DE3322599C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abscheideranlage zur Behandlung flüssiger, schlammförmiger und mineralölhaltiger Abwässer von Tankstellen oder Kraftfahrzeugbetrieben.

Mineralölhaltige Abfälle fallen in Tankstellen, Kfz-Betrieben, Tiefgaragen und vielen weiteren Gewerbebetrieben in mehr oder weniger großen Mengen an. Weiterhin ist eine Entsorgung von öl­ haltigen Abwässern bei den verschiedensten Öl-Unfällen notwendig. Die Entsorgung der genannten Abfälle geschieht im allgemeinen durch Absaugen der ölhaltigen Abwässer durch spezielle Tankwagen und Weitertransport zu speziellen Abwasserreinigungsanlagen, in denen sie sachgemäß aufbereitet und vernichtet werden müssen. Hierbei spielen die Vorschriften des Wasserhaushaltsgesetzes, des Abfallbeseitigungs­ gesetzes und des Altölgesetzes eine entscheidende Rolle.

Die aus Abscheidern und Schlammfängen stammenden Abfälle haben eine Zusammensetzung von ca. 80% Abwasser. Die restlichen 20% sind vornehmlich Feststoffe und Ölbestandteile.

Bekannte Anlagen zur Entsorgung dieser Abfälle bestehen z. B. aus einer Entladestelle mit Grobstoffabscheidung und einem nachge­ schalteten Schlammfang mit Schlammabscheidung und gemeinsamer Schlammentwässerung. Der Schlamm wird dann einer Müllver­ brennung oder Deponie zugeführt.

Dem Schlammfang ist ein Rückhaltebecken und diesem ein Abscheider mit Ölabzug und Ölauffangbecken nachgeschaltet. Das abgeschiedene Öl kann zu einer Zweitraffinerie zur Wiederaufbereitung befördert oder in einer Verbrennungsanlage zur Energiegewinnung verwendet werden. Das aus dem Ölabscheider abfließende Abwasser wird einer Kläranlage zugeführt.

Die bekannten Einrichtungen arbeiten nach dem Durchlaufprinzip, d. h., nach dem Verdrängungsprinzip, d. h., das an der Eingangs­ stelle der Abscheideranlage zugegebene Abwasser bewirkt ein Aus­ laufen am Ende der Reinigungsanlage. Starke Konzentrations­ schwankungen der Abfälle können durch derartige Anlagen mit Zwangsdurchlauf nicht berücksichtigt werden. Der Abfluß des gereinigten Abwassers in die Kläranlage ergibt sich damit zwangsläufig und kann nicht durch eine eventuell notwendige weitere Behandlungsstufe unterbrochen werden.

Weiterhin sind die bekannten Anlagen in Erdbeton-Bauweise herge­ stellt mit einem natürlichen Gefälle zum Wassertransport. Diese Anlagen sind sehr unflexibel und teuer, da hohe Aufwendungen zur Abdichtung der Becken gegenüber dem Grundwasser vorgenommen werden müssen. Auch die Beseitigung derartiger Anlagen ist mit außerordentlich hohen Kosten verbunden. Undichtigkeiten bekannter Anlagen lassen sich sehr schlecht kontrollieren und sind damit umweltgefährdend. Schließlich ist die Erdbeton-Bauweise nicht flexibel bezüglich einer eventuell notwendigen Veränderung des Standorts.

Aus der Literaturstelle "Filtration and Separation", 1980, Seite 564 und 566, ist eine Anlage zur Behandlung von ölhaltigen Abwässern mit einem Abwassersammelbehälter, einer Grobstoff­ trennung, einer Ausflockung der Grobstoffanteile sowie einem Drei-Phasendekanter zur Auftrennung in die Bestandteile Öl, Feststoff sowie Wasser bekanntgeworden. Bei dieser Anlage wird durch Zusammenmischen von Ausgangsprodukten mit unterschiedlich hohem Ölgehalt eine Verdünnung der Bestandteile bewirkt. Um eine möglichst hohe Rückgewinnung des im Gemisch enthaltenen Rohöls zu erhalten, wird dieses mit einem Drei-Phasendekanter bearbeitet. Diese Anlage hat jedoch den Nachteil, daß flüssige, schlamm­ förmige und mineralölhaltige Abwässer aus Tankstellen oder Kraftfahrzeugbetrieben nicht ausreichend gut bearbeitet werden können, so daß sie der Kanalisation zuführbar sind, da hierfür außerordentlich strenge behördliche Bestimmungen vorliegen.

Aus der DE-OS 25 10 761 ist eine Vorrichtung zum Reinigen ölhaltiger Abwässer bekannt, bei der ein Reinwasserbehälter nachgeschaltet werden kann. Diese Anlage betrifft jedoch eine Reinigungsvorrichtung zur Entsorgung des Wachsüberzugs bei fabrikneuen Kraftfahrzeugen und der dabei anfallenden ölhaltigen Abwässer. Dabei werden eine Vielzahl von hintereinander durchflossenen Becken durchströmt, in denen die Ölbestandteile entnommen werden. Durch die langsame Strömung soll eine gewisse Beruhigung erzielt werden. Ein zusätzliches Reinwasserbecken wird ebenfalls kontinuierlich durchströmt. Eine derartige Anlage dürfte zur Behandlung der Abwässer der einleitend bezeichnenden Art nicht geeignet sein, da das restliche Abwasser einen zu hohen Ölbestandteil aufweisen würde.

Aus der Druckschrift "Haustechnische Rundschau", 8/78, Seite 353 bis 356, ist eine Anlage bekannt, die zur Restentölung als Zubehör im Bedarfsfall verwendet werden kann. Diese Anlage gibt jedoch keinen Aufschluß darüber, wie diese im Zusammenwirken mit anderen Anlagen eingesetzt werden kann.

Alle zuvor genannten Entgegenhaltungen erfüllen nicht die strengen behördlichen Anforderungen bei der Entsorgung von Abwässern von Tankstellen oder Kraftfahrzeugbetrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abscheideranlage der einleitend bezeichneten Art zu schaffen, die die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und mit der insbesondere die in Tankstellen, Kraftfahrzeugbetrieben anfallenden schlammförmigen und ölhaltigen Abwässer derart behandelt werden können, daß der hohe Wasseranteil unmittelbar der Kanalisation, d. h., dem Vorfluter zuführbar ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Abscheideranlage der ein­ leitend bezeichneten Art, erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Anlage hat den Vorteil, daß eine erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrades erzielt wird, d. h., der Restöl- Bestandteil im Abwasser, das in die Kanalisation und damit zur Kläranlage geführt wird, beträgt nur noch einen Bruchteil von herkömmlichen Anlagen. Nach Abwasservorschriften ist z. B. ein Restölbestandteil von 100 ppm zulässig. Die erfindungsgemäße Anlage weist jedoch nur einen Restölbestandteil von ca. 20 ppm auf. Dies trägt wesentlich zur Verminderung der Abwasserbelastung und damit zur Umweltverbesserung bei.

Gemäß der Erfindung sind die einzelnen Verfahrensschritte stationäre Behandlungsstufen, die in ihrer Kombination zusammen­ wirken und eine individuelle Behandlung in den einzelnen Stufen erlauben, d. h., die zu behandelnden Abwässer können in den einzelnen Stufen so lange behandelt werden, bis ein befriedigendes Ergebnis vorliegt. Die vorliegende Anordnung ermöglicht es, die Chargen so lange in einem Ringver­ fahren zu behandeln, bis ein optimales Ergebnis vorliegt. Hier­ durch wird sichergestellt, daß eine genaue Kontrolle von dem Ablauf er­ folgen kann, der in die Kanalisation geleitet werden soll.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch eine zusätzliche Vorbehandlungsstufe mittels eines 3-Phasendekanters beeinflußt, der eine weitgehende Auftrennung der Abfälle in die drei Bestandteile Feststoff, Öl und Wasser bewirkt. Das Verfahren wird wirtschaftlicher durch die vorgeschaltete Schlammverfestigung in einem Arbeitsgang, wodurch der Wirkungsgrad der nachfolgenden Stufen verbessert wird. Bei herkömmlichen Anlagen werden zwar ebenfalls Dekanter oder Kammerfilterpressen zur Entwässerung des Schlamms verwendet. Diese stellen jedoch keine Vorstufe zur Weiterbehandlung des Abwassers dar und sind als einfache Tren­ nungsstufe von Schlamm und Wasser aufgebaut.

Um einen stationären Betrieb in dem, dem 3-Phasendekanter nachgeschalteten Reinwasserbehälter zu ermöglichen, sind mehrere derartige Behälter parallel zueinander angeordnet. Ist ein Behälter voll, so wird der nächste gefüllt, so daß im ersten Behälter das Wasser eine bestimmte Zeit im stationären Chargenbetrieb mit einer bestimmten Verweilzeit verweilen kann. Durch diese stationäre Behandlung des Abwassers kann sich der Restschlamm am Boden absetzen. Die Entnahme des Abwassers aus dem Reinwasserbehälter geschieht dann nach dem Tauchwand-Prinzip, um Leichtflüssigkeit zurückzuhalten. Sofern der Reinigungsgrad des Abwassers in dieser Behandlungsstufe nicht zufriedenstellend ist, kann dieses nochmals dem 3-Phasendekanter zur erneuten Abscheidung in die 3 Bestandteile zugeführt werden. Hierdurch lassen sich optimale Ergebnisse erzielen.

Die erfindungsgemäße Anlage ist nur für emulsionsfreie Abwässer geeignet. Sofern der Emulsionsgehalt unzulässig hoch ist, werden die Abwässer in einem Emulsionszwischenlager zwischengelagert, um sie später einer speziellen Anlage zuführen zu können. Es zeigt

Fig. 1 einen Schemaplan der Gesamtanlage mit den einzelnen Be­ handlungsstationen,

Fig. 2 einen Schnitt in Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Anlage 10 mit den wichtigsten Bestandteilen dargestellt. Tankstellen, Kfz-Waschplätze, Kfz- Werkstätten mit Waschanlagen weisen Abscheideranlagen auf, die es vermeiden, daß Benzine und Öle in das Abwasser gelangen. Diese Abscheideanlagen werden durch Saugtankwagen von Zeit zu Zeit entleert. Dabei handelt es sich um ein Sandschlamm-Wasser- Ölgemisch das ca. 75 bis 85% Wasser, 10 bis 20% Sandschlamm (Straßenkehricht, Split) und 3 bis 8% Öl aufweist.

Bei Anlieferung wird das Abwassser in einem Labor auf Emulsionen untersucht. Dies geschieht über eine Säureausfällung der Emul­ sionen. Sofern der Emulsionsgehalt unzulässig hoch ist, wird der Inhalt des Saugtankwagens in einem Emulsions-Zwischenlager 12 gelagert und später in einer speziellen Anlage behandelt.

Die Anlage gem. Fig. 1 weist im wesentlichen 4 Behandlungs­ stufen auf.

• 1. Nach dem Labortest im Labor 11 werden die mineralölhaltigen Abwässer einem Rüttler 13 zugeführt, der eine Abtrennung der Grobstoffe mittels mechanischer Grobstoffabscheidung durch­ führt. Das Rüttlersieb mit den Grobstoffen wird in das Grob­ stofflager 14 entleert, während der flüssige, schlamm- und mineralölhaltige Bestandteil durch das Rüttlersieb 13 in das Abwasserzwischenlager 15 in einer Größe von z. B. 30 m³ gelangt. Mehrere Rührwerke 16 halten das Gemisch in der Schwebe, so daß sich in diesem Zwischenlager kein wesentlicher Absatz bildet.
• 2. Über eine Leitung 17 wird das Abwasser aus dem Abwasser­ zwischenlager 15 einem 3-Phasendekanter 18 zugeführt. Derar­ tige Schnelldekanter sind bekannt. Diese Geräte ermöglichen eine Trennung von Suspensionen mit zwei Flüssigphasen und einer Feststoffphase, z. B. Öl-Wasser und feste Verunreinigungen. Das zu trennende Medium läuft durch die hohle Mittelachse in den Schnell-Dekan­ ter. Dort werden die spezifisch schwereren Feststoffe durch die Zentrifugalkraft am Trommelmantel abgelagert, während die leichtere Flüssigkeit darüber einen Ring bildet. Die Flüssig­ keit am Innendurchmesser des Flüssigkeitsringes wird am besten geklärt. Dort läuft sie entweder über eine Wehrscheibe in einen Schälraum und wird durch die Schälscheibe unter Druck und im geschlossenen System nach außen abgeführt, oder fließt über Wehrplatten in ein Ablaufgehäuse. Der am Mantel anliegende Feststoffring wird durch eine konisch-zylindrische Transportschnecke aus dem Niveau des Wasserringes herausge­ schoben und erst nach Durchlaufen einer Trockenzone in das Feststoffgehäuse abgeschleudert. Die Trockenheit des ausge­ tragenen Feststoffes und die Reinheit der ablaufenden Flüssigkeit ist abhängig von der Drehzahl des Dekanters bzw. der Drehzahldifferenz der Schnecke. Die beste Einstellung für jedes Medium wird deshalb durch genaue Versuche ermittelt.
  Dem Dekanter 18 wird über eine Leitung 19 Flockungsmittel 44 beigegeben, um eine stärkere Ausflockung der Schwebstoffe in der zu reinigenden Flüssigkeit zu erhalten. Fest­ stoffe der Abfälle werden von dem Dekanter am Abwurfschacht, stichfest in einen Feststoffcontainer 20 ausgetragen. Dieser Normcontainer ist auf einem mit Rollen versehenen Grundge­ stell aufgestellt wodurch ein Austauschen problemlos ermög­ licht wird. Das weiterhin durch den Dekanter abgeschiedene Öl wird einem Altöltank 21 zugeführt, der, soweit erforderlich, durch einen Pflichtabholdienst entsorgt wird.
• 3. Die zweite Flüssigkeitsphase, d. h., der Klarwasserablauf des 3-Phasen-Dekanters wird über eine Leitung 22 mittels einer Pumpe 23 einem der Reinwasserbehälter 24 bis 26 zugeführt. Eine nicht näher dargestellte Überlaufsicherung läßt das zu­ geführte Abwasser über eine Leitung 27 wieder in das Abwasser­ zwischenlager zurückgelangen, soweit im Reinwasserbehälter 24 bis 26 ein bestimmter Füllstand überstiegen ist. Nach Erreichen des Füllstandes wird ein Zulaufschieber geschlossen und das Rein­ wasser erfährt im Reinwasserbehälter eine Mindestaufenthalts­ zeit und Standzeit die in der Größenordnung von etwa 1,3 Stunden liegt. Während dieser Zeit kann der nächste Reinwasserbehälter gefüllt oder entsorgt werden.
  Während der Standzeit des Wassers setzen sich noch im Wasser be­ findliche Sedimente in den Schlammabsetztrichter 28 des Rein­ wasserbehälters 24 bis 26 ab, während noch enthaltene Öltröpfchen zur Oberfläche des Reinwasserbehälters aufsteigen. Nach Ver­ streichen der Standzeit wird eventuell aufschwimmendes Öl an der Oberfläche des Wassers mit einer Kipprinne 29 abgezogen und über die Leitung 30 einem weiteren Altöltank 31 zugeführt. Durch die hohen Beruhigungs- und Absetzzeiten dieses Chargenbetriebs wird im Gegensatz zu einem bekannten Durchlaufbetrieb ein sehr hoher Ölabscheidegrad erreicht.
  Die Reinwassercharge wird nach der Behandlungszeit einer weiteren Überprüfung durch Probeentnahme an der Probeentnahmeleitung 32 untersucht. Sofern der Restölgehalt nach wie vor zu hoch ist, kann die jeweilige Charge aus dem Reinwasserbehälter 24 bis 26 über die Leitung 33, 45 nochmals dem Dekanter 18 zugeführt werden. Hierdurch kann die Charge so lange im Kreis gefahren werden, bis eine ausreichende Reinigung gewährleistet ist.
  Der Schlammabsetztrichter 28 (s. Fig. 2) des Reinwasserbe­ hälters ist als schräge Fläche ausgebildet, damit der Schlamm über eine Schlammabzugsleitung 33, 46 wieder dem Abwasser­ zwischenlager 15 zugeführt werden kann.
• 4. Die Reinwassercharge aus dem jeweiligen Reinwasserbehälter 24 bis 26 wird nach beendeter Beruhigungs- bzw. Absetzzeit im freien Fluß über die Leitung 34 und nicht näher dargestellte Durchfluß- und Mengenmesser einem Ölabscheider nach DIN 1999/2/s zugeführt und danach in eine Nachreinigungsstufe 36 weitergeleitet. Die Ausläufe der Reinwasserbehälter sind dabei als Tauchwände 37 ausgebildet, so daß ein an der Oberfläche des abzufahrenden Reinwassers eventuell befindlicher Ölfilm nicht aus dem Behälter über diese Leitung herauskommen kann (Ölabscheiderprinzip).
  Die Nachreinigungsstufe 36 geschieht mittels in einem Behäl­ ter eingehängten Lochblechkörben 38 die mit Polyurethanwürfeln 39 gefüllt sind. Hierdurch wird eine weitere Restendölung vor­ genommen. Die Ölspeicherkapazität dieses Ölbinders ist auf ca. 300 l Öl ausgelegt.

Das gereinigte Abwasser verläßt die Nachreinigungsstufe 36 über eine Leitung 40, die als offenes Rohrgerinne mit Vertiefung zur Probeentnahme (Leitung 41, hier bleibt immer Wasser stehen) aus­ gebildet ist. Anschließend wird das so gereinigte Abwasser den kommunalen Abwasserleitungen zugeführt (Kanal 42).

Die gesamten Lagerbehälter sind in sog. Containerbauweise, d. h., als auf der Erde stehende Stahlbehälter ausgebildet. Deshalb ist um den Abwasserzwischenbehälter 15, den Emulsionszwischenbehälter 12 sowie den Reinwasserbehälter 24 bis 26 und der Nachreinigungs­ stufe 36 eine Mauer 43 gezogen, um ggf. auslaufendes Ab­ wasser abfangen zu können. Die Mauer 43 ist als Wanne ausgebildet und dichtet den Untergrund hermetisch ab.

Claims (4)

1. Abscheideranlage zur Behandlung flüssiger, schlamm­ förmiger und mineralölhaltiger Abwässer von Tankstellen oder Kraftfahrzeugbetrieben, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale im Ringbetrieb:

• - mit einem Abwassersammelbehälter (15), dem eine Grobstoff­ trennung (13) zugeordnet ist,
• - mit einem Drei-Phasendekanter (18), zur Auftrennung in die Bestandteile Feststoff, Altöl und Wasser, wobei ein Flockungsmittel zur Sedimentation zugeführt wird,
• - dem Drei-Phasendekanter (18) ist wenigstens ein Reinwasser­ behälter (24 bis 26) als Beruhigungs- und Absetzbecken zur weiteren Trennung von Wasser, Restöl und Schlammbestandteilen im stationären Chargenbetrieb mit einer Verweilzeit des Wassers nachgeschaltet, wobei die Verweilzeit des Wassers im Reinwasserbehälter im stationären Betrieb mindestens 1,3 Stunden beträgt und der Reinwasserbehälter (24 bis 26) eine obere Ölabzugsvorrichtung (29, 30) sowie einen Schlamm­ abzug (28) mit einem als Schlammabsetztrichter ausgebildeten Boden aufweist,
• - der Reinwasserbehälter (24 bis 26) weist eine Zuführung zum Drei-Phasendekanter (18) auf,
• - dem Reinwasserbehälter (24 bis 26) ist ein Nachreinigungs­ behälter (36) mit einer Füllung aus porösem Ölbinder (39) nachgeschaltet,
• - und mit einer Abführung des Abwassers (42) zur Kanalisation.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwassersammelbehälter (15) mit Rührwerken (16) versehen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Reinwasserbehälter (24 bis 26) und Nachreinigungs­ behälter (36) ein weiterer Ölabscheider (35) vorgesehen ist.

4. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für emulsionshaltige Ab­ wässer ein getrenntes Emulsionszwischenlager (12) vorgesehen ist.