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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von verbrauchten
Emulsionen, Lösungen und lndustrieabwässer oder dergleichen, in der die aufzubereitende
Flüssigkeit, Emulsion oder dergleichen mit einem Reaktionstrennmittel, bestehend
aus einem Gemisch verschiedener chemischer Substanzerw behandelt wird, so daß sich
eine Ausflockung ergibt, die die abzutrennenden Teilchen oder Tröpfchen aufnimmt,
sedimentiert und das Sediment über ein Zellen -band ausgetragen und deponiergerecht
aufgefangen und gesammelt wird.
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Vorrichtungen in dieser Art, bei denen eine Emulsion gebrochen und
das emulgierte Material ausgeflockt wird, sind an sich in unterschiedlicher Form
bekannt.
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Eine Vorrichtung, bei der ein Zellenband verwendet wird, um das sich
in einem Behälter ansammelnde Gut auszutragen, derart, daß es schließlich über eine
Schrägfläche auf ein Bandfilter fällt, ist in der deutschen Offenlegungsschrift
31 24 738 beschrieben. Aus dieser Offenlegungsschrift geht hervor, daß die Vorrichtung
aus mehreren Teilen besteht, nämlich aus einem oder mehreren Behältern, in denen
Mischturbinen das chemische Reaktionstrennmittel mit dem aufzubereitenden Abwasser
vermischen, dieses dann nach Herstellung einer möglichst homogenen Mischung in einen
Absetzbehälter strömt, in dem sich die Ausflockung und das Sediment bilden kann
und aus dem unterhalb dieser verschiedenen Behälter angeordneten Bandfilter. All
diese Behälter und Vorrichtungen sind zunächst einmal offene Behälter, und
sie
sind relativ sperrig. Eine Vorrichtung dieser Art ist also nicht geeignet, in einem
engen Raum unter besonderen Umständen aufgestellt und betrieben zu werden.
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Nun kommt es relativ häufig vor, daß Emulsionen, beispielsweise Öl-Wasser-Emulsionen,
nicht nur an Land in dort ansässigen Betrieben und Werkstätten entstehen, sondern
auch auf Wasserfahrzeugen, beispielsweise Schiffen der Handelsflotten oder Kriegsschiffen
oder auf schwimmenden Bohrstationen und dergleichen mehr. All diese Fahrzeuge sind
hinsichtlich ihrer Raumaufteilung und Ausnutzung optimal ausgelegt, und weiterhin
werden solche Wasserfahrzeuge unter den unterschiedlichsten klimatischen und Witterungsbedingungen
betrieben und gefahren, d. h. sowohl in den Tropen als auch in den arktischen Gebieten,
aber auch bei ruhigem und auch bei stürmischem Wetter. Die Schiffe sind also zunächst
räumlich auf das Außerste ausgenutzt, und es sind Arbeitsplattformen, die darüber
hinaus noch heftige Bewegungen ausführen können recht unterschiedlicher Art, je
nachdem, auf welche Seegangsverhältnisse sie treffen.
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Auf Schiffen beispielsweise fällt eine relativ große Menge öliger
Substanzen an, beispielsweise aus der Maschinenanlage, die sich in der Bilge mit
dem dort sich sammelnden Leck- und Schwitzwasser vermischen und durch die Bewegung
des Schiffes quasi emulgiert werden. Hinzu kommen andere Substanzen aus anderen
Quellen und Räumen, die diesen Emulgiervorgang begünstigen.
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Solche sich in der Bilge ansammelnden Öl-Wasser-Emulsionen mit anderen
Bestandteilen werden leider einfach oft über Bord ins Meer gepumpt und verschmutzen
so das Meer und die angrenzenden Ufer, vernichten Flora und Fauna und schädigen
auch die Gesundheit des Menschen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie in besonders
vorteilhafter Weise auf Wasserfahrzeugen aller Art unter jedweden Witterungs- und
Klimabedingungen installiert und be -trieben werden kann, insbesondere eine Vorrichtung,
die kompakt, weitgehendst geschlossen und in Teilvorrichtungen auflösbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Teile der Vorrichtung,
nämlich die Reaktionsbehälter, Absetzbehälter mit Fördermitteln für das Sediment
und Sammelbehälter für das ausgetragene Sediment einzeln weitgehend geschlossen,
lösbar miteinander verbundene unabhängige Teile sind.
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Durch diese sich erfindungsgemäß aus einzelnen Teilen aufbauende
Vorrichtung ist zunächst der Einbau in einem begrenzten Raum eines Schiffes, aber
auch an sonstiger Stelle erheblich vereinfacht. Alle Teile der Vorrichtung sind
weitgehendst geschlossen, so daß bei heftigen Bewegungen des Schiffes Flüssigkeit
und deren Bestandteile nicht ausströmen oder herausschwappen können.
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Durch die in einzelne Bestandteile gegliederte Vorrichtung, die wiederum
jeweils dem besonderen Verwendungszweck entsprechend gestaltet ist; können die Teile
der Vorrichtung auch so angeordnet werden, daß sie nicht unbedingt zusammen einen
Komplex bilden, sondern jeweils dort angeordnet und untergebracht werden, wo sich
die besten räumlichen oder betrieblichen Bedingungen finden. Die Verbindung der
einzelnen Teile erfolgt lediglich durch Rohrleitungen.
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Auch der Behälter mit der Zuteilvorrichtung für das Trennmittel ist
ein einzelnes unabhängiges Teil. Die Reaktionsbehälter sind geschlossene rechteckige
Behälter, in die das zu reinigende Abwasser einströmt
und in die
das Reaktionstrennmittel dosiert wird. Innerhalb der Reaktionsbehälter ist eine
Mischturbine in der Art einer Tauchpumpe angeordnet.
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Der erfindungswesentliche Behälter, in dem die Sedimentation des
Gemisches aus Abwasser und Trennmittel stattfindet, hat teilz ylindrischen Querschnitt
und ist relativ schmal, verglichen mit seinem Durchmesser. Im Innern des erfindungsgemäßen
zylindrischen Absetzbehälters ist ein Einsatz ebenfalls teilzylindrischer Gestalt
vorhanden, der einen solchen Durchmesser aufweist, daß zwischen seiner äußeren Umfangsfläche
und der inneren Oberfläche der teilzylindrischen Wand des Absetzbehälters ein solcher
kreisringförmiger Zwischenraum verbleibt, daß in diesem Zwischenraum ein endloses
Zellenband an sich bekannter Ausgestaltung mit gutem Spiel umlaufen kann. Das Zellenband
wird über geeignete zahnradartige Räder angetrieben, und die äußere teilzylindrische
Oberfläche des Einsatzes des Absetzbeckens dient quasi als Führungsfläche für das
Zellenband.
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In Verfolg des Erfindungsgedankens ist der Innenraum des Einsatzes
durch eine sehnenartig und horizontal verlaufende Wand in ein unteres Absetzbecken
und in einen oberen Sammelraum für das Sediment bzw. für den sich bildenden Schlamm
geteilt. Das am tiefsten liegende Wandstück der teilzylindrischen Wand des Einsatzes
ist durch einen Rost ersetzt, durch den das Sediment hindurchfällt und so in die
Zellen des Zellenbandes gelangt, um von dort nach oben befördert zu werden, wo das
Sediment bzw. der Schlamm unter dem Einfluß der Schwerkraft aus dem Zellenband herausfällt
und sich oberhalb der sehnenartigen Trennwand in einem Schlammsammelraum sammelt.
Von hier aus strömt dann der Schlamm, der noch reichlich Flüssigkeit enthält,
über
eine weitere Rohrleitung in ein weiteres getrenntes Teil der Vorrichtung, das Sammelbehälter
in Form von Filterbeuteln enthält.
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Hier wird Feststoff und Flüssigkeit weitgehend getrennt, das Wasser
kann außenbords gepumpt oder irgendeiner weiteren Verwendung zugeführt werden. Die
mit Schlamm gefüllten Filterbeutel werden gesammelt und später auf einer Deponie
abgelegt. Auch dieser Teil der Vorrichtung ist ein geschlossener Behälter, so daß
auf die Filterbeutel weder von außen eingewirkt noch diese durch heftige Bewegung
von ihren Befestigungsstutzen abgerissen werden können.
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Die Filterbeutel sind in einem rechteckigen Behälter angeordnet,
der durch Klappen oder Einsätze verschließbar ist. Besonders hervorzuheben ist nach
dieser generellen Beschreibung der Vorrichtung der Umstand, daß das Reaktionstrennmittel
über eine Dosierpumpe, vorgemischt mit Flüssigkeit, dem Zulaufstutzen oder einem
nachgeschalteten venturiartigen Rohrstück zudosiert wird. Auf diese Weise wird eine
Homogenisierung des Trennmittels beim Vermischen mit dem aufzubereitenden Abwasser
besonders begünstigt.
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Die Reaktionsbehälter umfassen zwei Abteilungen, und zwar eine, in
der die eigentliche Reaktion stattfindet und eine benachbart liegende Nachreaktionsabtei
lung. Beide sind in einem einzigen rechteckigen Behälter untergebracht durch Anordnung
einer Trennwand mit einer Öffnung, in der auch die Mischturbine angeordnet ist,
so daß sie für beide Reaktionsräume wirkt.
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Die so mit Reaktionstrennmittel versehene Flüssigkeit fließt über
eine Rohrleitung in den im Querschnitt teilzylindrischen Absetzbehälter, der im
wesentlichen von dem Einsatz, ebenfalls teilzylindrischer Gestalt, gebildet ist
und nach oben hin durch die sehnenartig horizontale Wand abgetrennt ist.
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Der von dem Zellenband geförderte Schlamm strömt in die erwähnten
Filterbeutel, die an einer über Kopf verlaufenden Rohrleitung angeordnet sind. Die
Strömung des Schlammes zu den einzelnen Filterbeuteln kann durch eine Schnecke in
den Rohrleitungen oder durch gegenläufige Schnecken in den Rohrleitungen unterstützt
werden, je nach Art der Rohrleitungsausbildung.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Endansicht
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die deutlich die einzelnen Elemente der Vorrichtung
erkennen läßt, Fig. 2 eine Draufsicht, ebenfalls teilweise im Schnitt bzw.
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in der Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt
durch den Absetzbehälter mit Sammelraum für den Schlamm und mit dem Zellenband,
Fig. 4 eine Seitenansicht mit teilweise weggelassenen Teilen auf die Vorrichtung,
an der die Filterbeutel angeordnet sind und Fig. 5 eine Seitenansicht mit teilweise
weggelassenen Teilen und anderen im Schnitt auf die Seite der Vorrichtung, auf der
die Reaktionsbehälter angeordnet sind.
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Diese für eine mehr oder weniger spezielle Anwendung unter besonderen
Bedingungen erfundene Vorrichtung mit den eingangs beschriebenen besonderen Ausgestaltungen
ist umfassend dargestellt in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung. Die einzelnen Teile
dieser Vorrichtung sind die Reaktionsbehälter 1, das Absetzbehältergehäuse 2 und
der- Behälter 3 mit den Filterbeuteln, die das Sediment bzw. den Schlamm aufnehmen.
Der Reaktionsbehälter 1 ist in zwei Abteilungen geteilt, und zwar in die Abteilungen
4 und 5. Der Reaktionsbehälter 1 ist mit dem zu reinigenden bzw. zu behandelnden
Abwasser gefüllt, und zwar über den Leitungsanschluß 6. Hinter diesem Leitungsanschluß
ist ein venturiartiger Rohrstutzen 7 in dem Behälter angeordnet, in den rechtwinklig
ein weiterer Rohrstutzen 8 einmündet (Fig. 5), in den über eine Dosierpumpe 9 das
flüssige oder in Wasser dispergierte Trennmittel eingespeist wird. Die beiden Abteilungen
4 und 5 des Reaktionsbehälters sind durch eine Zwischenwand 10 mit einer Öffnung
11 getrennt, in der die Mischturbine 12 sitzt (Fig. 5). Die Mischturbine durchmischt
das zu reinigende Abwasser innig mit dem chemischen Trennmittelgemisch, und nach
einer bestimmten Verweilzeit fließt dieses aus Trennmittel und Abwasser bestehende
Gemisch über die Rohrleitung 13 (Fig. 1) in das Absetzbehältergehäuse 2.
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Der Reaktionsbehälter 1 ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, mit
den übrigen Teilen der Vorrichtung lediglich durch die Rohrleitung 13 verbunden.
Er hat eigene Befestigungseinrichtungen 14 und ist durch einen Deckel 15 verschlossen.
Dieser Reaktionsbehälter kann also so aufgestellt werden, wie es die Platzverhältnisse
gestatten.
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Die Anordnung der Dosierpumpe kann ebenfalls anders vorgenommen
werden.
Wichtig ist lediglich, daß das zu reinigende Abwasser mit dem Reaktionstrennmittel,
das über die Leitung 16 der Dosierpumpe zugeführt wird, ordnungsgemäß mit dem Abwasser
vermischt wird.
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Dadurch, daß derReaktionsbehälter geschlossen ist, kann das Abwassergemisch
nicht aus dem Behälter ausfließen oder ausströmen, wenn das Schiff beispielsweise
starke Schlagseite hat oder heftig stampft, im Gegenteil, durch die geschlossene
Ausführung wird der Mischvorgang durch die Schiffsbewegung sogar noch begünstigt.
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Das Absetzbehältergehäuse 2 ist, wie am deutlichsten aus Fig. 3 zu
ersehen, von teilzylindrischer Gestalt, weil oben an seinem oberen Rand ein rechteckiger
kastenartiger Aufsatz 17 in diesen Zylinder, der das Gehäuse des Zylinders bildet,
einmündet. Dieser kastenartige offene Aufsatz stellt einen Zugang zur Antriebs-
18 und Spannvorrichtung 19 des endlosen Zellenbandes 20 dar, das auf einem im Gehäuse
des Absetzbeckens konzentrisch angeordneten teilzylindrischen Behälters 21 gleitet.
Dieser Behälter 21 ist oben ebenfalls offen, indem seine Umfangswand bei 22 und
23 unterbrochen und teilweise nach innen umgebogen ist.
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Der Behälter 21 hat einen solchen Durchmesser, daß zwischen dem Absetzbehältergehäuse
2 und der Wand des Behälters 21 ein kreisringförmiger Spalt verbleibt, in welchem
das Zellenband 20 sich bewegt und dabei auf der äußeren Oberfläche der Wand des
Behälters 21 gleitet. Das Abwassertrennmittelgemisch, welches über die Leitung 13
in den Absetzbehälter 21 einströmt, verweilt nun in diesem Behälter, der nach oben
hin durch eine horizontale sehnenartig verlaufende Wand 25 abgeschlossen ist, so
daß eine Ausflockung entsehen und sedimentieren kann. Das untere Teil der Wand des
Behälters 21 ist bei 26 unterbrochen
und mit einem Rost 27 versehen,
der an dieser unterbrochenen Stelle die Führung des Zellenbandes übernimmt, aber
den Durchtritt des Sediments gestattet, so daß das Sediment in die Zellen des Zellenbandes
hineinfällt und von dem Zellenband dann in dem Spalt 24 beispielsweise in Richtung
des Pfeiles 28 befördert wird zufolge des Antriebs über die Räder der Antriebsvorrichtung
18.
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Spätestens an der Stelle zwischen den Rädern 29 und 29' der Antriebsvorrichtung
18 fällt der in den Zellen des Zellenbandes befindliche sedimentierte Schlamm unter
dem Einfluß der Schwerkraft nach unten auf die Oberseite der Wand 25.
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Dieser Abwurfvorgang kann unterstützt werden durch eine Rütteleinrichtung
oder dgl., aber auch die Zähne 30 der Räder 29 der Antriebsvorrichtung 18 drücken
den Schlamm aus den Zellen des Zellenbandes heraus. Das Zellenband ist an sich bekannter
Ausgestaltung und bedarf keiner näheren Erläuterung.
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Das Bezugszeichen 31 bezeichnet den Antriebsmotor für die Räder 29
der Antriebsvorrichtung 18. Die Spannvorrichtung besteht aus zwei Spindeln 32, die
über entsprechende Joche 33 auf ein Spannglied 34 einwirken, wobei die Joche in
Schlitzen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, geführt sind. Auch über diese Spannvorrichtung
können Kräfte zur Erschütterung des Zellenbandes und zur besseren Abtrennung des
Schlammes vom Zellenband übertragen werden.
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Das Absetzbehältergehäuse 2 ist an seinen Seiten durch glatte Wände
geschlossen, die vermittels Schraubenbolzen an dem Gehäuse 2 befestigt sind. Die
entsprechenden Bolzenlöcher sind bei 37 dargestellt. In der einen Seitenwand und
oberhalb der Wand 25 im Bereiche des Schlammsammelraumes 35 ist nun eine Rohrleitung
36 einmündend
angeschlossen, die zu einer weiteren Rohrleitung
38 führt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel rechtwinklig zur Rohrleitung
36 oder parallel zum Absetzbehältergehäuse 2 verläuft. An dieser Rohrleitung sind
mit Absperrorganen 39 versehene, nach unten gerichtete Rohrstutzen 40 befestigt,
an denen Einrichtungen zur Befestigung von Filterbeuteln 41 angeordnet sind.
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Es ist nun leicht erkennbar, daß der Schlamm, der sich in dem Schlammsammelbehälter
35 ansammelt, über die Rohrleitung 36 in die Rohrleitung 38 fließt und dann über
den Rohrstutzen 40 mit den Absperrorganen 39 in diese Filterbeutel 41. Die Filterbeutel
bestehen aus einem solchen Material, daß die Feststoffe zurückgehalten, das geklärte,
noch in den Feststoffen enthaltene Wasser aber durch den Beutel hindurch und durch
einen Siebboden 42 in einen Sammelraum 43 fließen kann, von dem es über eine Rohrleitung
44 in das Meer, See oder Fluß oder sonstwie einer weiteren Verwendung zugeführt
wird.
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Wie aus Fig. 1 und 2 deutlich ersichtlich, sind die Filterbeutel
in einem Behälter 45 angeordnet, dessen vordere Wand 46 etwas geneigt ist, damit
das Auswechseln der Filterbeutel ohne Schwierigkeiten möglich ist. Unterhalb der
Filterbeutel ist der Siebboden 42 angeordnet, der gerade in einer solchen Höhe liegt,
daß die mit dem Schlamm gefüllten Filterbeutel sich darauf abstützen, so daß das
Gewicht nicht allein von der Befestigungsvorrichtung 47 getragen werden muß und
die Gefahr besteht, daß der Filterbeutel an dieser oder einer anderen Stelle auf-
oder abreißt.
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Auch der Behälter 45 für die Filterbeutel 41 und die dazugehörigen
Einrichtungen ist eine unabhängige Vorrichtung. Das die Filterbeutel tragende Rohr
38 muß nicht mit dem Auslaßrohr 36 des Schlammsammelbehälters
35,
wie in Fig. 2 gezeigt, etwa mittig verbunden sein. Der Behälter 45 für die Filterbeutel
kann auch rechtwinklig zum Absetzbeckengehäuse 2 angeordnet sein, so daß die Rohrleitung
36 beisp weise an dem Rohrende 48 in die Rohrleitung 38 einmündet. Gerade in dieser
Wandlungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit liegt der große erfinderische Vorteil
dieser Vorrichtung.
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Das Bezugszeichen 49 bezeichnet den Schaltschrank, der hier am Absetzbehältergehäuse
2 befestigt ist, der aber ebenso gut auch an einer anderen Stelle angeordnet sein
kann, aber auch beispielsweise auf dem Reaktionsbehälterdeckel 15.
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Das geklärte Wasser strömt aus dem Absetzbehälter 21 über den Rohrleitungsanschluß
50 ab. Das Absetzbehältergehäuse 2 ist auf Füßen 51 getrennt aufgestellt und das
die Filterbeutel aufnehmende Gehäuse 45 steht auf den Füßen 52.
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Der antreibende Getriebemotor für das Zellenband ist in Fig. 4 deutlich
zu erkennen, ebenso die Spannvorrichtung mit den Spindeln 32 und den Führungen 53
sowie den Jochen 33 und dem Spannglied 34.
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In Fig. 5 ist die eine Seitenwand 54 zu sehen, die das Absetzbehältergehäuse
2 auf der Seite der Filterbeutel 41 verschließt und an dem die Rohrleitung 36 befestigt
ist.
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Zur Unterstützung und Verteilung des Schlammes, der in die Rohrleitung
38 einströmt, kann in der Rohrleitung von dem einen und/ oder dem anderen Ende 48
her eine Schnecke arbeiten und den Schlamm so den einzelnen Rohrstutzen 40 zuführen,
die außerdem noch mit den Absperrorganen 39 ausgestattet sind.