DE3222176C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entölung des Bilgewassers von Schiffen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei den Verfahren dieser Art, wie sie z. B. durch den Aufsatz "Chemical Demulsifier for Oil Separation" in der Zeitschrift "Shipping World & Shipbuilder", 20. 08. 1964, Seite 524, bekannt­ geworden sind, wird als Reiniungsmittel für die Reinigung der Rohölbehälter von Tankschiffen im wesentlichen Salzwasser ein­ gesetzt, das mit dem im Rohöl häufig vorhandenen emulgierenden Bestandteilen eine Wasser-Öl-Emulsion bildet, die dann in den genannten Beruhigungsräumen aufgelöst wird und die getrennten Phasen so dann separat abgezogen werden.

Bei diesen Verfahren werden am Beginn der Ruhezeit sogenannte Emulsionstrenner (Demulsifier) an die Beruhigungsräume einge­ bracht, die zwar die für die Trennung erforderliche Ruhezeit etwas herabsetzen, die jedoch noch keine für den Schiffsbetrieb befriedigende Verkürzung erreichen lassen. Denn dort betragen die Ruhezeiten trotz der Emulsionstrenner noch etwa 24 Stunden.

Durch die DE-OS 28 33 106 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entölen von Bilgewasser bekanntgeworden, bei dem das ölhal­ tige Bilgewasser in einer Verweilzone angesammelt wird und bei dem die Trennung des Wasseranteils von dem Ölanteil dadurch beschleunigt wird, daß die gesamte Verweilmenge unter Unterdruck gesetzt und gleichzeitig beheizt wird, derart, daß der hierbei aus der Verweilmenge abgegebene Wasserdampf abgeführt und sodann wieder kondensiert wird, während der verbleibende Ölanteil in einen Schmutzölbehälter abgeführt wird.

Bei diesem Verfahren wird somit zwar ebenfalls eine Beschleuni­ gung des Zerfalls der Wasser-Öl-Emulsion erreicht, jedoch nicht durch den ausschließlichen Einsatz eines bestimmten Reinigungs­ mittels bei der Schiffsreinigung nach der vorliegenden Erfin­ dung, sondern durch nachträgliche Behandung der Bilgeflüssig­ keit mit Unterdruck und Wärme.

Eine ähnlich arbeitende Vorrichtung zur Ölabscheidung aus Öl- Wasser-Luft-Gemischen, insbesondere an Bord von Schiffen, ist durch die DE-OS 19 577 XI/65a und die DE-PS 9 52 687 bekanntge­ worden, nach der die Bilgeflüssigkeit, bevor sie in die Ver­ weilzone eintritt, in die Saugleitung einer Pumpe geschaltet wird, wodurch sie in Unterdruck versetzt wird.

Durch diese Anordnung soll das Öl aus dem Gemisch ausgeschieden werden, bevor dieses in die Pumpe gelangt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung liegt somit ebenfalls keine Beschleunigung des Zerfalls der Emulsion durch den ausschließ­ lichen Einsatz eines bestimmten Reinigungsmittels vor.

Die DE-OS 30 37 861 betrifft eine Abwasserbeseitigungsvorrichtung mit einer Belüftungskammer und einem Absetzbehälter insbesonde­ re für das Abwasser von Schiffen, die nach dem sogenannten Belebtschlammverfahren arbeitet. Abgesehen davon, daß hier nicht das Bilgewasser, sondern das aus der Schiffskanalisation stammende Abwasser behandelt wird, liegt hier ein anderes Pro­ blem zugrunde als bei dem Gegenstand der Erfindung, weil bei dieser bekannten Vorrichtung das Übertreten von unmazerierten, also unzersetzten Feststoffen aus der Belüftungskammer in den Absetzbehälter vermieden werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzuentwickeln, daß die erforderlichen Ruhezeiten für die Trennung der Emulsion ohne Verwendung eines besonderen Emulsionstrenners derart ver­ kürzt werden, daß sie für einen wirtschaftlichen Schiffsbetrieb akzeptabel sind, ohne hierbei auf die für die Schiffsreinigung erforderlichen emulgierenden Eigenschaften der eingesetzten Reinigungsmittel zu verzichten.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß dem Anspruch 1 vorgeschlagen, daß als Reinigungsmittel zur Reinigung des Schiffs ausschließ­ lich schnelltrennende Kaltreiniger eingesetzt werden, deren spezifisches Gewicht geringer als das des Wassers ist und die nicht wasserlöslich sind, d. h., deren grenzflächenaktive, emul­ gierend wirkende Bestandteile an das Öl gebunden werden bzw. sich im Öl anreichern, wodurch die gebildete Emulsion innerhalb einer relativ kurzen Ruhezeit von etwa 15-30 Minuten zerfällt. Um das erfindungsgemäße Phänomen, daß die an das Öl gebundenen emulgierenden Bestandteile eines geeigneten Kaltreinigers das Aufsteigen des Öls im Wasser beschleunigen, so daß nach relativ kurzer Absetzzeit die Wasserphase frei von chemisch emulgierten Öltropfen ist, zu erhärten, wurde eine Anzahl handelsüblicher, als schnelltrennend bezeichneter Kaltreiniger, welche die Bedingungen des Kennzeichens des Anspruchs 1 erfüllen und die unter der Handelsbezeichnung z. B. "Shell A151" bekannt sind, in einer einfachen Untersuchungsanordnung geprüft.

Diese An­ ordnung bestand aus einem gläsernen Rührgefäß von 180 mm Durchmesser, das bis zu einer Höhe von etwa 175 mm mit dem zu prüfenden Gemisch gefüllt wurde. In das Gefäß wurden 4 l Leitungswasser und unterschiedliche Men­ gen von Dieselöl sowie von verschiedenen Kaltreinigern gefüllt. Die Mi­ schung wurde 20 sec mit einem Propellerrührer bei 950 Umdrehungen pro Minute gerührt. Nach 15 Minuten Ruhezeit wurde nochmals 15 sec gerührt. Danach wurden Proben aus der Wasserphase 30 mm oberhalb des Gefäßbodens seitlich abgezogen und zwar nach 5, 30 und 120 Minuten. Der Restölgehalt in den Wasserproben wurde mit einem IR-Gerät bestimmt. Einge Unter­ suchungsergebnisse sind in der Tabelle angegeben:

Der Versuch mit dem Kaltreiniger KR zeigte bei allen Konzentrationen eine be­ friedigende Trennung von Öl- und Wasserphasen schon nach 30 Minuten.

In einem Vergleichsbeispiel ohne Kaltreiniger wurde allein durch das Rühren eine mechanische Öl-Wasser-Emulsion erzeugt, die sich nur sehr langsam durch Absetzen trennt und auch nach 120 Minuten einen Restöl­ gehalt in der Wasserphase besitzt, der über dem zulässigen Wert von 15 ppm liegt. Dieser Vergleichsversuch zeigt, daß auf Schiffen eine befriedigen­ de Trennung eines Öl-Wasser-Gemisches allein durch einen Absetztank nicht zufriedenstellend ist, daß die Abtrennung im Tank aber durch Anteile be­ stimmter, schnelltrennender Kaltreiniger beschleunigt wird.

Gemäß dem Anspruch 2 werden nach der Berührungs- und Trennzeit die beiden Phasen zeitlich getrennt und über verschiedene Systeme abgeführt. Vorzugsweise wird erst die Wasserphase abgezogen und einer üblichen, geeigneten Ölabscheide­ einrichtung, z. B. nach dem deutschen Patent 20 26 236, zugeführt. Danach wird das Öl mit den an es gebundenen emulgierenden Bestandteilen einem Schmutzöltank zugeleitet.

Die Einrichtung zur Vorabscheidung nach den Ansprüchen 4 bis 8 umfaßt einen Absetztank als Beruhigungs- und Trennraum, Pumpen für die Zuführung des Öl und Öl-Wasser-Emulsionen enthaltenden Bilgewassers und für die Abführung der Wasserphase und der Ölphase, die auch die emulgierenden Bestandteile enthält. Es ist weiter­ hin eine elektrische Steuerung der Pumpen mittels eines Zeitgliedes zur Einhaltung der Trennzeit nach jedem Einfüllen des Bilgewassers und vor der Entnahme der Wasserphase vorgesehen. Durch weitere Überwachungs- und Steuereinrichtungen werden die Schichtdicken und die Höhe der Grenzschicht zwischen Öl- und Wasserphase kontrolliert und die Pumpen so beeinflußt, daß wenigstens kein Öl mit der Wasserphase abgezogen werden kann. Ölphase und Wasserphase werden zu getrennten Zeiten und über gesonderte Systeme aus dem Vorabscheidetank abgezogen. Da vorzugsweise zuerst die Wasserphase abgezogen wird, sinkt die Grenzschicht in dem Tank ab, bis die Phasengren­ ze eine in gewissem Abstand oberhalb des Tankbodens angeordnete Sonde erreicht. Diese schaltet die Pumpe für die Wasserphase ab und läßt das Einschalten der Ölpumpe zu, die das Öl oberhalb der Phasengrenze aus dem unteren Teil des Tanks absaugt.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Entölung des Bilgewassers werden anhand der schematischen Zeichnung be­ schrieben.

In einem Tank 1 oder einem ähnlichen Behälter wird je nach Bedarf Bilge­ wasser, welches Öl, Schmutz und Kaltreiniger enthält, aus den verschie­ denen Lenzbrunnen des Schiffes manuell über Schalter 66 oder automatisch, z. B. über eine Bilgewasserpumpe 6 und die Leitungen 61, 62, 63 gepumpt. Ein Grenzschalter 2 verhindert eine Überfüllung des Tanks 1. Im Anschluß an jeden Füllvorgang mittels der Pumpe 6 läuft ein Zeitglied 4 an, das erst nach Ablauf einer ausreichenden Beruhigungs- und Trennzeit das Ein­ schalten der Bilgewasserentölungspumpe 3 mittels des Schalters 31 zuläßt. Die Pumpe 3, vorzugsweise eine Exzenterschneckenpumpe, saugt über den Sauger 8 und die Leitung 81 die Wasserphase an und fördert sie über die Leitung 82 in eine Ölabscheideanlage 5. Diese besteht z. B. aus einem Plattenabscheider 5a und einer Koaleszereinheit 5b, aus der das gereinig­ te Wasser über die Leitung 51 austritt. Eine Sonde 7 überwacht das Ab­ sinken der Phasengrenze und schaltet die Pumpe 3 zu gegebener Zeit ab. Jetzt kann über den Sauger 10 und die Leitung 91 die Ölphase mit der Öl­ pumpe 9 abgezogen und über die Leitung 92 in einen nicht dargestellten Schmutzöltank abgegeben werden. Die Pumpe 9 wird durch einen Grenzschal­ ter 11 abgeschaltet, wenn sich die Oberfläche der Ölphase der auf der restlichen Waserphase schwimmenden Trennschicht nähert. Es ist zweck­ mäßig, normalerweise einen Rest der Wasserphase in dem Tank 1 zu belas­ sen, damit sich Schmutz und andere Bestandteile, die schwerer als Wasser sind, am Tankboden absetzen und von hier in größeren Zeitabständen durch die Leitung 95 entfernt werden können.

Die elektrischen Schalt- und Steuereinrichtungen, wie z. B. die Schalter 31, 66, 99 und das Zeitglied 4, können in einem zentralen Schaltkasten 41 zusammengefaßt sein, der auch Mittel enthält, die den gleichzeitigen Be­ trieb der Pumpen 3 und 9 ausschließen. Die elektrischen Verbindungslei­ tungen sind in der schematischen Darstellung nur durch strichpunktierte Linien angedeutet.

Der Tank 1 wird maximal bis zur Füllhöhe a durch die Bilgewasserpumpe 6 gefüllt. Nach dem Abschalten dieser Pumpe 6 sorgt das Zeitglied 4 für die Einhaltung einer vorgegebenen Trennzeit von z. B. 30 Minuten.

Durch Abpumpen der Wasserphase aus dem unteren Teil des Tanks 1 sinkt die Grenzschicht zwischen Öl- und Wasserphase bis zur Höhe c ab, und die Bilgewasserentölungspumpe 3 wird durch die Sonde 7 abgestellt. Durch Abziehen der abgesunkenen Ölphase, in der sich die grenzflächenaktiven, emulgierend wirkenden Bestandteile des Kaltreinigers angereichert haben, fällt der Flüssigkeitsspiegel im Tank auf die Füllhöhe b. Der Sauger 8 für die Wasserphase ist in der Höhe d über dem Tankboden angeordnet, und in diesem Rest des Wassers können sich Sand, Schlamm u. ä. absetzen.

Die Differenz zwischen den Höhen b und c kann sehr klein sein, wenn auf­ grund des ausgewählten Kaltreinigers und einer ausreichenden Trennzeit eine dünne Grenzschicht erwartet werden kann und die Form des Vorabschei­ detanks bzw. entsprechender Einbauten keine größeren Bewegungen in der Flüssigkeit, z. B. infolge von Schiffsbewegungen, erwarten lassen. An­ stelle des Grenzschalters 11 kann in der Saugleitung 81 auch ein Sensor angeordnet sein, der die Pumpe 9 stoppt, wenn Luft angesaugt wird.

Die Funktion des Vorabscheidetanks ist unabhängig vom Füllstand, von der Lage der Phasengrenze und von der Schichtdicke der Phasen. Das System kann unter Einbeziehung der Bilgewasserpumpe und der Bilgewas­ serentölungsanlage vollautomatisiert erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Vorabscheidetank 1 mit nicht dargestellten, geeigneten Beheizungseinrichtungen versehen sein und der Tankinhalt wenigstens während der Trennzeit bzw. vor dem Abziehen der Wasserphase angewärmt werden. Durch eine Erhöhung der Temperatur kann der Zerfall der Emulsionen und das Abtrennen der grenzflächenakti­ ven Stoffe des Kaltreinigers begünstigt werden. Das auf dem Schiff an­ zuwendende Reinigungsmittel kann auch unter dem weiteren Gesichtspunkt der in dem Vorabscheidetank durch Anwärmung des Bilgewassers zu erreichen­ den Temperatur zu wählen sein.

Anstelle der dargestellten Ölabscheideanlage 5 sind auch andere Einrich­ tungen, insbesondere zur Behandlung der Wasserphase, einsetzbar. Der Vor­ abscheidetank 1 ist in jedem Fall als Sammeltank für die Egalisierung der aus verschiedenen Lenzbrunnen anfallenden, möglicherweise unter­ schiedlichen Öl-Wasser-Gemische und zur Vorbehandlung des Bilgewassers zweckmäßig. Er kann ein solches Volumen besitzen, daß er eine mehrtägige Speicherung des Bilgewassers ermöglicht, um dieses während der Fahrt des Schiffs unter günstigsten Verhältnissen zu behandeln. Der Tank kann im Schiff, z. B. im Doppelboden, fest angeordnet oder an geeigneter Stelle aufgestellt sein.

Claims (8)

1. Verfahren zur Entölung von Bilgewasser von Schiff, das außer Wasser und Öl auch von der Reinigung des Schiffs herrührende und der Bilge zugeleitete Reinigungsmittel sowie Wasser mit Öl emulgierende Bestandteile enthält und bei dem das Bilgewasser in einem Beruhigungsraum gesammelt und hier eine bestimmte Trennzeit ruhengelassen wird und sodann die sich absetzende Wasserphase und die darüber befindliche Ölphase zeitlich ge­ trennt abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Reini­ gungsmittel zur Reinigung des Schiffs ausschließlich schnell­ trennende Kaltreiniger eingesetzt werden, deren spezifisches Gewicht geringer als das des Wassers ist und die nicht wasser­ löslich sind, d. h., deren grenzflächenaktive, emulgierend wir­ kende Bestandteile an das Öl gebunden werden bzw. sich im Öl anreichern, wodurch die gebildete Emulsion innerhalb einer relativ kurzen Ruhezeit von etwa 15-30 Minuten zerfällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserphase zeitlich vor der Ölphase abgezogen wird, wobei die erstere über eine Bilgewasserentölanlage üblicher Bauart - von etwaigen Restölbestandteilen befreit - nach außen abgegeben und die letztere mit den in ihr angereicherten Kaltreinigerbestand­ teilen in einen Sammeltank abgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilgewasser vor dem Abziehen der Wasserphase angewärmt wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorabscheide­ tank (1), eine Bilgewasserpumpe (6) für die Zuführung des Öls und Öl-Wasser-Emulsionen enthaltenden Bilgewassers, eine Bil­ gewasserentölungspumpe (3) für die Förderung des abgesetzten Wassers zur Bilgewasserentölungsanlage (5) und eine Ölpumpe (9) zum Abziehen des Öl-Kaltreiniger-Gemisches vorgesehen sind, und daß durch eine elektrische Steuerung der Pumpen mittels eines Zeitgliedes (4) die Einhaltung der Trennzeit nach dem Einfüllen des Bilgewassers und vor dem Einschalten einer der anderen Pumpen (3, 9) gesichert ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Schalteinrichtung (41) derart ausgebildet ist, daß die Ölpumpe (9) erst nach der Bilgewasserentölungspumpe (3) einschaltbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Wasserphase ein Sauger (8) an einer Saugleitung (81) und für die Ölphase ein Sauger (10) an einer Saugleitung (91) in verschiedenen Höhen in dem Vorabscheidetank (1) angeord­ net sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einer Höhe zwischen den Saugern (8, 10) eine Sonde (7) angeordnet ist, die bei Absinken der Grenzschicht zwischen den Phasen auf eine bestimmte Höhe infolge Abziehens der Wasserphase die Bilgewasserentölungspumpe (3) stoppt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorabscheidetank (1) beheizbar ist.