DE19714871A1 - Vorrichtung zur Verhinderung von Ölverschmutzungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung oder Beseitigung von Ölverschmutzungen, insbesondere eine Ölsperre, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die Verschmutzung von Meeresstränden mit Kohlenwasserstoffen nimmt immer mehr zu. Der Grund hierfür sind Unfälle mit Tankschiffen, die sich aufgrund des zunehmenden Transportvolumens häufen. Auch wird gelegentlich von Schiffen Altöl unkontrolliert in die offene See abgelassen, das dann irgendwann auf einen Strand zutreibt und diesen verseucht. Ein anderes Problem, das nicht im Zusammenhang mit der Schiffahrt steht, sind Beschädigungen von Pipelines, bei denen immer wieder große Mengen an Erdöl austreten.

Zur Verhinderung von Ölverschmutzungen sind Ölsperren bekannt, die bei ausgetretenem Mineralöl auf Flüssen, Seen oder dem Meer aus gebracht werden und die Ausbreitung des stehenden Ölteppichs verhindern sollen. Diese Ölsperren sind entweder aus aufblasbaren Schläuchen oder aus wasserdicht ummantelten Schwimmkörpern gefertigt, die zu einer langen, ununterbrochenen Kette gekoppelt werden und auf der Oberfläche des verschmutzten Gewässers schwimmen. Diese Ölsperren sind lediglich zur Umschließung des Ölteppichs geeignet, während eine Beseitigung durch separate Maßnahmen wie Abschöpfen, Abpumpen oder Adsorbieren an Bindemitteln erfolgen muß.

Zur Beseitigung von Ölverschmutzungen sind zum einen die eben erwähnten Bindemittel bekannt, zum anderen gibt es Matten oder Rollen, die aus einem feinfaserigen, zu einem Vlies gepreßten Polymer gefertigt sind. Diese Matten werden entweder unmittelbar zur Adsorption der Ölverschmutzung eingesetzt oder aufgerollt und von einem Netz umschlossen, so daß sie wie ein Schwamm handhabbar sind. In der Praxis zeigt sich, daß diese Adsorptionsmatten oder Adsorptionsrollen nicht gut auf Wasser schwimmen, da sie eine hohe Dichte aufweisen. Die Matten oder Rollen sind in der Praxis nicht mehrfach verwendbar, weil das adsorbierte Öl daraus nur schlecht zu entfernen ist. Außerdem ist die thermische Entsorgung der mit einem Kunststoffnetz ummantelten Rollen nicht einfach, da das Kunststoffnetz Halogene enthält) die bei unsachgemäßer Verbrennung zu Dioxinen oder Foranen führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Beseitigung oder zur Verhinderung von Ölverschmutzungen zu schaffen, die einfacher anwendbar und bei der thermischen Entsorgung unproblematisch ist.

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weil das Netz aus einem im wesentlichen halogenfreien Kunststoff gefertigt ist, treten bei der Verbrennung der Vorrichtung keine halogenierten Kohlenwasserstoffverbindungen, insbesondere aus der Gruppe der Dioxine oder Forane, auf. Die Vorrichtung ist deshalb unbedenklich thermisch zu entsorgen. Wenn darüber hinaus die Vorrichtung Verbindungselemente zur Koppelung mehrerer Formkörper miteinander aufweist, kann aus baugleichen oder verschiedenen Formkörpern eine Kette oder eine zusammenhängende Fläche gestaltet werden, die als Ölsperre oder ölabsorbierende Abdeckung dienen kann. Dabei ist für eine lineare Koppelung der Formkörper vorteilhaft, wenn die Formkörper walzen- oder quaderförmig sind. Für eine flächige Abdeckung mittels gekoppelter Formkörper ist die Gestalt vorteilhaft plattenförmig. Die Verbindungselemente werden mit Vorteil im Bereich der Kanten oder Stirnseiten angeordnet.

Für eine wirksame Ölsperre ist es von Vorteil, wenn der Zwischenraum zwischen je zwei gekoppelten, auf einer Wasseroberfläche schwimmenden Formkörpern so verschlossen werden kann, daß kein oberflächlich auf dem Wasser schwimmendes Medium durch den Zwischenraum hindurchgelangen kann. Hierzu sind vorteilhaft Mittel zum Verschließen des zwischen zwei benachbarten Formkörpern gebildeten Zwischenraumes im Bereich der Verbindungselemente angeordnet.

Um ein Absinken bei infolge Adsorption zunehmendem Gewicht der Formkörper oder aufgrund des hohen Gewichts von optionalen Verbindungselementen zu verhindern, ist es vorgesehen, daß dem Formkörper Auftriebskörper zugeordnet sind, die jederzeit ein Absinken unter die Wasseroberfläche verhindern können. Bei starken Wellenbewegungen ist es von Vorteil, wenn den Formkörpern eine folienartige Schürze zugeordnet ist, die im Betrieb nach unten in das Wasser reicht oder bei Verwendung am Strand mit Sand oder Steinen abgedeckt werden kann. Auf diese Weise wird im Wasser verhindert, daß selbst bei zeitweilig von der Wasseroberfläche abgehobenen Formkörpern das Mineralöl unter den Formkörpern hindurchströmt. Bei Anwendung der Formkörper am Strand kann die Folie zu der Verschmutzungsseite hin beschwert werden, so daß die daraus geformte Ölsperre unverschieblich wird. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Schürze randseitig an dem Formkörper befestigt ist. Für eine stabile Lage im Wasser ist es darüber hinaus förderlich, wenn der Schürze an ihrem dem Formkörper abgewandten Rand Gewichte zugeordnet sind.

Für die Funktion, insbesondere für eine gute Adsorption von Mineralöl an dem Formkörper ist es vorteilhaft, wenn das Netz und/oder das Adsorptionsmittel aus einem halogenfreien Polymer gefertigt ist. Hierbei sind von der Funktion her besonders unpolare Mischpolymere von Vorteil, die einen Anteil von Ethylen enthalten. Auch Polyurethan kommt in Betracht.

Schließlich ist erwünscht, daß die Formkörper das zur adsorbierende Mineralöl gut aufnehmen und auch bei großer Sättigung beim Anheben nicht verlieren. Hierfür ist es von Vorteil, wenn das Adsorptionsmittel flocken- oder würfelförmig gestaltet ist. Diese Form erleichtert auch das Auspressen, Auswringen oder Zentrifugieren von Formkörpern. Auf diese Weise werden die Formkörper mehrfach verwendbar.

In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Schwamm zum manuellen Entfernen von Ölverschmutzungen;

Fig. 2 eine Matte zum Verhindern und Beseitigen von Ölverschmutzungen; sowie

Fig. 3 zwei gekoppelte Elemente einer schwimmfähigen und saugfähigen Ölsperre.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Schwamm 1 dargestellt. Der Schwamm ist gebildet aus einem flockenförmigen Adsorbens 2, das von einem hydrophoben Netz 3 umschlossen ist. Das Netz 3 umgibt das Adsorbens 2 allseitig. Zum Zwecke der Veranschaulichung ist das Netz 3 im Bereich der sichtbaren Flocken des Adsorbens 2 weggelassen.

Der Schwamm 1 ist bei dieser Ausführungsform als etwa kastenförmiger Formkörper mit einer Kantenlänge von rund 30 cm × 15 cm × 10 cm gestaltet. Das Adsorbens ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als flockenartiges Material mit einer Flockengröße von einigen Millimetern eingebracht. Das Adsorbens 2 ist aus einem aufgeschäumten, halogenfreien Kunststoffmaterial mit offenporiger Struktur gefertigt. Hierbei werden derzeit Polyurethan oder Mischpolymere, beispielsweise aus Styrol und Ethylen bevorzugt.

Das den Formkörper umgebende Netz 3 kann als Gitter, Sieb oder Gestrick ausgebildet sein. Als Material kommen ebenfalls hydrophobe halogenfreie Kunststoffe in Betracht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um ein Polyethylennetz.

Der insoweit beschriebene erfindungsgemäße Schwamm 1 ist aufgrund seines flockenförmigen, als Füllstoff zu betrachtenden Adsorbens 2 und seines relativ weichen, das Adsorbens 2 umschließenden Netzes 3 nicht besonders formstabil. In der Praxis läßt sich der erfindungsgemäße Schwamm daher wie folgt verwenden. Bei der Entfernung von Ölverschmutzungen, wie sie beispielsweise im Strand- und Uferbereich von Gewässern aufgrund von Unfällen auftreten, kann Gestein, grobes Geröll und dergleichen mit dem erfindungsgemäßen Schwamm manuell abgewischt werden. Hierbei wird aufgrund des guten Adsorptionsverhaltens das Mineralöl bevorzugt von dem Adsorbens 2 aufgenommen und nicht nur an dessen Oberfläche, sondern auch in den Innenräumen der einzelnen Flocken des Adsorbens 2 gespeichert. Bei der Anwendung ist es von Vorteil, daß aufgrund der hydrophoben Eigenschaften der Materialien auch bei Öl-Wasser-Gemischen das Öl gezielt adsorbiert und das Wasser nicht zurückgehalten wird. Hierdurch kann das Öl selektiv aus den genannten Gemischen entfernt werden. Bei Erreichen der maximalen Ölaufnahmefähigkeit kann der erfindungsgemäße Schwamm ausgepreßt, ausgewrungen oder durch Zentrifugieren gereinigt werden. Das so erhaltene Mineralöl kann recycelt und der Schwamm erneut verwendet werden. Wenn aufgrund von Verschmutzungen nach einigen Anwendungszyklen die Saugfähigkeit des erfindungsgemäßen Schwammes 1 erschöpft ist, kann der Schwamm unbedenklich in Verbrennungsanlagen thermisch entsorgt werden. Die halogenfreien Materialien gewährleisten auch bei einfacher Verbrennungstechnik, daß keine Dioxine oder Furane entstehen.

In der Fig. 2 ist eine Matte 5 dargestellt, bei der ein (nicht sichtbares) Adsorptionsmittel von einem Netz 6 umschlossen ist. Das Netz 6 und das Adsorptionsmittel bilden einen Formkörper mit einer Oberseite 7, Schmalseiten 8 und 9 sowie einer nicht sichtbaren Unterseite. Das Netz 6 umgibt das Adsorptionsmittel allseits, es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Seitenwände 8 und 9 aus einem undurchlässigen Planenmaterial gefertigt sind.

Die Matte 5 weist an ihrer Oberseite Griffschlaufen 10 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem umlaufenden Band gefertigt sind, welches auf die Matte 5 aufgeklebt oder aufgenäht ist. Die Griffschlaufen 10 eignen sich zum Transport der Matte. Im Bereich der Schmalseiten 8 und 9 sind je zwei Schlaufen 11 vorgesehen, durch die mehrere Matten gleicher Bauart miteinander verbunden werden können und außerdem die Matten an ihrem Einsatzort fixiert werden können. Das vorzugsweise flockenförmige, schaumartige Adsorbens befindet sich innerhalb des von dem Netz 6 umschlossenen Raumes. Um hier eine Verschiebung des Adsorbens innerhalb der Matte 5 zu verhindern, sind Trennwände 12 innerhalb der Matte vorgesehen, die aus dem gleichen Material gefertigt sein können wie das Netz 6. Die Trennwände 12 gehen senkrecht von der Oberseite 7 zu der gegenüberliegenden Unterseite der Matte 5 und verlaufen somit parallel zu der Schmalseite 9. Hierdurch wird ein kammerartiger Aufbau erreicht, der beispielsweise beim einseitigen Anheben der Matte 5 verhindert, daß das Adsorbens innerhalb der Matte verrutscht und dadurch Bereiche großer Dichte und leere Bereiche entstehen.

Die Materialien und der Adsorptionsmechanismus der insoweit beschriebenen Matte 5 entsprechen dem, was in Zusammenhang mit dem Schwamm gemäß Fig. 1 beschrieben worden ist. In der Praxis eignet sich die Matte 5 beispielsweise für die Abdeckung von Uferbereichen, auf die ein Ölteppich zutreibt. Dies ist beispielsweise bei hohem Wellengang erforderlich, wenn keine Ölsperren in der Uferzone aus gebracht werden können. Die Matte eignet sich außerdem als Abdeckung von zu reinigenden Strandbereichen. Im einzelnen kann ein bereits gereinigter Abschnitt abgedeckt werden und somit gegen erneute Verschmutzung durch die in unmittelbarer Nachbarschaft stattfindenden Reinigungsarbeiten geschützt werden.

Auch bei der Matte 5 ist es vorgesehen, nach Adsorption einer gewissen Menge an Mineralöl die Matte auszupressen, auszuwringen oder zu zentrifugieren, um so das Mineralöl wiedergewinnen zu können und die Matte 5 erneut verwendbar zu machen. Wenn die Matte 5 infolge abnehmender Adsorptionsfähigkeit oder mechanischer Beschädigung unbrauchbar wird, kann sie aufgrund der verwendeten Materialien entsprechend dem in Fig. 1 beschriebenen Schwamm unproblematisch entsorgt werden.

In der Fig. 3 ist schließlich eine Ölsperre aus schwimmfähigen Einzelelementen 20 dargestellt. Die einzelnen Elemente umfassen einen walzen- oder tonnenförmigen Formkörper 21 mit einer äußeren Hülle, die von einem (nur abschnittsweise angedeuteten) Netz 22 gebildet ist. Das Netz 22 umgibt ein nicht sichtbares Adsorptionsmittel, das von dem gleichen Typ ist, wie das im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebene Adsorptionsmittel. Der Formkörper 21 trägt das Netz 22 an seiner Umfangsfläche, während Stirnseiten 23 beispielsweise aus einer undurchlässigen, seewasserfesten und UV-resistenten Plane gefertigt sind. Eine entsprechende Plane 24 ist an der Unterseite des Formkörpers 21 umfangsseitig parallel zu dessen Längsachse angebracht. Die Plane 24 trägt an ihrem dem Formkörper 21 abgewandten Rand Gewichte 25. Im Bereich der Stirnseiten 23 überragt die Plane 24 den Formkörper 21 in axialer Richtung. Die Plane 24 ist dort vorzugsweise wasserdicht mit den Stirnseiten 23 verbunden. An den stirnseitigen Rändern trägt die Plane 24 Verbindungseinrichtungen 26, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus Klettbändern gefertigt sind. Es können aber auch Reißverschlüsse, Haken und Ösen oder dergleichen vorgesehen sein. In dem Bereich, in dem der Formkörper 21 und die Plane 24 parallel zu der Längsachse des Formkörpers 21 verbunden sind, ist ein Kanal parallel zu der Verbindungsstelle angeordnet, der den Formkörper 21 längs durchsetzt. In diesem Kanal befindet sich ein Stahlseil 27, das beidseitig über die Stirnseite 23 des Formkörpers 21 hinausragt und an beiden Enden Kauschen 28 trägt. Die Kauschen 28 dienen zur Kopplung mehrerer baugleicher Elemente 20, wodurch eine beliebige Gesamtlänge erreicht werden kann. Innerhalb des Formkörpers 21 sind nicht dargestellte Auftriebskörper vorgesehen, die verhindern, daß die Elemente 20 infolge des durch die Gewichte 25 erhöhten Eigengewichts und infolge der zunehmenden Dichte im Verlaufe der Öladsorption untergehen.

In der Praxis werden zur Absperrung eines Gewässers die erforderliche Anzahl Ölsperrenelemente 20 ausgebracht und im Bereich der Kauschen 28 beispielsweise durch Schäkel miteinander verbunden. Der Zwischenraum zwischen den Formkörpern 21 wird durch Koppelung der Verbindungselemente 26 geschlossen. Die so zusammengesetzte Ölsperre treibt auf dem Wasser, wobei derzeit ein Durchmesser des Formkörpers 21 von 35 cm bevorzugt wird, während die Plane 24 von dem Formkörper 21 bis zu dem den Gewichten 25 benachbarten Rand etwa 40 cm mißt. Dieser Bereich ragt in der Praxis in das Wasser hinein. Die Länge der einzelnen Elemente 20 von einer Kausche 28 zu der an dem anderen Ende befindlichen Kausche 28 liegt vorzugsweise zwischen zwei und fünf Metern.

Wenn die insoweit beschriebene Ölsperre sich auf dem Wasser befindet und einen Ölteppich einschließt, kann dieser auch bei stärkeren Wellenbewegungen nicht unter den Formkörpern 21 hindurchgelangen, weil dies durch die in das Wasser hinabreichende, schürzenartige Plane 24 wirksam verhindert wird. Außerdem wird ein Mineralölteppich, der die Ölsperre erreicht, im Bereich des Formkörpers 21 durch das hydrophobe Netz 22 hindurch an das darin befindliche Adsorptionsmittel gelangen. Dieses Adsorptionsmittel nimmt, wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben, Kohlenwasserstoffe bevorzugt auf, während Wasser praktisch nicht adsorbiert wird. Hierdurch kann ein Ölteppich oder eine sonstige Verschmutzung mit an der Oberfläche treibenden Kohlenwasserstoffen nicht nur an der Ausbreitung gehindert werden, sondern sogar adsorbiert und damit beseitigt werden. Die üblichen Maßnahmen wie Abpumpen, Abschöpfen oder Versetzen mit Bindemitteln und nachfolgendes Absinken auf den Meeresgrund können auf diese Weise mit der erfindungsgemäßen Ölsperre vermieden werden.

Bei einer weitere Ausführungsform, die nicht veranschaulicht ist, kann das hydrophobe Netz 22 durch einen längs angeordneten Reißverschluß geöffnet und das darin befindliche Adsorptionsmittel entnommen werden. Dieses Adsorptionsmittel kann dann entweder durch Auspressen oder Zentrifugieren von den adsorbierten Kohlenwasserstoffen befreit werden und erneut zur Verwendung kommen, oder es kann zusammen mit den anhaftenden Kohlenwasserstoffen verbrannt werden. Das Ölsperrenelement 20 ist nach Austausch des beladenen Adsorptionsmittels erneut einsetzbar.

Wenn die insoweit beschriebene Ölsperre konsequent aus halogenfreien Kunststoffen, beispielsweise Polyolefinen, gefertigt ist, kann die gesamte Ölsperre nach Entfernen der Verbindungsseile 27 und der Gewichte 25 einfach und unschädlich verbrannt werden, wie es bereits im Zusammenhang mit dem Schwamm gemäß Fig. 1 und der Matte gemäß Fig. 2 beschrieben wurde.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Beseitigung und Verhinderung von Ölverschmutzungen, mit einem hydrophoben Adsorptionsmittel (2) mit schaumartiger oder vliesartiger Struktur und einem das Adsorptionsmittel umschließenden und zu einem Formkörper (1, 5, 21) formenden Netz (3, 6, 22), dadurch gekennzeichnet, daß das Netz (3, 6, 22) aus einem im wesentlichen halogenfreien Kunststoff gefertigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Verbindungselemente (11, 26, 28) zur Koppelung mehrerer Formkörper (5, 21) miteinander aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1, 5, 21) walzen- oder quaderförmig ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (5) plattenförmig ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (11, 26, 28) Kanten (8, 9) oder Stirnseiten (23) zugeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (11, 26, 28) Mittel zum Verschließen des zwischen zwei benachbarten Formkörpern (5, 21) gebildeten Zwischenraumes aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formkörper (1, 5, 21) Auftriebskörper zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formkörper (5, 21) wenigstens eine folienartige Schürze (24) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (24) randseitig an dem Formkörper (5, 21) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schürze (24) an ihrem dem Formkörper (21) abgewandten Rand Gewichte (25) zugeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz (3, 6, 22) und/oder das Adsorptionsmittel (2) aus einem halogenfreien Polymer gefertigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel (2) flocken- oder würfelförmig ist.