist im Bereich des Zuflusses 4 ein Verteiler 16 nach Fig. 3 vorgesehen. Er dient zur Zuflußverteilung und Zuflußvergleichmäßigung.

In Fig.4 ist die konische Durchflußöffnung 10 im Detail dargestellt. An der Zuflußseite besitzt die größere Durchflußöffnung 10 ein Schutzgitter 14. An der Ausflußseite sitzt unmittelbar hinter der kleineren Öffnung eine Verteilerblende 15.

In Fig. 5 ist der Abflußzylinder 6 mit einem Schutzsieb 17 versehen, welches zur Anwendung kommt, wenn es sich um ein Sedimentationsbecken handelt.

Claims (5)

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   Erfindungsanspruch:

   1. Flüssigkeitsabscheider bestehend aus einem Außenbehälter und einem in seinen geometrischen Abmessungen kleineren Innenbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandflächen des Innenbehälters (2) perforiert sind und in seinem Achsmittelpunkt sich ein vertikaler Abflußzylinder (6) mit Abflußöffnungen befindet der mit einem horizontalen Abflußrohr (7) verbunden ist.
2. 2. Flüssigkeitsabscheider nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abflußzylinder (6) mit einem Schutzrohr (9) versehen ist und die Abflußöffnungen in der oberen Hälfte des Abflußzylinders (6) angeordnet sind.
3. 3. Flüssigkeitsabscheider nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforation des Innenbehälters (2) aus konisch ausgebildeten Durchflußöffnungen besteht die in der oberen Wandhälfte angeordnet sind.
4. 4. Flüssigkeitsabscheider nach Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Durchflußöffnungen (10) des Innenbehälters (2) mit einem vor dem Zufluß angeordneten Schutzgitter (14) und einer am Abfluß befindlichen Verteilerblende (15) versehen sind.
5. 5. Flüssigkeitsabscheider nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von der Zuflußhöhe des Zuflußrohres (4) bis zur Oberkante des Innenbehälters (2) etwa 800-1 000 mm beträgt.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen