DE19525818A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Aerosolbelastungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Aerosolbelastungen der Umwelt durch Austritt von Aerosolen aus einem Kanalschacht bei Kanalreinigungsarbeiten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei Aerosolen handelt es sich allgemein um Gase, im hier vorliegenden Fall um Luft, die feste oder flüssige Stoffe in feinstverteilter Form enthalten.

Reinigungen von Abwasserkanälen werden heute üblicherweise im Hochdruckspülverfahren durchgeführt. Hierbei wird eine Reinigungsdüse in den zu säubernden Abwasserkanal eingeführt, aus der unter hohem Druck Wasserstrahlen gegen die Kanalwandung geschleudert werden. Bei diesem Reinigungsvorgang tritt zwangsläufig der Effekt auf, daß die mit hoher Geschwindigkeit aus den Düsenöffnungen austretenden Wasserstrahlen Luftteilchen der sich über dem Wasserspiegel des Abwasserkanals befindlichen Luft mitreißen und sich mit diesem zu einem Aerosol vermengen.

Ins besondere in der Nähe der senkrechten Kanalschächte besteht eine starke Aerosolbildung, da hier durch ein Hochziehen der Reinigungsdüsen zu einer im senkrechten Kanalschacht vorhandenen Umlenkrolle verstärkt Wasserstrahlen in die Luft über den im Kanal vorhandenen Wasserspiegel strahlen. Die Aerosole steigen durch im Rahmen der Kanalreinigung ent­ stehende Luftströmungen im senkrechten Kanalschacht nach oben und treten dort aus, wobei sie in den Arbeitsbereich des die Kanalreinigung über­ wachenden Arbeiters gelangen.

Die besondere Gefährlichkeit der aufsteigenden Aerosole liegt darin, daß durch Industrie- und Haushaltsabwässer in den Abwasserkanal anor­ ganische und organische Schadstoffe wie beispielsweise Schwermetalle, organische Lösungsmittel und Krankheitskeime gelangen und somit auch in den bei der Kanalreinigung entstehenden Aerosolen enthalten sind. Mit dem Aerosol als Transportmittel gelangen diese Schadstoffe in den Arbeits- und somit auch Atembereich der betroffenen Arbeiter.

Es sind bisher vielfach Überlegungen angestellt worden, wie eine Aerosolbelastung der mit der Kanalreinigung befaßten Arbeiter gemindert bzw. gänzlich verhindert werden kann. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, den Arbeiter, der direkt über dem Kanalschacht die Gerät­ schaften des in den Abwasserkanal eingeführten Spülschlauches und Saug­ schlauches bedient, durch einen Gummianzug mit Atemschutzmaske vor den austretenden Aerosoldämpfen zu schützen. Obwohl sich hierbei ein Rundumschutz für den Arbeiter ergibt, ist die Akzeptanz eines solchen Anzuges infolge der umständlichen Handhabung und des häufig notwendigen Filterwechsels sehr gering, außerdem ist die negative psychologische Wirkung auf Passanten und Unbeteiligte zu beachten. Darüber hinaus wird durch den Gummianzug zwar der Arbeiter geschützt, eine Verschmutzung des beteiligten Kanalreinigungsfahrzeuges, das sich beim Reinigungsvorgang zumeist in unmittelbarer Nähe des offenen Kanal­ schachtes befindet, wird durch die Verwendung eines Gummianzuges natürlich nicht verhindert.

Als Alternative zum Gummianzug bestehen Überlegungen, das im Abwasser­ kanal entstehende Aerosol durch eine Absaugvorrichtung an einem Nachbar­ schacht des Kanalschachtes, an dem gerade gearbeitet wird, zu beseiti­ gen. Bei dieser Methode besteht der große Nachteil, daß zum einen ein zusätzliches Absaugfahrzeug mit Besatzung und Sauggebläse vorhanden sein muß, was naturgemäß die Kosten erhöht, andererseits ist das gleich­ zeitige Öffnen von zwei Schächten in der entsprechend richtigen Reihen­ folge insbesondere in dichtbesiedelten Gebieten kaum durchführbar.

Eine mögliche Absaugung der Aerosoldämpfe direkt an dem Kanalschacht, durch den Spül- und Absaugschlauch für die Kanalreinigung geführt sind, ist ebenfalls eine wenig praktikable Methode, da es das Ziel sein muß, die gesamte aus dem Kanalschacht auftretende Aerosolmenge aufzusaugen. Nachteile dieser Methode sind die unhandlichen Maße der Absaugvorrich­ tung sowie eine Einschränkung der Bewegungsfreiheit des den Spülschlauch und Absaugschlauch bedienenden Personals.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bin Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die eine gesundheitliche Schädigung des mit Kanalreinigungsarbeiten betrauten Personals infolge giftiger Aerosole zuverlässig ausgeschlossen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem ein Luftstrom entgegen der Austrittsöffnung des Aerosols von oben in den Kanalschacht geleitet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe weist zur Durchführung des oben angeführten Verfahrens ein auf einem Schwenkarm angeordnetes, mit einem Lufteinlaß und einer Austrittsöffnung versehen es Gebläse mit einem elektrischen oder hydraulischen Antrieb auf.

Durch das Einleiten eines Luftstromes in den Kanalschacht wird im Bereich der Kanalschachtöffnung ein Staudruck erzeugt, der verhindert, daß Aerosolschwaden aus dem Kanalschacht aufsteigen und mit Bedienper­ sonal oder außerhalb des Kanalschachtes angeordneten Gerätschaften in Berührung kommen. Gleichzeitig hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß während des Kanalreinigungsvorganges ein freier Einblick in den Kanalschacht gewährleistet ist, eine Einengung des Arbeitsbereiches und somit eine Behinderung des Bedienungspersonals tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Luftstrom so zu lenken, daß er in einem Winkel von 40-50° vorzugsweise 45°, zur Senkrechten in die Öffnung des Kanalschachtes eintritt. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß über den gesamten Querschnitt der Kanal­ schachtöffnung keine Aerosoldämpfe austreten. Durch die schräge Einlei­ tung des Luftstromes von der Seite des Kanalschachtes bleibt darüber hinaus die Öffnung des Kanalschachtes frei zugänglich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des oben angeführten Verfahrens hat insbesondere den Vorteil, daß durch sie eine kompakte Einheit gebildet ist, die sich insbesondere verbunden mit der Tatsache, daß der zur Aufnahme des Gebläses vorgesehene Schwenkarm drehbar und in der Höhe verstellbar an einem Kanalreinigungsfahrzeug angeordnet ist, besonders leicht handhaben läßt. Insbesondere die Höhenverstell­ barkeit bietet die Möglichkeit, die Austrittsöffnung des Gebläses so seitlich an der Kanalschachtöffnung anzuordnen, daß ein Abstand von 30 cm zwischen Austrittsdüse und Erdoberfläche eingehalten werden kann. Dieser Abstand bietet die Gewähr, daß zum einen eine ausreichende Fächerung des Luftstromes bei der Einleitung in die Kanalschachtöffnung eintritt, zum anderen das notwendige Fördervolumen des Gebläses zur Verhinderung des Aerosolaustrittes nicht zu groß bemessen zu sein braucht, was wiederum die Antriebsleistung des hydraulischen oder elektrischen Antriebes herabsetzt.

Die Ausgestaltung des Gebläses mit mindestens zwei Leistungsstufen unterschiedlicher Förderleistung macht eine Anpassung des notwendigen Förderstromes an unterschiedliche Kanalschachtquerschnitte möglich.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie spezielle Ausge­ staltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Merk­ malen der Unteransprüche.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zur Durch­ führung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung anhand der beigefügten Figuren ausführlicher erläutert.

Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebaut an einem Kanalreinigungsfahrzeug.

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer alternativen Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein im Erdreich verlegter Abwasserkanal 3 abgebildet, der mit der Erdoberfläche über einen Kanalschacht 1 und eine am oberen Ende des Kanalschachtes 1 befindliche Austrittsöffnung 2 verbunden ist. Bei Kanalreinigungsarbeiten wird über den Kanalschacht 1 in den Abwasserkanal 3 ein zu einem Kanalreinigungsfahrzeug 10 zugehöriger Saugschlauch 9 und ein Spülschlauch 4 eingeführt. Am vorderen, in den Abwasserkanal 3 eingeführten Ende des Saugschlauches 9 befindet sich eine Reinigungsdüse 5. Aus dieser Reinigungsdüse 5 wird durch eine Reihe von Öffnungen Reinigungsflüssigkeit, im allgemeinen Wasser, unter hohem Druck gegen die Wandungen 7 des Kanals 3 gespritzt. Die im Abwasserkanal 3 vorhandene Luft vermischt sich mit einem Teil des aus der Reinigungsdüse 5 austretenden Wassers und bildet einen Sprühnebel 8, der als Aerosol bezeichnet wird. In diesem Aerosol 8 befinden sich bedingt durch die zumeist in Industrie- und Haushaltsabwässern vorhan­ denen Schadstoffe Anteile anorganischer und organischer Schadstoffe beispielsweise Schwermetalle, organische Lösungsmittel und Krankheits­ keime.

Während des Reinigungsvorganges des Abwasserkanals 3 wird die Reini­ gungsdüse 5 durch eine geeignete Einrichtung am Kanalreinigungsfahrzeug 10 mit Hilfe des Spülschlauches 4 durch den Abwasserkanal 3 zum Reini­ gungsfahrzeug zurückgezogen. Die hierbei entstehende Luftbewegung trägt dazu bei, daß die im Abwasserkanal 3 und im unteren Teil des Kanal­ schachtes 1 befindlichen Aerosole nach oben zur Austrittsöffnung 2 hin gelenkt werden und dort ohne geeignete Gegenmaßnahmen in die Umgebungsluft entweichen.

Am rückwärtigen Ende des in der Fig. 1 abgebildeten Kanalreinigungs­ fahrzeuges 10 befindet sich ein Schwenkarm 12, der um eine vertikale Achse 13 in einer horizontalen Ebene drehbar ist. An dem dem Kanal­ reinigungsfahrzeug 10 abgewandten Ende des Schwenkarmes 12 ist ein Gebläse 11 angeordnet, welches einen Lufteinlaß 14 sowie einen Austrittsquerschnitt 15 aufweist. Vor dem Austrittsquerschitt 15 ist eine Düse 16 angeordnet, die dazu dient, dem austretenden Luftstrom 17 Form und Richtung zu geben.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird der Schwenkarm 12 mit dem Gebläse 14 so positioniert, daß der Luftstrom 17 in einem Winkel von 45° zur Horizontalen in die Austrittsöffnung 2 des Kanalschachtes 1 eintritt. Durch den Eintritt des Luftstromes 17 entsteht im Bereich der Austritts­ öffnung 2 ein Staudruck, der wirksam verhindert, daß das im Kanalschacht 1 vorhandene Aerosol 8 aus der Austrittsöffnung 2 nach oben entweichen kann.

Die gewählte Anordnung des Gebläses 11 seitlich der Austrittsöffnung 2 gewährleistet, daß das Bedienungspersonal einen freien Einblick zur Steuerung und Überwachung von Saugschlauch 9 und Spülschlauch 4 im Kanalschacht 1 hat.

In Fig. 2 ist das Gebläse 11 entgegen dem Aufbau der Fig. 1 nicht senkrecht, sondern waagerecht angeordnet. Somit befindet sich der Lufteinlaß 14 an der Oberseite des Gebläses 11. Die Austrittsöffnung ist mit einem Luftschlauch 18 versehen, an dessen freiem Ende sich eine Düse 16 zur Steuerung des Luftstromes befindet. Die Düse 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel so eingestellt, daß zwischen Düsenaustritt und Oberkante der Austrittsöffnung 2 sich ein Abstand A von 30 cm ergibt. An der Unterseite des Gebläses 11 befindet sich ein hydrauli­ scher Antrieb 19, der von der Hydraulik des Kanalreinigungsfahrzeuges 10 mit versorgt wird. Wie schon in Fig. 1 dargestellt, ist der Schwenkarm 12 um eine vertikale Achse 13 drehbar angeordnet und kann außerdem durch eine geeignete Einrichtung so in der Höhe eingestellt werden, daß der Abstand A problemlos realisierbar ist.

Der hydraulische Antrieb 19 des Gebläses 11 kann selbstverständlich auch mit Hilfe eines Elektromotors oder auf mechanischem Wege beispiels­ weise durch einen Riementrieb vorgesehen werden.

Um während des gesamten Kanalreinigungsvorganges einen Austritt von Aerosolen aus der Austrittsöffnung 2 des Kanalschachtes 1 zu verhin­ dern, wird zu Beginn der Reinigungsarbeiten der Schwenkarm 12 wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, so in Position gebracht, daß der Luftstrom 17 direkt in die Eintrittsöffnung 2 geleitet wird, sobald der Kanaldeckel vom Kanalschacht 1 entfernt wurde. Nach Beendigung des Reinigungsvor­ ganges wird das Gebläse 11 ausgeschaltet und der Schwenkarm 12 am Kanalreinigungsfahrzeug 10 arretiert.

Natürlich ist es auch denkbar, das Gebläse 11 und den Schwenkarm 12 so zu gestalten, daß eine vom Kanalreinigungsfahrzeug 10 unabhängige Handhabung möglich ist.

Bezugszeichenliste

1 Kanalschacht
2 Austrittsöffnung
3 Abwasserkanal
4 Spülschlauch
5 Reinigungsdüse
6 Wasserstrahlen
7 Kanalwandung
8 Aerosol
9 Saugschlauch
10 Kanalreinigungsfahrzeug
11 Gebläse
12 Schwenkarm
13 Achse
14 Lufteinlaß
15 Austrittsquerschnitt
16 Düse
17 Luftstrom
18 Luftschlauch
19 hydraulischer Antrieb

Claims (9)

1. Verfahren zur Beseitigung von Aerosolbelastungen der Umwelt durch Austritt von Aerosolen aus einem Kanalschacht bei Kanalreinigungs­ arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstrom (17) entgegen der Austrittsrichtung des Aerosols (8) von oben in den Kanalschacht (1) geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom (17) vorzugsweise im Winkel von 40-50° zur Horizontalachse von der Seite in den Kanalschacht (1) geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom (17) ein Volumen von mehr als 10.000 Kubikmeter pro Stunde aufweist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung des Luftstromes (17) in den Kanal­ schacht (1) aus einer Entfernung von 20-30 cm oberhalb der Austritts­ öffnung (2) des Kanalschachtes (1) erfolgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein auf einem Schwenkarm (12) angeordnetes, mit einem Lufteinlaß (14) und einem Austrittsquerschnitt (15) versehenes Gebläse (11) mit elektrischem Antrieb aufweist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein auf einem Schwenkarm (12) ange­ ordnetes, mit einem Lufteinlaß (14) und einem Austrittsquerschnitt (15) versehenes Gebläse mit hydraulischem Antrieb aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (12) drehbar und höhenverstellbar an einem Kanalreinigungsfahrzeug angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsquerschnitt (15) des Gebläses (11) einen flexiblen Luftschlauch (18) mit einer am freien Ende des Luftschlauches (18) angeordneten Düse (16) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (11) mindestens zwei Leistungsstufen mit unterschiedlicher Förderleistung aufweist.