DE4117040C2 - Verfahren zum Entfernen eines Ölfilms von einer Wasseroberfläche - Google Patents
Verfahren zum Entfernen eines Ölfilms von einer WasseroberflächeInfo
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- C02F1/681—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water by addition of solid materials for removing an oily layer on water
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Entfernen eines schwimmenden Ölfilms von einer
Wasseroberfläche.
Dabei schwimmt das Öl aufgrund der geringeren Dichte an der
Oberfläche des Wassers als Ölfilm, sofern das Öl eine
ausreichende Verweilzeit innerhalb des Wassers zum
Aufsteigen an die Oberfläche zur Verfügung hatte.
Bisher sind für die Entfernung einer Ölschicht auf Wasser
folgende Methoden - abhängig von der jeweiligen Ölmenge -
angewandt worden:
- - Absaugen des Öles, was jedoch den Nachteil eines hohen Wasserbestandteiles des abgesaugten Gemisches (bis 90%) aufweist,
- - chemisches Binden des Öles mit Hilfe von Detergentien, was den Nachteil aufweist, daß diese Detergentien meist ihrerseits die Umwelt stark belasten,
- - physikalisches Binden des Öles durch Bindemittel mit großer Oberfläche und relativ kleinem Volumen wie gemah lenem Torf, Holzmehl, Papier, Polyurethan oder Kork. Der Nachteil liegt hier in der mangelnden Weiterverwendbarkeit der mit Öl getränkten Bindemittel, deren umweltneutrale Entsorgung schwierig und teuer ist,
- - Abfackeln des Öles, wobei der Nachteil in der Umwelt verschmutzung der Umgebung durch Niedergehen eines ölar tigen Regens liegt, und zusätzlich der Vorgang schwer steuerbar und bei Sturm überhaupt nicht möglich ist,
- - biologischer Abbau des Öles, was mit dem Nachteil eines langsamen Ablaufes und hohen O₂-Verbrauches (4 Kilogramm O₂ pro Kilogramm Öl) behaftet ist, weswegen es bei akut auf tretenden Verschmutzungen nicht anwendbar ist,
- - und die rein vorbeugende Errichtung von Ölsperren und Ölbarrieren mit Hilfe von Schwimmkörpern, die jedoch nur bei ruhigem Wasser annähernd wirksam sind.
Für das physikalische Binden des Öles ist es aus der
DE-PS 33 43 965 bekannt, Fasern zum Entfernen eines Ölfilms
von einer Wasseroberfläche einzusetzen, in dem das Öl
aufgrund seiner höheren Adsorption an den Fasern haften
bleibt, und nicht das Wasser.
Bei den Fasern handelt es sich jedoch um organische Fasern,
die mit mineralischen Stoffen beschichtet sind, nicht um
Metallfasern oder gar Stahlfasern.
Metallfasern oder gar Stahlfasern werden dabei nicht
verwendet. Im Gegenteil wird zwar erwähnt, daß den
beschichteten Fasern vor dem Einsatz Eisenspäne oder
Eisenpulver beigemischt werden kann, welches in der
gemeinsamen Masse mit gebunden wird. Jedoch wird der
Einsatz dieser Eisenbestandteile ausschließlich deshalb
benutzt, um die notwendige Entnahme der ölgetränkten Masse
mittels Magnetwirkung realisieren zu können. An eine
Adsorptionswirkung des Eisens im Hinblick auf das zu
entfernende Öl wird gerade nicht berücksichtigt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren sowie Vorrichtungen zu schaffen, die gegenüber
bisher bekannten Methoden ohne Nachteile arbeiten und
insbesondere bei geringeren Kosten und geringer
Umweltbelastung durchzuführen sind.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
Ansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Wird das Öl mit Stahlwolle oder Stahlspänen gebunden,
gegenüber welchem das Öl eine höhere Haftfähigkeit hat als
das Wasser, so ergibt sich daraus zunächst der Vorteil, daß
derartige Stahlwollen im Vergleich zu ihrem Volumen eine
weitaus höhere Oberfläche besitzen als die meist gra
nulatartigen, bisher verwendeten physikalischen Bindemit
tel. Zusätzlich dringt das Öl nicht in den Stahl ein,
sondern lagert sich lediglich an dessen Oberfläche an, so
daß eine spätere mechanische Abtrennung des anhaftenden
Öles von den Stahlwollen möglich ist, wobei nur ein äußerst
geringer Teil des Öles an der Stahlwolle zurückbleibt.
Dadurch, daß die Stahlwolle aus einem Material besteht, zu
dem Öl eine höhere Adhäsion aufweist als das Wasser, tropft
nach dem Abheben der Stahlwollen von der Wasseroberfläche
von den Stahlwollen in sehr kurzer Zeit das angelagerte
Wasser ab, während das Öl aufgrund seiner größeren Adhäsion
daran haften bleibt. Weiterhin ist die Abnahme der
Stahlwollen von der Oberfläche des Flüssigkeitsgemisches
einfach aufgrund des Zusammenhaltes unter den Stahlwollen,
die sich aufgrund ihrer Struktur selbsttätig ineinander
verhaken.
Sowohl das Ausbringen der Stahlwollen als auch das Abnehmen
der Stahlwollen von der Oberfläche der Flüssigkeit wird
erleichtert, wenn die Stahlwollen gewirkartig ineinander
verflochten sind.
Ein Material, welches bezüglich Öl eine höhere Adhäsion
aufweist als gegenüber Wasser, ist Stahl, so daß als ein
solches stahlwolliges Gewirk feine Stahlwolle eingesetzt
werden kann, deren Stahlwollequerschnitt vorzugsweise in
der Größenordnung von 1/10 000 mm² bewegt. Auch Kunstoff-
Stahlwollen bzw. Gewirke hieraus können die entsprechenden
Eigenschaften aufweisen.
Der Vorteil von Stahlwolle bzw. Spänen besteht in den rela
tiv niedrigen Herstellungskosten und der Umweltverträg
lichkeit.
Wenn ein Teil der Stahlwolle nach dem Ausbringen auf die
Ölschicht nicht mehr eingesammelt wird oder werden kann, so
wird die Stahlwolle aufgrund ihrer großen Oberfläche sehr
schnell korrodieren. Da weder der Oxidationsprozeß noch die
Ablagerung von Eisenoxid in der Umwelt - in diesen Mengen -
schädlich für die Umwelt sind im Vergleich zu den sonst
eingesetzten Bindemitteln, ist selbst bei nur teilweiser
Wiederverwendung der Stahlwollen dieses Verfahren sehr
umweltfreundlich.
Der wesentliche Vorteil besteht jedoch darin, daß aufgrund
der hohen Adhäsion zwischen Öl und Stahlwolle das Öl so
stark an den Stahlwollen der Stahlwolle gehalten wird, daß
die Ausbreitung einer begrenzten Ölschicht auf dem Wasser
verhindert wird, sofern die Stahlwolle auch nahe genug an
die Randbereiche der Ölschicht herangebracht wird. Beim
Aufstreuen von Stahlwolle auf einen dünnen Ölfilm ist ein
deutliches Zusammenziehen des Ölfilmes in Richtung auf die
Stahlspäne zu beobachten. Aufgrund des mechanischen Zusam
menhaltes der Stahlwollen innerhalb der Stahlwolle reichen
die Abtriebskräfte des Öles auch nicht aus, die Stahlwollen
der Stahlwolle voneinander zu trennen und abzutreiben.
Die Adhäsion des Öles an der Stahlwolle ist so groß, daß
selbst große Gewichtsmengen an Stahlwolle in die Ölschicht
eingebracht werden können, ohne in die Wasserschicht abzu
sinken. Die Haftungskräfte gegenüber dem Öl sind dabei of
fensichtlich stärker als die Gewichtskräfte, die normaler
weise Stahlwolle im Wasser untergehen lassen würden.
Daher ist es möglich, daß bei dem beschriebenen Verfahren
dünne Stahlwollen aus Stahl oder dünne Stahlwolle selbst
ohne mechanische Schwimmhilfe einfach auf das Öl
aufgestreut werden kann, ohne daß ein Absinken vor dem
Abnehmen von der Flüssigkeitsoberfläche und dem Reinigen
der Stahlwolle zu befürchten ist.
Auch beim Entnehmen der Stahlwolle und Weitertransportieren
zu einer Trenneinrichtung entstehen keine Probleme, da in
dieser Zeit, in der das Wasser von der Stahlwolle in aus
reichendem Maße bereits abtropft, kaum Öl von der Ober
fläche der Stahlwolle verlorengeht, bis in einem geeigneten
Verfahrensschritt - mittels Abblasen durch Druckluft, Ab
schleudern durch hohe Querbeschleunigungen wie Zentri
fugieren etc. - eine Entfernung und Sammlung des Öles von
der Stahlwolle geschieht.
Dabei sind sowohl kontinuierlich ablaufende als auch dis
kontinuierlich ablaufende Verfahren, also wiederholtes Ein
tauchen einer bestimmten Stahlwolle-Masse in das Öl, denk
bar. Im Hinblick auf die Effizienz des Verfahrens ist bei
größeren aufzunehmenden Ölmengen ein kontinuierliches Ver
fahren zu bevorzugen, da hierbei weniger Totzeiten ent
stehen.
Ein reines Abgrenzen des Umfanges der Ölschicht gegenüber
der öllosen Wasseroberfläche ist durch schwimmende Barrie
ren aus Stahlwolle ebenfalls möglich, da die Adhäsion des
Öles an der Stahlwolle ein Hindurchtreten des Öles durch
die Stahlwolle und Verlassen der Stahlwolle auf der dem
Ölfilm abgewandten Seite nicht zuläßt. Da die Stahlwolle
dabei in dem Bereich des Wassers aufgesetzt werden muß, in
dem das Wasser noch nicht vom Öl bedeckt wird, sind hier
Schwimmkörper mit der Stahlwolle zu verbinden, um deren Ab
sinken im Wasser zu verhindern.
Bei dem von der Stahlwolle wieder entfernten Öl-Wasser-Gemisch
ergeben sich dabei sehr geringe Wasseranteile von
unter 20%. Ein so geringer Wasseranteil ist mit anderen
Verfahren kaum möglich. Auch die Bindefähigkeit der Stahl
wolle gegenüber dem Öl ist so hoch, daß mit 1 Gramm Stahl
wolle bis zu 40 Gramm Öl gebunden und von der Wasserober
fläche abgenommen werden können.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Stahlwolle,
solange sie bei dem besagten Verfahren im Gebrauch ist,
durch einen zurückbleibenden, geringfügigen Ölfilm wei
testgehend gegen Korrosion geschützt bleibt, dagegen bei
einem Zurücklassen in dem Flüssigkeitsgemisch ausreichend
Sauerstoffkontakt besitzt, um relativ schnell zu korrodie
ren.
Für die Durchführung dieser Verfahren sind unterschiedliche
Handhabungen der Stahlwolle möglich:
Die Stahlspäne oder Stahlwolle kann lose auf den Ölfilm
ausgebracht und mit geeigneten Hilfsmitteln nach dem Be
netzen durch das Öl wieder abgenommen und vom Öl befreit
werden, welches aufgefangen und gesammelt wird. Je nachdem,
ob die einzelnen Metall-Stahlwollen dabei sehr stark, wie
bei Stahlwolle, oder weniger stark, wie bei kürzeren
Stahlspänen, mechanisch miteinander verhakt sind, kann das
Ausbringen durch Wurf- oder Streuverfahren einerseits oder
Auslegeverfahren, beispielsweise von einem Boot aus,
andererseits erfolgen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Stahlwolle in
Behälter mit entsprechend durchlässigen Außenwänden aufzu
nehmen, um dadurch größere, leicht handhabbare Pakete als
Gebrauchseinheiten zu schaffen. Als Wandungen können Gitter
mit möglichst großen Gitteröffnungen verwendet werden.
Die einfachste Möglichkeit besteht in dem Auflegen flacher
derartiger Pakete, die sich am vorderen Ende eines Stieles
befinden, auf die Ölschicht. Mit Hilfe des Stieles kann das
Paket manuell oder maschinell anschließend wieder abgehoben
und in eine Einrichtung zum Entfernen des Öles aus der
Stahlwolle gebracht werden.
Für das Eingrenzen von Ölschichten bzw. das Weitertranspor
tieren von Ölschichten auf der Wasseroberfläche an einen
anderen Standort sind schlauchartige Barrieren einsetzbar,
deren Querschnitt wenigstens teilweise mit dem Stahlwolle-
Gewirk ausgefüllt ist. Aufgrund der notwendigen Höhe sol
cher Barrieren ergibt sich dabei ein Gesamtgewicht, welches
nur durch Schwimmer an der Wasseroberfläche gehalten werden
kann.
Für eine verbesserte Wirkung kann eine solche Barriere im
Querschnitt aus nebeneinander liegenden Reihen von Stahl
wolle und Schwimmkörpern bestehen, wobei jede zusätzliche
Reihe die Wirksamkeit erhöht. Sofern dabei Stahlwolle und
Schwimmer nur lose miteinander verbunden sind, wird die
Handhabung der Stahlwolle-Anteile beim Entfernen des Öles
verbessert, da dann ein Querbeschleunigen der Stahlwolle-
Schläuche, ein Ausblasen von oben nach unten etc., leicht
möglich ist.
Eine solche schlauchartige Gebrauchseinheit wird zum Abneh
men des Öles von der Wasseroberfläche am besten in endloser
Form verwendet, wobei ein Teil des Schlauches auf der Was
seroberfläche schwimmt, und ein anderer Teil sich gerade in
der Trennvorrichtung zum Entfernen des Öles von der Stahl
wolle befindet, so daß durch einen permanenten Umlauf des
Schlauches ein kontinuierliches Verfahren abläuft.
Als Gebrauchseinheiten können auch rotationssymmetrische
Pakete aus Stahlwolle verwendet werden, die gegebenenfalls
hohl ausgebildet sind. Diese Zylinder sind um ihre Symme
trieachse, die im wesentlichen senkrecht anzuordnen ist,
schnell rotierend antreibbar, wobei die Lage des Paketes
sowohl in der Höhe als auch in der Entfernung von der Trä
gereinheit, beispielsweise einem Boot, veränderbar ist.
Ein solcher senkrecht stehender Zylinder aus Stahlwolle
kann mit Hilfe eines Auslegerarmes etc. von einem Boot aus
in die Ölschicht eingetaucht und nach dem Benetzen der
Stahlwolle mit dem Öl wieder herausgehoben werden. Die Ent
fernung des Öles geschieht am besten in einem an dem Außen
umfang des Paketes angepaßten Behälter, der zumindest aus
das Paket vollständig umschließenden Wänden besteht.
In einen solchen Behälter kann das benetzte Stahlwolle-
Paket eingeführt und so schnell rotierend angetrieben wer
den, daß die Ölteilchen durch die Zentrifugalkräfte von der
Stahlwolle weggerissen werden und gegen die Innenwände des
Behälters prallen, an deren Innenwänden das Öl herabläuft
und unten gesammelt wird. Falls verschiedene solcher Pakete
nacheinander in dem gleichen Behälter zum Zentrifugieren
eingebracht werden sollen, ist dieser Behälter vorzugsweise
auf dem Boot oder einem anderem Standpunkt zu positionie
ren.
Denkbar ist jedoch auch die feste Zuordnung eines jeden
Stahlwolle-Zylinders zu einem Behälter, der sich am Aus
leger oberhalb des Paketes befindet, wobei das Stahlwolle-
Paket entweder nach oben in den Behälter zurückgezogen wer
den kann - der dann lediglich einen Deckel, nicht jedoch
einen Boden besitzt - und andererseits nach unten aus dem
Behälter hervorgeschoben und in die Ölschicht eingetaucht
werden kann. In diesem Fall entfällt die Rückführung des
Stahlwolle-Zylinders auf die Ausgangsbasis, jedoch muß von
jedem Behälter bzw. dessen Auffangrille am unteren Behäl
terende eine Abführmöglichkeit für das entfernte Öl ge
schaffen werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die beschriebenen
rotationssymmetrischen Walzen vertikal anzuordnen und meh
rere solche Walzen wiederum um eine horizontale Zentral
achse herum anzuordnen. Die gesamte Gebrauchseinheit wird
dann so über der Flüssigkeit gehalten, daß wenigstens die
am tiefsten liegende Walze in das Öl eintaucht und durch
langsame Rotation rundum mit Öl benetzt wird. Danach wird
die gesamte Einheit um die Zentralachse herum weiterge
dreht, so daß die benetzte Walze aus der Flüssigkeit ge
hoben wird. Sobald sich diese benetzte Walze ausreichend
lange über der Flüssigkeit befunden hat, um das Wasser ab
tropfen zu lassen, wird sie schnell in Rotation versetzt,
um das Öl abzuschleudern. Bei einer hohlen Walze kann dies
- wie bei den anderen Vorrichtungen auch - durch das Ab
blasen mittels Druckluft ersetzt oder zumindest unterstützt
werden. Hierzu muß sich die Walze in einem ausreichend ge
schlossenen Behälter befinden, an dessen Innenwänden das
abzentrifugierte Öl gesammelt wird. Auch eine solche Vor
richtung kann kontinuierlich, zum Beispiel am vorderen Ende
eines Auslegers von einem Boot aus, betrieben werden.
Anhand der Figuren werden einige Ausführungsformen gemäß
der Erfindung im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 ein einzelnes Paket aus Stahlwolle,
Fig. 2 eine magnetische Ausbring- und Entnahmevorrichtung
für lose Stahlwolle,
Fig. 3 einen senkrecht rotierenden Stahlwolle-Zylinder,
Fig. 4 eine Einheit mit waagrechten, rotierenden Stahl
wolle-Walzen,
Fig. 5 eine hohlzylindrische, vertikal rotierende Stahl
wolle-Walze,
Fig. 6 ein Boot mit endlos umlaufendem Stahlwolle-Schlauch
und
Fig. 7 eine Detaildarstellung im Zusammenhang mit dem
Stahlwolle-Schlauch.
Fig. 1 zeigt ein flaches Paket 3, bestehend aus einem Git
terkorb 1, in welchem sich Stahlwolle 2 befindet. An der
Oberseite des Paketes 3 ist ein Stiel 4 befestigt, mit des
sen Hilfe das Paket 3 in das Öl 6 auf dem Wasser 5 getaucht
und anschließend abgehoben werden kann, um in einer Trenn
station von dem Öl befreit zu werden.
Je nach dem Gewicht des Gitterkorbes 1 und der Höhe der
Füllung aus Stahlwolle 2 muß das Paket 3 mit Hilfe des
Stieles 4 entweder bis zum vollständigen Bedecken mit dem
Öl 6 nach unten gedrückt oder gegen ein Absinken gehalten
werden, was bei kleinen Ölmengen in der Regel manuell, bei
größeren Ölmengen maschinell geschehen wird.
Der Stiel 4 kann mit Hilfe schnell lösbarer Verbindungs
vorrichtungen am Paket 3 befestigt sein, so daß die ölge
tränkten Pakete 3 auf einem Transportband oder ähnlichem
abgelegt werden können, um automatisch in einer in Fig. 1
nicht dargestellten Trennstation bearbeitet zu werden.
Fig. 2 zeigt ein Boot 8, auf welchem bei größeren Ölmengen
auf dem Wasser mit Hilfe eines magnetischen Förderbandes 7
lose Stahlwolle ausgebracht und im ölbenetzten Zustand wie
der eingesammelt und vom Öl getrennt werden kann.
Das magnetische Förderband 7 erstreckt sich vom Boot aus
schräg nach unten bis in das Öl hinein, wobei beispiels
weise auf die Oberseite des Förderbandes 7 laufend Stahl
wolle oder Stahlspäne aufgebracht werden. Aufgrund der mag
netischen Oberfläche des Förderbandes rutschen diese Späne
nicht sofort in die Flüssigkeit ab, sondern werden gleich
mäßig verteilt mittels des Förderbandes 7 in diese einge
bracht und beim Durchlaufen des Ölfilmes mit Öl benetzt.
Entlang der Unterseite des Förderbandes wird die benetzte
Stahlwolle aus dem Wasser gehoben, wobei das anhaftende
Wasser vor dem Erreichen des Bootes weitestgehend abtropft.
Kurz vor dem oberen Ende des Förderbandes 7 wird die Stahl
wolle durch Entmagnetisieren des Förderbandes und/oder
einen entsprechenden Abstreifer 31 abgenommen und auf die
Oberseite eines im wesentlichen waagrecht verlaufenden, um
laufenden Gitterbandes 10 aufgelegt. Dieses Gitterband 10
bewegt sich unter Druckluftdüsen 9 hindurch, die von oben
her gegen das Gitterband 10 und damit die aufgelegte Stahl
wolle 2 gerichtet sind, und das anhaftende Öl von der
Stahlwolle abblasen in eine unter dem Obertrum des Gitter
bandes 10 angeordnete Ölwanne.
Anstelle der losen Stahlwolle kann hier auch ein entspre
chend dimensioniertes und durch Drahtgitter etc. ummantel
tes Stahlwolle-Band eingesetzt werden. Allerdings erlaubt
lose Stahlwolle ein unter Umständen schnelleres Ausbringen
auf dem Ölfilm, um dessen weitere Ausbreitung zu verhin
dern. Die Entnahme und Reinigung der Stahlwolle kann dann
mit Hilfe der in Fig. 2 beschriebenen Fördereinrichtung
vollzogen werden, wofür ein größerer Zeitraum zur Verfügung
steht.
Das in Fig. 3 dargestellte Verfahren funktioniert dagegen
ausschließlich mit Stahlwolle 2, die durch begrenzende Git
ter etc. am Umfang zusammengehalten wird und eine rota
tionssymmetrische Form, beispielsweise einen Zylinder 14,
bildet. Der Zylinder 14 befindet sich am unteren Ende einer
Achse 15, die sich mit seiner Symmetrieachse deckt.
Der Zylinder 14 paßt in einen unten offenen Behälter 12,
durch dessen Deckel sich auch die Achse 15 erstreckt.
Dieser Behälter 12 wird über die Flüssigkeit gebracht, und
der Zylinder 14 mit der Stahlwolle 2 mittels der Achse 15
nach unten aus dem Behälter 12 herausgeschoben und in das
Öl 6 auf dem Wasser 5 eingetaucht, wie in Fig. 1 darge
stellt.
Dabei kann der Zylinder 14 langsam drehend mittels der
senkrechten Achse 15 angetrieben werden, um eine gleich
mäßige Benetzung der Stahlwolle 2 mit dem Öl 6 zu errei
chen. Anschließend wird die Achse und damit der Zylinder 14
in den Behälter 12 zurückgezogen, bis sich der Zylinder 14
vollständig innerhalb des Behälters 12 und oberhalb der
Auffangrinne 16 befindet, die sich am unteren Ende der Wän
de 13 des Behälters 12 umlaufend und nach innen gerichtet
befindet, wie in Fig. 3c dargestellt.
Durch schnell rotierendes Antreiben der Achse 15 wird das
in dem Zylinder 14 gehaltene Öl 6 herausgeschleudert und
prallt gegen die Innenseite der Wände 13, an denen es in
die Auffangrinne 16 herabläuft und abgeführt werden kann.
Durch wiederholtes Eintauchen in den Ölfilm, unter Umstän
den an verschiedenen Stellen der Wasseroberfläche, kann
damit das Öl 6 weitestgehend entfernt werden.
Eine kontinuierliche Vorgehensweise zeigt Fig. 4, in der
die Stahlwolle 2 in waagrecht gelagerten, drehbar antreib
baren Walzen 23 bis 26 gehalten wird, die ebenfalls von
einem Gitter oder anderen durchlässigen Wänden entlang
ihres Umfanges zusammengehalten werden. Diese Walzen 23 bis
26 sind wiederum um eine Zentralachse 18 drehbar angeord
net, und gegeneinander durch bezüglich der Zentralachse 18
radiale Trennwände 20 voneinander getrennt.
Die obere Hälfte dieser waagrechten Einheit ist von einer
etwa halbzylindrischen Kuppel 19 abgedeckt. Im Inneren der
Einheit befindet sich eine ebenfalls im wesentlichen waag
recht verlaufende Auffangrinne 22, die auf der Oberseite
eine solche Öffnungsweite aufweist, daß die neben einer im
höchsten Punkt positionierten Walze angeordneten Trennwände
20 mit ihren inneren, freien Enden 21 oberhalb der Auffang
rinne 22 enden.
Dadurch ist es möglich, eine solche Einheit beispielsweise
mittels Auslegern von Schiffen aus so über dem Wasser ent
lang zu bewegen, daß die am tiefsten liegende Walze wenig
stens etwas in die Schicht aus Öl 6 eintaucht und durch
langsame Drehung um ihre Symmetrieachse 17 während dieses
Eintauchens vollständig vom Öl 6 benetzt wird. Die jeweils
im höchsten Punkt der Einheit befindliche Walze wird dage
gen schnell rotierend angetrieben, so daß das an der Stahl
wolle 2 anhaftende Öl gegen die Innenseite der Kuppel 19
oder die radialen Trennwände 20 geschleudert wird. Von dort
aus läuft das Öl 6 in die im Zentrum der Einheit angeord
nete Auffangrinne 22, von der aus es in einem Sammelbehäl
ter abgeführt wird.
Fig. 5 zeigt demgegenüber eine kontinuierlich arbeitende
Einheit mit einem einzelnen, waagrecht gelagerten Hohl
zylinder 27, dessen Umfangsflächen aus einer relativ dünnen
Schicht Stahlwolle bestehen, die wiederum zwischen inneren
und äußeren Zylinderwänden 32, 33 aus einem Gitter etc. ge
halten sind. Dieser Hohlzylinder 27 ist mit Hilfe von
Schwimmern 36 etc. so über der Wasseroberfläche geführt,
daß sein unterer Teil in die Ölschicht eintaucht und durch
langsames Rotieren des Hohlzylinders 27 das Öl 6 aus dem
Wasser hebt. In der Nähe des höchsten Punktes dieses Hohl
zylinders bewegt sich die Schicht aus Stahlwolle 2 unmit
telbar unter Druckluftdüsen 29 hindurch, die, mit ver
gleichsweise niedrigem Druck von wenigen Atmosphären, Luft
von oben nach unten durch die Stahlwolle 2 pressen und da
durch das anhaftende Öl 6 in eine dem Zentrum des Zylinders
27, unterhalb der Druckluftdüsen 29 angeordnete Auffang
rinne 28 blasen.
Zusätzlich befindet sich ein Abstreifer zwischen der
Seitenwand der Auffangrinne 28 aus in Anlage an der inneren
Zylinderwand 32, um das nach dem Abblasen dort gesammelte
Öl ebenfalls in die Auffangrinne abzustreifen. Die Schwim
mer 36 können sich dabei innerhalb des Hohlzylinders 27
unter der Auffangrinne 28 befinden oder auch außerhalb des
Hohlzylinders 27 an dessen Stirnflächen.
Die Drehgeschwindigkeit des Hohlzylinders
bis 20 Umdrehungen pro Minute, abhängig vom Durchmesser des
Hohlzylinders 27, da vom Verlassen der Stahlwolle aus der
Ölschicht bis zum Erreichen der Druckluftdüsen 29 wenig
stens 10 Sekunden für das Abtropfen des Wassers vergehen
sollten. Aus diesem Grund sollte sich die freie obere Flä
che der Auffangrinne 28 nur über einen relativ geringen
Teil des Durchmessers des Hohlzylinders 27 unterhalb der
Druckluftdüsen 29 erstrecken, um ein Abtropfen des Wassers
in die Auffangrinne möglichst zu vermeiden.
Auf diese Art und Weise kann der Wassergehalt des gesam
melten Öles auf unter 25% gesenkt werden.
Fig. 6 zeigt den Einsatz eines endlosen Schlauches oder
Bandes aus Stahlwolle von einem Entsorgungsschiff 34 aus.
Auf dem Schiff 34 befindet sich eine Trennstation 63, wel
che von dem Schlauch 46 durchlaufen wird. Vor und hinter der
Trennstation 38 befindet sich wenigstens eine Umlenkrolle
45, von denen wenigstens eine als Antriebsrolle dient.
Wenigstens eine weitere Umlenkrolle 43 befindet sich außer
halb des Schiffes 34 an einem Ausleger 44 auf der Wasser
oberfläche.
Spätestens auf dem Wege des Rücklaufes von der außenlie
genden Umlenkrolle 43 zum Schiff taucht der Schlauch 46 in
die Ölschicht, so daß die im Schlauch enthaltene Stahlwolle
mit dem Öl, welches auf der Wasseroberfläche schwimmt,
benetzt wird.
Durch den Umlauf des Schlauches 46 gelangt die mit Öl be
netzte Stahlwolle des Schlauches in die Trennstation 63 auf
dem Schiff.
Wie in Fig. 7 dargestellt, handelt es sich dabei um eine
Schleuderkammer 69, in welcher der Schlauch 46 durch eine
Pleuelstange 40 oder auch einen Exzenter etc. so stark
querbeschleunigt wird, daß das daran haftende Öl weg
geschleudert wird und auf die Innenseiten der weitgehend
geschlossenen Schleuderkammer 69 auftrifft und sich an
deren Boden sammelt und abgeführt wird.
Zusätzlich oder auch an Stelle einer solchen Schleuder
kammer kann der Schlauch 46 auch die Ausblaskammer
durchlaufen, die ebenfalls - bis auf die Ein- und Auslaß
öffnungen für den Schlauch 46 - weitgehend geschlossen ist.
Innerhalb der Ausblaskammer wirken von oben her
Druckluftdüsen auf den Schlauch 46 ein, mit deren Hilfe das
Öl von der Stahlwolle abgeblasen wird. Anstelle der
Druckluftdüsen bzw. ergänzend zu diesen können in der
Gegenrichtung Unterdruck-Düsen an der Stahlwolle des
Schlauches angreifen und das Öl absaugen.
Welche Trennmethode anzuwenden ist, wird durch die zur Ver
fügung stehenden Umgebungsmöglichkeiten und auch die Quer
schnittsform des verwendeten Schlauches bestimmt. Bei run
dem Schlauchquerschnitt kann das Querbeschleunigen durch
Exzenter oder Pleuelstange gut angewandt werden, sofern der
Schlauch, also dessen gitterartige Umhüllung, ausreichend
elastisch ist.
Das Ausblasverfahren ist dagegen dann am besten geeignet,
wenn der Querschnitt der Stahlwolle 2 im Schlauch 46 in
Querrichtung möglichst konstant bleibt, also beispielsweise
bei einem Rechteckquerschnitt des Schlauches.
Claims (12)
1. Verfahren zum Entfernen eines schwimmenden Ölfilms von
einer Wasseroberfläche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Ölfilm mit Stahlwolle oder feinen Stahlspänen in Kontakt gebracht wird zum Aufnehmen des des Öles durch Adhäsion an der Stahlwolle bzw. den Stahlspänen,
- - die benetzte Stahlwolle bzw. Stahlspäne von der Wasseroberfläche aufgesammelt und
- - das Öl von der Stahlwolle bzw. den Stahlspänen entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stahlwolle bzw. Stahlspäne lose auf den Ölfilm ausge
bracht und kontinuierlich oder diskontinuierlich mit geeig
neten Hilfsmitteln wieder aus der Flüssigkeit entnommen und
vom Öl befreit wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Entfernung des Öles von der Stahlwolle bzw. den
Stahlspänen durch Zentrifugieren, schnelles schütteln,
Abblasen mit Druckluft oder Absaugen mit Unterdruck
geschieht.
4. Vorrichtung, insbesondere zu Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stahlwolle bzw. Stahlspäne von gitterartigen Wandungen
mit großen Durchlässen zu Gebrauchseinheiten
zusammengehalten wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gebrauchseinheit die Gestalt eines flachen Paketes (3)
mit einem nach oben ragenden Stiel (4) zum manuellen oder
maschinellen Führen des Paketes (3) besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gebrauchseinheit die Form eines Schlauches (46)
aufweist, dessen Querschnitt mindestens teilweise mit
Stahlwolle bzw. Stahlspänen gefüllt ist und wobei der
Schlauch (46) mit Hilfe von Schwimmern an der
Wasseroberfläche im Öl (6) schwimmt.
7. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schlauch (46) endlos ausgebildet ist und umlaufend
angetrieben ist, wobei ein Teil des Schlauches (46) auf der
Wasseroberfläche schwimmt und ein anderer Teil in einer
Trennvorrichtung (63) zum Trennen des Öles von der
Stahlwolle bzw. den Stahlspänen mittels Querbeschleunigung
oder Abblasen zum Wiedereinsatz aufbereitet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gebrauchseinheiten die Form eines aufrechtstehenden
rotationssymmetrischen, gegebenenfalls hohlen Zylinders
(14) aufweist, welches um die im wesentlichen senkrecht
stehende vertikale Symmetrieachse (15) schnell rotierend
antreibbar ist, und in einem zumindest seitlich umfaßenden
Behälter (12) mit am unteren Rand umlaufender Auffangrinne
(16) angeordnet ist und aus diesem vollständig nach unten
ausfahrbar ist.
9. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 8
dadurch gekennzeichnet, daß
die rotationssymmetrische Zylinders (14) aus dem
umfassenden Behälter (12) nach unten in das Öl (6) getaucht
wird, bis das gesamte Stahlwolle bzw. Stahlspäne mit Öl
benetzt ist, anschließend nach oben in den Behälter (12)
zurückgezogen und so schnell rotierend angetrieben wird,
daß das an der Stahlwolle bzw. den Stahlspänen anhaftende
Öl gegen die Innenwände des Behälters (12) geschleudert und
über die Auffangrinnen (16) abgeführt wird, wobei bei
hohlzylindrischer Gestaltung des Zylinders (14) eine
Unterstützung durch Druckluftdüsen vom Hohlraum des
Zylinders (14) her vorhanden sein kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gebrauchseinheit aus wenigstens einer rotations
symmetrischen Walze (23-26) mit im wesentlichen
horizontalen Symmetrieachse besteht, die schnell rotierend
um ihre horizontale Achse antreibbar ist, und wobei mehrere
solcher Walzen (23-26) um eine horizontale Zentralachse
(18) herum angeordnet sind, um welche die gesamte Einheit
drehbar antreibbar ist und so über die Flüssigkeiten
gebracht werden kann, daß wenigstens die am tiefsten
liegende Walze (23, 24, 25 bzw. 26) in das Öl (6)
eintaucht.
11. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die gesamte Einheit langsam um die Zentralachse (18)
dreht, wobei die momentan im Öl (6) befindliche, am
tiefsten liegende Walze (23-26) langsam rotiert, um
möglichst vollständig mit Öl benetzt zu werden, die
momentan im oberen Bereich befindlichen Walzen (23-26)
schnell rotierend angetrieben werden zum Abschleudern des
aufgenommenen Öles, welches durch geeignete Auffang- und
Leitvorrichtungen gesammelt und abgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7, 9 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Entfernen des Öles von der Stahlwolle bzw. den
Stahlspänen zusätzlich durch Abblasen mittels
Druckluft unterstützt wird.
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