DE3840971C2 - Verfahren und Einrichtung zum Pumpfähigmachen der Schwimmstoffschicht in einem Leichtstoffabscheider mittels horizontal eingeblasenen Fluids - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen einer verfestigten Schwimmstoffschicht in einem Leichtstoffabscheider, wobei in die Schwimmstoffschicht ein heißes Fluid mittels am Rand des Abscheidebehälters und höhenmäßig innerhalb der Schwimmstoffschicht angeordneter Düsen in Form mehrerer annähernd horizontaler Fluidstrahlen eingeblasen und die Schwimmstoffschicht dadurch aufgerissen und pumpfähig gemacht wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Leichtstoffabscheider müssen in regelmäßigen Zeitabständen, oder wenn die abgeschiedene Schwimmstoffschicht eine bestimmte Dicke erreicht hat, entleert werden. Das geschieht durch Abpumpen des Abscheiderinhaltes. Bei bestimmten Anwendungen, z.B. Abscheiden von Fett oder Schweröl, ist die Schwimmstoffschicht aber verfestigt und nicht pumpfähig. Sie muß deshalb durch zusätzliche Maßnahmen pumpfähig gemacht werden.

Aus DE-OS 37 08 557 ist ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt, bei dem die Schwimmstoffschicht mittels horizontal eingeblasenem, erhitztem Sprühwasser aufgerissen und anschließend die Abscheidekammer in Zirkulationsbewegung versetzt wird, um zuerst die Schlammfangkammer und dann die Abscheidekammer leer zu saugen. Dabei werden die Schwimm- und Sinkstoffschicht mit dem gesamten Abscheiderinhalt verwirbelt und müssen mit diesen entsorgt werden, und folglich wird das Entsorgungsvolumen um das gereinigte, noch im Abscheidebehälter befindliche Abwasser vergrößert.

In DE-PS 12 23 805 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Schwimmschicht aus Schweröl oder sonstigen hochviskosen Flüssigkeiten von oben ggf. auch mit Druck mit heißem Wasser derart besprüht wird, daß sich eine Warmwasserschicht oberhalb der Ölschicht bildet und diese erwärmt. Die so fließfähig gemachte Ölschicht kann über einen Überlauf ablaufen. Dieses Verfahren ist sehr zeitaufwendig, und zudem muß eine große Menge Wasser abgepumpt und entsorgt werden.

Aus DE-PS 27 08 231 ist bekannt, die Schwimmstoffschicht in einem Abscheider durch Einleiten von heißen Fluidstrahlen mechanisch aufzureißen und zu einem Abzug zu treiben. Dazu sind Strahldüsen oberhalb der Schwimmstoffschicht vorgesehen, die in schrägem Winkel auf diese auf den Abzug hin ausgerichtet sind. Bei einer derartigen Anordnung der Strahldüsen wird die Schwimmstoffschicht aber nicht so homogenisiert, daß sie störungsfrei abgepumpt werden könnte, und sie wird mit dem Abscheiderinhalt stark verwirbelt.

Auch aus DE-AS 25 55 136 ist bekannt, die Schwimmstoffschicht in einem Abscheider durch Einleiten von horizontalen, radialen Flüssigkeitsstrahlen lediglich mechanisch aufzureißen und zu verwirbeln. Dabei können aber bei stark verfestigter Schwimmschicht trotzdem noch größere, nicht pumpfähige Anteile verbleiben. Auch müssen so starke Flüssigkeitsstrahlen verwendet werden, daß der gesamte Abscheiderinhalt verwirbelt, mit der Schwimmstoffschicht vermischt und entsorgt wird.

Aus DE-OS 34 12 500 ist bekannt, daß Wasser mit einem gewissen Druck durch Ringdüsen in die Schwimmstoffschicht eintritt, wobei das zum Aufreißen der Schwimmstoffschicht verwendete Wasser aus dem mittleren Höhenbereich des Abscheiders abgepumpt wird und auch zum gleichzeitigen Aufwirbeln der Sinkstoffschicht dient. Somit wird der gesamte Abscheiderinhalt umgewirbelt und mit den abgeschiedenen Sink- und Schwimmstoffen wieder vermischt.

Aus DE-OS 30 11 482 ist bekannt, Wasser über eine an einem Ende des Abscheiderbeckens einmündende Leitung in die Schwimmstoffschicht einzuleiten. Zusätzlich wird auch Wasser einer Aufreißlanze im unteren Bereich des Abscheiders zu dessen Verwirbelung zugeführt. Es findet somit auch bei diesem Abscheider eine Verwirbelung der Schwimmstoffschicht mit dem gesamten Abscheiderinhalt statt. In allen vorgenannten Fällen beträgt das beim Entleeren des Abscheiders zu entsorgende Flüssigkeitsvolumen ein mehrfaches der Sink- und Schwimmstoffmenge.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art und eine Einrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, bei dem auch stark verfestigte Schwimmstoffschichten rasch und wirksam, aber doch schonend, d. h. ohne Durchwirbelung des gesamten Abscheiderinhalts, pumpfähig gemacht und entfernt werden können.

Die Lösung der Aufgabe wird durch Maßnahmen erzielt, wie sie im Patentanspruch 1 genannt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zu seiner Durchführung haben den Vorteil, daß die stark verfestigte Schwimmstoffschicht mechanisch und thermisch in kurzer Zeit in so kleine Anteile zerissen wird, daß sie pumpfähig wird und daher keine Störungen beim Abpumpen des zu entsorgenden Abscheiderinhalts auftreten.

Zudem muß nicht der gesamte Abscheiderinhalt, sondern nur die aufgerissene und im wesentlichen nur mit einem sehr geringen Teil des übrigen Abscheiderinhalt verwirbelte Schwimmstoffschicht abgepumpt und entsorgt werden. Zudem wird durch Verwendung von Heißluft oder Dampf der zu entsorgende Abscheiderinhalt nicht noch zusätzlich vergrößert, wie das bei Verwendung von Flüssigkeiten der Fall wäre.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Leichtstoff­ abscheider, in dem die erfindungsgemäße Düsenanordnung mit Strahldüsen einer ersten Ausführungsform dargestellt ist;

Fig. 2 eine Draufsicht des Leichtstoffabscheiders aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Strahldüse der ersten Ausführungsform aus Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine Draufsicht des Leichtstoffabscheiders aus Fig. 1 mit Strahldüsen einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Strahldüse der zweiten Ausführungsform nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht eines Leichtstoffabscheiders aus Fig. 1 mit Strahldüsen einer drit­ ten Ausführungsform;

Fig. 7a, b, c drei perspektivische Skizzen einer Strahl­ düse der dritten Ausführungsform nach Fig. 6 mit jeweils unterschiedlicher Formgebung.

In Fig. 1 ist ein Reinigungsbehälter 1 im Längsschnitt dargestellt. Der Reinigungsbehälter 1 umfaßt einen Schlamm­ fang SF mit einem Zulauf 5 sowie einen Leichtstoffab­ scheider LA mit einem Abfluß 7. In dem Reinigungsbe­ hälter 1 ist zwischen dem Schlammfang SF und dem Leicht­ stoffabscheider LA ein Überlauf 3a mit nachgelagerter Prallwand 3b vorgesehen. Dem Abfluß 7 ist eine Tauch­ wand 3c vorgelagert.

In dem Schlammfang SF setzen sich die schwereren Bestand­ teile der zugeleiteten verunreinigten Flüssigkeit, wie z.B. Abwässer, am Boden ab. Gleichzeitig bilden aber schon hier die leichteren öl- und fetthaltigen Verun­ reinigungen eine Schwimmstoffschicht S aus. Über den Überlauf 3a gelangt das von den schwereren Bestandteilen befreite Abwasser in den Leichtstoffabscheider LA. Die Prallwand 3b sorgt dabei für eine Strömungsberuhigung, so daß die Leichtstoffbestandteile besser an die Ober­ fläche des Abscheiderinhalts A treiben können und dort ebenfalls eine Schwimmstoffschicht S ausbilden. Die dem Abfluß 7 vorgelagerte Tauchwand 3c umgrenzt einen Ab­ laufbereich, in den nur der bodennahe Abscheiderinhalt A gelangen kann, um dann von den Schwimmstoffen ge­ reinigt über den Abluß 7 abzulaufen, wenn der Flüssig­ keitsspiegel über die Öffnung des Ablaufs 7 hin ansteigt.

Der Aufbau des Reinigungsbehälters 1 soll in den unter­ schiedlichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens und Gegenstandes (Fig. 1, 2; 4; 6) identisch sein.

In der in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Verfahrens und Gegenstandes ist eine Düsenvorrichtung 2 vorgesehen, in der mehrere Strahldüsen 6 über eine Düsenzuleitung 4 mit Heißluft, Heiß­ wasser oder Dampf versorgt werden können. Die Strahldüsen 6 sind als Halb- oder Viertelringdüsen ausgebildet. Die Düsenvorrichtung 2 ist oberhalb des Behälters 1 ange­ ordnet und kann vertikal so verstellt werden, daß die Ringdüsen 6 (Fig. 3) immer innerhalb der Schwimm­ stoffschicht S oder zumindest teilweise innerhalb und teilweise unterhalb derselben positioniert sind, wo­ bei die Ringdüsen 6 im Randbereich des Behälterraums angeordnet sind und das zugeführte heiße Fluid, dessen dynamischer Energieinhalt so groß ist, daß die thermisch verflüssigten Schichtanteile mit den thermisch nicht verflüssigbaren und/oder noch nicht verflüssigten Anteilen mechanisch vermischt werden, im wesent­ lichen zur Behältermitte hin, nahezu horizontal einge­ blasen wird.

Sich kreuzende Strahlen, z.B. an den Behälterecken, werden dabei in unterschiedlicher Höhe eingeblasen. Ferner kann die vertikale Dicke der Strahlen unterschied­ lich eingestellt werden.

In Fig. 4 ist der Reinigungsbehälter 1 mit einer anderen Düsenausbildung in Draufsicht dargestellt.

Auch hier ist die Düsenvorrichtung 2 oberhalb des Be­ hälters 1 angeordnet und kann vertikal verstellt werden. Die Düsenzuleitung 4 liegt auf einer Längsseite des Behälters 1. In dieser Ausführungsform wird das heiße Fluid durch zahlreiche Fächer- oder Kegel­ düsen 6′ (Fig. 5), die an Randbereichen des Behälter­ raumes sowie entlang des Überlaufs 3a und der Prallwand 3b angeordnet sind, zur Beckenmitte hin nahezu horizontal einge­ blasen. Im übrigen entsprechen das Verfahren und die Einrichtung der erfindungsgemäßen ersten Ausführungs­ form.

In einer dritten Ausführungsform (Fig. 6) wird das heiße Fluid entsprechend der beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in die Schwimmstoffschicht S eingeblasen. Dazu werden hier aber mehrere Schlitzdüsen 6′′ ver­ wendet, die jeweils entlang der ganzen Längs- oder Querseite des Behälterraums sowie entlang der Trenn­ wand 3b ausgebildet sind und unterschiedliche Formen (Fig. 7a, b, c haben können.

In allen drei Ausführungsformen des Erfindungsgegen­ standes sind zumindest ein Teil der Strahldüsen 6, 6′, 6′′ vertikal einstellbar, wobei diese vertikal ver­ stellbaren Düsen bis zur Schließstellung bewegbar sind. Ferner kann die Düsenvorrichtung 2 mit einer Auto­ matik zum selbsttätigen Öffnen der Strahldüsen bei Inbetriebnahme versehen sein.

Claims (9)

1. Verfahren zum Entfernen einer verfestigten Schwimmstoffschicht in einem Leichstoffabscheider, wobei in die Schwimmstoffschicht ein heißes Fluid mittels am Rand des Abscheidebehälters und höhenmäßig innerhalb der Schwimmstoffschicht angeordneter Düsen in Form mehrerer annähernd horizontaler Fluidstrahlen eingeblasen und die Schwimmstoffschicht dadurch aufgerissen und pumpfähig gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid mit einer zum thermischen Verflüssigen eines Teils der Schwimmstoffschicht ausreichenden Temperatur zugeführt wird und der dynamische Energieinhalt der Fluidstrahlen so groß ist, daß die thermisch verflüssigten Schichtanteile mit den thermisch nicht verflüssigbaren und/oder noch nicht verflüssigten Schichtanteilen mechanisch vermischt werden, daß die Fluidstrahlen derart von den Rändern des Abscheidebehälters zur Behältermitte gerichtet werden, daß sie die aufgerissene Schwimmstoffschicht nur mit einem geringen Teil des übrigen Abscheiderinhalts verwirbeln, und daß anschließend die aufgerissene und verwirbelte Schwimmstoffschicht ohne den übrigen Abscheiderinhalt abgepumpt und entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Strahlenquerschnitts veränderbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich kreuzende Fluidstrahlen in unterschiedlicher Höhe eingeblasen werden.

4. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Abscheidebehälter und am Rand des Abscheidebehälters höhenmäßig innerhalb der Schwimmstoffschicht angeordneten und horizontal gerichteten Düsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6, 6′, 6′′) mit einer Austrittsrichtung zur Behältermitte angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen als Schlitzdüsen (6′′) ausgebildet sind, die sich über die gesamte Länge und/oder Breite des Abscheidebehälters (3) entlang seiner Ränder erstrecken.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen als Halb- oder Viertelringdüsen (6) ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Austrittsschlitzes der Düsen (6, 6′, 6′′) verstellbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite an mindestens einigen der Düsen (6, 6′, 6′′) bis zur Schließstellung verstellbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6, 6′, 6′′) mit einer Automatik zum selbsttätigen Öffnen bei Inbetriebnahme der Einrichtung versehen sind.