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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung von mit
schwimmenden organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser, die
einen ersten Raum enthält,
der zum Aufnehmen des verunreinigten Wassers und zum Reinigen des
Wassers von den organischen Verbindungen ausgelegt ist.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von mit schwimmenden
organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser, durch welches das
verunreinigte Wasser in einem ersten Raum gereinigt wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erfassen von schwimmenden
organischen Verbindungen, die zur Verbindung mit einer Vorrichtung zur
Reinigung von mit schwimmenden organischen Verbindungen verunreinigtem
Wasser ausgelegt ist.
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Stand der
Technik
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Es
sind unterschiedliche Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von
schwimmende organische Verbindungen enthaltendem Wasser bekannt. Gewöhnlich enthalten
die Reinigungsvorrichtungen einen Filter einer beliebigen Bauart.
Das verunreinigte Wasser wird gereinigt, indem es durch den Filter geleitet
wird, in welchem die Verunreinigung zurückbleibt. Beispielsweise ist
in dem schwedischen Patentdokument
SE
511 731 eine Vorrichtung zur Reinigung von verunreinigtem
Wasser gezeigt, welche Vorrichtung einen Behälter enthält, der eine Anzahl von Schichten
mit einem Absorptionsmittel aufweist, welche Schichten übereinander
angeordnet sind. Wenn das verunreinigte Wasser durch das Absorptionsmittel
geleitet wird, wird die Verunreinigung absorbiert.
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Ein
Problem im Zusammenhang mit Reinigungsvorrichtungen, die Filter
verwenden, liegt darin, dass dann, wenn plötzlich ein großer Ausstoß von verunreinigtem
Wasser auftritt, der Filter nicht in der Lage ist, die gesamte Verunreinigung
aufzunehmen, und es besteht das Risiko, dass in dem gereinigten Wasser
Verbindungen verbleiben. Wenn beispielsweise ein großer Unfall
auftritt, kann der Filter in kurzer Zeit gesättigt sein, was dazu führen kann,
dass die Verunreinigung mit dem gereinigten Wasser mitfließt. Unter
dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes ist es selbstverständlich höchst unangemessen, Wasser
mit einer organischen Verunreinigung, beispielsweise Benzin, Öl und organische
Lösungsmittel,
in die Umgebung abzugeben.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Anlage zur Reinigung von mit schwimmenden
organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser aufzuzeigen, die das
Risiko vermindert, dass schwimmende organische Verbindungen mit
dem gereinigten Wasser mitfließen,
auch wenn der Filter gesättigt
ist oder bei einem großen
Ausstoß der
Verunreinigung.
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Diese
Aufgabe wird durch die eingangs genannte Anlage gelöst, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anlage ferner eine Einrichtung zum Überleiten des
gereinigten Wassers aus dem ersten Raum in einen zweiten Raum enthält, der
so angeordnet ist, dass möglicherweise
verbleibende schwimmende organische Verbindungen von dem Wasser
getrennt werden und der ein Detektorelement zum Erfassen der verbleibenden
organischen Verbindungen sowie ein Auslasselement, das so konstruiert
ist, dass es das Wasser abgibt, jedoch die organischen Verbindungen
in dem zweiten Raum hält,
sowie eine Alarmeinrichtung enthält,
die ein Alarmsignal erzeugt, wenn das Detektorelement anzeigt, dass
organische Verbindungen in dem zweiten Raum sind. Bei einer derartigen
Anlage wird einen Alarm ausgelöst,
wenn nach der Reinigung noch Verbindungen in dem Wasser verbleiben.
Eine Bedienungsperson kann anschließend den Filter auswechseln,
wenn er gesättigt ist,
oder jede andere Maßnahme
zur Wiederherstellung der normalen Funktion der Reinigungsvorrichtung
treffen. Die Trennung des Wassers und der Verunreinigung macht es
möglich,
die Verunreinigung in dem zweiten Raum zurückzuhalten, während das
gereinigte Wasser abgegeben wird. Dadurch wird verhindert, dass
von der Reinigungsanlage Verunreinigungen abgegeben werden, auch
wenn es eine gewisse Zeit dauert, bevor sie abgeschaltet wird und Schritte
eingeleitet werden, um die Probleme zu lösen. Die Erfindung ist beispielsweise
insbesondere für
ein Grundwasserschutzgebiet geeignet, wo das Risiko besteht, dass
hohe Ausstoßpegel
von organischen Verbindungen die Absorptionskapazität des Filters übersteigen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung enthält
sie ein Ventilelement, das so angeordnet ist, dass es die Überleitung
zwischen dem ersten und dem zweiten Raum unterbricht, wenn das Detektorelement
anzeigt, dass organische Verbindungen in dem zweiten Raum sind.
Diese Anordnung macht eine automatische Unterbrechung des Transports von
gereinigtem Wasser aus der Reinigungsvorrichtung möglich, wenn
die Reinigung nicht zufriedenstellend arbeitet. In einer weiteren
Ausführungsform kann
das Ventilelement selbstverständlich
so angeordnet sein, dass es den Wasserfluss in einem anderen Teil
der Anlage unterbricht. Beispielsweise kann das Ventil so angeordnet
sein, dass es die Zufuhr von verunreinigtem Wasser zu dem ersten
Raum oder den Transport von Wasser aus dem zweiten Raum unterbricht.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
der zweite Raum ein Wandelement, das den Raum in zwei Teile unterteilt,
wobei das Detektorelement in einem Teil des Raumes angeordnet ist
und das Ventilelement in dem anderen Teil des Raumes angeordnet
ist. Der zweite Raum kann in geeigneter Weise ein Schacht im Boden
sein. Bei dieser Ausführungsform
ist es unter dem Gesichtspunkte der Wartung vorteilhaft, wenn das
Element so angeordnet ist, dass es leicht erreicht werden kann.
Dadurch, dass das Ventilelement in einem abgeteilten Raum in dem
zweiten Raum angeordnet wird, ist das Ventilelement leicht zugänglich.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
der zweite Raum eine Auslassöffnung
und das Auslasselement weist ein in dem zweiten Raum angeordnetes
rohrförmiges
Teil auf, wobei ein Ende des rohrförmigen Teils unter der Auslassöffnung und
von dieser beabstandet platziert ist und das andere Ende an der
Auslassöffnung
platziert ist. Vorzugsweise beträgt
der vertikale Abstand zwischen einem Ende des rohrförmigen Teils
und der Auslassöffnung
mehr als 0,03 m. Durch eine derartige Anordnung kann das Wasser
abgegeben werden, während die
auf dem Wasser schwimmenden organischen Verbindungen in dem zweiten
Raum verbleiben, wobei gleichzeitig der Wasserpegel in dem Raum
konstant gehalten wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
enthält
der zweite Raum eine Einlassöffnung
und eine Auslassöffnung,
die im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet sind. Dadurch,
dass die Einlassöffnung
und die Auslassöffnung
auf der gleichen Höhe angeordnet
sind, wird ein ruhiger Wasserfluss in dem Raum erreicht, der die
Bedingung dafür
ist, dass sich das Wasser und die organischen Verbindungen voneinander
trennen. Wenn in dem Raum eine Turbulenz auftritt, werden die organischen
Verbindungen und das Wasser gemischt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung haben die Einlassöffnung
und die Auslassöffnung
im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche. Damit wird der Wasserzufluss
in den Raum gleich dem Wasserabfluss aus dem Raum. Auf diese Weise
wird weiter sichergestellt, dass in dem Raum keine Turbulenz auf
tritt und dass die organischen Verbindungen die Möglichkeit
erhalten, an die Oberfläche
aufzusteigen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das Detektorelement auf der Wasseroberfläche schwimmend
angeordnet. Es ist unvermeidbar, dass der Pegel der Wasseroberfläche manchmal schwankt.
Dann ist es vorteilhaft, wenn das Detektorelement schwimmt, da andernfalls
das Risiko besteht, dass der Detektor zerstört wird, wenn er vom Wasser überflutet
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Alarmeinrichtung eine Einrichtung, um das Alarmsignal zu einem
Mobiltelefon zu übertragen.
Dies ist vorteilhaft, da ein Alarm demgemäß die Bedienungsperson unabhängig davon
erreicht, wo sie sich aufhält
und sie sich somit rasch zu der Reinigungsanlage begeben kann und
das Problem lösen
kann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Erfassen
von schwimmenden organischen Verbindungen aufzuzeigen, die zur Verbindung
mit einer Vorrichtung zur Reinigung von mit schwimmenden organischen
Verbindungen verunreinigtem Wasser ausgelegt ist und die einen Alarm
abgibt, wenn das verunreinigte Wasser aus der Reinigungsvorrichtung
noch Verunreinigungen enthält.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie zum Empfangen von gereinigtem Wasser von der Reinigungsvorrichtung
in einem Raum ausgelegt ist, der so angeordnet ist, dass möglicherweise
verbleibende schwimmende organische Verbindungen von dem Wasser
getrennt werden und der ein Detektorelement zum Erfassen von organischen
Verbindungen enthält
sowie ein Auslasselement, das so konstruiert ist, dass es das Wasser
abgibt, jedoch die organischen Verbindungen zurückhält, und die Vorrichtung eine
Alarmeinrichtung enthält,
die ein Alarmsignal erzeugt, wenn das Detektorelement anzeigt, dass
organische Verbindungen in dem Raum sind.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung
von mit schwimmenden organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser aufzuzeigen,
welches Verfahren das Risiko minimiert, dass das gereinigte Wasser
Reste der organischen Verbindungen enthält.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass das verunreinigte Wasser zuerst in einem ersten Raum gereinigt
wird und anschließend
in einen zweiten Raum übergeleitet
wird, in dem sich möglicherweise verbleibende
schwimmende organische Verbindungen von dem Wasser trennen können, woraufhin
das Wasser aus dem zweiten Raum abgeleitet wird und die verbleibenden
organischen Verbindungen zurückgehalten
werden, wobei in dem zweiten Raum erfasst wird, ob schwimmende organische
Verbindungen in dem Wasser vorhanden sind, und wenn dies der Fall
ist, ein Alarmsignal erzeugt wird.
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Beschreibung
der Zeichnung
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Eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anlage
wird nachfolgend mit Hilfe der beigefügten Figur beschrieben, die
eine Anlage zur Reinigung von Wasser gemäß der Erfindung zeigt.
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Beschreibung
der Ausführungsformen
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Die
Figur zeigt eine Anlage zur Reinigung von Wasser, die eine Reinigungsvorrichtung 1,
eine Erfassungsvorrichtung 2 und eine erste Leitung 3 zur Zufuhr
von zu reinigendem Wasser zu der Reinigungsvorrichtung, eine zweite
Leitung 4 zum Überleiten
des gereinigten Wassers aus der Reinigungsvorrichtung in die Erfassungsvorrichtung
und eine dritte Leitung 5 zum Weitertransport des Wassers
aus der Erfassungsvorrichtung aufweist. Das zu reinigende Wasser
ist mit schwimmenden organischen Verbindungen verunreinigt, wie
z.B. unterschiedlichen Arten von Ölen, Dieselöl, Benzin und organischen Lösemitteln.
Die Reinigungsvorrichtung 1 weist einen ersten Behälter 6 auf,
der einen ersten Raum 7 umgibt, der eine Anzahl von Schichten 8 aufweist,
die jeweils eine Filtermasse enthalten. Die Filtermasse besteht
aus einem Absorptionsmaterial, beispielsweise Torf, das in der Lage
ist, die organischen Verbindungen zu absorbieren.
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Die
Erfassungsvorrichtung 2 weist einen zweiten Behälter 9 auf,
der einen zweiten Raum 10 umgibt, welcher einen Detektor 11 enthält, der
erfasst, ob organische Verbindungen in dem Wasser vorhanden sind.
Der Detektor in dieser Ausführungsform
entspricht der Bauart, die die Leitfähigkeit der Wasseroberfläche misst
und anhand der gemessenen Leitfähigkeit
entscheidet, ob schwimmende organische Verbindungen auf der Wasseroberfläche vorhanden
sind. Reines Wasser ist leitfähig,
aber beispielsweise Öl
ist nicht leitfähig.
Das Detektorelement schwimmt auf der Wasseroberfläche und
folgt somit dem Wasserpegel, wenn sich der Wasserpegel ändert. Somit
besteht nicht die Gefahr, dass die Elektronik in dem Detektorelement
durch Wasser zerstört wird,
wenn der Wasserpegel in dem Behälter
ansteigt. In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann der Detektor beispielsweise ein Gaschromatograph
sein, der den Gehalt an organischen Gasen in dem Schacht erfasst,
oder ein elektrochemischer Detektor, der eine chemische Erfassung
durchführt.
Wenn der Detektor nicht schwimmend angeordnet ist, kann in dem zweiten
Raum ein Schwimmschalter eingebaut sein. Der Schwimmschalter ist
mit einem Ventil verbunden, das die Wasserzufuhr unterbricht, wenn
der Wasserpegel über
dem Detektorpegel liegt.
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Der
Detektor 11 ist mit einer Alarmeinrichtung 12 verbunden,
die ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Detektor 11 erfasst
hat, dass organische Verbindungen in dem zweiten Raum 10 sind.
Das Alarmsignal kann einen optisches Signal, ein Schallsignal oder
ein elektrisches Signal sein, das beispielsweise zu einem Mobiltelefon übertragen
wird. Die Alarmeinrichtung 12 ist vorzugsweise außerhalb des
zweiten Behälters 9 angeordnet.
Der Detektor 11 ist ferner mit einem Steuersystem 13 verbunden,
das ein Ventil 14 steuert, das zur Regulierung des Wasserflusses
zwischen der Reinigungsvorrichtung und der Detektorvorrichtung angeordnet
ist. Das Steuersystem ist so angeordnet, dass es das Ventil 14 schließt, wenn
der Detektor festgestellt hat, dass organische Verbindungen in dem
Wasser sind, wodurch die Wasserzufuhr zu dem Raum 10 geschlossen
wird. Demgemäß wird verhindert,
dass weitere Verunreinigungen in den Raum 10 eintreten.
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Praxisgerecht
werden die Reinigungsvorrichtung und die Detektorvorrichtung im
Boden vorgesehen, wie die Figur zeigt. Der Behälter 9 ist in dieser
Ausführungsform
ein Schacht und hat ein Wandelement 15, das den Raum 10 in
zwei Teile 10a und 10b teilt. Die zweite Leitung
verläuft 4 durch
einen Teil 10a, der kein Wasser enthält. Die zweite Leitung 4 endet
in dem zweiten Teil 10b, der folglich Wasser enthält. Das
Ventil 14 ist in dem Teil 10a angeordnet und der
Detektor 11 ist in dem anderen Teil 10b angeordnet.
Wenn die Anlage wie bei dieser Ausführungsform im Boden vorgesehen
ist, ist es vorteilhaft, das Ventil 14 in einem eigenen
Raum in dem Behälter 9 vorzusehen,
so dass es für
Wartungsarbeiten leicht zugänglich
ist.
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Der
Behälter
enthält
eine Einlassöffnung 16, durch
welche die zweite Leitung 4 verläuft, und eine Auslassöffnung 17,
an welche die dritte Leitung 5 angeschlossen ist. Der Abstand
h zwischen dem Behälterboden
und der Auslassöffnung 17 schwankt
zwischen 0,3 bis 0,5 m. Der wassergefüllte Teil 10b des Raumes 10 bildet
einen Abscheider für
Wasser und schwimmende organische Verbindungen. Aus diesem Grund
ist es sehr wichtig, dass der Raum so konstruiert ist, dass eine
möglichst
geringe Turbulenz im Wasser auftritt. Um unnötige Bewegungen in Wasser zu
vermeiden, sind die Einlassöffnung 16 und
die Auslassöffnung 17 in
dem Behälter 9 auf
gleicher Höhe
angeordnet und haben den gleichen Durchmesser. Die organischen Verbindungen
werden vom Wasser getrennt, indem sie aufsteigen und sich auf dem
Wasser absetzen.
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Um
das Wasser, jedoch nicht die organischen Verbindungen abzuleiten,
enthält
die Detektorvorrichtung ein rohrförmiges Auslasselement 18, dessen
Einlass in dem Raum 10b im Abstand unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet
ist und dessen Auslass in der gleichen Ebene wie die Wasseroberfläche und
in Verbindung mit der Auslassöffnung 17 angeordnet
ist. Der Abstand d zwischen dem Einlass und der Wasseroberfläche sollte
mindestens 0,03 m betragen, bevorzugt ist der Abstand jedoch annähernd 0,2
m.
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In
dieser Ausführungsform
bilden die Reinigungsvorrichtung 1 und die Detektorvorrichtung 2 zwei
getrennte Einheiten, die in Reihe geschaltet werden können. Dies
ist vorteilhaft, da sie separat verkauft werden können, was
bedeutet, dass die Reinigungsvorrichtung zunächst eingebaut werden kann und
später
bei einer anderen Gelegenheit durch eine Detektorvorrichtung ergänzt werden
kann. In einer anderen Ausführungsform
können
die Reinigungsvorrichtung und die Detektorvorrichtung eine integrierte
Einheit bilden.
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Die
Anlage arbeitet so, dass das zu reinigende Wasser durch die Leitung 3 zu
der Reinigungsvorrichtung 1 geleitet wird und das Wasser
in der Reinigungsvorrichtung durch die Schichten 8 mit
Filtermasse tritt, wo die organischen Verbindungen absorbiert werden.
Das gereinigte Wasser wird anschließend durch die Leitung 4 zu
dem zweiten Teil 10b des Raumes 10 in der Detektorvorrichtung 2 geleitet. Von
dort wird das Wasser durch das Auslasselement 18 und die
Leitung 5 aus der Reinigungsanlage abgeleitet. Wenn die
Filtermasse vollständig
gesättigt
ist oder wenn ein Ausstoß von
organischen Verbindungen auftritt, der groß genug ist, dass er die Absorptionskapazität des Filters übersteigt,
gelangen die organischen Verbindungen mit dem Wasser aus der Reinigungsvorrichtung
zu der Detektorvorrichtung 2.
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Durch
die Konstruktion des zweiten Teils 10b des Raumes 10 werden
die organischen Verbindungen vom Wasser getrennt, indem sie an die
Oberfläche
aufsteigen. Die Konstruktion des Auslasselements, dessen Einlass
unter der Wasseroberfläche platziert
ist und dessen Auslass an der Wasseroberfläche platziert ist, führt dazu,
dass das abgeschiedene Wasser aus dem Raum 10 entfernt
wird, während die
organischen Verbindungen zurückbleiben.
Wenn das Detektorelement 11 festgestellt hat, dass organische
Verbindungen auf der Wasseroberfläche sind, sendet es ein Signal
an die Alarmeinrichtung 12 und ein Signal an das Steuersystem 13,
das dann anschließend
das Schließen
des Ventils 14 bewerkstelligen und dadurch verhindert,
dass weiteres Wasser in den Raum 10 eintritt.
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Die
Erfindung kann selbstverständlich
im Rahmen der beigefügten
Patentansprüche
verändert werden.