DE4400612C2 - Abscheideranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abscheideranlage, insbe­ sondere zum Trennen von Öl und Ölschlamm aus Ab­ wasser, mit einer Schlammfangvorrichtung, einem Leichtflüssigkeitsabscheider und einem Koaleszenzab­ scheider, die von einem zu reinigenden Flüssigkeitsge­ misch nacheinander durchströmt sind.

Um den heutigen Abwasservorschriften Genüge lei­ sten zu können, werden in verstärktem Maße Abschei­ deranlagen zum Trennen von Öl- oder Benzin-Wasser- Gemischen eingesetzt. Bei Leichtflüssigkeitsabschei­ dern handelt es sich üblicherweise um Schwerkraftab­ scheider, bei denen die spezifisch leichteren Flüssigkei­ ten an die Oberfläche der im Flüssigkeitsabscheider befindlichen Flüssigkeit aufsteigen und sich dort ansam­ meln. Bei Koaleszenzabscheidern werden neben dem Schwerkraftprinzip Koaleszenzfilter eingesetzt, um auch feinste dispergierte Öltröpfchen durch oberflä­ chenaktives Material zurückzuhalten und zu größeren Öltröpfchen umzubilden, die dann wiederum nach dem Schwerkraftprinzip aufsteigen.

Häufig werden für die Abscheidung von Mineralölen und Leichtflüssigkeiten sowie für organische Öle und Fette Abscheideranlagen verwendet die aus verschie­ denen Reinigungsstufen bestehen. Eine derartige Ab­ scheideranlage weist üblicherweise eine Schlammfang­ vorrichtung, einen Benzin- bzw. Leichtflüssigkeitsab­ scheider und einen Koaleszenzabscheider auf, die nach­ einander von der zu reinigenden Flüssigkeit durch­ strömt werden. Um die ordnungsgemäße Funktion der Abscheideranlage überwachen und Aufschluß über den Reinigungsgrad der zu reinigenden Flüssigkeit gewin­ nen zu können, ist dem Koaleszenzabscheider üblicher­ weise eine Probeentnahmevorrichtung nachgeschaltet, über die eine Probe der aus der Abscheideranlage aus­ tretenden, gereinigten Flüssigkeit entnommen werden kann.

Derartige Abscheideranlagen dienen üblicherweise der Reinigung von Abwasser an oder nahe der Anfalls­ telle, d. h. in Industriebetrieben, in Kfz-Waschanlagen, Tankstellen etc. Bei Verwendung für öl- bzw. öl­ schlammhaltiges Abwasser sammelt sich das abgeschie­ dene Öl in flüssiger Form an der Wasseroberfläche des Leichtflüssigkeitsabscheiders und des Koaleszenzab­ scheiders sowie in gebundener Form am Schlamm und Sand anhaftend am Boden der Schlammfangvorrich­ tung.

Im Laufe der Zeit sammelt sich eine erhebliche Öl­ bzw. Ölschlamm-Menge in den einzelnen Vorrichtun­ gen der Abscheideranlage an. Aus diesem Grunde müs­ sen diese in gewissen Zeitabständen entleert werden, wobei die Behälter der einzelnen Vorrichtungen voll­ ständig ausgesaugt werden. Dieses Vorgehen ist für den Betreiber der Abscheideranlage relativ aufwendig und kostenintensiv. Das Entsorgungsunternehmen bearbei­ tet das aus den Vorrichtungen der Abscheideranlage entnommene Entsorgungsgut nochmals in einer Zwi­ schenanlage, bevor es an eine Schadstoffbeseitigungs­ stelle gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ab­ scheideranlage zu schaffen, mit der an der Anfallstelle eine fast vollständige Beseitigung der abzuscheidenden Stoffe, beispielsweise des Öls, erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Schlammfangvorrichtung Bakterien bzw. Mi­ kroben angesiedelt sind. Dabei handelt es sich vorzugs­ weise um mineralöl- und/oder waschsubtanzenverzeh­ rende Bakterien bzw. Mikroben. Auf diese Weise wirkt die Schlammfangvorrichtung als Bioreaktor, in dem die Bakterien oder Mikroben das Mineralöl und/oder die Waschmittelsubstanzen auffressen. Als Bakterien oder Mikroben werden speziell gezüchtete Reinkulturen für die gezielte Behandlung von Öl-Abwasser und Wasch­ substanzen verwendet. Durch den Stoffwechsel der Bakterien bzw. Mikroben entsteht Kohlensäure, Wasser und sogenannte Biomasse, d. h. Stickstoff und Phosphor und Eiweiße sowie organische Säuren, Fette und Koh­ lenhydrate, wobei diese organischen Bestandteile in den Mikroben als Körpermasse enthalten sind und deren Vermehrung dienen.

Da der Bioreaktor bereits als erster Behälter bzw. als erste Stufe der Abscheideranlage eingesetzt ist, wird auch der ölbelastete Schlamm und Sand im Reaktor vollständig behandelt. Er kann sich nicht vor dem Biore­ aktor in einem Absetzbecken oder ähnlichem absetzen. Dies hat zur Folge, daß auch der Schlamm vollständig gereinigt werden kann.

Die Anlage ist vorzugsweise unterirdisch angeordnet, es ist jedoch ebenso eine oberirdische Aufstellung mög­ lich.

Vorzugsweise ist für die Schlammfangvorrichtung, den Leichtflüssigkeitsabscheider, den Koaleszenzab­ scheider sowie eventuell weitere Anlagenstufen jeweils ein eigenes Behälterbecken vorgesehen. Gegebenen­ falls können auch einzelne dieser Anlagenstufen in ei­ nem gemeinsamen Behälterbecken angeordnet sein. Ei­ ne besonders kompakte Ausgestaltung ergibt sich, wenn sämtliche Stufen in einem einzelnen Becken angeordnet sind.

Um eine gute Tätigkeit der Bakterien bzw. Mikroben zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Volumen der Schlammfangvorrichtung dem 5- bis 10fachen der maximal zufließenden Abwasser­ menge pro Stunde entspricht.

Der besseren Ansiedlung der Mikroben und damit der Leistungsfähigkeit des Bioreaktors ist es dienlich, wenn in der Schlammfangvorrichtung ein großporiges Filter vorgesehen ist das vorzugsweise aus Keramik oder Kunststoff besteht. Bevorzugterweise ist das Filter im letzten Drittel des Durchflußvolumens der Schlamm­ fangvorrichtung angeordnet.

Um optimale Umgebungseigenschaften für die Bak­ terien und Mikroben zu erhalten, sollte die Temperatur des Wassers in der Abscheideranlage während der Be­ triebszeit auf einem vorbestimmten Temperaturwert gehalten werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß in der Schlammfangvorrichtung eine Erwärm- und/ oder Kühlvorrichtung angeordnet ist die in Zusammen­ wirken mit einem entsprechenden Temperatursensor die Wassertemperatur im wesentlichen konstant halten kann. Als Erwärm- und/oder Kühlvorrichtung kann ein Heiz- und ein Kühlstab Verwendung finden.

Um eine hohe Leistungsfähigkeit der Bakterien und Mikroben zu erreichen, sollte eine vollständige Sauer­ stoffsättigung des Abwassers gewährleistet sein. Aus diesem Grunde ist vorzugsweise in der Schlammfang­ vorrichtung eine Vorrichtung zur Sauerstoffsättigung des Abwassers angeordnet die beispielsweise von einer Tauchstrahlpumpe gebildet sein kann.

Die Leistungsfähigkeit der Bakterien und Mikroben ist darüber hinaus von der Oberfläche der Öltröpfchen abhängig, d. h. daß eine möglichst große Anzahl kleiner Tröpfchen und somit eine große Öloberfläche vorliegen sollte, um die Leistungsfähigkeit der Bakterien und Mi­ kroben hochzuhalten. Dies kann erfindungsgemäß da­ durch erreicht werden, daß in der Schlammfangvorrich­ tung eine Verwirbelungsvorrichtung für das Abwasser angeordnet ist. Vorzugsweise findet als Verwirbelungs­ vorrichtung ebenfalls eine Tauchstrahlpumpe Verwen­ dung, so daß die Sauerstoffsättigung und die Verwirbe­ lung durch eine einzige Vorrichtung erzielt werden kön­ nen. Zusätzlich kann Luft durch ein Einperlen zugeführt werden.

Um einen Austritt von Schlamm aus der Schlamm­ fangvorrichtung zuverlässig zu verhindern, ist erfin­ dungsgemäß am Übergang von der Schlammfangvor­ richtung zu dem Leichtflüssigkeitsabscheider ein Feinst­ schlammsieb installiert. Vorzugsweise wird der sich in der Schlammfangvorrichtung absetzende Schlamm kontinuierlich aus der Schlammfangvorrichtung ent­ nommen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß in der Schlammfangvorrichtung eine Schlammpumpe mit einer zu einem externen Speicher führenden Pumpleitung angeordnet ist.

Damit der Schlamm sich in ausreichendem Maße ab­ setzen und dann abgepumpt werden kann, sollte die Sauerstoffsättigung und Verwirbelung des Abwassers infolge einer Zeitsteuerung intervallmäßig abgestellt werden, wozu sich insbesondere die Nachtstunden eig­ nen, in denen kaum oder kein Abwasser anfällt. In dieser Beruhigungszeit kann sich der Schlamm absetzen und wirkungsvoll abgepumpt oder abgesaugt werden. Der externe Speicher ist vorzugsweise als oberirdisches Becken ausgebildet das mit Sieben versehen ist um den Schlamm möglichst zu trocknen. Das ablaufende Was­ ser wird über eine Rücklaufleitung der Zuleitung des Bioreaktors zugeführt. Der sich im Becken absetzende Sand und Schlamm kann sofort wiederverwendet wer­ den, da er von Schadstoffen weitestgehend gereinigt ist. Die in dem Becken verwendeten Siebe, bei denen es sich üblicherweise um Feinstschlammsiebe handelt können als Keramikfilter, Kunststoff-Filter oder Edelstahlsieb ausgebildet sein.

Um Aufschluß über die Reinigungsleistung der Ab­ scheideranlage zu gewinnen, ist erfindungsgemäß vor­ gesehen, daß dem Koaleszenzabscheider eine Proben­ entnahmevorrichtung nachgeschaltet ist.

Um ein Entweichen der Bakterien oder Mikroben aus der Abscheideranlage zu verhindern, sollte die Abschei­ deranlage als letzte Stufe eine Filtrationsanlage mit ei­ nem Mikroben-Bakterien-Filter aufweisen. Der Mikro­ ben-Bakterien-Filter hält die mitgeführten Bakterien bzw. Mikroben zurück und sammelt diese. Dieser Filter sollte intervallmäßig gereinigt bzw. entleert werden. Es ist jedoch auch möglich, mittels eines Sensors, beispiels­ weise eines Trübungsmessers, festzustellen und anzu­ zeigen, wann eine Reinigung bzw. Entleerung des Filters notwendig ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung er­ sichtlich. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch die einzelnen Stufen der Abscheideranlage und

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Abscheideranlage gemäß Fig. 1.

Eine Abscheideranlage 20 weist als erste Stufe eine Schlammfangvorrichtung 1 mit einem Behälter 18 auf, der von der Erdoberfläche über zwei Schächte 19 in bekannter Weise zugänglich ist. Das zu reinigende Flüs­ sigkeitsgemisch, üblicherweise öl- bzw. ölschlammver­ setztes Abwasser, gelangt über einen Zulauf 6 mit einer daran anschließenden Zulaufschikane 7 in den Behälter 18, in dem sich der Ölschlamm am Boden absetzen kann. In der Schlammfangvorrichtung 1 ist eine Tauchstrahl­ pumpe 11 angeordnet die der Sauerstoffsättigung des Abwassers und dessen Verwirbelung dient um eine möglichst große Oberfläche der Öltröpfchen zu erzie­ len. In der Flüssigkeit der Schlammfangvorrichtung sind Bakterien bzw. Mikroben angesiedelt, die mineralöl und/ oder waschsubstanzenverzehrend sind. Um die Flüssig­ keit der Schlammfangvorrichtung auf einer annähernd konstanten Betriebstemperatur zu halten, ist ein Heiz­ stab 8 sowie ein Kühlstab 9 angeordnet der in Zusam­ menwirken mit einem nicht dargestellten Temperatur­ sensor und einer Steuervorrichtung betrieben wird. Im letzten Drittel des Durchflußvolumens der Schlamm­ fangvorrichtung ist ein großporiger Keramik- oder Kunststoff-Filter 10 angeordnet der der besseren An­ siedlung der Bakterien oder Mikroben dient.

Um den sich am Boden des Behälters 18 absetzenden Schlamm bzw. Sand permanent abführen zu können, ist eine Schlammhebepumpe 12 vorgesehen, die mit einer zu einem externen, nicht dargestellten Speicher führen­ den Pumpleitung 12a in Verbindung steht. Nach dem das zu reinigende Abwasser durch die Bakterien bzw. Mikroben in der Schlammfangvorrichtung weitestge­ hend vom Öl befreit wurde, tritt das Abwasser an einem Auslauf 15 aus der Schlammfangvorrichtung aus und in einen nachgeschalteten Leichtflüssigkeitsabscheider 2 ein. Unmittelbar vor dem Auslauf 15 der Schlammfang­ vorrichtung ist ein Feinstschlammsieb 14 installiert das sämtlichen Schlamm in der Schlammfangvorrichtung zurückhält.

Der Leichtflüssigkeitsabscheider weist den bekann­ ten Aufbau auf und gewährleistet daß eventuell im Ab­ wasser verbleibende Ölreste aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichtes aufsteigen und sich an der Ober­ fläche des im Leichtflüssigkeitsabscheider 2 befindli­ chen Wassers ansammeln. Von dem Leichtflüssigkeits­ abscheider 2 tritt das Abwasser in einen nachgeschalte­ ten Koaleszenzabscheider 3 ein, in dem mittels Sedi­ mentation, Aufschwimmen, Flotation und Adsorption die restlichen Verunreinigungen aus dem Abwasser ent­ fernt werden.

Um die ordnungsgemäße Funktion der Abscheider­ anlage überwachen und Aufschluß über den Reini­ gungsgrad der zu reinigenden Flüssigkeit gewinnen zu können, ist dem Koaleszenzabscheider 3 eine Proben­ entnahmevorrichtung 4 nachgeschaltet über die eine Probe der aus dem Koaleszenzabscheider austretenden gereinigten Flüssigkeit entnommen werden kann.

Als letzte Stufe weist die Abscheideranlage eine Fil­ trationsanlage 5 auf, in der das gereinigte Abwasser durch einen Bakterien-Mikroben-Filter 16 strömt. Das Bakterien-Mikroben-Filter 16 hält gegebenenfalls mit­ geführte Bakterien bzw. Mikroben in der Abscheideran­ lage zurück. Das gereinigte Abwasser tritt an einem Auslauf 17 aus der Abscheideranlage aus.

Obwohl in den Fig. 1 und 2 für jede Stufe bzw. Vor­ richtung der Abscheideranlage 20 ein eigener Behälter vorgesehen ist können die einzelnen Stufen auch in ei­ nem gemeinsamen Behälter angeordnet sein.

Claims (16)

1. Abscheideranlage, insbesondere zum Trennen von Öl und Ölschlamm aus Abwasser, mit einer Schlammfangvorrichtung, einem Leichtflüssig­ keitsabscheider und einem Koaleszenzabscheider, die von einem zu reinigenden Flüssigkeitsgemisch nacheinander durchströmt sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Schlammfangvorrichtung (1) Bakterien bzw. Mikroben angesiedelt sind.

2. Abscheideranlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bakterien bzw. Mikroben mi­ neralöl- und/oder waschsubstanzverzehrend sind.

3. Abscheideranlage nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Volumen der Schlammfangvorrichtung (1) dem 5- bis 10fachen der maximal zufließenden Abwassermenge pro Stunde entspricht.

4. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schlamm­ fangvorrichtung (1) ein großporiges Filter (10) auf Keramik oder Kunststoff angeordnet ist.

5. Abscheideranlage nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet daß das Filter (10) im letzten Drittel des Durchflußvolumens der Schlammfangvorrich­ tung (1) angeordnet ist.

6. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß in der Schlamm­ fangvorrichtung (1) eine Erwärm- und/oder Kühl­ vorrichtung (8, 9) angeordnet ist mittels der die in der Schlammfangvorrichtung befindliche Flüssig­ keit auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden kann.

7. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß in der Schlamm­ fangvorrichtung (1) eine Vorrichtung (11) zur Sau­ erstoffsättigung des Abwassers angeordnet ist.

8. Abscheideranlage nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet daß die Vorrichtung zur Sauerstoff­ sättigung eine Tauchstrahlpumpe (11) ist.

9. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß in der Schlamm­ fangvorrichtung (1) eine Verwirbelungsvorrichtung (11) für das Abwasser angeordnet ist.

10. Abscheideranlage nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet daß die Verwirbelungsvorrichtung eine Tauchstrahlpumpe (11) ist.

11. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß am Übergang (15) von der Schlammfangvorrichtung (1) zu dem Leichtflüssigkeitsabscheider (2) ein Feinstschlamm­ sieb (14) angebracht ist.

12. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß in der Schlammfangvorrichtung (1) eine Schlammpumpe (12) mit einer zu einem externen Speicher führen­ den Pumpleitung (12a) angeordnet ist.

13. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß dem Koales­ zenzabscheider (3) eine Probeentnahmevorrich­ tung (4) nachgeschaltet ist.

14. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß die Abschei­ deranlage als letzte Stufe eine Filtrationsanlage (5) mit einem Mikroben-Bakterien-Filter (16) aufweist.

15. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Schlamm­ fangvorrichtung (1) und/oder der Leichtflüssig­ keitsabscheider (2) und/oder der Koaleszenzab­ scheider (3) und/oder die Probenentnahmevorrich­ tung (4) und/oder die Filtrationsanlage (5) in einem eigenen Behälterbecken angeordnet ist.

16. Abscheideranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Schlamm­ fangvorrichtung (1) und/oder der Leichtflüssig­ keitsabscheider (2) und/oder der Koaleszenzab­ scheider (3) und/oder die Probenentnahmevorrich­ tung (4) und/oder die Filtrationsanlage (5) in einem gemeinsamen Behälterbecken angeordnet sind.