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Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von mit Koh-
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lenwasserstoffen und insbesondere O1 bzw. Derivaten hiervon verschmutzten
Feststoffteilchen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen
von mit Kohlenwasserstoffen und insbesondere O1 bzw. Derivaten hiervon verschmutzten
Feststoffteilchen, wie Sand, Kies, Erdreich, Schlamm oder dergl., wobei die Feststoffteilchen
mit einem Demulgator oder einem einen Demulgator enthaltenden Mittel in Verbindung
gebracht, in Wasser durch Schwerkraftsedimentation abgetrennt, aus diesem herausgefördert
und die Verschmutzungen von der Wasseroberfläche abgezogen werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens, mit einem das Wasserbad aufnehmenden Abtrennbehälter, einer über dem
Badspiegel angeordneten Beschickungseinrichtung für das Einspeisen der verschmutzten
Feststoffteilchen in das Wasserbad, einer unterhalb des Badspiegels über dem
Behälterboden
angeordneten Abfördereinrichtung für die gereinigten Feststoffteilchen, sowie einer
etwa in der Höhe des Badspiegels vorgesehenen Uberlaufeinrichtung zum Abschöpfen
der im Badspiegelbereich schwimmenden Verschmutzungen.
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Reinigungsverfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von mit Kohlenwasserstoffen
und insbesondere 51 bzw.
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Derivaten hiervon verschmutzten Feststoffteilchen, wie Sand, Kies,
Erdreich, Schlamm oder dergl. sind bisher noch nicht bekannt. Mit O1- oder Kohlenwasserstoffverbindungen
verschmutzte Feststoffteilchen werden daher heute in Müllverbrennungsanlagen unter
Zumischung von Hausmüll verbrannt oder in Behältnissen auf Sondermülldeponien verwahrt.
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Bei der Verbrennung unter Zumischung von Hausmüll entsteht als Abfallprodukt
eine mit Ruß- und Rückstandspartikeln aus dem O1 versetzte Schlacke, deren Lagerung
auf offenen Deponien in größeren Mengen aufgrund der Gefahren für das Grundwasser
langfristig nicht zu vertreten ist. Bei den heute üblichen Ver-0 brennungsverfahren
unter 1.200 C wird darüber hinaus Dioxin freigesetzt. Auch ist die Menge der bei
der Verbrennung anfallenden Schlacke aufgrund der nicht verbrennbaren Quarzanteile
erheblich, wodurch bei einer derartigen Entsorgung erhöhte Lagerkapazitäten erforderlich
sind. Eine Lagerung der ölverschmutzten Feststoffteilchen auf Sondermülldeponien
ist ebenfalls unbefriedigend, da der hierfür zur Verfügung stehende Raum heute bereits
begrenzt ist und für hochwertigere Abfälle freigehalten werden muß.
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Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art
zählen jedoch aufgrund der nicht vorveröffentlichten älteren deutschen Patentanmeldung
P 33 36 980.1 zum Stand der Technik.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in Weiterbildung dieses
Standes der Technik, eine neuartige Verfahrensweise sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieser Verfahrensweise zu schaffen, mit der ohne großen kostenverursachenden und
apparativen Aufwand große Mengen von Feststoffteilchen, wie Sand, Kies, Erdreich,
Schlamm oder dergl. von durch Kohlenwasserstoffe und insbesondere öl bzw. Derivaten
hiervon hervorgerufene Verschmutzungen befreit werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Verfahrensweise gelöst,
bei der der Demulgator oder das den Demulgator enthaltende Mittel den Feststoffteilchen
in einer vorbestimmten Menge direkt zugemischt, diese Mischung dann in ein Wasserbad
eingebracht und in diesem unterhalb des Badspiegels vor dem Herausfördern über eine
bestimmte Zeit bewegt wird.
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Der neuen Verfahrensweise liegt der Gedanke zugrunde, den Zumischvorgang,
bei dem der Demulgator oder das Mittel mit den Feststoffteilchen in Verbindung gebracht
wird, von dem Sedimentationsvorgang, bei dem die Feststoffteilchen von den Verschmutzungen
separiert werden, vollkommen zu trennen. Mit anderen Worten: den Feststoffteilchen
wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Demulgator oder das den Demulgator enthaltende
Mittel in einer vorbestimmten Menge direkt zugemischt und diese Mischung erst nach
abgeschlossenem Mischvorgang in ein Wasserbad zur Durch-
führung
des Sedimentationsprozesses eingebracht. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird
dabei erfindungsgemäß die Mischung unterhalb des Badspiegels über eine bestimmte
Zeit in der Badflüssigkeit bewegt und erst danach aus dem Bad herausgefördert.
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Um eine möglichst homogene Zumischung des Demulgators oder des Mittels
zu den Feststoffteilchen zu erzielen, ist es vorteilhaft, diesen Vorgang in einer
Mischstrecke durchzuführen und den Demulgator oder das Mittel den Feststoffteilchen
am Anfang dieser Mischstrecke zuzusetzen. Je nach Verschmutzungsgrad und der Beschaffenheit
der Feststoffteilchen können 0,1 % bis 5,0 % an Demulgator oder Demulgator enthaltendem
Mittel zugesetzt werden.
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Beim Abziehen der Verschmutzungen von der Badoberfläche wird zwangsläufig
Badflüssigkeit mit abgezogen. Um einerseits diese Badflüssigkeit nicht dauernd ersetzen
zu müssen und andererseits den in der Badflüssigkeit enthaltenen Demulgator bzw.
das den Demulgator enthaltende Mittel besser nutzen zu können, werden gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise die von der Oberfläche
des Bades abgezogenen Verschmutzungen über einen Beruhigungstank geführt und zusätzlich
zum Demulgator oder zusätzlich zu dem den Demulgator enthaltenden Mittel am Anfang
der Mischstrecke zugesetzt. Vorteilhaft ist es dabei höchstens zwischen 0,1 % und
5,0 % zusätzlich zuzusetzen.
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Grundsätzlich ist die Einwirkzeit des Demulgators oder des Mittels
auf die Feststoffteilchen in der Mischstrecke vom Verschmutzungsgrad und der Art
der
Feststoffteilchen abhängig. Für Sand oder dergl. ist es beispielsweise
vorteilhaft, die Verweilzeit in der Mischstrecke derart zu steuern, daß die Einwirkzeit
des Demulgators oder des Mittels zwischen 2 min und 7 min beträgt. Für einen mittleren
Verschmutzungsgrad genügt es, wenn die Einwirkzeit des Demulgators oder des Mittels
auf den Sand etwa 4 min beträgt.
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Um zu verhindern, daß die Mischung aus Demulgator oder Mittel und
Feststoffteilchen beim Einbringen in das Wasserbad zur Durchführung des Sedimentationsprozesses
mit bereits auf der Oberfläche des Wasserbades aufschwimmenden Verschmutzungen in
Berührung gelangen, ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Verfahrensweise zweckmäßig, das Einbringen in einem Oberflächenbereich durchzuführen,
der gegenüber der übrigen Oberfläche des Wasserbades abgeschirmt ist. Besonders
vorteilhaft ist es, die Anordnung derart zu treffen, daß das Einbringen der Mischungen
in das Wasserbad unterhalb der Oberfläche des Wasserbades erfolgt.
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Grundsätzlich kann die Bewegung der Mischung in dem Wasserbad in verschiedenster
Weise erfolgen. Besonders gute Ergebnisse werden jedoch erreicht, wenn die Mischung
einer Wälzbewegung ausgesetzt wird. die Wälzbewegung muß ebenfalls der Art der Feststoffteilchen
sowie dem Verschmutzungsgrad angepaßt werden. Im Falle von Sand ist es vorteilhaft,
die Wälzbewegung über eine Zeitspanne von etwa 1 min bis etwa 4 min aufrechtzuerhalten.
Bei normalem Verschmutzungsgrad genügt im Falle von Sand eine Zeitspanne von ca.
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1,5 min.
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Um eine erneute Verschmutzung der gereinigten Feststoffteilchen beim
Herausfördern aus dem Wasserbad zu verhindern, ist es vorteilhaft, daß das Herausfördern
in einem Oberflächenbereich erfolgt, der gegenüber der übrigen Oberfläche des Wasserbades
abgeschirmt ist. Besonders zweckmäßig ist es auch in diesem Fall, die Anordnung
derart zu treffen, daß das Herausfördern der Feststoffteilchen aus dem Wasserbad
unterhalb der Oberfläche des Wasserbades erfolgt.
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Um zu verhindern, daß aufschwimmende Verschmutzungen mit den Wandungen
des Abtrennbehälters und/oder anderen Vorrichtungsteilen in Berührung kommen, ist
es vorteilhaft, im Bereich des Badspiegels eine Oberflächenströmung zu erzeugen,
die die Schmutzschicht von derartigen Wandungsbereichen und/oder Vorrichtungsteilen
fernhält und ggfs. deren Abziehen von der Badoberfläche unterstützt.
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Die erfindungsgemäße Verfahrensweise eignet sich sowohl für ortsfeste
als auch für mobile Anlagen. Im Falle einer mobilen Anlage kann diese ohne weiteres
in Kombination mit bekannten Aufnahmegeraten eingesetzt werden. In einem solchen
Falle ist erstmalig auch eine unmittelbare Rückführung der Feststoffteilchen nach
abgeschlossenem Reinigungsprozeß zur Entnahmestelle möglich.
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Der Demulgator oder das den Demulgator enthaltende Mittel muß in der
Lage sein, Wasser-öl-Emulsionen aufzubrechen. Solche Demulgatoren oder Mittel sind
dem Fachmann bekannt. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn als den Demulgator
enthaltendes Mittel nichtionogene Tenside im Gemisch mit alipha-
tischen
Kohlenwasserstoffen verwendet werden. Ein besonders vorteilhaftes Mittel dieser
Art wird unter dem Handelsnamen l'OIL-CREP 1" vertrieben (Hersteller Fa. Plochina-Chemie
Weiß KG in 7310 Plochingen/N.; ausgezeichnet mit dem Umweltzeichen: "umweltfreundlicht
weil abwasserentlastend"). Der Einsatz eines derartigen Mittels hat den Vorteil,
daß neben der emulsionstrennenden und seperierenden Eigenschaft die Struktur der
abgelösten Ö1- oder Kohlenwasserstoffverbindungen erhalten bleibt, so daß ohne großen
chemischen Aufwand eine Aufbereitung und Weiterverwendung in der petrochemischen
Industrie ermöglicht wird.
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Bei einer besonders vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens wird die eingangs zitierte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Beschickungseinrichtung als Mischstrecke ausgebildet ist, in deren Anfangsbereich
Einspritzdüsen zum Zumischen des Demulgators oder des Mittels zu den verschmutzten
Feststoffteilchen vorgesehen sind und daß innerhalb des Abtrennbehälters ein Bewegungswerk
für die Feststoffteilchen vorgesehen ist, über welches diese der Abfördereinrichtung
zuführbar sind.
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Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt das Konzept zugrunde, den
für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Zumischvorgang
im Bereich der Beschickungseinrichtung vorzunehmen und zu diesem Zweck die Beschickungseinrichtung
entsprechend zu gestalten. Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Gestaltung wird
erreicht, wenn die Beschickungseinrichtung als Mischstrecke ausgebildet wird, in
deren Anfangsbereich Einspritzdüsen zum Zumischen des De-
mulgators
oder des Mittels zu den verschmutzten Feststoffteilchen vorgesehen sind. Zur Verbesserung
des Sedimentationsvorganges wird bei einer derartigen Vorrichtung erfindungsgemäß
innerhalb des Abtrennbehälters ein Bewegungswerk für die Feststoffteilchen vorgesehen,
welches die Aufgabe hat, diese möglichst innig mit der Badflüssigkeit in Berührung
zu bringen und das Ablösen der Verschmutzungen zu fördern. Die Anordnung ist dabei
derart getroffen, daß die Feststoffteilchen nach einer vorgegebenen Zeit über das
Bewegungswerk der Abfördereinrichtung zugeführt werden, welche diese aus dem Abtrennbehälter
herausführt. Somit ist auch im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Inverbindungbringen
des Demulgators oder des Mittels mit den Feststoffteilchen und der Sedimentationsprozeß
streng getrennt.
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Grundsätzlich kann die Mischstrecke in jeder beliebigen Weise ausgebildet
werden. Besonders vorteilhafte Ergebnisse bei einfachem technischen Aufbau ergeben
sich jedoch, wenn die Mischstrecke als Schneckenförderer ausgebildet ist.
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Ein technisch einfacher Aufbau bei wirkungsvollem Mis#chvorgang wird
gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dann erreicht,
wenn der Schneckenförderer eine Doppelmischschnecke aufweist, die in einer Rinne
angeordnet ist, welche mit einem Deckel verschlossen ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann auf dem Deckel ein Schacht
aufgesetzt sein, der die Einspritzdüsen für den Demulgator oder das Mittel aufweist.
Dadurch sind diese außerhalb des Bereiches der
verschmutzten Feststoffteilchen
angeordnet, wodurch Verstopfungserscheinungen vermieden werden. Auch ist die Zugänglichkeit
der Düsen bei einer derartigen Konstruktion auf einfache Weise jederzeit gewährleistet.
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Grundsätzlich kann das Bewegungswerk innerhalb des Abtrennbehälters
in jeder beliebigen Weise ausgebildet sein. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden
jedoch erzielt, wenn als Bewegungswerk eine innerhalb des Abtrennbehälters angeordnete
Trommel mit waagerechter Drehachse vorgesehen wird. Derartige Anordnungen sind robust
und arbeiten auch unter erschwerten Bedingungen stets zuverlässig.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Drehachse der Trommel
über dem Badspiegel angeordnet, wobei die Mischstrecke in die Trommel mit ihrem
Endbereich hineinragt. Aufgrund dieser Aufgestaltung schließt die Mischstrecke unmittelbar
an das nachgeschaltete Bewegungswerk an, so daß die Zwischenschaltung von Förderern
oder zusätzlichen Leiteinrichtungen für die Mischung nicht erforderlich ist.
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Um die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche
Bewegung der Feststoffteilchen unterhalb des Badspiegels sicherzustellen, sind gemäß
einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung an der Innenwandung der Trommel
Wende- und Förderbleche befestigt. Aufgrund dieser Vorkehrungen ist sichergestellt,
daß alle in das Bad hineingeförderten Feststoffteilchen in der erforderlichen Weise
bewegt werden und sich keine toten Ecken" oder andere wRuhebereiche" ausbilden können.
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Um zu verhindern, daß Feststoffteilchen mit der Lagerung der Trommel
in Berührung kommen und möglicherweise die Schmierung der Lagerung beeinträchtigt
wird, ist es vorteilhaft, die Lagerung über dem Badspiegel anzuordnen. Für die Lagerung
bieten sich dabei verschiedene Möglichkeiten an. Vorteilhaft ist eine Dreipunktlagerung,
bei der ein zentrales Lager am Trommelende und zwei periphere Lager am Umfang der
Trommel angeordnet sind.
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Um einen unmittelbaren Ubergang sicherzustellen, ist es zweckmäßig,
das Ausgabeende der Trommel im Bereich der Abfördereinrichtung anzuordnen.
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Grundsätzlich kann die Abfördereinrichtung in beliebigen Weise ausgebildet
sein. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Abfördereinrichtung als Bandförderer ausgebildet
ist. In besonderer Weise eignen sich als Abfördereinrichtung auch sogenannte Kratzerförderer,
die auch unter erschwerten Bedingungen zuverlässig arbeiten und eine lange Lebensdauer
aufweisen.
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Aufgrund des im Bad vorhandenen Demulgators oder des den Demulgator
enthaltenden Mittels ist die Tendenz der Anlagerung von Verschmutzungen an den Wandungsbereichen
der Vorrichtung, insbesondere des Abtrennbehälters und/oder des Bewegungswerkes
gering. Um jedoch von vornherein zu verhindern, daß die aufschwimmenden Verschmutzungen
mit diesen Wandungsbereichen in Berührung kommen, ist es vorteilhaft, Düsenanordnungen
vorzusehen, die im Bereich der Oberfläche eine Strömung erzeugen, welche die aufschwimmenden
Verschmutzungen von diesen Wandungsbereichen fernhält.
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Zur Versorgung dieser Düsenanordnung ist es zweckmäßig, eine Pumpe
vorzusehen, deren Saugseite mit dem Abtrennbehälter unterhalb des Badspiegels verbunden
ist. Auf diese Weise wird lediglich relativ saubere Badflüssigkeit umgewälzt und
mit geringem technischen Aufwand Anlagerungstendenzen entgegengewirkt.
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Wie eingangs bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise
erwähnt, sind im Anfangsbereich der Mischstrecke zusätzliche Einspritzdüsen zur
Zufuhr von im Bereich der Badoberfläche abgezogenen, mit dem Demulgator oder dem
den Demulgator enthaltenden Mittel gesättigten Verschmutzungen vorgesehen. Auf diese
Weise wird der Demulgator oder das den Demulgator enthaltende Mittel besser ausgenutzt
und zwangsläufig mit den Verunreinigungen von der Badoberfläche abgezogene Badflüssigkeit
wieder in den Abtrennbehälter zurückgeführt.
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Vorteilhaft ist es, die von der Badoberfläche abgezogenen Verschmutzungen
einem Beruhigungstank zuzuführen. In diesem Beruhigungstank bilden die Verunreinigungen
eine Schicht, die auf der gleichzeitig mit den Verunreinigungen abgezogenen Badflüssigkeit
schwimmt.
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Um die Verunreinigungen - wie oben bereits ausgeführt - über die zusätzlichen
Einspritzdüsen dem Anfangsbereich der Mischstrecke wieder zuführen zu können, ist
es vorteilhaft, daß der Beruhigungstank über eine im Tankspiegelbereich einmündende
Rohrleitung mit den zusätzlichen Einspritzdüsen verbunden ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung
auch mit einem Speichertank ausgestattet. Dieser Speichertank, in dem Badflüssigkeit
gespeichert wird, ist über eine Rohrleitung mit dem Abtrennbehälter verbunden. Uber
eine spezielle Steuereinrichtung kann auf diese Weise der Badspiegel in dem Abtrennbehälter
stets in einer vorgegebenen Höhe gehalten werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Speichertank über eine mit einer Pumpe
und mindestens ein Ventil ausgestattete Rohrleitung auch mit dem Beruhigungstank
in dessen Bodenbereich verbunden ist. Auf diese Weise kann Badflüssigkeit aus dem
Bodenbereich des Beruhigungstankes abgezogen und dem Speichertank zur Wiederverwendung
zugeführt werden.
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Vorteilhaft ist es in einem solchen Fall, wenn die in den Bodenbereich
des Beruhigungstanks einmündende Rohrleitung über ein Ventil mit einem Entöler verbunden
ist. Auf diese Weise kann die Badflüssigkeit vor der Rückführung in den Speichertank
entsprechend aufbereitet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Entaller über Rohrleitungen
und Ventile mit einem Auffangtank und/oder der Umwelt verbunden. Der Auffangtank
hat dabei die Aufgabe, das im Entöler abgeschiedene öl aufzunehmen, welches dann
zur Wiederaufbereitung in bestimmten Abständen diesem Tank entnommen wird. Gereinigte
Badflüssigkeit kann dagegen vom Entöler direkt an die Umwelt abgegeben werden.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn die im Tankspiegelbereich in den Beruhigungstank
einmündende Rohrleitung über ein Ventil mit dem Auffangtank verbunden ist.
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Auf diese Weise können die im Beruhigungstank auf der Badflüssigkeit
schwimmenden Verunreinigungen im Bedarfsfalle direkt in den Auffangtank eingespeist
werden.
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Selbstverständlich sind für die oben geschilderten Abläufe und Vorgänge
Ventile und Steuerungseinrichtungen erforderlich, die jedoch zum Stand der Technik
gehören und deshalb nicht im einzelnen beschrieben sind.
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Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis
ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitendes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zum Reinigen von mit öl bzw. Derivaten hiervon verschmutzten Sand unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt die Sandreinigungsvorrichtung schematisch und teilweise
aufgebrochen in einer Seitenansicht, und Fig. 2 zeigt einen Schnitt in der Ebene
II-II der Fig. 1.
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Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel handelt
es sich um eine Sandreinigungsvorrichtung, die in einem sogenannten 20-Fuß-Container
untergebracht ist, d.h. dessen Außenabmessungen und Anschlußelemente aufweist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Beschickungseinrichtung
1, welche als Mischstrecke ausgebildet ist. Diese Mischstrecke besitzt in ihrem
Anfangsbereich 2 einen Einfülltrichter 3 für die verschmutzten Feststoffteilchen,
die in Richtung des Pfeiles 4 über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Förderer
eingeleitet werden. In ihrem Endbereich 5 ist die Mischstrecke auf ihrer Unterseite
mit einem Ubergabeschacht 6 ausgestattet, über den das Gut in Richtung des Pfeiles
7 in den Innenraum eines Bewegungswerkes 8 gefördert wird, welches im vorliegenden
Ausführungsbeispiel in Form einer Trom-
mel 9 ausgebildet ist.
Nach erfolgter Behandlung in der Trommel - die später noch im einzelnen beschrieben
werden wird - gelangen die Feststoffteilchen F über das Ausgabeende 10 der Trommel
9 in den Bereich einer Abfördereinrichtung 11, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als sogenannter Kratzerförderer 12 ausgebildet ist. Dieser Kratzerförderer 12 nimmt
- wie aus Fig. 2 hervorgeht - die Feststoffteilchen F auf und fördert diese in Richtung
des Pfeiles 13 aus dem Bereich der Vorrichtung heraus in einen Aufnahmebehälter
(nicht dargestellt).
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Die Trommel 9 ist in einem Abtrennbehälter 14 angeordnet, der bis
in eine Höhe S mit Wasser gefüllt ist.
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Der Abtrennbehälter 14 besitzt an seinem einen Ende eine Uberlaufeinrichtung
15 in Form eines sogenannten ~Skimmers", der mit einem Beruhigungstank 16 verbunden
ist.
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Die Mischstrecke ist als sogenannten Schneckenförder ausgebildet und
besitzt - wie aus Fig. 2 hervorgeht - eine sogenannte Doppelmischschnecke 17, die
in einer Rinne 18 drehbar gelagert und mit einem Deckel 19 verschlossen ist. Im
Anfangsbereich 2 der Mischstrecke ist auf dem Deckel 19 ein Schacht 20 angeordnet,
in dem Einspritzdüsen 21 angeordnet sind.
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Diese Einspritzdüsen 21 stehen mit einer Rohrleitung 22 in Verbindung,
die an einen Vorratsbehälter 23 für einen Demulgator oder ein einen Demulgator enthaltendes
Mittel angeschlossen ist.
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Die Flügel der Doppelmischschnecke 17 sind derart angestellt, daß
die über den Einfülltrichter 3 in die Mischstrecke eingeleiteten Feststoffteilchen
F in
Richtung des Pfeiles 25, d.h. vom Anfangsbereich 2 zum Endbereich
5 gefördert werden. Der Antrieb für die Doppelmischstrecke 17 ist der besseren Ubersichtlichkeit
halber in den Zeichnungen nicht dargestellt.
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Die Trommel 9 besitzt auf ihrer Innenseite Wendebleche 26 sowie Förderbleche
27. Die Wendebleche 26 sind im Bereich des dem Ausgabeende 10 entgegengesetzten
Endes der Trommel, welches durch eine Stirnwand 28 verschlossen ist, angeordnet.
Die Förderbleche 27 wiederum erstrecken sich in Form einer Wendel von den Wendeblechen
26 zum Ausgabeende 10 der Trommel 9.
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Die Trommel 9 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an drei Punkten
gelagert. Diese Lagerung umfaßt einen Lagerzapfen 29, welcher an der Stirnwand 28
achsgleich mit der Trommelachse A angeordnet ist. Der Lagerzapfen 29 ist in einem
Lagerbock 30 gelagert, welcher sich an einem Rahmen 31 der Vorrichtung abstützt.
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Im Bereich des Ausgabeendes 10 ist die Trommel 9 auf ihrer Außenseite
mit einem Lagerring 32 ausgestattet, der auf seiner Innenseite eine Führungsbahn
für Lagerrollen 33 trägt, die an Querstreben 34 des Rahmens 31 gelagert sind.
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Der Abtrennbehälter 14 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von
einer horizontalen Bodenwand 35 sowie vier senkrechten Seitenwänden 36 gebildet,
deren oberer Rand im Abstand unterhalb der Drehachse A der Trommel 9 endet. Die
dem Ausgabeende 10 der Trommel 9 zugewandte Seitenwand 36 trägt die als "Skimmer"
ausgebildete Uberlaufeinrichtung 15. Uber
im Bereich der Bodenwand
35 einmündende Rohrleitungen 37 und 38 ist der Abtrennbehälter 14 mit einem Speichertank
39 verbunden.
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Im Bereich des Ausgabeendes 10 der Trommel 9 ist auf der Oberseite
der Bodenwand 35 die Abfördereinrichtung 11 in Form eines Kratzerförderers angeordnet.
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Dieser Kratzerförderer besteht aus zwei im Abstand voneinander angeordneten
und über Umlenkrollen bzw.
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Kettenräder 40 geführten Ketten 41, zwischen denen eine Vielzahl von
Schaufelplatten 42 angeordnet sind.
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In der in Fig. 2 linken Seitenwand 36 ist der Abtrennbehälter mit
einem abnehmbaren Schacht 43 ausgestattet, der an seinem oberen Ende einen Antrieb
44 für das in diesem Bereich angeordnete Kettenräderpaar aufweist. Sobald der Antrieb
44 in Betrieb gesetzt wird, bewegen sich die Schaufelplatten 42 über die Ketten
41 in Richtung der Pfeile 13, so daß auf dem Boden des Abtrennbehälters 14 liegende
Feststoffteilchen F aus dem Abtrennbehälter 14 herausgefördert werden.
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Die als "Skimmer" ausgebildete Uberlaufeinrichtung 15 mündet in den
Beruhigungstank 16. Dieser Beruhigungstank 16 besitzt in seinem Bodenbereich eine
Rohrleitung 45, die mit einem Druckminderventil 46 in Verbindung steht. Von dem
Druckminderventil 46 führt eine Rohrleitung 47 zu einem Entöler 51. Von diesem Entöler
führt eine Rohrleitung über ein Dreiwegeventil 52 zur Rohrleitung 48 und von dort
über ein Ventil 53 in den Speichertank 39 oder über eine Rohrleitung 54 direkt in
die Umwelt. Die Rohrleitung 48 führt darüber hinaus über eine Pumpe und ein Druckminderventil
zu den zusätzlichen Einspritzdüsen 49,
die - wie die Einspritzdüsen
21 - in dem Schacht 20 auf der Oberseite der Mischstrecke angeordnet sind.
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Uber ein Dreiwegeventil können die abgeskimmten Verschmutzungen in
einen dafür vorgesehenen, nicht dargestellten Auffangtank zur Wiederverwendung gepumpt
werden.
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Für die Funktion der Vorrichtung sind für die Trommel 9 und verschiedene
Pumpen Antriebe erforderlich, die jedoch zur Vereinfachung der Figuren nicht dargestellt
sind. Ebenfalls nicht dargestellt sind Absperr- und Dosierschieber sowie Steuer-
und Regeleinrichtungen sowie Sensoren für die einzelnen Aggregate und Elemente.
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Soll die Vorrichtung betrieben werden, so wird aus dem Speichertank
39 Flüssigkeit (vorzugsweise Wasser) in den Abtrennbehälter 14 bis in die Höhe des
Spiegels S gefüllt. Im Anschluß daran werden die Antriebe für die Doppelmischschnecke
17 und die Trommel 9 eingeschaltet und kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 4
eine bestimmte Menge von Feststoffteilchen F in den Einfülltrichter 3 der Mischstrecke
eingefüllt. Aufgrund der Wirkung der Flügel der Doppelmischschnecke 17 werden die
Feststoffteilchen F dann vom Anfangsbereich 2 in Richtung des Pfeiles 25 zum Endbereich
5 gefördert. Entsprechend der Drehzahl der Doppelmischschnecken kann dabei die Verweilzeit
in der Mischstrecke gesteuert werden.
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Sobald Feststoffteilchen unter dem Schacht 20 angelangt sind, wird
über eine spezielle Steuerung in Abhängigkeit der Art der Feststoffteilchen und
des Verschmutzungsgrades der Demulgator oder das den
Demulgator
enthaltende Mittel 24 aus dem Vorratsbehälter 23 zu den Einspritzdüsen 21 geleitet
und den Feststoffteilchen in einem genau vorgegebenen Mischungsverhältnis zugesetzt.
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Haben die Feststoffteilchen nach der vorgegebenen Verweildauer in
der Mischstrecke den Endbereich 5 erreicht, so fallen sie über den Ubergabeschacht
6 in Richtung des Pfeiles 7 in den Innenraum der Trommel 9. Der Ubergabeschacht
6 ist dabei hinsichtlich seiner Länge derart gestaltet, daß seine Ausgabeöffnung
bis unter den Badspiegel S reicht.
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Die Verweilzeit in der Mischstrecke ist derart gewählt, daß der Demulgator
oder das Mittel bereits bis zur Oberfläche der Feststoffteilchen durchgedrungen
ist, wenn sich diese im Bereich des Ubergabeschachtes 6 befinden. Gelangt die in
dieser Weise vorbereitete Mischung dann über den Ubergabeschacht 6 in das Wasserbad,
so beginnt der Sedimentationsprozeß. Aufgrund der Unterschiede hinsichtlich des
spezifischen Gewichts schwimmen die Verunreinigungen auf, während die Feststoffteilchen
auf den unteren Teil der Innenwandung der Trommel 9 absinken. Aufgrund der Drehung
der Trommel können die Feststoffteilchen jedoch nicht im abgesunkenen Zustand verbleiben.
Vielmehr werden sie einer andauernden#Wälzbewegung unterworfen, die den Ablösungsprozeß
und das Aufschwimmen der Verschmutzungen in dem Bereich des Badspiegels S unterstützt.
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Nach einer vorgegebenen Verweilzeit in der Trommel, die durch eine
entsprechende Steuerung der Drehzahl den jeweiligen Verhältnissen entsprechend angepaßt
werden
kann, werden die Feststoffteilchen über das Ausgabeende 10 in cen Bereich des Kratzerförderer
gefördert, welcher die Feststoffteilchen - wie in Fig. 2 dargestellt - aus dem Abtrennbehälter
14 über den Schacht 43 herausfördert.
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Im Verlaufe des Sedimentationsprozesses bildet sich im Bereich des
Badspiegels S eine Verschmutzungsschicht bestimmter Stärke. Um zu verhindern, daß
sich diese Verschmutzungsschicht an den Seitenwänden 36 des Abtrennbehälters 14
bzw. an der Wandung der Trommel 6 anlagert, ist eine Düsenanordnung 50 (vgl.
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Fig. 2) vorgesehen, welche auf der Badoberfläche eine Art Sperrströmung
erzeugt und die die Verschmutzungsschicht von den Wandungsteilen fernhält. Die Düsenanordnung
50 wird über eine nicht dargestellte Pumpe gespeist, deren Saugseite mit dem Innenraum
des Abtrennbehälters 14 unterhalb des Badspiegels in Verbindung steht.
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Uber die als ~Skimmer" ausgebildete Uberlaufeinrichtung 15 wird die
Verschmutzungsschicht abgezogen und dem Beruhigungstank 16 zugeführt. Von diesem
werden die Verschmutzungen in einer bestimmten Menge über die Leitungen 45a und
48 den zusätzlichen Düsen 49 zugeführt. Die aus dem Beruhigungstank 16 abgezogene
Verschmutzungen können jedoch auch dem in den Zeichnungen nicht dargestellten Auffangtank
zugeführt werden. Die zwangsläufig zusammen mit den Verschmutzungen von der Badoberfläche
abgezogene Flüssigkeit wird über die Rohrleitung 45 auf der Unterseite des Beruhigungstanks
16 abgezogen und über das Ventil 46 und den Entöler 51 dem Speicherbehälter 39 zugeführt,
oder in die Umwelt zurückgepumpt.
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Aufgrund der eben geschilderten Ausgestaltung wird nicht nur die dem
Abtrennbehälter 14 über den Skimmer entnommene Badflüssigkeit wieder zugeführt,
sondern darüber hinaus auch das in den Verschmutzungen vorhandene, den Demulgator
enthaltende Mittel besser genutzt. Über das Dreiwegeventil 52 können die abgeskimmten
Verschmutzungen darüber hinaus in die dafür vorgesehenen Auffangtanks zur Wiederaufbereitung
gepumpt werden.
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Versuche haben ergeben, daß auf die oben dargestellte Weise mit einer
innerhalb eines 20-Fuß-Containers angeordneten Vorrichtung der erfindungsgemäßen
Art pro Stunde ca. 10m3 stark mit öl verschmutzter Sand gereinigt werden können.