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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum
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Absaugen und Sammeln von ins offene Wasser ausgelaufenem ö1.
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Ins freie Meer ausgelaufenes Öl wird nach dem Stand der Technik vorwiegend
durch Abbrennen oder durch Einsatz von chemischen Mitteln bekämpft.In beiden Fällen
ist der Verlus des Öls hinzunehmen und außerdem eine Umweltverschmutzung großen
Ausmaßes gegeben.
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Verschiedentlich wird versucht,durch Tankschiffe mittels Saugleitungen
das Öl-Wassergemisch einzusaugen und im Hafen dann zu trennen.Der Wirkungsgrad gegenüber
den aufzubringenden Kosten im Vergleich zum Nutzen und verbleibenden Umweltschaden
ist jedoch zu gering.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die kontinuierlich direkt am Ölverseuchungsort
im Meer das Öl-Wassergemisch aufnimmt,trennt und reines Öl zu einer Sammelstelle
abgibt.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen
in zuverlässiger Weise gelöst.In der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele
und vorteilhafte Ausgestaltungen erläutert und in der Zeichnung dargestellt.Es zeigen
Fig.l einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Einrichtung
in schematischer Da~stellung, Fig.2 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Querschnitt
in schematischer Darstellung,
Fig.3 einen Teilquerschnitt eines
Ausführungsbeispiels in Schräglage bei bewegter See, Fig.4 eine Frontansicht eines
Ausführungsbeispiels für einen konzentrierten Einsatz der vorgeschlagenen Einrichtungen,
Fig.5 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4.
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Die Fig.l zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung der eingangs
genannten Art.Diese setzt sich im wesentlichen aus einem langen,senkrecht stehend
und auf dem Wasserspiegel schwimmend gelagerten Behälter 10 zusammen,der in einem
Schwimmer 15 gehalten ist und zur Lagestabilisierung im Wasser an seinem Boden 10a
mit einem Gegengewicht lOb versehen ist.In dem Schwimmer 15 sind Öffnungen bzw.
Kanäle 23 angeordnet durch die über ein oder mehrere Ansaugpumpen 14 das Öl-Wassergemisch
in den Behälter 10 angesaugt wird.
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Im Behälterinneren ist eine gegen die Behälterwand abgestützte und
geführte Saugpumpe 13 angeordnet,die mit einem verschiebbar gelagerten Rohr 16 versehen
ist,an dessen oberen Ende reaktionsfreie Austrittskanäle bzw. Austrittsöffnungen
17 angeordnet sind.
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Die Ansaugpumpen 14 werden nun durch Fremsteuerung ,beispielsweise
elektrisch über ein Versorgungskabel 33 einer externen Energiequelle und den internen
Versorgungsleitungen 25 in Betrieb gesetzt.Dadurch wird das Öl-Wassergemisch in
den Behälter 10 angesaugt,der bis zum Rand bzw. bis zu den Endschalter 29 gefüllt
wird'die Endschalter setzen die Saugpumpen still und schließen gleichzeitig die
Schwimmerkanäle
23 mittels der Verschlußklappen 24.In kürzester
Zeit setzt sich nun das Wasser des Gemisches in reinem Zustand am Behälterboden
ab und bringt die Absaugpumpe 13 zum Hochschwimmen auf das Wasserniveau.Gleichzeitig
aber wird der Druckschalter 26 freigegeben,der seinerseits nun die Absaugpumpe 13
in Betrieb setzt,die das unter ihr liegende Wasser durch das Rohr 16 abpumpt.Am
oberen Ende des Rohres sind reaktionsfreie Austrittskanäle 17 für das Wasser.Bei
diesem Arbeitsgang ist das im Rohr weiterhin angeordnete Mehrwegeventil 27 entsprechend
geschaltet, was beispielsweise durch den Druckschalter 26 geschehen kann,oder durch
einen zusätzlichen Umschalter 26a.Wenn durch die Arbeit der Absaugpumpe 13 der Wasserspiegel
absinkt,so sinkt auch die Pumpe nach unten,bis sie wieder den Boden erreicht und
dabei den Druckschalter 26 und den Umschalter 26a betätigt.Dadurch wird die Absaugpumpe
abgeschaltet und die Ansaugpumpen 14 wieder angeschaltet.
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Dieser Vorgang wiederholt sich so lange,bis schließlich der gesamte
Behälter 10 mit Öl 11 gefüllt ist.Die Absaugpumpe kommt dann auf den Behälterboden
l0a zu liegen und betätigt automatisch den Druckschalter 26,der sie außer Betrieb
setzt.Der Umschalter 26a schaltet nun auch das Mehrwegeventil 27 auf Ölabsaugung
und der Ölabsaugvorgang kaolin in dem Falle,in dem beispielsweise mit einem Schiff
Verbindungsleitungen bestehen ,vonstatten gehen.Es ist aber auch denkbar,daß ein
Signal den ölgefüllten Zustand des Behälters anzeigt und dieser dann aus dem Wasser
gehoben und geleert wird,um anschließend wieder eingesetzt zu werden.
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Damit die Absaugpumpe 13 jeweils in einwandfreier Lage im Behälter
10 arbeiten kann,ist sie durch geeignete mechanische Vorrichtungen -beispielsweise
Abstützrollenin ihrer Vertikalbewegung geführt.Weiterhin trägt die Pumpe 13 ein
Rohr 16,durch das sowohl das Wasser als auch das Öl abgepumpt wird,welches sich
zusammen mit der Pumpe in vertikaler Richtung auf-und abbewegt.Um hier eine Verkantung
und ein Verklemmen zu verhindern,ist das Rohr ebenfalls in einem Rollenführungssystem
18 gelagert.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Absugung des
Behälterinhalts mittels einer Absaugpumpe 13, die fest im Behälter angeordnet ist
und nur ein Saugventil 20 mit Hilfe eines Schwimmers 21 an der Wasseroberfläche
innerhalb des Behälters 10 gehalten wird.Die Verbindung zur Pumpe 13 erfolgt in
diesem Falle über ein flexibles oder teleskopartig ausfahrbares Rohr 19.(Fig.2)
Eine weitere Lösungsmöglichkeit sieht vor,daß die Pumpe 13 oder das Saugventil 20
sensorgesteuert von einem mechanischen Hubsystem konstant an der Wasseroberfläche
gehalten wird.
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Der Antrieb der Absaugpumpe 13 kann durch verschiedene Systeme erfolgen.Beispielsweise
kann sie als elektrische Tauchpumpe ausgebildet sein,die über ein aufrollbares Stromkabel
mit Energie versorgt wird.Diese Energie kann extern von einer Versorgungsquelle
- beispielsweise von einem Schiff - kommen,oder von einem behältereigenen Generator
,welcher seinerseits von einem Verbrennungsmotor betrieben wird.Eine weitere Lösung
ist dadurch gegeben,daB der Antrieb der Pumpe direkt über einen Verbrennungsmotor
erfolgt,wobei dieser Motor mit der Pumpe zusammen in einem öl-und wasserdichten
Gehäuse untergebracht ist und im Behälter 10 schwimmt.Die Versorgung des Motors
mit Verbrennungsluft
,der Abtransport der verbrannten Gase und
die Steuerung der Anlage erfolgt dabei durch das entsprechend ausgebildete Ableitungsrohr
16.
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Wie bereits erwähnt,erfolgt die Ansaugung des Öl-Wassergemisches über
ein oder mehrere Ansaugpumpen 14,die im Schwimmer 15 gelagert sind,der Ansaugkanäle
23 aufweist.
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Diese Kanäle sind durch Verschlußklappen oder Ventile 24 verschliebar,d.h.
die Gemischzufuhr wird über diese Einrichtungen geregelt,die von der Absaugpumpel3
je nach Wasser-und bestand im Behälter 10 gesteuert werden.Somit ist ein ungeregelter
Zufluß von außerhalb ausgeschlossen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Einrichtung sieht
vor,daß nur eine einzige Pumpe für die Ansaugung des Gemisches und die Absaugung
des Wassers angeordnet ist,welche dann durch Steuerventile auf die jeweilige Funktion
umgeschaltet wird.Dadurch entfälltneben einer zweiten Pumpe insbesondere eine zweite
Antriebsanlage, was zur technischen Vereinfachung der Einrichtung führt.
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Da dieses Ausführungsbeispiel jedermann leicht verständlich ist,bedarf
es weiterer Ausführungen nicht. DieSteuerung der Ventile kann rein mechanisch-z.B.
über das r. nhr 16-oder über elektrische,pneumatisch/hydraulische Systeme erfolgen,welche
ebenfalls über die Pumpe oder den Schwimmer angeregt werden.
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Die Behälter 10 werden am Einsatzort von Schiffen - wie beispielsweise
in den Fig.4und5 gezeigt - oder von Flugzeugen ins Wasser gesetzt und können dort
frei schwimmen.
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Durch die Ausbildung der Behälter 10 als röhrenartige Körper u-d die
Anordnung des Auftriebsschwerpunktes und des Gewichtsschwerpunktes behalten die
Behälter eine weitgehend senkrechte Schwimmlage bei.Selbst bei starkem Seegang
werden
die Behälter - wie in Fig.3 gezeigt - nur bescheidene Seitenlagen einnehmen.Um Beschädigungen
an Behältern und Schiff durch Kollision zu vermeiden,ist es vorteilhaft,wenn die
Behälter frei im Wasser schwimmen können.Zur Entladung des Öls werden die Behälter
dann entweder über Ladeeinrichtungen 50 des Schiffes eingefahren oder aber mittels
Saugschläuchen vom Schiff aus entleert.
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Zu diesem Zweck sind an der Behälteroberseite bzw. am Behälter -Gehäuserahmen
entsprechende Halte-und Befestigungseinrichtungen 31,32 angeordnet.
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Zum Entleeren der Ölfüllung kann die im Behälter 10 befindliche Absaugpumpe
13 verwendet werden.Da die Pumpe im Öl nicht schwimmt,sinkt sie nach dem Abpumpen
des Wassers auf den Behälterboden und kann so das gesamte angesammelte Öl abpumpen.Der
Anschluß der Abpumpleitung oder-leitungen 28 zum aufnehmenden Schiff erfolgt am
Rohr 16 und wird durch das Mehrwegeventil 27 freigegeben.
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Bei freischwimmenden Behältern 10 wird die Entleerung des Öls jeweils
durch eine angeschlossene Leitung erfolgen.
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Bei Behältern,die fest mit dem Schiff verbunden sind,wird durch ein
im Mastbereich vorhandenes Umschaltventil eine Verbindung zur Absaugleitung des
Schiffes hergestellt,wenn eine entsprechende Regelung durch ein Mehrwegeventil im
Behälter nicht gegeben ist.
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Durch diese vorbeschriebenen Maßnahmen ist nun eine Einrichtung geschaffen,die
in zuverlässiger,relativ preiswerter Art ausgelaufenes Öl sammelt und zur Wiederverwendung
gewinnt.Ein einfaches Beispiel mag die Vorteilhaftigkeit der vorgeschlagenen Einrichtung
veranschaulichen.Bei einer Behältergröße von 2m Durchmesser und 10 m Länge ergibt
sich bei Ansatz eines 80m-igen Ausnutzungsgrades ein Nutzvolumen
von
rund 10 m3.Für die Füllung des Behälters mit Öl wird etwa 1 Stunde benötigt,also
Ansaugen,Absetzen,Absaugen,Wiederansaugen usw. bei einer Pumpleistung von etwa 30
PS,bei einer Saugmenge von ca.2.500 Eiter/Min.
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Wenn man das Umleeren eines mit Öl gefüllten Behälters und sein Wiedereinsetzen
für einen neuen Absaugvorgang ebenfalls mit einer Stunde ansetzt,können im Schnitt
pro Behälter 5 m3.01 pro Stunde abgesaugt werden.
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Bei einer angenommenen ausgeflossenen Ölmenge von 3 100.000 m und
einem Entsorgungseinsatz von 100 Stunden, sind 500 Absetzbehälter für gleichzeitigen
Betrieb erforderlich.Damit dürfte die Vorteilhaftigkeit der vorgeschlagenen Einrichtung
bewiesen sein,zu der nicht nur die Wiedergewinnung des ausgeflossenen Öls zu rechnen
ist, sondern die nahezu vollständige und damit automatisch gleichlaufende Umweltreinigung
gezählt werden muß.
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