DE2325082C3

DE2325082C3 - Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere mit öl verschmutzten Wasseroberflächen

Info

Publication number: DE2325082C3
Application number: DE2325082A
Authority: DE
Inventors: Aate A. Vatiala Virtanen (Finnland)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1978-11-23
Also published as: SE408072B; FI48371C; DE2325082A1; DE2325082B2; FI48371B; GB1433928A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere mit öl verschmutzten Wasseroberflächen mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.

Bei einem bekannten, ausschließlich in Gewässern einsetzbaren ölabsaugegerät (DE-PS 12 84 363) wird ein als Schüssel ausgebildeter Einlauftrichter durch Schwimmer so gehalten, daß seine Oberkante sich wenige Millimeter unter der Wasseroberfläche befindet. Der erforderliche Auftrieb des Einlauftrichters wird durch einen umlaufenden Hohlkörper gesichert Das sich an der Oberfläche des Einlauftrichters sammelnde öl wird nach oben in gesonderte Leitungssysteme abgesaugt und das Klarwasser über einen Anschluß im Boden des Einlauftrichters abgepumpt. Der gravierende Nachteil dieser bekannten Einrichtung liegt darin, daß die Abscheidung selbst unmittelbar im Bereich der Wasseroberfläche erfolgt, wobei diese Einrichtung insgesamt den störenden Einflüßen des Einsatzortes, insbesondere den Wellen, ausgesetzt ist. Darüber hinaus kann diese bekannte ölabscheideeinrichtung nur auf offenen Wasserflächen eingesetzt werden und beispielsweise auf oder unter Eisdecken ausgelaufenes öl nicht vom Klarwasser abscheiden.

Ferner ist eine schwimmende ölabscheideeinrichtung s für größere Gewässer bekannt (FR-PS 15 50426), die durch das Wasser gezogen oder geschoben wird und einen unmittelbar unter der Wasseroberfläche befindlichen schnabelförmigen Einlauf besitzt, durch den die obersten Flüssigkeitsschichten aufgrund der Eigenbewegung dieser Einrichtung in einen mit diesem Einlauf fest verbundenen offenen Behälter gelangen. Dieser Behälter ist durch Querschotte in mehrere Kammern unterteilt in denen das öl durch Aufschwimmen vom Wasser getrennt und anschließend abgepumpt wird. Zur Erzielung eines automatischen Abscheidebetriebes sind mit den Pumpen gekoppelte Meßfühler angeordnet, die bei Erreichen vorbestimmter öl- bzw. Wasserstände ansprechen und die Pampen ein- oder ausschalten. Auch diese Einrichtung ist jedoch ausschließlich für tiefere Gewässer geeignet und bei z. B. rauher See nicht funktionsfähig, da ihre Rollbewegungen eine ausreichend saubere Öl-Wasser-Rennung ausschließen. Das Reinigen von festen Oberflächen, wie x. B. Eisflächen, ist mit diesem -Gerät nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere mit öl verschmutzten Wasseroberflächen zu schaffen, die universell einsetzbar ist und deren Trennwirkung von äußeren Einflüssen, wie z. B. Wellengang, weitgehend unbeeinflußt bleibt

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst Die örtliche Trennung zwischen dem als geschlossener Behälter ausgebildeten ölabscheider und dem Einlauftrichter in Verbindung mit seiner in verschiedene Höhenlagen einstellbaren Anordnung unter der zu reinigenden Oberfläche eröffnet die Möglichkeit den Behälter in tieferen und damit vom Wellengang unbeeinflußten Lagen anzuordnen, so daß seine Funktionsweise durch den Wellengang, Sturm od. dgl., unbeeinflußt bleibt Ferner können durch die getrennte Anordnung von ölabscheider und Einlauftrichter auch feste Oberflächen, wie z. B. Eisflächen, von öl gereinigt werden. Hierzu wird der Ölabscheider in oder unter der Eisdecke angeordnet und der Einlauftrichter ist so positioniert, daß seine Oberkante in oder unmittelbar unter dem Niveau der zu reinigenden Fläche liegt

In den Unteransprüchen sind vorteilhaftfc Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet

so Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung genauer beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung,

F i g. 2 die Einrichtung im Schnitt längs der Schnittlinie A-A in Fig, I.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung enthält einen ölabscheider 1 in Form eines länglichen Tank von rechteckiger Form mit abgerundeten Ecken. Falls erforderlich, kann der Tank auch eine andere Form einnehmen; z. B. kann er rund, quadratisch, polygonal oder elliptisch ausgebildet sein. Der Tank kann aus Blech oder einem verstärkten Kunststoff bestehen.

Im Betrieb befindet sich der geschlossene Tank bzw.

^h5 Abscheider 1 unterhalb der Wasserfläche oder der Erde und ist mit Wasser gefüllt. An einem Ende des Tankes ist eine Saugleitung 2 für das von der Wasseroberfläche oder dem Erdboden kommende verschmutzte Wasser

angeschlossen, welches durch einen an der Wasseroberfläche von Schwimmkörpern 4 getragenen Einlauf- bzw. Sammeltrichter 3 zufließt Die Höhenlage bzw. der Tiefgang des Sammeltrichters 3 im Verhältnis zur Wasseroberfläche wird durch Vergrößern oder Verkleinern der in den Schwimmkörpern 4 befindlichen Wassermenge eingestellt

Das ölverschmutzte Wasser strömt aufgrund seines Eigengewichtes aus dem Trichter 3 durch die Leitung 2 zum Ende des Tanks 1, an welches ein vorwiegend vertikal verjpufendes Querschotts den Wasser-Ölstrom in den unteren Teil des Tanks 1 und weiter nach vorwärts in Richtung des Bodens leitet Der untere Teil der Tankendwand ist ebenso wie der untere Teil des Schotts 5 nach vorwärts gekrümmt, so daß die Strömung in eine mehr horizontale Richtung umgelenkt wird. Zu diesem Einlaßteil des Tanks 1 führt ferner ein Rohr bzw. eine Lenkung 6 zum Zusetzen von Chemikalien, z.B. Silizium oder anderen geeigneten Substanzen zum Aufbrechen von Emulsionen, falls zumindest ein Teil des Öles in emulgierter Form im verunreinigten Wasser enthalten ist Am Tankmantel befindet sich auch ein Füllventil 7, durch welches der Tank mit Wasser gefüllt wird, um ihn unter die Wasserfläche abzusenken und zu erreichen, daß das Wasser aus dem Trichter 3 durch die Leitung 2 in den Tank 1 fließt

Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip wird die Flüssigkeit im Tank in drei übereinanderliegende Schichten getrennt In der untersten Schicht 8 erfolgt die Strömung des öl-Wassergemisches von rechts nach links (Fig. 1), vorzugsweise am Boden. Die folgende Schicht 9 oberhalb der Schicht 8 kann als Trennschicht bezeichnet werden, in der die Abscheidung des Öles aus dem Wasser hauptsächlich stattfindet und die obere Schicht 10 enthält aufgrund des geringeren spezifischen Gewichtes hauptsächlich das an der Wasseroberfläche gesammelte Öl. Die Obergangszonen sind durch horizontals gestrichelte Linien in der Zeichnung angedeutet

Der Tank wird in der vorgesehenen Tiefe durch ein Seil oder eine Kette 11 gehalten, deren oberes Ende an einer Halterung in Höhe des Wasserspiegels oder darüber festgelegt ist Es können auch mehrere Seile oder Ketten vorgesehen werden.

Eine Luftleitung bzw. ein Luftrohr 12 führt in den Tank, durch welche Luft in die Öltrenn-Schicht des Tankes geblasen wird. Am unteren Ende des Luftrohres 12 bilden sich viele kleine Luftbläschen aufgrund einer großen Anzahl feiner Bohrungen im Rohrauslaß (Fig.2). Diese Luftbläschen bilden eine besondere Luftwand oder einen Vorhang, die bzw. der die Vorwärtsströmung der einzelnen ölpartikel hemmt und sie zur oberen Schicht nach aufwärts anhebt Es können auch mehrere Luftleitungen mit Bläschen bildenden Auslassen verwendet werden.

Zur Überwachung der Öl-Abscheide-Schicht sind drei elektrische Sensor-Elemente und nach einer kapazitiven Methode arbeitende Übertragungsmittel vorgesehen, die den Wasser- und ölpegel durch Messen der verschiedenen Dielektrizitätskonstanten feststellen und einen entsprechenden Impuls zum Starten oder Anhalten einer Pumpe 13 geben, durch die der ölpegel in vorbestimmten Grenzen gehalten wird.

In der untersten Position ist ein Sensor-Element und ein Transmitter 14 montiert, die einen Startimpuls zur Pumpe 13 senden, wenn das öl so weit nach unten reicht, daß dieses Sensor-Element eintaucht Die Pumpe 13 fördert dann durch die Leitung 15 öl aus dem ölraum, wodurch die Grenzfläche zwischen den Wasser- und ölschichten steigt Die Pumpe 13 schaltet ab, wenn das Wasser das zweite Sensor-Element 16 erreicht Das dritte Sensor-Element 17 dient als Sicherungselement zum Anhalten der Pumpe 13, sobald es nicht in öl eintaucht Durch diese Anordnung wird ein

ίο Leerlaufbetrieb der Pumpe verhindert Die Pumpe 13 kann jedoch auch von Hand durch Druckschalter betätigt werden. Sie besitzt ferner ein Rückschlagventil.

Am anderen Ende des Tankes 1 befindet sich auch ein Schott 18, das mit dem Schott 5 identisch ausgebildet,

jedoch spiegelbildlich angeordnet ist

Ferner sind noch zwei kapazitiv wirkende Sensor-Elemente 19 und 20 mit entsprechenden Leitern zur Überwachung vorgesehen, damit kein öl am Klarwasser-Ende der Abscheideeinrichtung abgezogen wird.

Die Sensor-Elemente sind so angeordnet, daß die Klarwasser aus der Einrichtung abfördernde Pumpe 21 abgeschaltet wird, sobald öl das untere Element 19 bedeckt Dieser Befehl geht nicht zurück, bis wieder Wasser das Element 19 umfließt Der gleiche Vorgang erfolgt, wenn öl in den Raum für Klarwasser gelangt und das Element 20 darin eintaucht In diesem Falle wird ein aufleuchtendes Signallicht ölalarm auslösen, dem dann durch Handsteuerung der Pumpe 21 begegnet werden kann. In den Klarwasser-Raum führt ein Luftrohr 22, durch welches Luft eingeblasen werden kann, um die Effektivität der Reinigung zu vergrößern. Geeignete Chemikalien oder Bakterien können durch dieses Rohr auch eingeführt werden, um eine chemische oder biologische Klärung durchzuführen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist zum Eingraben oder Absenken in den Erdboden oder in Wasser an durch Öl gefährdeten Stellen geeignet Die gefährdete Zone soll durch geeignete Spieren abgegrenzt werden, um ein größeres Ausbreiten der ölschicht zu verhin dem.

Das Eingraben oder Absinken der Einrichtung unter die Wasserfläche oder den Erdboden führt zu einigen wesentlichen Vorteilen. Ein bereits eingangs aufgezeigter Vorteil ist das selbsttätige Einfließen des öl- Wassers aufgrund des Eigengewichtes aus der gefährdeten Zone durch den Sammeltrichter in die Abscheideeinrichtung, für das keine Pumpe erforderlich ist.

Die Einrichtung bleibt auch unter winterlichen Bedingungen eisfrei und auch unter einer Eisschicht

so können ihre Funktionen durch die oben beschriebenen automatisch arbeitenden Steuerelementen überwacht werden. Das öl kann aus der Grenzzone zwischen Wasser- und Eisbedeckung aus einer relativ weiten Zone entfernt werden, da die Wässerströmung zum Trichter gerichtet ist Auch von der Oberfläche des Eises kann öl oder Brennstoff in den in einem Loch im Eis angeordneten Trichter durch das bereits gereinigte aus dem Auslaßrohr 22 ausfließende Wasser gespült werden.

Durch das Absinken unter den Wasserspiegel bleibt die Abscheideeinrichtung äußerst stabil, ohne durch Wind oder stürmisches Wetter verursachte Rollbewegungen beeinflußt zu werden. Daher bleibt auch die Olseneidekapazität viel besser als bei auf derii V/asser

h) schwimmenden Einrichtungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere mit öl verschmutzten Wasseroberflächen, bestehend aus einem einstellbaren Einlauftrichter und einem diesem nachgeschalteten Abscheider mit gesonderten Pumpen für das abgeschiedene öl und das Klarwasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider als geschlossener Behälter ausgebildet und örtlich getrennt vom Einlauftrichter (3) unter der zu reinigenden Oberfläche angeordnet und in verschiedene Höhenlagen einstellbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ölabscheider (1) aus einem langgestreckten Behälter besteht, an dessen einem Ende die Verbindungsleitung (2) zum Einlauftrichter (3) und an dessen anderem Ende die mit der Klar wasserpumpe gekoppelte Klarwasserleitung angeordnet sind, wobei das im Schmutzwasser enthaltene öl im Behälter (1) an eine mit der Pumpe (13) gekoppelte ölabzugsleitung am Behälter angeschlossen ist, und daß ein Luftrohr (12) in den Behälter (1) führt, dessen Auslaß aus einer Vielzahl von Düsen zur Ausbildung von Bläschen besteht

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schmutzwassereinlaßbereich und im Klarwasserabzugsbereich des Behälters je ein in Strömungsrichtung gebogenes Schott (5 bzw. 18) vorgesehen ist

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß im Behälter (1) kapazitiv arbeitende Meßfühler (14,16,17,19, 20) zur Überwachung der Höhe der sich im Behälter ausbildenden Wasser- und ölschichten durch Erfassung den unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten angeordnet sind, die den Betrieb der Klarwasser- und ölpumpen (13 bzw. 21) steuern.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (1) Leitungen (6, 22) zum Einführen von Emulsionen brechenden Reagenzien und Bakterien zur Erzielung einer biologischen Klärung angeordnet sind.