DE2217447C2 - Vorrichtung zum Beseitigen von auf der Oberfläche von offenen Gewässern schwimmenden flüssigen Verunreinigungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen von auf der Oberfläche von offenen Gewässern schwimmenden flüssigen Verunreinigungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist durch das deutsche Gebrauchsmuster 19 16 792 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind unterhalb der Schale mehrere, über den Umfang gleichmäßig verteilte Rohrleitungen vorgesehen, deren Einlaßöffnungen in der Umfangswand der so Schale liegen und die in ein Zentralrohr einmünden, an das eine Pumpe angeschlossen ist, die Wasser aus der Umgebung der Schale ansaugt. Die beiden Pumpen für Öl und Wasser sind außerhalb der eigentlichen Vorrichtung an beliebiger Stelle, z. B. auf einem Schiff, angeordnet Bei dieser bekannten Vorrichtung muß eine sehr große Wassermenge angesaugt werden, um die sehr dünne, auf dem Wasser schwimmende Schicht über den oberen Rand der Schale zu ziehen und damit vom Wasser zu trennen. Dementsprechend hoch ist auch der Energieaufwand zum Betreiben der Pumpe für das Wasser, und dementsprechend gering ist auch der Wirkungsgrad der Vorrichtung, also das Verhältnis der entfernbaren Vcrunreinigungsflüssigkeiismenge zu der aufzuwendenden Energie. Da das Wasser bis zum <>5 Eintritt in die Ansaugleitungen der Wasserpumpe keinerlei Führung erfährt, werden in der näheren Umgebung der Schale unregelmäßige Strömungen und Turbulenzen hervorgerufen, welche .die gewünschte Trennung zwischen dem Wasser und der darauf schwimmenden Schicht beeinträchtigen-

Bekannt ist nach der deutschen Offenlegungsschrift !9 64 208 außerdem eine Vorrichtung zum Trennen von in Schichten liegenden Flüssigkeiten, die darauf beruht, daß durch Pumpen, tangential einmündende Düsen od. dgl. die Flüssigkeit in der Nähe ihrer Oberfläche einer örtlichen Drehbewegung um eine vertikale Achse unterworfen wird, derart daß den Strcmfäden eine Abwärtsrichtung gegeben und hierdurch an der Oberfläche der Flüssigkeit die Bildung eines offenen und sich nach unten erweiternden Hohlraumes hervorgerufen wird. In den hinein sich Flüssigkeit aus der oberen, leichteren Schicht ergießt und mit einer Dicke sammelt die größer ist als die eigentliche Schichtdicke. Aus diesem etwa trichterförmigen Hohlraum wird dann Flüssigkeit aus der oberen Schicht angesaugt In der Mitte der Vorrichtung sind zwei Pumpen vorgesehen, wobei die eine Pumpe Wasser wegpumpt und die ande.re Pumpe die abgetrennte Flüssigkeit der oberen, dünnen Schicht aus dem unteren Bereich des Hohlraums absaugt Auch hier fehlt jegliche Führung und Beruhigung des angesaugten Wassers, und es ist innerhalb des Hohlraums mit einer Durcheinanderwirbelung der beiden Flüssigkeiten, statt mit einer säuberlichen Trennung derselben, zu rechnen. Diese Vorrichtung kann allenfalls bei ganz ruhigem Wasser einigermaßen zufriedenstellend arbeiten, wobei aber ebenfalls wieder eine im Verhältnis zu der Menge der abzutrennenden, leichteren Flüssigkeit sehr große Mengen an Wasser, mit entsprechendem Energieaufwand, gepumpt werden muß. An den unerwünschten Turbulenzen um die Trennzone herum ändert sich auch dadurch nichts, wenn man, wie vorgeschlagen, die Schwimmer der Vorrichtung so anordnet daß sich jeder Schwimmer im wesentlichen auf einer Spirale befindet die den Stromfäden um den m der Mitte erzeugten Wirbel herum entspricht so daß die Strömung weniger gestört werden soll. Die Gefahr einer Verwirbelung zwischen den beiden, voneinander zu trennenden Flüssigkeiten in dem sich innerhalb des Wirbels bildenden Hohlraum bleibt nämlich auch bei dieser besonderen Vorkehrung bestehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der anfangs angegebenen Art so auszubilden, daß nur eine verhältnismäßig dünne Wasserschicht mit der darauf schwimmenden Schicht aus einer leichteren flüssigen Verunreinigung, z. B. Öl, herangezogen wird, so daß die zu pumpende Wasjermenge, bezogen auf die Menge der abgetrennten Verunreinigungsflüssigkeit, kleiner ist als b"i der bekannten Vorrichtung, und auch Vorkehrungen getroffen sind, um die Wasserbewegungen an der Trennstelle möglichst gering zu halten und damit die Trennwirkung zu erhöhen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß unter der Schale ein Teller, der einen wesentlichen größeren Durchmesser als die darüberliegende Schale aufweist, vorgesehen ist, und die Pumpe zum Fördern des Wassers mittig an dem Teller angebracht ist.

Infolge dieser Ausgestaltung wird lediglich eine relativ dünne Wasserschicht mit darauf schwimmender flüssiger Verunreinigung an die Vorrichtung herantre/o gen, wobei die Dicke dieser Wasscrschicht beliebig durch den Abstand zwischen der Oberkante der Schalt und dem darunterliegenden Teller bestimmt werden kann; das Einströmen des verunreinigten Wassers erfoigt in beruhigter Art und Weise gleichmäßig 11m den

oberen Rand der S-'hals herum, so daß sich die Verunreinigung auf dem Wasser schwimmend hält, d. h. also nicht etwa gerade kurz vor der Trennstelle am Rand der oberen Schale mit Wasser vermischt, was die Trennung fast unmöglich machen würde. Anschließend kann die Verunreinigung dann ruhig über den Rand der Schale fließen. Da nur eine verhältnismäßig dünne Wasserschicht gepumpt werden muß, ist die zu pumpende Wassermenge, bezogen auf die vom Wasser getrennte Verunreinigung, und damit der für das Pumpen des Wassers erforderlichen Energieaufwand verhältnismäßig klein, der Wirkungsgrad der Vorrichtung entsprechend hoch. Das ist eine Folge der Tatsache, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei konzentrisch angeordnete, ringförmige Überlaufränder vorhanden sind, die in vorteilhafter Weise für eine stufenweise Trennung der Verunreinigung von dem Wasser sorgen.

Damit c"as aus der Pumpe ausströmende Wasser die Schwimmhöhe der Vorrichtung nicht beeinflußt, weist diese Pumpe in weiterer Ausbildung der Erfindung einen horizontal gerichteten Auslaß auf, so daß die Auslaßströmung horizontal gerichtet ist und keine anhebende Kraft auf die Vorrichtung ausübt

Zwecks Erzielung einer zusätzlichen Trennwirkung zwischen der Verunreinigung und dem Wasser weist die Schale in weiterer Ausbildung der Erfindung eine zentrale Kammer auf, deren Wand mit Einlaufen für die flüssige Verunreinigung versehen ist, wobei die unteren Begrenzungskanten der Einlaufe gleich hoch oder etwas tiefer liegen als der Rand der Schale. Es ergibt sich eine zusätzliche Trennwirkung dadurch, daß die ölkonzentration über dem mittleren Bereich der Schale wesentlich höher ist als außerhalb dieses Bereichs.

Um die verhältnismäßig geringe Wassermenge, die zusammen mit der Verunreinigung in die Schale hineingelangt, noch abscheiden zu können, wird zweckmäßig in der Schale zumindest ein Durchlaß

0. dgl. vorgesehen, der die Verbindung zum Zwischenraum zwischen Schale und Teller herstellt und dessen Einlaß tiefer aJs der Einlaß der Pumpe für die Förderung der Verunreinigung liegt Über diese Kanäle fließt das Wasser dann aus der Schale nach unten heraus, von wo aus es dann zusammen mit dem von der am Teller angebrachten Pumpe zusammen mit dem durch diese Pumpe angesaugten Wasser abgeführt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fi g. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung und

Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1.

Die Vorrichtung umfaßt eine starre Rohrkonstruktion

1. die von Schwimmern 2 im Wasser getragen wird. Die Schwimmer 2 sind mittels Schraubenspindeln 3 auf- und abwärts verstellbar, so daß die Höhenlage der Rohrkonstruktion 1 im Wasser veränderbar ist An der Rohrkonstruktion 1 ist ein Teller 4 befestigt, der sich in der Mittelpartie abwärts wölbt und einen zentralen Durchlaß 5 zur Anbringung einer kräftigen Pumpe 6 besitzt Über dem Teller 4 ist eine Schale 7 angebracht, die auch eine nach unten gewölbte Mittelpartie besitzt und deren oberer Rand 8 durch Justieren der Schwimmer 2 möglichst genau in die Trennebene zwischen dem Wasser und der auf der Wasserfläche '° schwimmenden ölschicht gebracht wird. Auf der Mittelpartie der Schale 7 ist eine Kammer 9 mit einem oder mehreren Einlaufen 10, deren untere Begrenzungskanten etwas niedriger als der Rand 8 der Schale 7 liegen, vorgesehen. Der Unterschied zwischen der Höhe der unteren Begrenzung der Einlaufe 10 und dem Rand 8 wird der ölkonzentration angepaßt, die man beim Vorbeifließen des mit öl bedeckten Wassers am Rand 8 erkennt Im Bereich außerhalb der Kammer 9 sind in der Schale 7 in den Zwischenraum zwischen dieser und dem Teller 4 führen. In der Kammer 9 ist eine Pumpe 12 angebrachi, die in irgendeiner zweckmäßigen Weise,

z. B. hydraulisch, ebenso wie die Puu-pe 6, angetrieben wird.

Wenn die Pumpe 6 arbeitet werden große Mengen an

von mit einer ölschicht bedecktem Wasser über den Teller 4 angezogen. Über den Rand 8 der Schale 7 fließt lediglich die ölschicht und kleinere Wassermengen. Das mit dem öl über die Schale 7 eingeflossene Wasser sammelt sich — da es schwerer als öl ist — um die Kammer 9 herum am Boden der Schale 7 und fließt durch die Durchlässe 11 nach unten ab, während Öl durch die Einlaufe 10 in die Kammer 9 strömt und von hier aus von der Pumpe 12 weiterbefördert wird. Die Pumpe 6 ist wesentlich größer als die Pumpe IZ Bei einem Durchmesser der Reinigungsvorrichtung von 4 Meter besitzt die Pumpe 6 eine solche Kapazität, daß säe 1000 m³ Wasser pro Stunde pumpt, während für die Pumpe 12 eine Kapazität von einem Zehntel hiervon ausreicht

Damit das Ausströmen aus der Pumpe 6 sich nicht auf die Höhe auswirkt, in der die Vorrichtung im Wasser schwimmt ist die Pumpe an ihrem unteren Teil mit einem Auslaß 13 versehen, der das abgepumpte Wasser so ablenkt, daß es radial gerichtet abströmt und keine Hebekraft ausübt, die auf die Tiefe einwirken würde, in der die Vorrichtung schwimmt

Wie in F i g. 2 gezeigt sind die Schale 7 und der Teller 4 kreisrund, und sie werden von acht Schwimmern 2 getragen, die gleichmäßig um den Rand herum verteilt sitzen. Der genannte Durchmesser von 4 Meter kann, je nach dem existierenden Bedarf, selbstverständlich erhöht oder verringert werden, doch hat es sich gezeigt, daß die genannte Bemessung eine Vorrichtung gewährleistet, die gute Leistung bringt und trotzdem leicht zu transportieren ist, z. B. mit einem Hubschrauber.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beseitigen von auf der Oberfläche von offenen Gewässern schwimmenden flüssigen Verunreinigungen, z. B, öl, mit einer von Schwimmern in einstellbarer Höhenlage im Wasser getragenen Schale, deren oberer Rand in der Trennebene zwischen dem Wasser und der Verunreinigung angeordnet ist, mit einem mit einer Pumpe verbundenen Einlaß, der innerhalb der Schale angeordnet ist und tiefer als der obere Rand der Schale liegt, und mit einer weiteren Ansaugeinrichtung einer Pumpe, durch die Wasser gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Schale (7) ein Teller (4), der einen wesentlich größeren Durchmesser als die darüberliegende Schale (7) aufweist vorgesehen ist, und daß die Pumpe (6) zum Fördern des Wassers mittig an dem Teller (4) angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (6) zum Fördern des Wassers einen horizontal gerichteten Auslaß (13) aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schale (7) eine zentrale Kammer (9) aufweist, deren Wand mit Einlaufen (10) für die flüssige Verunreinigung versehen ist wobei die unteren Begrenzungskanten der Einlaufe (10) gleich hoch oder etwas tiefer liegen als der Rand (8) der Schale (7).

4. Vorrich'iiing nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß in der Schale (7) zumindest ein Durchlaß (U) od. dgl. vorgesehen ist der die Verbindung zum Zwischenraum zwischen der Schale (7) und dem Teller (4) verstellt und dessen J5 Einlaß tiefer als der Einlaß der Pumpe (12) für die Förderung der Verunreinigung liegt