DE1284363B

DE1284363B - Vorrichtung zur Beseitigung von auf Wasser schwimmenden fluessigen Stoffen, insbesondere von OEl

Info

Publication number: DE1284363B
Application number: DER39920A
Authority: DE
Inventors: Donsbach Ferdinand
Original assignee: Rheinwerft & Co GmbH
Current assignee: Rheinwerft & Co GmbH
Priority date: 1965-02-16
Filing date: 1965-02-16
Publication date: 1969-04-17
Also published as: GB1062407A; BE675853A; NL6601579A; NL147814B; CH454047A

Description

In größeren Mengen auf Wasserflächen schwimmende, flüssige Stoffe, insbesondere Öl, verursachen bekanntlich am Ufer und an den Küsten sowie an der in und auf dem Wasser lebenden Tier- und Pflanzenwelt erhebliche Schäden. Diese Schäden treten insbesondere dann auf, wenn diese Stoffe in Form größerer, zusamm eub ängender Lachen auf dem Wasser treiben.
Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen mittels eines Schaufelrades Wasser und aufschwimmende Flüsigkeit in einen abgegrenzten Raum gefördert werden. Dabei werden unvermeidbar Wasser und aufschwimmende Flüssigkeit miteinander vermischt. In dem abgegrenzten Raum müssen Wasser und zu beseitigende Flüssigkeit sich erst wieder trennen, was eine gewisse Zeit dauert. Die aufschwimmende, zu beseitigende Flüssigkeit fließt in eine im abgegrenzten Raum in der Wasseroberflächenschicht angeordnete Wanne und wird aus dieser abgepumpt, während das Wasser unten durch einen Lochboden den abgegrenzten Raum wieder verläßt. Da Wasser und zu beseitigende Flüssigkeit bei der Förderung in den abgegrenzten Raum erst einmal vermischt werden, ist es in wirtschaftlich tragbaren Zeiträumen gar nicht möglich, nur die zu beseitigende Flüssigkeit abzupumpen, zumal noch verunreinigt mit mehr oder weniger Wasser. Es wird vielmehr ein Gemisch abgepump4 welches vorwiegend aus Wasser besteht, in dem die zu beseitigende Flüssigkeit angereichert ist.
Es sind des weiteren Vorrichtungen bekannt, die einen, an Schwimmkörpern gehaltenen, auf- und abbeweglichen ölsammelbehälter besitzen, der seitlich -,öffnungen aufweist3 - #vor denen Einlaufstutzen angeordnet sind. An der Unterseite der Stutzen sind diese verlängernde und verschließende Klappen scharnierartig angeordnet, die sich außerhalb der Scharniere und unterhalb der Wasseroberfläche auf den Schwimmkörpem abstützen. Bei gefülltem Sammelbehälter liegt dieser tief im Wasser. Die Klappen verschließen dann die Zuflußstatzen. Bei Entleerung des Sammel ebälters treibt dieser auf, die Klappen senken sich, bis das äußere Ende in der Wasseroberfläche liegt. Dann läuft von außen ein Gemisch aus Wasser und abzuscheiden-,der Flüssigkeit zu, bis der Sammel ebälter wieder so weit gefällt ist, daß die Enden der Klappen wieder aus dem Wasser ragen.
Auf dem Wasser schwimmende Schichten zu beseitigender Flüssigkeit sind im allgemeinen nur sehr dünn. Die Schichthöhe ist im allgemeinen so gering, daß die Schicht alleine ohne Einwirkung von außen sich nicht über die Klappen in den Sammelbehälter bewegt. Es ist also, um überhaupt eine Strömung in den Sammelbehälter zu erhalten, eine Eintauchtiefe -der Klappenenden erforderlich,--welche die Dicke der zu beseitigenden Schicht beträchtlich übersteigt. In, den Sammelbehälter fließt also wesentlich mehr Wasser als zu beseitigende Flüssigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Abschöpfen von auf dem Wasser schwimmenden Flüssigkeiten eine Durchwirbelung zu vermeiden und zu erreichen, daß möglichst nur die aufschwinirnende Flüssigkeit geschöpft wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit einem im Wasser angeordneten umgrenzten Raum, in dem die zu beseitigenden Flüssigkeiten strömen und mit Mitteln, z. B. Pumpen, zum Fördern der in den umgrenzten Raum geströmten Flüssigkeiten gelöst, die zwei unabhängig voneinander, einzeln oder gemeinsam zu betätigende Fördersysterne, insbesondere Pumpsysteme besitzt, von denen das eine System Wasser unterhalb der Grenzfläche Wasser/zu beseitigende Flüssigkeit nach unten absaugt und das zweite System die zu beseitigende Flüssigkeit aus dem umgrenzten Raum, in den sie infolge durch das erste System bewirkten Wasserströmung zu diesem Raum einfließt, absaugt.
Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung, welche sich auf die spezielle Gestaltung der einzelnen Fördersysteme beziehen, insbesondere solche, die es ermöglichen, in den umgrenzten Raum gelangtes Wasser für sich abzuziehen, sind in den Unteransprüchen enthalten.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachstehend erläutert. In der Figur ist der feste, umgrenzte Raum als geschlossene Wanne 1 ausgebildet, dessen bzw. deren oberer Rand 2 zur Trennung der Wasserströmung von der ölströmung dient. In oder unter der Wanne 1 sind mehrere, zweckmäßig mindestens drei, radial nach außen gerichtete, miteinander gleiche Winkel bildende Rohre 3 angeordnet, die in ein Zentralrohr 4 münden, welches zu den nicht dargestellten Pumpen des ersten Fördersystems führt. Die Verbindung zwischen Zentralrohr 4 und den Pumpen kann mittels Rohre oder Schläuchen hergestellt werden. Die Pumpstation kann also in größerer Entfernung, z. B. auf einem Schiff, untergebracht sein. Sind die Rohre 3 in der Wanne 1 montiert, müssen die Rohre durch die Wandung geführt werden. 5 und 5 a sind Schwimmkörper, z. B. Bojen oder Korkbälle, die mittels der starren Arme 6 mit der Wanne verbunden sind. Die Verbindung zwischen Armen 6 und Wanne 1, und damit der Winkel zwischen beiden, ist veränderbar. So ist es möglich, die Tiefe des Randes 2 der Wanne 1 unter der Oberfläche so einzustellen, daß er an der Grenze der beiden Flüssigkeiten liegt. Zweckmäßig sind mindestens drei Schwimmkörper 5, 5 a vorgesehen, deren Arme 6 gleiche Winkel miteinander bilden, um so zu vermeiden, daß die Vorrichtung kippt. In der Wanne 1 sind eine oder mehrere Ansaugvorrichtungen7,7a angeordnet, die über Rohre 8 mit nicht dargestellten Pumpen des zweiten Fördersystems verbunden sind. Die Verbindung kann jedoch auch über Schläuche 9 geschehen, oder - wie in der Zeichnung dargestellt - mit Rohren 8 und Schläuchen 9. Über die Ansaugvorrichtung 7, 7 a, die Rohre 8 und Schläuche 9 wird das öl abgesaugt. Auch hier können die Pumpen in größerer Entfernung, z. B auf einem Schiff, untergebracht sein.
Um möglichst zu vermeiden, daß durch die Ansaugvorrichtung 7, 7 a Wasser angesaugt wird, kann im Kopf des Zentralrohres 4 ein Ventil 10 vorgesehen sein, welches über eine Führungsstange 11 mit einem Schwimmerkörper 12 verbunden ist. Wenn durch das Zentralrohr 4 kein Wasser angesaugt wird, sind Wasserspiegel inner- und außerhalb der Wanne 1 gleich hoch. Der Abstand zwischen Ventil 10 und Schwimmerkörper 12 ist so eingestellt daß dann das Ventil 10 geöffnet ist. Sobald Wasser durch das Zentralrohr 4 angesaugt wird, wird auch Wasser aus dem Innenraum der Wanne 1 abgezogen, bis der Wasserspiegel so tief abgesenkt ist, daß das mittels der Führungsstange 11 mit dem Schwimmerkörper 12 verbundene Ventil 10 aufsitzt. In dieser Stellung wird das Ventil 10 gehalten solange der Sog im Zentralrohr 4 ausreicht. In dieser Stellung soll der Wasserspiegel in der Wanne so tief abgesenkt sein, daß der Ansaugstutzen oberhalb des Wasserspiegels, also im Öl, liegt. Der Abstand zwischen Ventil 10 und Schwimmerkörper 12 muß also so eingestellt sein, daß bei ausreichender Eintauchtiefe des Stutzens der Ansaugvorrichtung 7 der Wasserspiegel innerhalb der Wanne 1 unterhalb des Ansaugstutzens der Ansaugvorrichtung 7 liegt.
Um zu erreichen, daß kein Wasser durch den Ansaugstutzen abgezogen werden kann, ist es vorteilhaft, den Ansaugstutzen mittels des Rohres 8 fest mit der Führungsstange 11 des Ventils 10 zu verbinden, und die Saugöffnung des Stutzens so anzuordnen, daß er um das Maß »b« oberhalb der Tauchlinie des Schwimmerkörpers 12 liegt. Treibt jetzt das Ventil 10 auf, weil plötzlich, z. B. durch Pumpenschaden der Sog im Zentrairohr 4 ausfällt oder sich stark vermindert oder weil Wasser über den Rand 2 der Wanne 1 schlägt, treibt der Ansaugstutzen mit auf. Es kann dann zwar Luft, aber kein Wasser in den Ansaugstutzen gelangen, da dieser um das Maß »b« über die verunreinigte Oberfläche im Rahmen des Ventilspiels »a« angehoben wird.
Um bei unruhiger Wasseroberfläche zu verhindern, daß Wasser in größerem Umfang über den Rand 2 in das Innere der Wanne 1 gelangt, kann der obere Rand 2 der Wanne 1 aus einem lose auf dieser aufgesetzten Kranz 13, z. B. aus Hartholz, bestehen, dessen Gewicht so ist, daß die obere Kante gerade etwa im Wasserspiegel, jedoch nicht tiefer liegt. Unten ist in diesem Kranz 13 eine Nut 14 vorgesehen, in welche der Rand der Wanne 1 greift. Der Hartholzkranz 13 kann sich dann, ohne abzutreiben, dem Wasserspiegel anpassen. Der Winkel zwischen Wanne 1 und den Armen 6 ist entsprechend einzustellen. Da durch Bewegungen der Pumpenstation, so diese nicht fest mit der Vorrichtung verbunden ist, oder durch Schwankungen der Vorrichtung, durch die Rohr- oder Schlauchverbindung 8, 9 zwischen der Pumpstation und dem Ansaugstutzen sehr leicht ein Zug oder auch Druck auf das Ventil 10 ausgeübt wird, wodurch dieses angehoben oder verkantet wird und dann nicht schließt, ist es zweckmäßig, oberhalb der Vorrichtung, zweckmäßig auf den Schwimmkörpern 5, 5 a befestigt, gegebenenfalls auch auf dem Rand der Wanne 1, ein Gestell 15 vorzusehen, z. B. aus Profileisen oder aus Rohren, mit welchen die Verbindung 8, 9 zwischen Pumpen und Ansaugstutzen fest verbunden wird 17,18. Das Ventil 10 kann dann durch Druck oder Zug auf die Verbindung 8, 9 weder angehoben noch verkantet werden. Das Ventil bewegt sich vielmehr im Rahmen des Ventilspiels »a«, und damit bewegt sich auch die höhenverstellbar gelagerte Ansaugvorrichtung 7 nach oben. Ventil 10 und Schwimmerkörper 12 können von einem unten offenen Gehäuse 16 umgeben werden, welches mit der Führungsstange 11 fest verbunden ist. Dieses Gehäuse 16 ist so angeordnet, daß es bei aufsitzendem Ventil 10 auf dem Boden der Wanne 1 aufsitzt. Im unteren Ende der Gehäusewandung können Öffnungen 19 vorgesehen sein, durch die das Innere des Gehäuses mit der Flüssigkeit in der Wanne 1 in Verbindung steht. In diesem Falle wird das Gehäuse 16 nicht an der Führungsstange 11, sondern in der Wanne 1 befestigt, z. B. auf dem Boden.

Claims

Patentansprüche: 1. Schwimmfähige Vorrichtung zur Beseitigung von auf dem Wasser, insbesondere in größeren Lachen schwimmenden, flüssigen Stoffen, insbesondere von Öl, mit einem im Wasser angeordneten umgrenzten Raum, in den die zu beseitigende Flüssigkeit strömt und mit Mitteln, z. B. Pumpen, zum Fördern der in den umgrenzten Raum geströmten Flüssigkeit aus diesem, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h zwei unabhängig voneinander, einzeln oder gemeinsam zu betätigende Fördersysteme, insbesondere Pumpsysteme, von denen das eine System Wasser unterhalb der Grenzfläche Wasser/zu beseitigende Flüssigkeit nach unten absaugt und das zweite System die zu beseitigende Flüssigkeit aus dem umgrenzten Raum, in die sie infolge der durch das erste System bewirkten Wasserströmung zu diesem Raum einfließt, absaugt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen als Wanne (1) ausgebildeten umgrenzten Raum, dessen Rand (2) in der Wasseroberflächenschicht liegt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen auf den Rand (2) der Wanne (1) lose aufgesetzten, in der Wasseroberflächenschicht schwebenden Kranz (13), der z. B. aus Hartholz besteht. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Nut (14) in dem Kranz (13), in welche der Rand (2) der Wanne (1) eingreift. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 für Vorrichtungen mit nur oben offenen umgrenzten Räumen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fördersystem zur Absaugung von Wasser auch mit dem Innenraum der Wanne (1) in Verbindung steht. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der umgrenzte Raum an das erste Fördersystem durch eine Öffnung in den Wandungen angeschlossen ist, wobei mittels an sich bekannter Elemente, z. B. Schwimmer mit an diesem befestigten Ventil, bei Erreichen eines gewollten Wasserstandes innerhalb des umgrenzten Raumes dieser von dem ersten Fördersystem abgeschaltet und wieder zugeschaltet wird, sobald der Wasserspiegel über einen vorbestimmten Stand zeigt. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch in der Wanne (1) in deren unterem Bereich angeordnete, nach außen hin radial verlaufende, mit dem freien Wasser außerhalb der Wanne (1) in Verbindung stehende Rohre (3), die in ein Zentralrohr (4) münden, welches über Schläuche oder. Rohre mit einer Ansaugvorrichtung, z. B. Pumpen, des ersten Fördersystems verbunden ist; einen oder mehrere Schwimmkörper (5, 5 a), die über starre Arme (6) mit der Wanne (1) verbunden sind; eine oder mehrere in der Wanne (1) angeordnete Ansaugvorrichtungen (7, 7 a), die über Rohre oder Schläuche (8, 9) mit einer gesonderten Ansaugvorrichtung, z. B. Pumpen, des zweiten Fördersystems verbunden und höhenverstellbar sind. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mittels beliebiger Mittel veränderbarer Winkel zwischen Wanne (1) und Armen (6). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch mindestens drei radial zur Wanne gerichtete Rohre (3). 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis gh, gekennzeichnet durch mindestens drei Schwimmkörper (5, 5 a). 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch gleiche Winkel zwischen den Rohren (3) und/oder den Armen (6). 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 gekennzeichnet durch ein in dem Kopf des Zentralrohres (4) angeordnetes Ventil (10), welches über eine Führungsstange (11) mit einem Schwimmerkörper (12) verbunden ist, wobei der Abstand zwischen Ventil (10) und Schwimmerkörper (12) so eingestellt ist, daß bei aufsitzendem Ventil (10) die Öffnung der Ansaugvorrichtung (7, 7 a) oberhalb des Wasserpegels in der Wanne (1) liegt und die Ansaugvorrichtung mit der Führungsstange (11) in Verbindung steht. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Alisaugvorrichtung fest mit der Führungs-Stange (11) derart verbunden ist, daß die Ansaugöffnung der Ansaugvorrichtung für das Absaugen CD tD von Öl oberhalb des Wasserspiegels in der Wanne (1) liegt. 14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch ein oberhalb der Wanne (1) angeordnetes, auf den Schwinmmkörpern (5, 5 a) oder dem Rand der Wanne (1) befestigtes Gestell (15), in welchem die Verbindung (8, 9) zwischen Ansaugvorrichtung (7, 7 a) und Absaugvorrichtung befestigt ist. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Ventil (10) und Schwimmerkörper (12) von einem an der Führungsstange (11) befestigten, unten offenen Gehäuse (16) umgeben sind, welches bei aufsitzendem Ventil mit dem unteren Rand auf dem Boden der Wanne (1) aufsitzt. 16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Ventil (10) und Schwimmerkörper (12) von einem in der Wanne (1) festsitzenden Gehäuse (16) um- geben sind, welches am unteren Ende, Öffnungen (19) aufweist.