DE3023384A1

DE3023384A1 - Vorrichtung zur trennung von leicht- und schwerfluessigkeit und gegebenenfalls schlamm

Info

Publication number: DE3023384A1
Application number: DE19803023384
Authority: DE
Inventors: Nikolaus 5350 Euskirchen Hammerschmitt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1982-01-14

Description

Bezeichnung: Vorrichtung zur Trennung von
Leicht- und Schwerflüssigkeit und gegebenenfalls Schlamm Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Trennung von Leicht- und Schwerflüssigkeit und gegebenenfalls Schlamm zur Durchführung des Verfahrens nach der Anmeldung P 29 51 205.
8-25 mit oder ohne separatem Schlammfangtank und einem vorgegebenem Ablauf für die Schwerflüssigkeit und einen vorgegebenen um einen geringen Betragh gegenüber dem Ablauf für die Schwerflüssigkeit höher gelegenen Auslauf für die Leichtflüssigkeit.
Bei dem Verfahren nach der Patentanmeldund P 29 51 205.8-25 wird dabei unter Nachfließen von zu trennendem Gemisch in einem in geklärte Schwerflüssigkeit eingetauchten Einmündungsraum und gravimetrischer Trennung der Gemischanteile in diesem durch Zufluß bzw. Ansteigen von Leichtflüssigkeit in den oberen Bereich des Einmündungsraumes über das im wesentlich konstant zuhaltende äußere Niveau H der Schwerflüssigkeit und unter Verdrängung der Schwerflüssigkeit bzw. Grenzschicht zwischen Leicht- und Schwerflüssigkeit in den unteren Bereich des Einmündungsraumes auf das Niveau H1, die Leichtflüssigkeit kontinuierlich abgeschieden, wobei sie aus dem Auslauf im oberen Bereich des Einmündungsraumes kontinuierlich abfließt.
Es hat sich gezeigt, daß bei einem derartigen Verfahren zur Trennung von Leicht- und Schwerflüssigkeit die Trennung mit großer Sicherheit und einem großen Reinheitsgrad erfolgen kann, es möglich ist, den aus dem Abscheider zu entnehmenden Schlamm ohne Verschmutzung durch einen Leichtflüssigkeitsfilm abzuziehen, wobei sich insbesondere auch die Wartungsarbeiten des Flüssigkeitsabscheiders gegenüber den Wartungsarbeiten bei vergleichbaren Abscheidern vereinfachen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Trennvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach der Patentanmeldung P 29 51 205.8-25 zu schaffen, wobei der Flüssigkeitsabscheider trotz geringem konstruktiven Aufwand und geringer Abmessungen auch noch bei einer relativ hohen Durchfluß leistung einen guten Reinheitsgrad der geklärten Flüssigkeiten bringen soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Trennvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Einmündungsraum entsprechend der sich ausbildenden Grenzschicht zwischen Leicht- und Schwerflüssigkeit mindestens auf eine Länge H1 in die Schwerflüssigkeit eingetaucht ist, wobei der eingetauchte Wandabschnitt des Einmündungsraumes größer als der mit der Größe h multiplizierte Quotient aus dem spezifischen Gewicht der Leichtflüssigkeit #5L. Fl.# und der Differenz zwischen dem spezifischen Gewicht der Schwerflüssigkeit (sSch Fl.> und dem Produkt der spezifischen Gewichte von Leicht- und Schwerflüssigkeit ist und ein oberer Bereich (2a) (bis zur Höhe H1) und daran anschließend ein unterer Bereich (2b) im Einmündungsraum gebildet wird, wobei Mittel schon vor dem Einmündungsraum angelegt sind, um zu einer Verringerung der Schwankungen insbesondere des Flüssigkeitsspiegels der Schwerflüssigkeit im Einmündungsraum zu führen sowie die Strömungsgeschwindigkeit des in den Einmündungsraum einfließenden Gemisches zu reduzieren.
Bei einem derartig ausgebildeten Einmündungsraum, welcher in geklärte, vor dem eigentlichen Ablauf des Abscheiders anstehende Schwerflüssigkeit eingetaucht ist, kann sich dabei in dem Einmündungsraum oberhalb der dort nach unten verdrängten Schwerflüssigkeit eine Leichtflüssigkeitsschicht ausbilden, die.bis zu dem dort angelegten Auslauf für die Leichtflüssigkeit unmittelbar reicht. Aufgrund des in dem Einmündungsraum für die Leichtflüssigkeit vorgesehenen "oberen Bereiches" und für die Schwerflüssigkeit vorgesehenen "unteren Bereiches" kann dabei das zu trennende Gemisch derart in den Einmündungsraum eingelassen werden, daß die Leichtflüssigkeit kontinuierlich in den eine ruhige Zone darstellenden oberen Bereich zufließt bzw.
dort ansteigt und damit aufschwimmende Leichtflüssigkeit von hohem Reinheitsgrad über den Ausfluß im Einmündungsraum abfließen kann.
Da es gilt, eine hohe Durchfluß leistung bei einem hohen Reinheitsgrad der abgeschiedenen Leicht- und Schwerflüssigkeit zu erzielen, ist der Abscheider einerseits so gebaut, daß das vor dem Ablauf bzw. dem Uberlauf anstehende äußere Niveau H der Schwerflüssigkeit im wesentlichen konstant ist, d.h. daß der öffnungsquerschnitt der Zuleitung zum Abscheider geringer als der Ablaufquerschnitt und die Querschnitte der im Leichtflüssigkeitsabscheider zu durch- oder unterfließenden Wandungen ist, und daß andererseits die Strömung des einlaufenden Gemisches bremsende Mittel wie ein Prallblech oder Lochbleche, außerhalb oder im unteren Bereich des Einmündungsraumes vorgesehen sind.
Durch diese Mittel läßt sich neben einer Dämpfung der Strömung ~ohne dabei die Durchflußleistung in einem erheblichen Maße zu verringern ~erreichen, daß gleichzeitig eine Abscheidung bzw. Trennung der Bestandteile des Flüssigkeitsgemisches erreicht wird.
Wesentlich ist dabei, daß der Durchlaßraum in einem breiten Querschnitt durchflossen wird, so daß trotz vorgesehener Prallflächen und Lochflächen auch bei plötzlich stark zunehmendem Durchfluß ohne großen Rückstau die Schwerflüssigkeit abfließen kann.
Wesentlich für die Aufteilung des Einmündungsraumes in einen oberen Bereich ruhiger Strömung, in dem sich die Leichtflüssigkeit ansammelt und einen unteren Bereich, in welchem sich die Schwerflüssigkeit ansammelt ist dabei, daß durch geeignete Mittel beispielsweise geeignete Abmessung des maximalen öffnungsquerschnittes des Zulaufes im Verhältnis zu den in geeigneter Weise größer aus zubildenden übrigen Offnungsquerschnitten der Trennvorrichtung -die Strömungsgeschwindigkeit und evtl. #m Einmündungsraum~ auftretende Flüssigkeitsspiegelschwankungen nur gering sind.
So ist bei einem Einmündungsraum einer bevorzugten Trennvorrichtung vorgesehen, daß bei einer Durchfluß leistung von 6 1/sec. in einem Einmündungsraum von einem Querschnitt von 1 x 1 m lediglich noch eine Strömungs- bzw. Fallgeschwindigkeit von 12 mm/sec. vorliegt.
Unter Aufrechterhaltung einer hohen Durchfluß leistung läßt sich dabei unter diesen Verhältnissen ein hoher Reinheitsgrad der abgeschiedenen Leicht- als auch Schwerflüssigkeit erzielen, wobei Flüssigkeitsschwankungen im Einmündungsraum trotz des geringen Unterschiedsbetrages h zwischen der Höhenanordnung des Ablaufes für die Schwerflüssigkeit und des Auslaufes für die Leichtflüssigkeit von beispielsweise 3 cm nicht zum Ablauf von Schwerflüssigkeit durch den Auslauf der Leichtflüssigkeit führen.
Schwankungen der Flüssigkeitsspiegel im Einmündungsraum bzw.
der Leichtflüssigkeit vor deren Auslauf lassen sich auch dadurch verringern, daß der öffnungsquerschnitt der Leitung für den Auslauf der Leichtflüssigkeit relativ gering gewählt wird, so daß bei plötzlich ansteigendem Schwerflüssigkeitsspiegel allenfalls ein geringer Teil von Leichtflüssigkeit mehr zum Abfluß gebracht werden kann.
Zur Erzielung einer hohen Durchfluß leistung bei einem hohen Reinheitsgrad der abgeschiedenen Flüssigkeiten ist die Trennvorrichtung also derart gebaut, daß das vor dem Ablauf bzw. dem überlauf anstehende äußere Niveau H der Schwerflüssigkeit im wesentlichen konstant ist, d.h. daß beispielsweise der öffnungsquerschnitt des Zulaufes zur Trennvorrichtung geringer als die Auslaufquerschnitte und die Querschnitte der im Leichtflüssigkeitsabscheider zu durch- oder unterfließenden Wandungen ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit des in den Einmündungsraum einfließenden Flüssigkeitsgemisches erheblich reduziert ist und daß andererseits trotz Anlage von weiterer die Strömung des Gemisches im unteren Teil des Einmündungsraumes bremsender Mittel wie Lochbleche, Ö1-sperren oder Steigrohre der gesamte Strömungswiderstand des Leichtflüssigkeitsabscheiders nicht derart groß ist, daß sich die Durchflußleistung erheblich verringert.
Es läßt sich also neben einer Dämpfung der Strömung ohne dabei die Durchfluß leistung in einem erheblichen Maße zu verringern, erreichen, daß gleichzeitig eine Abscheidung bzw. Trennung der Leicht- und Schwerflüssigkeitsanteile des Flüssigkeitsgemisches erreicht wird.
Wesentlich ist dabei, daß der Abscheider zur Aufrechterhaltung der Durchfluß leistung in einem breiten Querschnitt durchflossen wird, wobei die Querschnitte in Abhängigkeit der Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit natürlich veränderbar sind, so daß trotz vorgesehener Prallbleche und Lochflächen auch bei plötzlich stark zunehmendem Durchfluß ohne Rückstau die Schwerflüssigkeit abfließen kann.
Um trotz relativ gering bemessenem Abscheider auch noch bei einer hohen Durchfluß leistung eine gute Abscheidung erreichen zu können, ist dabei insbesondere zur Beruhigung der Strömung und zum Ausgleich der Wasserspiegelschwankungen vorgesehen, daß eine Schacht- oder Rinnenschleuse am Einlauf und eine Schachtschleuse mit Uberlauf am Ablauf des Ausscheiders angeordnet sind. Durch die am Einlauf vorgesehene Rinnen-oder Schachtschleuse ist es dabei möglich die Geschwindigkeit als auch die Flüssigkeitsschwankungen im Einmündungsraum zu drosseln. Diese Drosselung bzw. Verringerung ist dabei natürlich abhängig von der Breite der Rinnenschleuse bzw. der Zulaufmenge an Flüssigkeitsgemisch. Durch die Verwendung einer Einlaufschleuse kann dabei erreicht werden, daß die Drosselung bzw. Verringerung der Schwankungen der Flüssigkeitsspiegel im Einmündungsraum und somit vor dem Auslauf der Leichtflüssigkeit sowie die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit schon vor dem Einmündungsraum erfolgt.
Um den Strömungswiderstand gering zu halten, ist desweiteren vorgesehen, den äußeren Behälter des Abscheiders, in welchem der Einmündungsraum und die weiteren Teile des Abscheiders angeordnet sind, in einer relativ großen rechteckigen Querschnittsfläche auszubilden, wobei der Einmündungsraum über die volle Breite des äußeren Behälters angelegt ist, der Strömungswiderstand des Abscheiders somit gering und die erzielbare Durchfluß leistung groß ist.
Um den unteren Bereich des Einmündungsraumes in genügender Größe auszubilden, wobeb vgn der Schwerflüssigkeit mitgerissenerRest Leichtflüssigkeit sich in dem Einmündungsraum noch absetzen und in die Leichtflüssigkeitsschicht zufließen kann, ist desweiteren die Begrenzungswandung des Einmündungsraumes derart ausgebildet, daß sie sich in einer Länge des zwei- bis vierfachen der Strecke H - H1 in den die geklärte Schwerflüssigkeit aufnehmenden Behälter unterhalb des Niveaus H der äußeren Schwerflüssigkeit erstreckt.
Auf diese Weise wird insbesondere auch erreicht, daß beim Abscheiden einer Leichtflüssigkeit mit einem geringeren spezifischen Gewicht, welche sich tiefer in den oberen Bereich des Einmündungsraumes absetzt, diese sich teilweise auch in den unteren Bereich des Einmündungsraumes absetzen kann, ohne daß dadurch die Leichtflüssigkeit unterhalb der Wandung des Einmündungsraumes in die sie umgebende geklärte Schwerflüssigkeit abfließen kann.
Um die aufgeschwommene Leichtflüssigkeitsschicht im oberen Bereich des Einmündungsraumes nicht durch zufließendes Gemisch aus Leicht- und Schwerflüssigkeit zu verunreinigen bzw. aufzuwirbeln, wird vorzugsweise die Zuleitung für das zu trennende Gemisch seitlich im oberen Bereich des Einsündungsraumes oberhalb des Ablaufes bzw.
beginnend Überlaufes der Schwerflüssigkeit/vorgesehen, wobei die Zuleitung in einem Bereich bis unterhalb des Niveaus H1 der Leichtflüssigkeitsschicht in der in den Abscheider bzw.
den Einmündungsraum ragenden Zuleitung geführt wird.
In vorteilhafter Ausführung wird dabei die Zuleitung auf ein über die Breite des Einmündungsraumes sich erstreckendes, schräg im Einmündungsraum angeordnetes, nach oben in die Mitte des oberen Bereiches des Einmündungsraumes und nach unten seitlich zur Wandung des unteren Bereiches des Einmündungsraumes zu deren Wandung ausgerichtetes Prallblech geführt.
Auf diese Weise wird erreicht, daß auf dem schräg nach oben in den oberen Bereich des Einmündungsraumes gerichteten Prallblech das Flüssigkeitsgemisch sich in Leicht- und Schwerflüssigkeit trennt, wobei die Leichtflüssigkeit in den oberen Bereich des Einmündungsraumes aufsteigt und die Schwerflüssigkeit an dem Prallblech in den unteren Bereich des Einmündungsraumes abfließt.
Eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit wird insofern also ebenfalls ohne Anordnung einer Eingangsschleuse dadurch erreicht, daß das Flüssigkeitsgemisch über ein Zuführungsrohr unterhalb des Schwerflüssigkeitsspiegels geführt und dort als gebündelter Flüssigkeitsstrahl auf ein Prallblech geleitet wird, wobei der Flüssigkeitsstrahl sich nach beiden Seiten verteilt und zwar derart, daß, unterAufteilung des sich verteilenden Flüssigkeitsstrahl in Leicht- und Schwerflüssigkeit eine Abbremsung an der dort im wesentlichen ruhenden Schwerflüssigkeit stattfindet.
Aufgrund der Trennung der Strömung von Leicht- und Schwerflüssigkeit wird dabei insbesondere erreicht, daß die Leichtflussigkeit nicht durch die ein- oder ausströmende Schwerflüssigkeit bzw. das Flüssigkeitsgemisch in den oberen Bereich des Einmündungsraumes gedrückt bzw. aus dem dortigen Auslauf herausgedrückt wird. Auf diese Weise läuft die Leichtflüssigkeit in den oberen Bereich des Einmündungsraumes allein durch nachfließende Leichtflüssigkeit kontinuierlich aus dem dortigen Auslauf ab, ohne daß dort Schwerflüssigkeit ansteht, die zu einer Vermischung mit der dort anstehenden Leichtflüssigkeit führen würde.
Das schräg unterhalb der Zuleitung angeordnete Prallblech bietet andererseits, von seiner Rückseite aus betrachtet, eine gute Leitfläche für in dem unteren Bereich des Einmündungsraumes sich abscheidende aufsteigende Leichtflüssigkeit zu der Leichtflüssigkeitsschwimmschicht im oberen Bereich des Einmündungsraumes.
Von besonderem Vorteil ist dabei, daß das Prallblech die aufsteigende Leichtflüssigkeit in einen Abschnitt des oberen Bereiches des Einmündungsraumes führt, welcher von der Zuleitung abgewandt ist.
Als weiteres Mittel neben dem Prallblech und dem im unteren Bereich des Einmündungsraumes über dessen gesamter Querschnittsfläche angeordneten Lochblech zur Dämpfung der Strömung im Abscheider und zur Verbesserung der Abscheidung zwischen Leicht-und Schwerflüssigkeit wird desweiteren am unteren Rand des Einmündungsraumes bzw. am Ende der Wandung des Einmündungsraumes zum äußeren Behälter, in dem die geklärte Schwerflüssigkeit ansteht, eine Leichtflüssigkeitssperre vorgesehen. Als solche dient dabei eine vom Boden des äußeren Behälters in den Einmündungsraum parallel zur Wandung des Einmündungsraumes geführte Wandung, welche vorteilhafterweise von einem hutartigen Überblech mit einer oberen Öffnung für sich absetzende Leichtflüssigkeit versehen ise.
Da die Sperre über die gesamte Breite des Einmündungsraumes verläuft, ist dabei der durch die Sperre hervorgerufene Strömungswiderstand relativ klein.
Die Wandungen der Öl sperre werden dabei vorzugsweise in einem derartigen Abstand gesetzt, daß im Zwischenraum unter dem hutartigen Uberblech sich zunächst eine gegenüber in der eigentlichen Ölsperre sich ausbildenden Geschwindigkeit höhere Geschwindigkeit einstellt, so daß in dem Zwischenraum im unteren Bereich sich zunächst eine aufsteigende Strömung einstellt, die das Abscheiden und Aufsteigen von noch mitgeführter Leichtflüssigkeit begünstigt.
Gleichzeitig kann aufgrund der sich im Zwischenraum ausbildenden höheren Geschwindigkeit ein Übergang zu der gegenüber der Geschwindigkeit im Einmündungsraum höheren Geschwindigkeit im Steigrohr, dessen Querschnitt verengt ist, stattfinden.
Die durch die Sperre für Leichtflüssigkeit geführte Schwerflüssigkeit strömt dabei im äußeren Behälter außerhalb des Einmündungsraumes über einen über die Breite des Einmündungsraumes sich öffnenden, auf die Höhe H in einen dortigen Überlauf mündenden Steigkanal. Da dieser Steigkanal gegenüber dem äußeren Gehäuse bzw.
dem in diesem angeordneten Einmündungsraum nur ein geringes Volumen aufweist, ist das Volumen der außerhalb des Einmündungsraumes anstehenden Schwerflüssigkeit relativ gering. Auf diese Weise läßt sich der Abscheider kompakt in geringen Abmessungen herstellen.
Eine weitere Verringerung des Strömungswiderstandes des Abscheiders ergibt sich dabei dadurch, daß unterhalb des Überlaufes für die Schwerflüssigkeit eine Überlaufkammer vorgesehen ist, aus der die Schwerflüssigkeit in dem Ablauf des Abscheiders für die Schwerflüssigkeit abfließt, welcher unterhalb des überlaufes angelegt ist.
Um bei Störungen und bei plötzlich zunehmendem starken Zufluß von Abwassergemisch zum Abscheider und somit stark steigender Leichtflüssigkeitsschicht die Funktion des Abscheiders nicht zu beeinträchtigen bzw. die abgeschiedenen Flüssigkeiten nicht zu verunreinigen, ist am Auslauf der Leichtflüssigkeit im Einmündungsraum ein als Sicherheitsüberlauf dienender Behälter mit einer Alarmanlage vorgesehen, wobei die abgeschiedene Leichtflüssigkeit durch den Behälter des Sicherheitsüberlaufes fließt und dort in einer säulenartigen Speicherkammer eine Leichtflüssigkeitsschicht bildet, welche bei Funktionsstörungen in eine als Sicherheitsüberlauf seitlich der Speicherkammer im Betrieb mit Wasser gefüllte weitere Kammer mit einem Auslöser für die elektrische Alarmanlage fließt. Die Auslösung der elektrischen Alarmanlage in der zweiten Kammer kann dabei in bekannter Weise durch einen sich mit Leichtflüssigkeit füllenden, durch Verschwenkung die Alarmanlage auslösenden Becher oder durch einen Schwimmer erfolgen. Die Säule der Leichtflüssigkeit in der Speicherkammer kann dabei bedeutend in der Höhe vergrößert werden, indem dem eigentlichen Uberlauf für die Schwerflüssigkeit ein tiefer angeordneter Überlauf für Schwerflüssigkeit nachgeordnet ist, welcher in Verbindung mit dem Behälter des Sicherheitsüberlaufes steht und somit in diesem ein geringeres Schwerflüssigkeitsniveau H' gegenüber dem Schwerflüssigkeitsniveau H in dem ersten Überlauf bzw. dem Einmündungsraum des Abscheiders erzeugt.
In vorteilhafter Ausbildung ist desweiteren der Einmündungsraum als eineEinmündungsglocke ausgebildet, wobei die Glocke im oberen Bereich,in dem sich die Leichtflüssigkeit ansammelt, einen auf einen schmalen Querschnitt sich verengenden Fortsatz aufweist, der im wesentlichen den oberen Bereich zur Aufnahme der Leichtflüssigkeit bildet. Die Glocke ist dabei zur Bildung des unteren Bereiches des Einmündungsraumes weit in den äußeren Behälter des Abscheiders nach unten geführt, so daß über einen großen Bereich der Einmündungsglocke Leichtflüssigkeit sich von der Schwerflüssigkeit absetzen und nach oben in den oberen Bereich bzw. den im Querschnitt verengten Fortsatz aufströmen kann.
Der im Querschnitt verengte Fortsatz weist dabei den Vorteil auf, daß die Grenzschichtfläche zwischen Leicht- und Schwerflüssigkeit relativ gering ist und dabei an dieser Stelle nur eine begrenzte Vermischung bzw. Verwirbelung zwischen den beiden Flüssigkeiten auftreten kann.
Von weiterem Vorteil ist dabei eine Ausbildung der Zuführungsleitung für das Gemisch aus Schwer- und Leichtflüssigkeit als düsenartige Verbreiterung, wobei die Zuführungsleitung bis unterhalb die Grenzschicht bzw. dem in seinem Querschnitt verengten Fortsatz geführt ist.
Die düsenartige Verbreiterung, welche auf dem Fortsatz in die trichterartig sich verbreitende Einmündungsglocke ragt, führt dabei zu einer weiteren Verengung des Durchflusses zwischen dem unteren und oberen Bereich der Einmündungsglocke und damit zu einer Trennung dieser beiden Bereiche voneinander.
Eine weitere Abscheidung und Verringerung der Strömung kann dabei durch Anordnung von Lochblechen und Prallblechen in der Einmündungsglocke erreicht werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand vorteilhafter Ausführungsformen des Abscheiders bzw. der Trennvorrichtung im einzelnen anhand von Zeichnungen erläutert.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Trennvorrichtung im Längsschnitt mit am Auslauf für die Leichtflüssigkeit und einem zweiten Uberlauf für die Schwerflüssigkeit angeschlossenen als Sicherheitsüberlauf dienendem Behälter, welcher schematisch im Längsschnitt seitlich dargestellt ist; Fig. 2 einen Querschnitt durch die Trennvorrichtung nach Fig. 1 unter schematischer Darstellung eines kleineren als Sicherheitsüberlauf dienenden Behälters und dessen Anschluß am Auslauf für die Leichtflüssigkeit und dem tiefer gelegenen Überlauf für Schwerflüssigkeit; Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Trennvorrichtung, wobei als Einmündungsraum eine Einmündungsglocke Verwendung findet, Fig. 4 einen Querschnitt durch die Trennvorrichtung nach Fig. 2 unter schematischer Darstellung von vier in unterschiedlicher Höhe ausgebildeten Auslaufrohren für sich in dem oberen Fortsatz der Einmündungsglocke abscheidende Leichtflüssigkeit, welche je nach ihrem spezifischen Gewicht in unterschiedlicher Höhe über den Überlauf für die Schwerflüssigkeit bzw. deren Ablauf ansteigt; Fig. 5 eine Trennvorrichtung mit zweiseitiger sich quer durch den äußeren Behälter erstreckender Einmündungsglocke, welcher ein Einlaufbecken mit Rinnenschleuse vorgeschaltet ist; Fig. 6 eine Querschnittsansicht gemäß der Linie BB durch einen äußeren Teil des Glockenmantels auf die Rinnenschleuse zu gesehen,nach Fig. 5; Fig. 7 eine Trennvorrichtung bei der ebenfalls wie bei der nach Fig. 5 und 6 eine Einlauf bzw. Auslaufschleuse in Form einer Rinnenschleuse, eines Steigrohres mit Überlauf einer Schachtschleuse Anwendung findet, wobei der Zulauf im Einmündungsbecken abgesenkt ist und der obere Bereich im Einmündungsraum zur Ansammlung der Leichtflüssigkeit in einen Vor- und Nachraum aufgeteilt ist; Fig. 8 einen Schnitt durch die Trennvorrichtung gemäß Fig. 7 nach der Linie AA; Fig. 9 eine Trennvorrichtung, bei der ebenfalls wie nach der der Fig. 7 und 8 zwischen Einlaufbecken und Zuführungsleitung zum Einmündungsraum eine als schiefe Ebene ausgebildete Leitfläche angeordnet ist, welche allerdings eine größere Neigung aufweist; Fig. 10 eine Trennvorrichtung mit doppelseitiger Rinnenschleuse seitlich des mittig im Einmündungsraum angeordneten Einlaufbeckens; Fig. 11 eine Trennvorrichtung, bei der das Einlaufbecken direkt bis 14 oberhalb einer dort vorgesehenen Einmündungsglocke angelegt ist.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Trennvorrichtung für Leicht-und Schwerflüssigkeit eignet sich als solche nicht zur Abscheidung von Schlämmen. Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung ist zur Abscheidung von Schlämmen vielmehr das Abwassergemisch zunächst in einen Schlammfangtank zu führen, in dem dann die Leichtflüssigkeit vermischt mit Schwerflüssigkeit auf schwimmt und in die dargestellte Vorrichtung zur Trennung von Leicht- und Schwerflüssigkeit zu führen ist.
Die Trennvorrichtung besteht dabei im wesentlichen aus einem äußeren Behältnis 1, mit einer Zulaufleitung 5 und einem Überlauf 7 bzw. einem einer Überlaufkammer 12 nachgeschalteten Ablauf 11 für die Schwerflüssigkeit, wobei das Hauptvolumen des äußeren Behältnisses 1 von einem Einmündungsraum 2 eingenommen wird, welcher in einem oberen Bereich 2a und einem unteren Bereich 2b aufzuteilen ist, wobei in dem oberen Bereich 2a sich auf Wasser eine Ölschicht bestimmter Dicke abgesetzt hat.
Der Einmündungsraum 2 taucht dabei im äußeren Behältnis 1 in geklärter Schwerflüssigkeit H 01 welche in einem Steigkanal 3 seitlich der Wandung 4a des Einmündungsraumes ansteht und zum Überlauf 7 bzw. der dort nachgeschalteten Überlaufkammer 12 geführt wird.
Die Schwerflüssigkeit steht dabei im Uberlauf 7 auf dem Niveau H an, welches um den Betrag h gegenüber dem oberen Flüssigkeitsspiegel der Ölschicht im Einmündungsraum abgesenkt ist.
Da der Öffnungsquerschnitt der Zuleitung 5 für das Abwassergemisch verglichen mit dem Ablaufquerschnitt und den Öffnungen im Abscheider gering ist, so daß das Niveau der Schwerflüssigkeit auch bei plötzlichem Zufluß von größeren Mengen an Abwasser im wesentlichen konstant bleibt, wird die im oberen Bereich des Einmündungsraumes anstehende Leichtflüssigkeitsschicht lediglich durch zufließende bzw.
ansteigende Leichtflüssigkeit zum Abfluß über die dortige auf der Höhe h liegende Auslauföffnung 6 gebracht. Auf diese Weise treten strömende Leicht- und Schwerflüssigkeitsmengen im oberen Bereich des Einmündungsraumes nicht miteinander in Verbindung, so daß eine Vermengung abgeschiedener Leichtflüssigkeit mit nachströmender Schwerflüssigkeit bzw.
Abwassergemisch nicht eintritt.
Zur Abdeckung des unteren Einmündungsraumes 2b und zur Trennung des Öls vom Wasser im zuströmenden Abwassergemisch ist dabei unterhalb des Zuflusses der Zuleitung 5 ein schräg nach oben in den oberen Bereich des Einmündungsraumes gerichtetes Prallblech angeordnet, welches sich über die ganze Breite des äußeren Behältnisses 1 erstreckt. Das sich dort oberhalb des Prallbleches absetzende Öl steigt dabei entlang des Prallbleches nach oben in die schon angesammelte Ölschicht auf, während das spezifisch schwerere Wasser am Blech nach unten zur Wandung 4b des Einmündungsraumes abfließt. Das Wasser fließt dabei zwischen dem unteren Ende des Prallbleches und der Wandung 4b durch einen Schlitz in den unteren Bereich des Einmündungsraumes, wobei gegebenenfalls mitgeführtes Öl sich noch in dem unteren Bereich des Einmündungsraumes absetzen kann, da die Höhe des unteren Bereiches des Einmündungsraumes etwa der fünffachen Schichtdicke entspricht. Von weiterer Bedeutung für eine restliche Abscheidung von Öl ist dabei die Anlage eines Lochbleches 9 über die gesamte Querschnittsfläche des unteren Bereiches des Einmündungsraumes sowie einer zusätzlichen Ölsperre an der Wandung 4a des Einmündungsraumes gegenüber dem Steigkanal 3, in dem gereinigtes Wasser ansteht.
Die Ölsperre 9' ist dabei nach oben durch ein hutartiges Überblech 10 abgedeckt, welches eine öffnung 10a oben zur Wandung 4a offen läßt, so daß evtl. unter dem hutartigen Überblech sich abscheidendes Öl zum Prallblech 8 bzw. in die Ölschicht im oberen Bereich 2a des Einmündungsraumes aufsteigen kann.
Zwischen dem überlauf 7 und der ffberlaufkammer 12 ist ein weiterer ueberlauf 14 angeordnet, der zum Anschluß des Ölsicherheitsüberlaufes 13 dient.
Der Ölsicherheitsablauf 13 ist dabei als in sich geschlossenes Gehäuse ausgebildet, welches an dem Auslauf 6 für das sich im Einmündungsraum 2 abscheidende Öl und an einer Zuleitung 21 im Überlauf 14 für Wasser anzuschließen ist.
Gemäß Fig. 1 erkennt man/an links dargestellten Detailzeichnungen, daß der Sicherheitsüberlauf eine Speicherkammer 15 bildet, in der Öl ansteht und über einen gegenüber dem Auslauf 6 des Abscheiders tiefer gelegenen Auslauf 16 in einen Tank für Öl weiter abläuft. Parallel zur Speicherkammer 15 ist dabei eine weitere Kammer 17 geführt, die mit ihrer Wandung unterhalb der der Speicherkammer 15 gezogen ist und in welcher Wasser von der Zuleitung 21 bzw.
dem zweiten Überlauf 14 ansteht. Läuft nun Öl aus dem Speicherraum 15 in den zweiten Kanal 17, so steigt dieses Öl in diesem zweiten Kanal auf und gerät in einen Becher 19, welcher sich mit Öl füllt und schließlich nach unten verschwenkt wird. Durch die Verschwenkung des Bechers wird dabei die elektrische Alarmanlage 18 ausgelöst. Nach Entleerung des Bechers fließt das Öl dann über einen Sicherheitsablauf 20' im unteren Bereich des Sicherheitsüberlaufes 13 ab, wobei bei einer Störung dieses Sicherheitsablaufes bzw. bei einem Verschluß der Öffnung 20' eine weitere öffnung 20 oberhalb des Bechers und des Auslaufes 16 als zweiter Sicherheitsablauf in dem Kanal 17 vorgesehen ist.
In Fig. 2 erkennt man im wesentlichen, daß der Einmündungsraum 2 und die in ihm angeordneten Bleche, wie das Prallblech 8, das Lochblech 9 und die Ölsperre 9' mit dem Überblech 10,sich in voller Querschnittsbreite über das äußere Behältnis 10 erstrecken und somit sich trotz Anordnung dieser Strömungshindernisse aufgrund der insgesamt doch gegebenen großen Öffnungsquerschnitte der gesamte Strömungswiderstand des Abscheiders relativ gering ist. Von Bedeutung für die Einhaltung des im wesentlichen konstanten Wasserspiegels auf der Höhe H bzw. H' im zweiten Überlauf 14 ist dabei desweiteren, daß der öffnungsquerschnitt der Zuleitung 5 geringer als der Ablauf 11 ist (125 mm ./. 150 mm).
Die in den Zeichnungen angegebenen Maße ergeben dabei desweiteren eine bevorzugte Ausführungsform der Trennvorrichtung, wobei für h eine Höhe von 3 cm sich ergibt und der öffnungsquerschnitt in der Ölsperre 9' 5 cm jeweils beträgt. Der obere Bereich des Einmündungsraumes weist dabei eine Höhe von etwa 20 cm auf und der untere Bereich eine Höhe von 90 cm, wobei die Zuleitung 5 etwa 20 cm unterhalb der anstehenden Ölschwimmschicht auf das Prallblech 8 geführt ist.
In dem Bereich unterhalb des Lochbleches 9 1/sec. in dem Einmündungsraum von etwa 1 x 1 m2 auf 12 mm/sec. ab. Im Steigkanal 3 beträgt dagegen die Geschwindigkeit wieder 12 cm/sec. An der Ablaufschleuse 7 beträgt dann die Strömungsgeschwindigkeit, sofern der Schleusenüberlauf 2 cm überflutet ist, 30 cm/sec., wobei der Strömungswiderstand der Schleuse nicht berücksichtigt ist.
Wird dagegen in der Trennvorrichtung nach Fig. 1 und 2 durch starken Flüssigkeitszulauf von über 6 1/sec. der Wasserspiegel derart erhöht, daß der Auslauf 6 für Öl im oberen Bereich des Einmündungsraumes 2a, welcher nur 3 cm oberhalb des Überlaufes 7 liegt, überflutet wird, so muß entweder der Öffnungsquerschnitt der Zuleitung 5 verringert werden, die Breite der Schleuse 7 vergrößert werden oder über den Sicherheitsüberlauf 13 ein Abfluß des zuströmenden Flüssigkeitsgemisches erreicht werden, so daß kein Wasser in den ölablauf 6 bzw. über den im Ölsicherheitsablauf 13 befindlichen Auslauf 16 für Öl in den Ölspeicher gelangt.
Eine Erhöhung des Höhenunterschiedes zwischen Schleuse 7 und Auslauf 6 für das Öl verbietet sich im allgemeinen, da bei einem großen Ablaufunterschied zwischen Öl und Wasser die Olsäule im Einmündungsraum eine unerwünschte Tiefe erreichen würde.
Da über den Sicherheitsablauf 13 eine Beimischung von Wasser im Öl bei geringem Höhenunterschied zwischen Wasserablauf und ölauslauf aufgehoben wird I, hat sich die Anlage besonderer Einlaufschleusen gemäß der Fig. 5 bis 14 der Anmeldung bei der besonderen Trennvorrichtung nach Fig. 1 bis 2 als nicht notwendig erwiesen. Ferner wird bei Verwendung des Sicherheitsablaufes 13 erreicht, daß durch die Umleitung des ölablaufes in einen Reservetank über den Auslauf 16 verhindert wird, daß der Betrieb der Trennvorrichtung zu unterbrechen ist.
In Fig. 3 und 4 erkennt man den als Einmündungsglocke 22 ausgebildeten Einmündungsraum. Die Glocke besteht dabei aus einem oberen Bereich 22a und einem unteren Bereich 22b, wobei der obere Bereich 22a als im Querschnitt verengter Fortsatz ausgebildet ist, an dem sich die Ausläufe 26a, 26b und 27a, 27b für Leichtflüssigkeit mit unterschiedlichem spezifischen Gewicht anschließen. Diese Ausläufe bzw. Rohre sind dabei je nach Bedarf zu öffnen bzw. zu schließen. Die Zuführungsleitung 24 für das Abwassergemisch aus Schwer-und Leichtflüssigkeit ist dabei in den unteren Bereich 22b der Einmündungsglocke 22 geführt, wobei die Zuführungsleitung sich nach unten düsenartig erweitert und in dem trichterartig sich verbreitenden Teil der Einmündungsglocke ausläuft und dabei gleichzeitig unter Beruhigung der Strömung des einströmenden Gemisches aus Leicht- und Schwerflüssigkeit die Eintrittsöffnung vom unteren Bereich zum oberen Bereich der Einmündungsglocke verringert und somit zu einer Trennung dieser beiden Bereiche bzw. der dort anstehenden unterschiedlichen Flüssigksiten beiträgt.
Eine weitere Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit und Verbesserung der Abscheidung in dem beträchtlichen nach unten geführten unteren Bereich der Einmündungsglocke ergibt sich durch die Anordnung eines Lochbleches 26. Dabei ist in der gegenüber der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform abgeänderten Ausführungsform nach Fig.
5 und 6 vorgesehen, daß das Flüssigkeitsgemisch nicht der Trennvorrichtung unmittelbar über die Zuführungsleitung 24 zugeführt wird, sondern zunächst einem Einlaufbecken 28, welches als Rinnenschacht in der Breite des Behälters 1 ausgeführt ist und einen Überlauf aufweist, der eine schiefe Ebene bildet, über die die übertretende Flüssigkeit in die Zuführungsleitung 24 und damit in die Einmündungsglocke 22 gelangt.
Durch die Anordnung der Rinnenschleuse 28 kann dabei möglicherweise auf die Verwendung der Sicherheitseinrichtung 13 verzichtet werden, weil je nach Bemessung der Schleusenbreite die Schwankungen im Flüssigkeitsspiegel der Schwerflüssigkeit so niedrig gehalten werden können, daß die Beimischung von Schwerflüssigkeit in Leichtflüssigkeit, also von Wasser in Öl,mit Sicherheit verhindert werden kann. Die Rinnenschleuse am Einlauf hat in der Hauptsache den Zweck, die Strömungsgeschwindigkeit vor dem Erreichen des Einmündungsraumes zu drosseln, während die Rinnen- oder Schachtschleuse 7 am Auslauf lediglich die Wasserspiegelschwankungen reguliert. Erhöht sich die Einlaufmenge des zulaufenden Flüssigkeitsgemisches, so erhöht sich der Überlauf über der Schleuse und die Geschwindigkeit proportional. Das gleiche gilt umgekehrt für die Schleusenbreite. Je breiter die Schleuse, um so geringer ist die überlaufhöhe (geringere Schwankungen) und desto geringer ist die Strömungsgeschwindigkeit in der Zuführungsleitung 24 bzw. der Einmündungsglocke. Allerdings gilt es die Strömungsgeschwindigkeit in der Zuführungsleitung 24 derart hoch zu halten, daß die mitgeführte Leichtflüssigkeit bzw.
im Wasser mitgeführtes Öl aus der düsenartigen Zuführungsleitung 24 in die Glocke 22 eintreten und in den oberen Bereich 22a sich absetzen kann. Daher ist ein geeigneter Höhenunterschied zwischen dem Flüssigkeitsspiegel in dem Einmündungsbecken 28a und dem Wasserspiegel im überlauf 7 bzw.
dem Steigrohr 3 zu wählen, der nicht zu groß sein darf, aber auch nicht zu klein, um eine geringe Strömungsgeschwindigkeit,andererseits aber auch ein Mitführen von Öl, zu erreichen.
Wie man der Fig. 5 und 6 entnimmt, ist die dortige Einmündungsglocke keine in sich geschlossene vierseitige Glocke, sondern lediglich eine zweiseitige Glocke, die über die volle Breite des Behälters 1 mit ihren beiden Seitenwandungen geführt und auf seitlichen Konsolen abgestützt ist. Die Düse 23 und der obere Bereich 22a der Glocke bilden somit längliche Kanäle, wobei die Düse 23 im oberen Bereich 22a zwei Bereiche links und rechts voneinander trennt, so daß über eine Öffnung im oberen Bereich der Glocke im rechten Teil des Raumes 22a aufschwimmendes Öl unter den Überlauf des Einlaufbeckens 28 zu einem dortigen zweiten Ölauslauf 6' geführt werden kann.
Auf diese Weise läßt sich trotz Anlage der Glocke über die volle Breite des Behälters 1 und damit Aufteilung des Behälters in zwei obere Teile eine Abführung von auf dem Wasser bzw. der Schwerflüssigkeit sich bildendem Öl oder Leichtflüssigkeit erreichen.
In der Querschnittsansicht nach Fig. 6 gemäß der Linie BB in Fig. 5 erkennt man, daß bei der über die volle Breite des Behälters 1 erstreckenden Glocke 22 verschiedene Ausläufe 26 bzw. 6' (nicht dargestellt) für den Ölauslauf vorgesehen werden können. Diese sind dabei auf unterschiedliche Höhe angeordnet, um damit der Abscheidung von Leichtflüssigkeit mit unterschiedlicher Dichte Rechnung tragen zu können. In Strichelung erkennt man dabei den Wasserstand des Flüssigkeitsgemisches im Einlaufbecken 28 und den etwas höher liegenden Spiegel des Öls vor dem Ablauf 26a, wobei die Sicht auf diese Flüssigkeitsspiegel an sich durch die einseitig fortgeführte Wandung der Zuführungsleitung 24 bzw. durch die schiefe Ebene des Überlaufes des Einmündungsbeckens 28 versperrt ist. Desweiteren erkennt man den Spiegel der Schwerflüssigkeit bzw.
des Wassers auf dem Niveau H und den in der Einmündungsglocke auf das Niveau H1 abgesenkten Spiegel des Wassers bzw. der Grenzschicht zwischen Wasser und Öl.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und 8 sind ebenfalls Eingangs- und Ausgangsschleusen 28' bzw. 3' vorgesehen, die dicht nebeneinanderliegen. Hierbei fließt das Flüssigkeitsgemisch von der Eingangsschleuse über eine schiefe Ebene bzw.
Leitfläche 32 in die Zuführungsleitung 29 zum Einmündungsraum 2 um die Strömungsgeschwindigkeit des im Einmündungsbecken 28' zufließenden Flüssigkeitsgemisches zu verringern. Eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich im Einlaufbecken auch schon insofern, als der Zulauf,wie in Fig. 7 ersichtlich, fast vollständig unter dem Flüssigkeitsspiegel im Einlaufbecken abgesenkt ist, so daß das einströmende Flüssigkeitsgemisch von der im Einlaufbecken befindlichen Flüssigkeit zunächst gebremst wird, bevor dann die größtenteils beruhigte Flüssigkeit über die schiefe Ebene bzw. Leitfläche 32 in die Zuführungsleitung 29 abfließt.
Die Zuführungsleitung 29 ist dabei derart in den Einmündungsraum bzw. den Behälter 1 geführt, daß seitlich an der Wandung la des Behälters ein oberer Bereich 2a1 des Einmündungsraumes gebildet wird, in dem sich ein großer Teil des Öls bzw.
der Leichtflüssigkeit ansammelt und über einen Auslauf 6 abfließt, wobei desweiteren seitlich der Zuführungsleitung 29 bzw. an der in die Mitte des Einmündungsraumes weisenden Wandung 31 der Zuführungsleitung 29 im oberen Bereich des Einmündungsraumes ein weiterer Bereich 2a2 gebildet wird, in dem sich Leichtflüssigkeit ansammeln und über einen Auslauf 6' abfließen kann.
Die in die Mitte des Einmündungsraumes weisende Wandung 31 ist dabei gegenüber der Wandung 30 zum oberen Bereich 2a1 verlängert, so daß insbesondere auch aufgrund der besonderen Formgebung der Wandung 30 im unteren Bereich über einen vorspringenden Ansatz 32 die in der Zuführungsleitung 29 einströmende Leichtflüssigkeit zum größten Teil in den Bereich 2a1 einfließt.
Durch die im unteren Bereich des Einmündungsraumes 2 angebrachten Lochbleche 33 wird dabei ein weiteres Abbremsen der Strömungsgeschwindigkeit erreicht, die an sich durch die Rinnenschleuse und das Einlaufbecken 28' schon erheblich verringert ist. Ein völliges Abbremsen der in die Zuführungsleitung 29 einfließenden Flüssigkeit verbietet sich nämlich, wie schon zur Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 ausgeführt, insofern, als es gilt, die Leichtflüssigkeit durch die strömende Schwerflüssigkeit durch die Zuführungsleitung 29 mitzureißen.
Der Öffnungsquerschnitt des Lochbleches ist dabei derart, daß er insgesamt etwa das Zwei- bis Dreifache des Öffnungsquerschnittes des Einlaufes beträgt, und somit ein weiches Abbremsen der Strömung erfolgt. Ferner soll durch das Lochblech erreicht werden, daß die Flüssigkeit in gerader Linie dem Steigrohr 3' zugeführt wird. Rechts vom Steigrohr zur Wandung 1b des Gehäuses 1 erkennt man dabei einen Rückführschacht 34,in dem sich eine ruhige Zone ausbildet, die von der Strömung nicht beeinflußt wird. In dieser kann dann Öl sich absetzen und über eine am oberen Ende des Rückführschachtes vorgesehene in den oberen Raum 2a2 führende Leitung in die Leichtflüssigkeitsschicht zum Auslauf 6' abgeführt werden.
In der Trennvorrichtung nach Fig. 9 liegt das gleiche Prinzip wie in der nach Fig. 7 und 8 vor, wobei lediglich die Leitfläche 32 eine steilere schiefe Ebene aufweist, wobei dies den Zweck hat, bei geringerer Dichte der Leichtflüssigkeit diese besser von der zufließenden Schwerflüssigkeit im Flüssigkeitsgemisch unter das Schwerflüssigkeitsniveau zu ziehen.
In Fig. 10 ist eine Trennvorrichtung mit einem Einlaufbecken 36 dargestellt, wobei eine Rinnenschleuse mit doppelseitigem über lauf 37, 38 Anwendung findet. Der überlauf erstreckt sich dabei in der vollen Breite des Gehäuses 1, so daß die Schleusenbreite praktisch verdoppelt und dementsprechend die Einlaufgeschwindigkeit und die Flüssigkeitsspiegelschwankungen halbiert werden.
Die Überläufe 37, 38 werden dabei ebenfalls über Leitflächen 39, 40 gebildet, welche schiefe Ebenen zum ruhigen Abfließen des Flüssigkeitsgemisches bilden und am Ende des Überlaufes jeweils in die Mitte des Einmündungsraumes 2 gerichtete Abwinkelungen aufweisen, wobei unterhalb der Überläufe 37, 38 jeweils rechts und links des Einmündungsbeckens 36 obere Bereiche 2a3 und 2a4 gebildet werden, in denen sich Öl bzw.
Leichtflüssigkeit ansammeln kann und über entsprechende Ausläufe 6, 6' abfließt.
Die Zuleitung des Flüssigkeitsgemisches in dem Einlaufbecken 36 ist ebenfalls wie in den Ausführungsformen nach den Fig. 7, 8 und 9 in dem Einlaufbecken unterhalb des Flüssigkeitsspiegels abgesenkt, so daß in der dortigen Flüssigkeit der aus einem runden Rohr als gebauter Strahl erfolgende Zulauf von Flüssigkeitsgemisch abgebremst wird. Dieser Strahl wird dann in der Schleusenrinne sanft abgebremst und über die Schleusenoberkante gedrückt. Die Höhe des verlaufes und die Geschwindigkeit wird durch die Menge des Zulaufes bestimmt. Die doppelseitige Rinnenschleuse bewirkt dabei eine ganz enorme Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit gegenüber dem Einlauf in der Zuleitung und eine enorme Verringerung der Wasserspiegelschwankungen. Zum Beispiel kann bei einer Rinnenschleusenlänge von 1 m und einer Zulaufmenge von 6 1/sec. die Wasserschwankung bis max. unter 2 cm und die Strömungsgeschwindigkeit von ca. 1 m/sec. auf 15 - 20 cm/sec.
reduziert werden.
Der in Fig. 10 dargestellte Abscheider ist im Maßstab von 1 : 10 gezeichnet und besitzt eine Grundfläche von 0,87 x 1,00 m. Bei einer Durchflußmenge von 6 1 beträgt die Fallgeschwindigkeit ca. 0,07 cm/sec. und es ergibt sich eine Durchflußdauer von 120 sec. oder 2 min.
Die Anlage einer derartigen doppelseitigen Rinnenschleuse mit Steigkanal bzw. Schachtschleuse 3 in voller Breite des Behälters 1 hat sich dabei als ausreichend erwiesen, um auch Durchflußleistungen von über 3 1/sec. im Abscheider bei einem äußerst hohen Reinheitsgrad der abgeschiedenen Flüssigkeiten zu bewältigen.
In den Ausführungen der Trennvorrichtung gemäß den Fig. 11 - 14 ist anhand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt, wie bei Verwendung einer Einmündungsglocke mit einem Einmündungsbecken die Schleusenbreite gegenüber der doppelseitigen Anordnung gemäß Fig. 10 sich weiter verbreitern läßt.
So ist gemäß den Fig. 11 - 14 das Einlaufbecken 42 unmittelbar oberhalb der Glocke 22 bzw. deren Mantel 39 angeordnet, wobei am gesamten Rand der Glocke ein nach oben sich erstreckender Ansatz 40 das Einmündungsbecken 42 bildet.
Der Ansatz 40 ist dabei nur auf eine gewisse Höhe hochgezogen, so daß er als vierseitiger Überlauf bzw. Rinnenschleuse in runder oder rechteckiger Anordnung oberhalb der Glocke dienen kann. Der Einlauf zum Einmündungsraum wird dabei durch einen sich allseitig des Ansatzes 40 bzw.
der Glocke zwischen dieser und der Wandung des Einmündungsraumes erstreckenden schmalen Schlitz 41 ermöglicht.
Die Glocke ist dabei in dem Behälter 1 seitlich auf drei Konsolen gelagert, die derart im Abstand voneinander angeordnet sind, daß bei Verschwenkung der Glocke diese aus dem Behälter 1 herausgenommen werden kann, ohne daß die Zuführungsleitung 5 zu entfernen wäre. Natürlich kann die über geeignete Flanschverbindungen befestigte Zuführungsleitung 5 auch entfernt werden und dann die Glocke aus dem Behälter 1 nach oben herausgenommen werden.
In der Querschnittsansicht nach Fig. 14 erkennt man, daß ebenfalls wie in der Ausführungsform nach Fig. 11 und 12 die Einmündungsglocke den Mantel einer vierseitigen Pyramide aufweist, wobei diese im oberen Bereich abgeflacht ist und vier Ausläufe für Leichtflüssigkeit mit unterschiedlicher Dichte aufweist.
Der Ablauf der Schwerflüssigkeit bzw. des Wassers erfolgt ebenfalls über eine Schachtschleuse 3, so daß Flüssigkeitsschwankungen in der Trennvorrichtung praktisch verhindert werden, wobei aufgrund der im wesentlichen über die die volle Behälterbreite angelegte Glocke und der Schachtschleuse 3 eine hohe Durchflußleistung zu erzielen ist.
Dagegen ist der Einlaufquerschnitt der Zuleitung 5,wie man dies in Fig. 14 deutlich erkennt, relativ klein bemessen, so daß der Zufluß zur Trennvorrichtung beschränkt ist.
Wesentlich bei all diesen Ausführungsformen nach den Fig.
1 - 14 ist, daß der Einmündungsraum bzw. die Glocke eingetaucht sind. Gemäß Fig. 13 - 14 ist dabei die Trennvorrichtung mit einer eingetauchten Glocke versehen, die eine allseitige Schalen- bzw. Ringschleuse aufweist, um am Einlauf der Trennvorrichtung die Strömungsgeschwindigkeit zu regulieren und in Zusammenwirkung mit einer Schachtschleuse am Auslauf Flüssigkeitsschwankungen aufzufangen bzw. zu verhindern.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird bei einer normalen Strömungsgeschwindigkeit am Einlauf von 1 m/sec. mit einem Querschnittsdurchmesser von 125 mm und einem Füllungsgrad der Zuführungsleitung (h/D) von 0,5 eine Durchflußleistung von ca. 6.000 cm3/sec. erreicht, wobei bei einer Breite der Rinnenschleuse von 1 m bei einem Überlauf von 2 cm eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit auf 30 cm/sec.
erreicht wird und bei einer doppelseitigen Rinnenschleuse bei einem Überlauf von 2 cm eine Strömungsgeschwindigkeit von 15 cm/sec. Bei einer Überlaufhöhe von 3 cm wird dagegen bei einer Rinnenschleusenbreite von 1 m eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit auf 20 cm/sec. erreicht und bei einer 2 m breiten Rinnenschleuse, also einer doppelseitigen, bei einer Uberlaufhöhe von 3 cm eine Strömungsgeschwindigkeit von 10 cm/sec.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Trennung von Leicht- und Schwerflüssigkeit und gegebenenfalls Schlamm zur Durchführung des Verfahrens nach der Patentanmeldung P 29 51 205.8-25, mit oder ohne separatem Schlammfangtank und einem vorgegebenen Ablauf für die Schwerflüssigkeit und einem vorgegebenen Auslauf für die Leichtflüssigkeit, der um einen geringen Betrag h gegenüber dem Ablauf für die Schwerflüssigkeit höher gelegen ist, wobei unter Nachfließen von zu trennendem Gemisch in einem in geklärte Schwerflüssigkeit eingetauchten Einmündungsraum und gravimetrischer Trennung der Gemischanteile in diesem durch Zufluß bzw. Ansteigen von Leichtflüssigkeit in dem oberen Bereich des Einmündungsraumes über das im wesentlichen konstant zu haltende äußere Niveau H der Schwerflüssigkeit und unter Verdrängung der Schwerflüssigkeit bzw. Grenzschicht zwischen Leichtflüssigkeit und Schwerflüssigkeit in dem unteren Bereich des Einmündungsraumes auf das Niveau H1, die Leichtflüssigkeit kontinuierlich aus dem Auslauf im oberen Bereich des Einmündungsraumes abfließt, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Einmündungsraum (2) entsprechend der sich ausbildenden Grenzschicht mindestens auf eine Länge H1 in die Schwerflüssigkeit eingetaucht ist, wobei der eingetauchte Wandabschnitt des Einmündungsraumes größer als der mit der Größe h multiplizierte Quotient aus dem spezifischen Gewicht der Leichtflüssigkeit (sL Fl) und der Differenz aus dem spezifischen Gewicht der Schwerflüssigkeit und dem Produkt der spezifischen Gewichte von Leicht- und Schwerflüssigkeit ist wobei ein oberer Bereich (2 a) bis zur Höhe H1 und ein sich daran anschließender unterer Bereich (2 b) im Einmündungsraum (2) gebildet wird, und wobei Mittel (5, 8, 28) schon vor dem Einmündungsraum (2) angelegt sind, um zu einer Verringerung der Schwankungen insbesondere des Flüssigkeitsspiegels der Schwerflüssigkeit im Einmündungsraum zu führen sowie die Strömungsgeschwindigkeit des einfließenden Gemisches zu reduzieren.
2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Einmündungsraum (2) über die gesamte Breite des äußeren Behälters (1) der den Flüssigkeitsabscheider und insbesondere den Einmündungsraum (2) aufnimmt bzw. begrenzt, angelegt ist.
3. Trennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der äußere Behälter (1) eine rechteckige Querschnittsfläche aufweist, wobei der Einmündungsraum (2) und ein dem Ablauf vorgeschalteter überlauf (7) einer Schachtschleuse (3) bzw. eines Steigrohres über die ganze Breite des äußeren Behälters (1) angelegt sind.
4. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Begrenzungswandung (4a) des Einmündungsraumes (2) um das zwei- bis fünffache der Strecke H - H1 sich in den die geklärte Schwerflüssigkeit aufnehmenden äußeren Behälter (1) unter das Niveau H der äußeren Schwerflüssigkeit erstreckt.
5. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Zuleitung (5) für das zu trennende Gemisch seitlich im Bereich (2a) des Einmündungsraumes oberhalb des Ablaufes bzw. überlaufes (7) der Schwerflüssigkeit vorgesehen ist, und daß dabei die Zuleitung (5) in einen Bereich bis unterhalb des Niveaus H1 der Leichtflüssigkeitsschicht geführt ist.
6. Trennvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Zuleitung (5) auf ein über die Breite des Einmündungsraumes sich erstreckendes, schräg im Einmündungsraum (2) angeordnetes, nach oben in die Mitte des oberen Bereiches (2a) des Einmündungsraumes und nach unten seitlich zur Wandung des unteren Bereiches (2b) des Einmündungsraumes gerichtetes Prallblech (8) geführt ist, wobei Strahl an Gemischwasser auf das Prallblech im Einmündungsraum geführt wird.
7. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Öffungsquerschnitt der Zuleitung (5) geringer als der Ablaufquerschnitt und die Querschnitte der im Flüssigkeitsabscheider zu durch- oder unterfließenden Wandungen ist. (Öffnungsquerschnitt der Zuleitung z. B. 125 mm und des Ablaufes 150 mm bei einer maximalen Durchflußleistung von 5 - 6 1/Sekunden bei Atmosphärendruck)
8. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im unteren Bereich (2 b) des Einmündungsraumes (2) ein oder mehrere Lochbleche (9) jeweils über den vollen Öffnungsquerschnitt des Einmündungsraumes verlaufend angeordnet sind.
9. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Einmündungsraum (2) sich zur von der Zuleitung (5) abgewandten Seite (4 a),zu dem die geklärte Schwerflüssigkeit aufnehmenden Behälter (1) über eine dort angelegte Sperre (9) für Leichtflüssigkeit öffnet.
10. Trennvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Sperre (9) von einem zur Wandung (4 a) des Einmündungsraumes (2) gerichtetes hutartiges ttberblech (10) abgedeckt ist, wobei eine obere Öffnung (10 a) zwischen dem Uberblech (10) und der Wandung (4 a) des Einmündungsraumes zur Absch eidung von eventuell mitgeführter Leichtflüssigkeit vorgesehen ist.
il. Trennvorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Sperre 9 über die gesamte Breite des Wandungsraumes (2) bzw. über die gesamte Länge der Wandung (4 a) angelegt ist.
12. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z ei c h n e t , daß die Schwerflüssigkeit außerhalb des Einmündungsraumes( 2)über einen sich etwa in Breite des Einmündungsraumes öffnenden, auf die Höhe H zu dem dortigen ueberlauf (7) erstreckenden Steigkanal (3) geführt ist.
13. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Ablauf (11) und dem Überlauf (7) der Schwerflüssigkeit eine seitlich über dem Einmündungsarm ragende Uberlaufkammer (12) angeordnet ist.
14. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am Auslauf (6) der Beichtflüssigkeit im Einmündungsraum (2) ein als Sicherheitsüberlauf dienender Behälter (13) angeschlossen ist, der auf ein tieferes Schwerflit.ssigkeitsniveau (25 über einen entsprechenden ttberlauf (14) bzw.

Anschluß (21) eingestellt ist, wobei die Leichtflüssigkeit in dem Behälter (13) in einer säulenartigen Speicherkammer (15) gesammelt und über einen gegenüber dem Auslauf (6) tiefergelegenen Auslauf (16) in den Tank geführt wird, und daß als Sicherheitsüberlauf eine seitlich der Speicherkammer (15) im Betrieb mit Wasser gefüllte Kammer (17) angelegt ist, an deren oberen Ende eine elektrische Alarmanlage (18) angelegt ist, die durch einen bei einer zu hohen Leichtflüssigkeitsschicht sich mit teichtflüssigkeit füllenden und verschwenkenden Becher (19) oder einen Schwimmer ausgelöst wird.
15. Trennvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in der zweiten Kammer (17) geringfügig oberhalb des Auslaufes (16) der Speicherkammer (15) ein zweiter Sicherheitsablauf (20) angelegt ist.
16. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß bei einem als Einmündungsglocke (22) ausgebildetem Einmündungsraum, die Glocke im oberen Bereich (22amin dem sich die Leichtflüssigkeit sammelt, einen sich auf einen schmaleren Querschnitt verengenden Fortsatz (23) aufweist, wobei die Zuleitung bzw. die Zuführungsleitung (24) für das zu trennende Gemisch mittig in die Glocke unterhalb des oberen Fortsatzes über eine düsenartige Verbreitung (25) geführt ist.
17. Trennvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß am oberen Fortsatz jeweils als Auslauf für die Leichtflüssigkeit entsprechend möglicher unterschiedlicher spezifischer Gewichte abzuscheidender Leichtflüssigkeit in unterschiedlicher Höhe endende Rohre angeordnet sind, wobei die Glocke sich tief bis in den Behälter (1) unter Bildung des unteren Bereiches (22b) des Einmündungsraumes erstreckt.
18. Trennvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß im unteren Bereich der Einmündungsglocke ein oder mehrere Lochbleche (26) angeordnet sind.
19. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Einmündungsraum (2, 22) ein als Schachtschleuse oder Rinnenschleuse ausgebildetes Einlaufbecken (28, 36, 42) vorgeschaltet ist, wobei der Einlauf des Flüssigkeitsgemisches in das Einlaufbecken vorzugsweise zumindest teilweise unterhalb dem Flüssigkeitsspiegel des dort anstehenden Flüssigkeitsgemisches geführt ist.
20. Trennvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Flüssigkeitsspiegel des Einlaufbeckens bzw. der Ablauf bzw. Uberlauf der Schleuse zum Einmündungsraum höher als der Flüssigkeitsspiegel (H) der Schwerflüssigkeit außerhalb des Einmündungsraumes (2, 22) ist.
21. Trennvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Ab- bzw. Überlauf der Eingangsschleuse bzw. des Einlaufbeckens (28, 36, 42) mit der in oder unterhalb der Leichtflüssigkeitsschwimmschicht in dem Einmündungsraum (2, 22) führenden Zuleitung (5) bzw. Zuführungsleitung (24, 29) über eine als schiefe Ebene ausgebildete Leitrinne bzw. Leitfläche (32) in Verbindung stehen.
22. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 - 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest der über- bzw. Ablauf des Einlaufbeckens (28, 36, 42) im wesentlichen über die gesamte Breite des äußeren Behälters (1) angelegt sind.
23. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 - 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Wandung (30) der n Breite des äußeren Behälters (1) angelegten Zuführungsleitung (29) gegenüber der dieser gegenüberliegenden Wandung (31) verkürzt ist und am unteren Ende einen in den Leitungsquerschnitt eingewölbten Abschnitt (32) aufweist, wobei zwischen der Wandung (30) und der be#nachbarten Wandung (1a) des äußeren Behälters (1) ein oberer Raum (2a1) mit Auslauf (6) für Leichtflüssigkeit gebildet ist.
24. Trennvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die längere zweite Wandung (31) mit einem rinnenförmigen Ansatz (31') im unteren Bereich (2b) des Einmündungsraumes (2) zu dessen Mitte abgebogen ist.
25. Trennvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß als Fortsetzung dieses Teils des Einmündungsraumes seitlich der Zuführungsleitung (29) nach oben vorzugsweise unterhalb der Leitrinne bzw. Leitfläche (32) ein zweiter oberer Raum (2a2) mit Ablauf (6') für Leichtflüssigkeit angelegt ist.
26. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 - 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß im unteren Bereich (2b) des Einmündungsraumes (2) ein den gesamten öffnungsquerschnitt abdeckendes Lochblech (33) angeordnet ist, dessen gesamter öffnungsquerschnitt vorzugsweise dem zwei- bis dreifachen des Einlaufquerschnittes für das Flüssigkeitsgemisch entspricht.
27. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche t9 -26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß seitlich des Einmündungsraumes (2) an der der Wandung (1a) gegenüberliegenden Wandung (lb) des Gehäuses (1) ein Steigrohr mit nach oben sich in Behälterbreite anschließendem Uberlauf (7) sowie zwischen Steigrohr bzw. Wandung des Einmündungsraumes (2) und der Wandung (1b) ein Rückführschacht (34), der am oberen Ende mit einer in den oberen Raum (2a2) führenden Leitung (35) versehen ist.
28. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 - 27, insbesondere nach den Ansprüchen 16 - 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einmündungsglocke (22) in voller Breite des Behälters (1) unter Abschluß in voller Höhe der Glocke an den Behälterseitenwandungen angelegt ist, wobei seitlich der Glocke zur Wandung (1b) das Einlaufbecken bzw. die Rinnenschleuse (28) angelegt ist und seitlich zur Wandung (1a) das Steigrohr (3) mit Uberlauf (7).
29. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 - 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Einlaufbecken (36) mit doppelseitigem Ueberlauf bzw. Rinnenschleuse (37, 38) vorgesehen ist.
30. Trennvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß unterhalb der beiden Leitflächen bzw. Rinnen (39, 40) der Rinnenschleusen (37, 38) jeweils ein oberer Raum (2a3, 2a4) zur Sammlung von Leichtflüssigkeit angelegt ist, wobei das Einlaufbecken (3&) im wesentlichen mittig im Gehäuse (1) bzw. dem Einmündungsraum (2) angelegt ist.
31. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 - 30, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Einlaufbecken (42) mittig oder konzentrisch zum Einmündungsraum angelegt und mit einem zu allen vier Seiten sich öffnenden Uberlauf bzw. einer vierseitigenSchach:t#schleuse versehen ist.
32. Trennvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Einlaufbecken (42) oberhalb des Mantels (39) der Glocke (22) durch einen am gesamten Rand der Glocke angelegten Ansatz (40) gebildet ist.
33. Trennvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das obere Ende des Ansatzes (40) als allseitiger Ueberlauf ausgebildet ist, wobei der Einlauf zum Einmündungsraum (2) durch einen allseitigen schmalen Schlitz (41) erfolgt.
34. Als Sicherheitsüberlauf dienender Behälter nach Anspruch 14 oder 15.