DE1784765A1 - Vorrichtung zum Entfernen von OElprodukten auf Wasserflaechen - Google Patents

Vorrichtung zum Entfernen von OElprodukten auf Wasserflaechen

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DE1784765A1
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Houbolt Jacob Jozef Herman
Tadema Harco Jacob
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Description

Vorrichtung zum Entfernen von ölprodukten auf Wasserflächen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entfernung von Ölprodukten, die auf Wasserflächen treiben, z.B. öl* das aus Schiffen infolge der Reinigung von Tanks abgelassen wurde, oder Flüssigkeiten, die aus Lejcs, aus Rohrleitungen austreten oder aus einem anderen Grund auf das Meer, eine Wasserstrasse oder einen Hafen ausströmen.
Die Verunreinigung von Wasser durch öl, insbesondere in Häfen, Wasserstrassen, Küstengewässern oder Seen ist ein ernsthaftes Problem, da ölprodukte, die auf der Wasserfläche treiben, an Stränden und Ufern grossen Ichaden
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anrichten können, Schiffe verschmutzen können und Seevögel und andere Marinetiere und Pflanzen vernichten können·
Zahlreiche Versuche wurden unternommen, das öl zu entfernen, das auf Wasserflächen ausgebreitet ist, wobei diese Versuche auf verschiedenen Grundlagen beruhen wiekuf dem Verbrennen, vorzugsweise mit Hilfe von Dochten, dem Absorbieren und Versenken, dem Dispergieren mit Hilfe von Emulgatoren und deu Abstreifen· Einige dieser Verfahren führen lediglich zur Entfernung von der Oberfläche und sind daher nicht geeignet, alle angegebenen Gefahren abzuwenden· Bei anderen Verfahren wird jedoch angestrebt, die ölschicht oder den Ölflecken vollständig zu entfernen· Eines dieser Verfahren ist das Abstreifen, das den weiteren Vorteil bietet, dass das öl wenigstens teilweise wiedergewonnen werden kann·
Es wurde vorgeschlagen, Öi von Wasserflächen mit Hilfe eines endlosen Gürtels zu entfernen, der um zwei Wellen läuft, wobei eine Welle in die mit öl bedeckte Wasserschicht eintaucht und die andere auf einem Schiff befestigt ist· Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, derartige ölschichten mit einer Saugdüse, die auf der Wasserfläche scbwjjart und mit einem Schlauch mit einem Schiff verbunden ist, wo das Ol gesammelt werden kann, abzusaugen· Schwierigkeiten» die mit diesem Verfahren zusammenhängen, sind die Mengen Wasser, die zusammen mit dem öl in das Schiff gefördert werden, und
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* · die geringe Aufnalmekapaxltat·
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung mit einer Wiedergewinnungskapazität für öl, die derjenigen bekannter Vorrichtungen überlegen-ist und die das Ol ohne überführung merklicher Mengen Wasser zusammen mit dem Ol zu sammeln in der Lage -ist.
Sie erfindungsgemässe Vorrichtung zur Entfernung von Rohöl, ölprodukten oder dgl« von einer Wasserfläche ist gekennzeichnet durch einen porösen auf Wasser schwimmfähigen Körper, der zur Absorption von Oi durch Kapillarsaugkräfte fähig ist, sowie eine Vorrichtung zum Auspressen des absorbierten Öls aus dem porösen Körper und Aufsammeln des gewonnenen Öls·
Vorzugsweise hat der poröse Körper eine durchschnittliche Porosität von wenigstens 80 ](· Der poröse Körper kann aus einem organischen Polymeren mit einer Dichte zwischen 0,85 und 1,50 bestehen· Geeignete Polymere für diesen Zweck sind Polypropylen oder Polyamide.
Erfindungsgenäss kann das Polymer aus Fasern mit einem Peinheitagrad zwischen 1,5 und 100 Denier bestehen« '
Die Kapillareigenschaften des porösen Körpers hängen von den Oberflächeneigenschaften der Pasern ab, die -len Grad der Benetzbarkelt durch öl bestimmen, und von der Packunge-
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dichte, die die Porosität bestimmt, sowie von der Jaserfeinheit, die in Denier-Einheiten ausgedrückt wird (1 Denier · 1 g pro 9000 m)·
Je feiner die Fasern und ;je höher die Packungsdichte ist, desto stärker werden die Kapillarkräfte sein, die das Einsaugen von Öl veranlassen. Die kapillare Steigfähigkeit von öl gegenüber Luft und das Einsaugen nach unten, gegen Wasser setzen eine Grenze für die Dicke des poröeen Körpere. Es wurde gefunden, dass bei relativ feinen Fasern eine vollständige Sättigung mit öl immer noch erreicht werden kann, wenn die Eintauchtiefe in Wasser etwa 20 cm beträgt.
Die Berührungszeit, die zur vollständigen Sättigung mit Öl an der Fläche zwischen Luft, öl und Wasser benötigt wird, wird durch die Kapillareigenschaften bestimmt, denen der Fliesswiderstand entgegenwirkt, der durch die Grosse und Durchlässigkeit des porösen Körpers und die Viskosität des Öls beeinflusst wird· Ein Anstieg der Kapillarkräfte durch Verwendung einer höheren Packungsdichte und einer feineren Faser geht zusammen mit einem gleichzeitigen Anstieg des Fliesswiderstandes. Unter Berücksichtigung dieser Umstände wurde gefunden, dass optimale Ergebnisse erhalten werden, wenn eine durchschnittliche Porosität von wenigetens 80 # und eine Faserfeinheit zwischen 1,5 und 100 Denier eingehalten werden·
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Dl· Dicht· des porösen Körpers wird vorzugsweise unter 1,00 gehalten, jedoch 1st nicht notwendig, den Körper schwimmfähig zu halten, da besondere Vorrichtungen vorgesehen werden können, wie Flöße, die den Körper am Absinken hindern· Vorzugsweise sollte die Dichte jedoch nicht höher als 1,50 sein, da sie sonst zu gross wird hinsichtlich des porösen Körpers selbst. Brfindungsgeaäss kann gemäss einer Ausftlhrungeform das organische Polymere aus einem geschäumten Kunststoffmaterial bestehen.
Der poröse Körper ist vorzugsweise lang geetreckt. Der Körper kann in einer Haut aus durchlässigem Tuch enthalten sein·
Es kann eine grosse Menge öl aufgenommen und wiedergewonnen werden, wenn erfindungsgemäss der poröse Körper in endloser Form hergestellt wird« Der Körper kann aus Abschnitten zusammengesetzt sein, die miteinander verbunden sind, was den Vorzug bietet, dass eine gleichmässige Verteilung des porösen Materials leicht «rzielt werden kann und dass während des Arbeitens die Bildung von Verstopfungen vermieden wird« Die Abschnitte können in geeigneter Welse derart miteinander verbunden sein, dass sie unabhängig voneinander um eine Längsachse drehbar sind» Dies kann durch Drehkupplungen, die an sich bekannt sind, erreicht werden«
einer AusfUhrungsform kann der poröse Körper einen biegsamen Kern aufweisen, der mit im wesentlichen
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radial angeordnetem iaeermaterial versehen ist, da· «n den Kern fixiert ist, wodurch ein poröser Körper nach ixt einer Bürste resultiert»
Brfindungsgemäss kann die Quetschvorrichtung aus wenigstens einem Paar drehbarer paralleler Zylinder bestehen, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind und einen schlitzförmigen mirchgang für den porösen Körper, der ausgequetscht werden soll, freilassen. Eine andere Aueführungsform kann in einem Paar endloser Bänder bestehen, die jeweils um eine Reihe von Rollen drehbar angeordnet. sind und derart angeordnet sind, dass ein schlitzförmiger Durchgang abfallender Höhe frei bleibt, durch den der poröse Körper zum Auspressen durchgeführt wird. Vorzugsweise ist der schlitzförmige Durchgang so ausgebildet, dass der poröse Körper .bis zu höchstens 2/3 der maximalen Quetschkapazität ausgedrückt wird·
Es wurde gefunden, dass durch Begrenzen des Quetschdrucks, so dass nicht alles absorbierte öl zurückgewonnen wird, ein Beschädigen des porösen Körpers insbesondere bei Yervoinung eines faserigen Materials stark vermindert wird, wodurch die Zeitspanne erheblich verlängert wird, in der ein derartiger Körper ohne Erneuerung verwendet werden kajin·
Erfindungsgemäss kann die Quetschvorrichtung auf einem Kahn oder Schiff angebracht sein, wobei ein ulaammelbehälter unter der Quetschvorrichtung angeordnet ist und Pührunge-
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elemente vorgesehen Bind, durch die der Big«sattigte poröse Körper durch die Quetschvorrichtung geführt wird«
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei
Fig.1 und 2 schematisch die Entfernung einer ölschicht von einer Wasserfläche andeuten und
Fig·3 und 4 schematisch zwei mögliche Ausführungsformen der Quetschvorrichtung erläutern.
Gemäs3 Fig.1 bezeichnet 1 einen Ölflecken, z.B. auf dem offenen Meer oder in einer Bucht, der entfernt werden soll· Es werden zwei Behälter verwendet, ein Kahn zum Sammeln des Öls 2 und ein Führungsboot 3· Zwischen dem Kahn 2 und dem
Boot 3 erstreckt sich ein langgestreckter poröser Körper 4
inJbrm einer endlosen Verbindung zwischen den beiden Schiffen. Der poröse Körper kann zylindrisch sein und, falls gewünscht, in ein durchlässiges Tuch eingeschlossen sein und kann aus. Abschnitten bestehen, die miteinander verbunden sind· An
Bord des Sammelkahns 2 ist eine Quetschvorrichtung 5 vorgesehen, während an Bord des Führungsboote 3 Führungsvorrichtungen 6 vorgesehen sind, die den porösen Körper zum Kahn 2 zurückle it en.
Gemäss Fig.2 ist dieses System zum Sammeln von öl aus
einem Wasserweg 7- eingerichtet· Unter der Annahme, dass die Windrichtung gemäss den Pfeilen verläuft, hat ein ölfleck 8 die Neigung, gegen das gegenüber liegende Ufer gedrückt zu
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werden. Eine Vorrichtung 9 zur Bewegung und zum
ti . ·
sehen des porösen Körpers ist am Land vorgesehen und umfasst auch eine Vorrichtung zum Lagern des Öls· Sin Führungsboot 10 befindet sich auf der Wasserstrasse und der endlose poröse Körper 11 bewegt sich zwischen dem Führungsboot und der Vorrichtung 9. Auf dem Führungsboot ist eine Führungsvorrichtung 12 vorgesehen, um den porösen Körper zur Küste zurückzuführen. Es ist natürlich möglich, zwei Boote auf einer Wasserstrasse zu verwenden·
Es ist ebenfalls möglich, zwei Boote zu verwenden, von denen jedes das Öl aufsammelt, statt dass man einen Sammelkahn und ein Führungsboot verwendet. In einigen Fällen kann es sogar möglich sein, nur ein Boot zu verwenden, was dann geschehen kann, wenn der poröse Körper sich automatisch über die Wasserfläche ausbreiten kann, z.B. durch eine günstige Windrichtung·
- G-emäss Fig·3 ist eine Ausführungsform zum Ausquetschen des ölgesättigten porösen Körpers gezeigt. Der poröse Körper 20 wird durch einen Schlitz zwischen Zylinderpaaren 21, und 23 geführt, wobei jedes Zylinderpaar parallel zueinander und in einem solchen Abstand von einander angeordnet ist, dass der poröse Körper durch den Schlitz zwischen jedem Zylinderpaar durchlaufen kann· Der Schlitz zwischen den Zylindern21 besitzt eine grössere Weite als der Schlitz zwischen dem letzten Zylinderpaar 23, die Schlitze nehmen also in ihrer Höhe ab· Ein Aufnahmebehälter 24 ist unter den
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Zylindersätzen angeordnet, um das gewonnene Öl aufzunehmen und ea in einen Aufnahmebehälter (nicht gezeigt) zu überführen.
Indem die Qnetsohvorrichtung zur Entfernung von öl aus dem endlosen Gürtel allmählich enger gesetzt wird, wird ein allmählicheres Entfernen des Öls über eine längere
Quetschdauer erzielt, verglichen mit der Verwendung von nur einem Walzenpaar« Diea ist von Wichtigkeit, wenn man viskoses öl z.B. mit einer Viskosität über 200 cSt handhabt, da sonst der Porendruck, der durch das Ausquetschen geschaffen wird, übermässig hoch wird und ein Durchrutschen und eine verminderte Lebensdauer des Gürtels verursacht. Bei Ölen geringer Viskosität ist im allgemeinen ein Walzenpaar angemessen. Der entwickelte Porendruck hängt ebenfalls von der Durchgangsgeschwindigkeit des Gürtels durch die Quetschvorrichtung ab«
Pig.4 zeigt eine andere Ausführungsform für eine Vorrichtung zum Auspressen des ölgesättigten porösen Körpers, Der poröse Körper 25 wird durch einen Schlitz geführt, der allmählich enger wird und zwischen zwei endlosen Bändern 26 gebildet wird,.die über zwei Zylinderpaare 27 und 28 geführt wird, wobei der Abstand zwischen den parallelen Zylindern 27 grosser als der Abstand zwischen den Zylindern 2Θ ist und dadurch eine allmählich abfallende Schlitzweite gebildet wird·' Ein Aufnahmebehälter 29 ist am unteren Ende dieser
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geneigten Anordnung angebracht und das aufgefangene (H wird su einem Aufnahmebehälter (nicht gezeichnet) geführt· Geeignete Stützen 30 können vorgesehen sein an der Arbeitsseite der endlosen Bänder· Sie Entfernung «wischen den Baadern kann einstellbar angeordnet werden.
Beide Ausführungsfomen der Quetschvorrichtung sind für eine kontinuierliche Arbeitsweise geeignet· Es ist natürlich auch möglich, Quetschvorrichtungen vorzusehen, die alt Unterbrechungen arbeiten, z.B. mittels einer Presse, durch die der poröse Körper stufenweise geführt wird.
Pie erfindungsgemässe Vorrichtung kann für jeden Zweck in solchen Fällen verwendet werden, wenn eine Flüssigkeit, die auf dem Wasser treibt, wiedergewonnen werden soll· Bas Verfahren zur Entfernung von öl, obwohl es hauptsächlich für die Entfernung von öl verunreinigungen Im grossen maßstab ausgelegt ist, kann auch Anwendung finden zua Abstreifen von öl aus Abzügen auf ölfeidern und Raffinerien.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. A4 "" "
    1A-34 991
    Patentansprüche
    1· Yorrichtung zum Entfernen von Rohöl, ölprodukten und dergleichen von Wasserflächen» gekennze ichnet durch einen porösen, auf Wasser schwimmfähigen Körper, der zur Absorption von öl durch Kapillarsaugfähigkeit ausgebildet iet, und durch Vorrichtungen zum Auspressen des absorbierten Öls aus' dem porösen Körper und zum Auffangen des wiedergewonnenen Öls.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Burchschnittsporosität des porösen Körpers von wenigstens 80 >·
    3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper aus einem organischen ( Polymeren mit einer Dichte zwischen 0,85 und 1,50 besteht.
    4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymere ein Polypropylen ist·
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymere ein Polyamid ist.
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    Ü84765
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    .AX
    6« Torrichtung nach Anspruch 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymere aus Fasern mit einem Peinheitsgrad zwischen 1,5 und 100 Denier
    Im Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymere ein geechäumtes Kunststoffmaterial ist·
    8« Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper langgestreckt ist·
    0· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der langgestreckte Körper in einer üiahülliing aus durchlässigem Tuch enthalten ist·
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper endlos ist·
    11-· Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der langgestreckte poröse Körper aus Abschnitten besteht, die miteinander verbunden sind.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte derart miteinander verbunden sind, dass sie unabhängig voneinander um eine Längsachse drehbar sind,
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    109847/0611
    -V- /13
    ^784765
    13. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 11, daduroh g e k · η H-zeichnet, dass der poröse Körper aus eine» flexible» Kern besteht, der mit im wesentlichen radial angeordnet·» Fasermaterial* das an den Kern fixiert ist, versehen ist*
    14· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung aus wenigstens . einem drehbaren parallel angeordneten Zylinderpaar besteht» das in einem Abstand voneinander angeordnet und einen schute-
    förmigen Durchgang für den porösen Körper frei lässt·
    15· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung aus einem Paar endloser Bänder besteht, die jeweils um eine Reihe von Zylindern drehbar angeordnet sind und zueinander derart angeordnet sind, dass ein schlitzförmiger Durchgang abnehmender Höhe frei gelassen wird, durch den der poröse Körper geleitet werden kann·
    16· Vorrichtung nach Anspruch H und 15, dadurch g e k β η nzeichnet, dass die Pressvorrichtung auf einem Kahn oder Schiff angeordnet ist, dass unterhalb der Pressvorrichtung ein Ölsammelbehälter angebracht ist und dass Führungselemente vorgesehen sind, die den ölgesättigten porösen Körper zur Pressvorrichtung leiten.
    78XXVI 109847/0S11
DE19681784765 1967-09-18 1968-09-16 Vorrichtung zum Entfernen von OElprodukten auf Wasserflaechen Pending DE1784765A1 (de)

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