HUT77845A

HUT77845A - Szennyeződéscsapda, valamint berendezés és eljárás szennyeződések, különösen olajszennyeződés folyadékokból történő eltávolítására

Info

Publication number: HUT77845A
Application number: HU9603459A
Authority: HU
Inventors: George Sutherland
Original assignee: G-Tec Inc.
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1998-08-28
Also published as: HU9603459D0; NO965561L; AP9600894A0; DE69525074D1; NO965561D0; JPH10502012A; MD970067A; ATE211935T1; CZ378496A3; EP0869834A1; OA10391A; AU2919095A; IS4405A; EP0869834B1; WO1996000119A1; PL317848A1; CA2192964A1; SK167196A3; CN1152885A

Description

A különösen olajszennyezések vízből való eltávolítását szolgáló szennyeződés csapda (10) több, a szennyeződéseket tartalmazó folyadékkal érintkeztetett, áttört falú üreges szálat tartalmaz, amelyek valamely vákumforrásra vannak csatlakoztatva. Az üreges szálak falai áttörésekként előnyösen mikropórusokat tartalmaznak. A berendezésnek a szennyeződéseket tartalmazó folyadékkal érintkeztetett, áttört falú üreges szálakat tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdája (10), az üreges szálakra csatlakoztatott vákumszivattyúja, szívott tere vagy más vákumforrása, valamint az üreges szálak faláttörésein, előnyösen mikropórusain átszívott szennyeződéseket legalább átmenetileg tároló legalább egy gyűjtőtere van. Az eljárás szerint az olajszennyeződéseket tartalmazó víztömegben áttört falú üreges szálakat tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdát (10) helyeznek el, az üreges szálakat egy vákumforrásra csatlakoztatva az olajszennyeződéseket az üreges szálak falpórusain átszívják és összegyűjtik, majd az összegyűjtött olajszennyeződéseket eltávolítják. Jellemző ábra: 6. ábra

X

Ρ 96 03459

Képviselő: Gödölle, Kékes, Mészáros & Szabó . 'Szabadalmi és Védjegy Iroda, Budapest

Hív. számunk: 1954S

Szennyeződés csapda, valamint berendezés és eljárás szennyeződések, különösen olajszennyeződés folyadékokból történő eltávolítására

G-Tec Inc., FREDERICTON, New Brunswick (CA)

Feltaláló: SUTHERLAND George, FREDERICTON, New Brunswick (CA) A bejelentés napja: 1995.06.23.

Elsőbbsége: 1994.06.24. (08/265,153) US A nemzetközi bejelentés száma: PCT/CA95/00377 A nemzetközi közzététel száma: WO 96/00119

A találmány tárgya szennyeződés csapda, valamint berendezés és eljárás szennyeződések, különösen olajszennyeződés folyadékokból történő eltávolítására. A találmány konkrétabban egy különösen olajszennyezésnek vízből való eltávolítására szolgáló önhordó és adott esetben önjáró berendezésre, valamint az annak működési elvét képező eljárásra vonatkozik.

Olajszállító tankhajók napjainkban szinte rendszeresnek mondható zátonyrafutása és tartalmuknak a tengerekbe jutása következtében intenzíven

-2• · · • · ··· · ·· foglalkozni kezdtek az olajszennyeződés eltávolításával. Különböző módszereket fejlesztettek ki a kiömlött olaj visszanyerésére, hogy az ne károsítsa a tengeri élővilágot és a környezetet. Javasolták vegyi adalékanyagok, porózus anyagok, valamint különböző terelő lemezek és úszógátak alkalmazását. Az 5,120,598 Isz. US szabadalmi leírás ugyanakkor egy polivinilalkoholból lévő ultrafinom szálakból készített gyékényszerű szálasanyag szerkezetet ismertet, amelyet az olajfolttal érintkezésbe hoznak, és a szálak felszívják az olajat. Minden előnye és hasznossága mellett ezen megoldás hátránya, hogy a szálasanyag olajjal telítődését követően el kell távolítani az olajfoltról. Ezenkívül az olajat vélhetően még el kell távolítani a szálasanyagból, hogy az ismételten felhasználható legyen, ami körülményes és időigényes eljárás.

Az 5,073,261 Isz. US szabadalmi leírásból ismert egy belépő és egy kilépő csonkkal ellátott vízhatlan gumianyagú összecsukható tartály, amelyen átszivattyúzzák az olaj-víz keveréket. A tartály különböző terelőlemezekkel, olajcsapdákkal van ellátva, amelyek visszatartják az olajat. A kinyert olajat tartalmazó tartályt kiszemelt helyre vontatják, ahol eltávolítják belőle az olajat. Ez a szerkezet csak szeparálja az olajat a víztől, és visszatartja az olajat. Ezáltal, jóllehet az olaj nagy része összegyűlik a vízben úszó tartályban, olajmaradványok maradhatnak vissza a víz felületén.

További, inkább csak elméleti ízű megoldásokat ismertetnek a 4,492,957 és a 4,305,819 Isz. US szabadalmi leírások.

Áttekintve a technika jelenlegi állása szerinti ismert olajszennyeződéseltávolítási megoldásokat nyilvánvaló, hogy igény van egy olyan fejlettebb rendszerre, amely amellett, hogy egy víztömegből képes eltávolítani és visszanyerni a benne lévő olaj- vagy egyéb szennyeződések jelentős részét, úszik a víz felszínén, és működéséhez nem szükséges kicsavarni vagy kinyomni, vagy egyéb módon kisajtolni a kinyert olajat és/vagy szennyezőanyagot egy úszó abszorbeáló anyagból.

A találmány egyik célja tehát egy tökéletesített olajkinyerő rendszer létrehozása és annak alkalmazási módszerének kidolgozása.

A találmány további célja egy szálakból álló olyan szerkezet létrehozása, amellyel folyadékokból kinyerhetők azokban nem oldódó, nem elegyedő szennyeződések.

-3A kitűzött célt egy olyan szennyeződésgyűjtő csapda kialakításával és alkalmazásával érjük el, amely a találmány szerint több, a szennyeződéseket tartalmazó folyadékkal érintkeztetett, áttört falú üreges szálat tartalmaz, amelyek belső üregei vákumszivattyúra vagy szívott térre vagy valamely vákumforrásra vannak csatlakoztatva. Az üreges szálak falai áttörésekként előnyösen mikropórusokat tartalmaznak és a csapda célszerűen hidrofób tulajdonságú, mikroporózus falú üreges szálakat tartalmaz. A szennyeződés csapda tartalmazhat egymásra előnyösen merőlegesen keresztben állóan vagy széttartó alakzat szerint elrendezett, vagy egymással párhuzamos elrendezésű, adott esetben egymással szálkötegekké összefogott üreges szálakat. Az üreges szálak belső átmérője általában 0,001 cm és 5 cm, célszerűen 0,005 cm és 1 cm, előnyösen 0,01 cm és 0,2 cm közötti méretű lehet. A mikropórusok átlagos átmérője például 0,03 pm és 5 pm között lehet. A pórusátmérő természetesen változó a szálak tervezett alkalmazási céljától függően.

Az üreges szálak készíthetők például poliolefinből, vagy polietilénből, polipropilénből, polibuténből, poliizo-butilénből, polipenténből, polimerizált 4-metilizopenténből és ezek halogénnel helyettesített vegyületeiből, amelyekben legalább egy fluoratom van, így polikarbonátból, polietilénoxidból, polisztirénből és egy legalább egy fluoratomot tartalmazó halogénezett polisztirénből, etilénesen telítetlen szénhidrogének kopolimerjeiből és/vagy legalább egy fluoratomot tartalmazó, halogénnel helyettesített, etilénesen telítetlen szénhidrogénekből, az említett etilénesen telítetlen szénhidrogének és azok halogénnel helyettesített származékai lehetnek etilén, propilén, butén, izobutilén, pentén, hexén, monofluoretilén, vinilidénfluorid, trifluoretilén, tetrafluoroetilén, trífluorokloroetilén, hexafluoropropilén, és mások, valamint polimer keverékekből, például polietilénnek polipropilénnel, polivinilidénfluoriddal, politetra-fluoroetilénnel vagy polisztirénnel alkotott kombinációjából, polipropilénnek polivinilidénfluoriddal vagy poli-tetrafluoroetilénnel alkotott kombinációjából, polivinilidénfluoridnak poliszulfonnal, poliakrilonitrillel, polifenilénoxiddal vagy politetrafluoroetilénnel alkotott kombinációjából, stb. A legalkalmasabb anyagok fő komponense polietilén, a legalább egy fluoratomot tartalmazó halogénezett polietilén, a polipropilén, a legalább egy fluoratomot tartalmazó halogénezett polipropilén, a polikarbonát vagy a polifenilénoxid; vagy az etilénből, polipropilénből és tetrafluoroetilénből kiválasztott, két vagy három monomer-fajta kopolimerjei.

-4Megjegyezzük, hogy különböző kritikus felületi feszültségű komponensek kombinálása esetén, minél nagyobb a kis kritikus felületi feszültségű komponens aránya, annál kisebb lesz a teljes polimer kritikus felületi feszültsége.

A találmány szerint kialakíthatók olyan berendezések, amelyeknek a szennyeződéseket, különösen olajszennyezést tartalmazó folyadékkal, különösen vízzel érintkeztetett, áttört falú üreges szálakat tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdája, az üreges szálak belső üregeire csatlakoztatott vákumszivattyúja vagy szívott tere vagy vákumforrása, valamint az üreges szálak faláttörésein, előnyösen mikropórusain átszívott szennyeződéseket, különösen olajat legalább átmenetileg tároló legalább egy gyűjtőtere van. Aberendezés előnyösen víztömegen úszó olajszennyeződés összegyűjtésére szolgáló olajvisszanyerő rendszer szerkezeti egységeként a folyadékközegben úszó vagy lebegő önhordó szerkezetként van kialakítva és a szennyeződésektől elválasztott vízfázis eleresztésére vagy kivezetésére alkalmas csonkkal vagy kilépőcsonkkal is el van látva. A berendezés előnyösen a folyadékközegben úszó vagy lebegő önhordó szerkezetet hajtó szerkezeti egységet is tartalmaz, és célszerűen táwezérlelt szerkezeti egységként van kialakítva.

A találmány szerinti berendezések rendre alkalmasak azon találmányunkl szerinti eljárás végrehajtására, amelynek lényege, hogy a szennyeződéseket tartalmazó víztömegben áttört falú üreges szálakat tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdát helyezünk el, az üreges szálakat előnyösen vákumszivattyúra vagy szívott térre vagy vákumforrásra csatlakoztatva a szennyeződéseket az üreges szálak falpórusain átszívjuk és összegyűjtjük, majd az összegyűjtött szennyeződéseket eltávolítjuk.

A berendezések elhelyezhetők tutajon vagy más úszó alkalmatosságon, de előnyösen önhordó, vízen úszó vagy abban lebegő kialakításúak.

Önhordó, ráadásul önhajtó egységek megvalósíthatók olymódon is, hogy a tárolótartály kilépő vízcsonkján keresztül kilépő vízáram tolóereje hajtja át az úszó berendezést például egy olajfolton. A berendezés felszerelhető egy rádióvevővel, és így távvezérelt lehet. Lehet tehát egy a távvezérlő jelek érzékelésére szolgáló rádióvevője vagy más alkalmas elektromágneses eszköze, és a berendezés rendelkezhet kézi hajtásra szolgáló eszközökkel, valamint a vontatásához szükséges megfelelő csatlakozó rögzítésekkel is.

-5A táwezérelhetőség különösen előnyös intézkedés lehet olyan berendezésekhez, amelyek olajjal, vegyszerrel vagy egyéb szennyezőanyaggal szennyezett területen dolgoznak, ahol veszélyes feltételek, például felszíni tűz, mérgező gőzök, stb. uralkodnak.

Mint fentebb már említettük, a találmány szerinti berendezés számos különböző célra használható. A részben szárazföldi berendezésként való önhordó, vagy úszó kialakításon kívül a találmány szerint vontatható berendezések is kialakíthatók, amelynél az üreges szálakból álló szennyeződés csapdákat nagyobb vizijárművel, például egy bárkával vagy egyéb teherhajó után kötve vontatják. E megoldás előnye, hogy a berendezés eltávolítja a hajó által kibocsátott vízfelszíni szennyeződéseket is. Ily módon a berendezés hatékonyan öntisztítja azt a vízfelületet, ahol a hajó végighalad.

Más kiviteli alakok a szálak alkalmas konfiguráció szerinti egyesítésével, például szennyezett kiskiterjedésű tavak, így bányatavak kibélelésére alkalmas konfigurációjúak is lehetnek. Kialakíthatók a szennyezett, tisztítandó vízbe teljesen bemeríthető találmány szerinti szennyeződés csapdák például szennyezett folyómederek, tómedrek és hasonlók tisztításához és tisztántartásához.

Az üreges szálakat tartalmazó csapdákból kiképezhetők matracok vagy kötegek, amelyekből a kezelendő területen lépcsős elrendezések hozhatók létre, amelyek szálkötegeket, gyékényszerkezeteket, szőtt vagy nem szőtt gyékényeket vagy a szálak rögzítésére szolgáló anyagokat tartalmaznak, adott esetben ezek vagy ilyenek kombinációit alkotják.

Az üreges szálak és az azokból alkotott különböző szerkezetek, berendezések alkalmazásuk során kombinálhatok szennyeződésgyűjtő úszógátakkal és/vagy más ismert szennyeződés eltávolító rendszerelemekkel is.

A találmány lényegét ezen általános leírás után az alábbiakban kiviteli példák bemutatásával, a mellékelt rajz ábráira hivatkozással ismertetjük részletesebben. A rajzon az

1. ábrán a találmány szerinti szenyeződés csapda egy első példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos felülnézete, a

2. ábra az 1. ábrán bemutatott csapda keresztmetszetét ábrázolja, a

3. ábrán egy a találmány szerinti csapdában alkalmazott mikroporózus • · •··· · · ·

-6üreges szál kinagyított részlete látható, a

4. ábra a találmány szerinti szennyeződés csapda egy másik kiviteli alakját bemutató keresztmetszeti vázlat, az

5. ábrán a találmány szerinti szennyeződés csapda egy harmadik példaképpen! kiviteli alakjának vázlatos távlati képe látható, a

6. ábra a találmány szerinti szennyeződés csapda egy újabb példaképpen!

kiviteli alakjának metszetvázlata, a

7. ábrán a találmány szerinti szennyeződés csapda egy további, egy szeparátorba beépített példaképpen! kiviteli alakja látható, a

8. ábra a találmány szerinti szennyeződés csapda egy további, ugyancsak egy szeparátorba beépített kiviteli alakját ábrázolja, a

9. ábrán a találmány szerinti csapda egy további alkalmazását feltüntető másik kiviteli alakja látható, míg a

10. ábra egy találmány szerinti szannyeződés csapdával ellátott, úszógátas olajleszedő szerkezet keresztmetszei vázlata.

A csatolt rajz egyes ábráin ugyanazon hivatkozási számok ugyanazokat a szerkezeti részeket jelölik. Az 1., 2. és 3. ábrán egy találmány szerinti 1 szennyeződés csapda egy első célszerű példaképpen! kiviteli alakját feltüntető vázlatok láthatók. Az 1. ábrán vázlatos felülnézetben látható példaképpen! 10 szennyeződés csapda több 12 üreges szálból áll, mely 12 üreges szálak mindegyikének egy hosszában végigmenő 13 belső ürege van. A 12 üreges szálak csőfala számos 14 mikropórussal van ellátva, amelyek áthatják a 12 üreges szál hengerfalát, és így a 13 belső üreg a 14 mikropórusok révén kapcsolatban van a 12 üreges szálat körülvevő környezettel. A 14 mikropórusok pórusmérete sok egyéb tényező mellett függ a szál anyagától, amelyet az eltávolítandó szennyeződésnek megfelelően választunk meg. A 14 mikropórusok mérete például 0,03 pm és kb. 5 pm közötti lehet. A 14 mikropórusoknak elég nagynak kell lenniük ahhoz, hogy megfelelő térfogatáram alakulhasson ki bennük, felső mérethatárukat azon követelmény képezi, hogy a hidrofób szál felületi feszültségének hatására ne léphessen be beléjük víz.

A 12 üreges szálak 13 belső üregének átmérője 0,001 cm és kb. 5 cm között lehet, az célszerűen 0,05 cm és 1 cm közötti, polipropilén szálak esetében még célszerűbben 0,01 cm és 0,1 cm közötti méretre van megválasztva. A • ·

-7nagyobb belső átmérőt igénylő alkalmazásoknál, például, ha egy kisebb víztömeg olajjal szennyeződött, a 12 üreges szál 13 belső terének átmérője megközelítheti a hagyományos tömlőkét.

Célszerűnek bizonyult, ha a 10 szennyeződés csapdában alkalmazott 12 üreges szálak hidrofób anyagból, adott esetben poliolefinekből, például polietilént, polipropilént, polibutént, poliizobutilént, polipentént, polimerizált 4-metilizopentént és ezek legalább egy fluoratomot tartalmazó halogénezett származékait, így polikarbonátot, mint polifenilénoxidot, polisztirént és legalább egy fluoratomot tartalmazó halogenizált polisztirént, etilénesen telítetlen szénhidrogének és/vagy legalább egy fluoratomot tartalmazó halogenizált etilénesen telítetlen szénhidrogének kopolimerjeit, az említett etilénesen telítetlen szénhidrogének és azok halogénezett származékait, ideértve az etilént, propilént, butént, izobutilént, pentént, hexént, monofluoretilént, vinilidénfluoridot, trifluoretilént, tetrafluoretilént, trifluorokloroetilént, hexafluoropropilént, stb., és kevert polimereket, például polietilén polipropilénnel, polivinilidénfluoriddal, politetra-fluoroetilénnel vagy polisztirénnel alkotott kombinációját; polipropilénnek polivinilidénfluoriddal vagy politetra-fluoroetilénnel alkotott kombinációját; polivinilidénfluoridnak poliszulfonnal, poliakrilonitrillel, polifenilénoxiddal vagy politetrafluoroetilénnel alkotott kombinációját, stb. tartalmazó hidrofób műanyagból állnak. Az alkalmazható anyagok célszerűen fő komponensként polietilént, legalább egy fluoratomot tartalmazó halogénezett polietilént, polipropilént, legalább egy fluoratomot tartalmazó halogénezett polipropilént, polikarbonátot vagy polipropilénoxidot tartalmazhatnak; vagy etilénből, propilénből és tetrafluoroetilénből kiválasztott két vagy három monomer-fajta kopolimerjeiből lehetnek.

Amint az a kiviteli példákon látható, a 10 szennyeződés csapda egymástól meghatározott osztásközzel elhelyezett több párhuzamos, hidrofób 12 üreges szálat tartalmaz. Az 1. ábrán ugyan nem látható, de a 12 üreges szálak falai a 3. ábrán érzékeltetett 14 mikropórusokkal vannak áthatva, amint azt fentebb már említettük.

Amint az a 2. ábrán látható, az úszó 10 szennyeződés csapdát alkotó 12 üreges szálak mindegyikének van egy-egy 16 és 18 szálvége. A 2. ábrán bemutatott példaképpen! kiviteli alaknál a nyitott 16 és 18 szálvégek zárt a 20 és 22 gyűjtőterekre csatlakoznak. A 16, 18 szálvégek benyúlnak a 20 vagy 22

-8···· ···· gyűjtőtérbe, így a 12 üreges szálak 13 belső üregei a kezelendő, szenyeződést tartalmazó közeggel, különösen pl. víztérrel csak a 14 mikropórusokon keresztül közlekedhetnek.

A 20 és 22 gyűjtőtereket 26 csővezetékek egy 28 vákuumszivattyúval kötik össze, amely a 12 üreges szálakban szívóhatás létesítésének egyik lehetséges eszköze. Mivel a 20 és 22 gyűjtőterek hermetikusan tömítettek, a 28 vákuumszivattyú által előállított szívóhatás a 10 szennyeződés csapdát alkotó mindegyik 12 üreges szálban jelentkezik.

Üzem közben, amikor a 10 szennyeződés csapda a szennyezett pl. víztömegben van elhelyezve, a 28 vákuumszivattyút működésbe hozva szívóhatást fejtünk ki a 12 üreges szálak 13 belső üregeire. A 14 mikropórusokon keresztül a vákum beszívja a szennyeződéseket a 12 üreges szálakba, és azok onnan a 20, 22 gyűjtőterekbe jutnak. Ahhoz, hogy a lehető legnagyobb felületi érintkezés jöjjön létre az egyes 12 üreges szálak és a szennyeződés között, a 10 szennyeződés csapda fajsúlyát úgy kell beállítani, hogy a szerkezet ússzon vagy lebegjen az összegyűjtendő szennyeződésben. A 20 és 22 tartályban összegyűlt szennyeződés abban tárolható vagy elszállítható máshová, amire a későbbiekben még visszatérünk.

A 4. ábrán a találmány szerinti 10 szennyeződés csapda egy másik példaként! kiviteli alakja látható. Ennél a kialakításnál a 10 szennyeződés csapda egy sereg, egymástól bizonyos térközzel elhelyezkedő 12 üreges szálat tartalmaz, amelyek 16 szálvégei azonban le vannak zárva, így a 12 üreges szálak ennél a kialakításnál egyvégűek. A szennyeződés, illetve a szennyezett víz így itt is csak a 14 mikropórusokon keresztül tud bejutni a 13 belső üregekbe. Ennél a kialakításnál a 12 üreges szálakat 30 helyzettartók rögzítik, amelyek maguk is tartalmazhatnak a 12 üreges szálakhoz hasonló szálakat. A hosszirányú 12 üreges szálak 18 szálvégeit egy 32 tömítés veszi körül, és így azok nyitott 18 szálvégeire szívóhatás fejthető ki egy 34 szívott térben egy vákuumszivattyúval létrehozott vákum segítségével.

Lehetséges olyan kialakítási változat is, amelynél a 12 üreges szálak egy hurkot alkotva vannak visszavezetve a 32 tömítésen át a 34 szívott térbe, és így nincs szükség zárt 16 zárt szálvégek kialakítására.

Az 5. ábra a találmány szerinti 10 szennyeződés csapda egy további példaképpen! kiviteli alakját ábrázolja. Itt a 10 szennyeződés csapda egyenként

-9több 12 üreges szálból álló több 40 szálköteget tartalmaz. A 40 szálkötegek 42, 44 kötegvégei 46, 48 gyűjtőterekre vannak csatlakoztatva. Az egyes 40 szálkötegek között 50 tömítések vannak. A 46, 48 gyűjtőterek a fentebb leírtakhoz hasonlóan egy vákumforráshoz csatlakoztathatók annak érdekében, hogy a szennyeződések a szívás hatására behatoljanak a 14 mikropórusokba, majd a 12 üreges szálak 13 belső üregein keresztül eljussanak a 46, 48 gyűjtőterekbe.

A 6. ábra egy a 4. vagy az 5. ábrán bemutatott egységekből azok meghatározott osztásközzel kialakított többszörözésével kialakított szerkezeti elrendezést mutat be. A szerkezet egyes 10 szennyeződés csapdái 52 vákumoldalaikkal egy közös vákumhálózatra csatlakoznak. Közösített 52 vákumoldalak elhelyezhetők a szerkezet mindkét oldalán is.

A 7. ábrán egy olaj és víz szétválasztására szolgáló 54 szeparátor vázlatos ábrázolása látható. A szétválasztandó olaj-víz keverék egy 56 tartályba szivattyúzható be. Az 54 szeparátort üzemi állapotában feltüntető ábrán jól látható egy 58 vízfázis, és egy az utóbbi felszínén úszó 60 szennyeződésfázis. Ezen példaképpen! kialakítás hasznos lehet a keverékben nem elegyedő formában, csepp alakban jelenlévő szennyeződések kinyeréséhez, amelyeknek időre van szükségük ahhoz, hogy az ábra szerinti összefüggő fázisokra váljanak szét. A kialakítás igen hasznos, ha a cseppecskék túlságosan apró méretűek a gravitációs szeparáláshoz. A példaképpen! 54 szeparátor 56 tartálya egy a 2. ábrán feltüntetett találmány szerinti 10 szennyeződés csapdát tartalmaz, amely bemerül, és az ábrán B betűvel jelzett tartományban a 60 szennyeződésfázisban vagy a kevert fázisban lebeg. A 34 szívott tér közvetlenül a 10 szennyeződés csapdán helyezhető el a fentebb a 2. ábránál már leírtak szerint, vagy az 56 tartály egy alkalmas pontján, amely esetben az a 10 szennyeződés csapdához megfelelő 62 szívócsővel van csatlakoztatva. A 34 szívott tér célszerűen olyan helyen van elhelyezve, ahonnan a 10 szennyeződés csapda 20, 22 gyűjtőtereiből az összegyűjtött anyag könnyen továbbítható valamely másik helyre. A szennyeződésmentes víz az 56 tartályból a 64 csonkon keresztül távozhat, és visszavezethető abba a víztömegbe, ahonnan származik, vagy ismételt kezelés céljából visszaforgatható az 56 tartályba, vagy továbbítható egy (a rajzon nem ábrázolt) másik tisztítóberendezés fokozatba.

A 8. ábrán a találmány szerinti szennyeződés csapda egy további példaképpen! szeparátorba beépített kiviteli változatának vázlatos ábrázolása

-10·· · · · · · · • ♦ · · * * * * ··· ···· ··»· · ·· látható. E kialakításnál a szerkezeti elrendezésnek egy 66 fúvókája is van, amely benyúlik az 56 tartályba. Az 56 tartály ezenkívül el van látva egy 67 belépőcsonkkal is, amely egy szerves oldószer visszakeringtetésére, pótvíz beadagolására vagy szintszabályozásra szolgál. A 67 belépőcsonkon keresztül továbbá be lehet avatkozni az 56 tartályba, hogy annak belső terének 70 rétege összetétel tekintetében módosítható legyen. A 66 fúvókán keresztül juttatható be az 56 tartályba például egy szétválasztandó szennyezés-víz-fém elegy. A szeparálás során az említett komponenseket tartalmazó esetben általában 70, 72 és 74 rétegek alakulnak ki a tartályban. A 70 réteg általában szerves fázist, a 72 réteg vegyes fázist, a 74 réteg pedig lényegében vizet tartalmaz. Ilyen rétegződés alakul ki, ha pl. az oldószerként használt szerves anyag kisebb fajsúlyú, mint a víz. A szakember számára nyilvánvaló, hogy a víznél nagyobb fajsúlyú szerves anyagok, szennyeződések, stb. esetén a rétegződés sorrendje fordított lehet.

Egy az 56 tartályon elhelyezett, a 10 szennyeződés csapda közvetlen közelében található 76 kilépőcsonk szolgál a szerves réteg, valamint a kelátosodott fémvegyületek és/vagy a szabad fémek és a kelát extrahálására, míg egy alsó 78 kilépőcsonkon keresztül távozik az 56 tartályból a fémkelátoktól, fémvegyületektől, vagy a szerves anyagoktól megtisztított víz.

A 9. ábrán egy találmány szerinti szennyeződés csapdákat tartalmazó oldószer extraháló rendszer egy 80 szeparátorként kialakított további kiviteli alakja látható, amely például szerves anyagokat és szervetlen fémvegyületeket tartalmazó oldatok oldószerének extrahálására szolgál. Az ábrán látható kialakításnál a rendszernek van egy első 82 szennyeződés csapdája, amely a fentebb már leírtak szerint 12 üreges szálakból áll. A 12 üreges szálak egy első 84 gyűjtőtérben végződnek, amely alkalmas a 12 üreges szálak 14 mikropórusaín átkényszerített vagy természetesen átdiffundált extrahálószer tárolására. Kényszerített diffúzóhoz megfelelő (a 9. ábrán nem feltüntetett) szivattyúra vagy egyéb hasonló eszközre van szükség a folyadéknak a 14 mikropórusokon keresztül való áthajtására. Egy második 86 gyűjtőtér a fel nem használt extrahálószer visszanyerésére szolgál. A szerkezeti elrendezés üzeme során, amikor a diszpergált extrahálószer a 9. ábrán látható A nyíl irányában átáramlik a kezelendő folyadéktömegen, az extrahálószer visszanyerhető a legfelül elhelyezett szennyeződés csapdával, és összegyűjthető a 20 és 22 gyűjtőterekben, amelyekből a 28 vákumszivattyúval további gyűjtőhelyre

szivattyúzható. Alternatívaként a 82 szennyeződés csapda helyettesíthető egy az extrahálószer diszpergálására szolgáló megfelelő berendezéssel. Ilyen berendezések a szakemberek előtt szép számban ismertek. Alkalmazható e célra például egy egyszerű perforált cső, vagy fúvókák serege, vagy valamely külső extrahálószer-forrás, amely az extrahálószert a 82 szennyeződés csapdához juttatja el.

A 76 kilépőcsonknak köszönhetően, valamint azáltal, hogy az alkalmazott szennyeződés csapda 12 üreges szálakból áll, és így szerves szennyeződések, valamint különböző fémek szeparálására is alkalmas, a találmány szerinti szennyeződés csapda jól használható a bányászatban, mivel segítségével kinyerhetők olyan fémek, amelyek egyébként veszendőbe mennének.

A találmány szerinti szennyeződés csapda jól alkalmazható oldható szennyeződéseknek víztömegből való eltávolítására. Ilyen kezelő eljárásokkal a vízfázis különíthető el egy másik fázistól.

Ha a szennyeződés kőolaj vagy a víztömeg felszínén úszó más szénhidrogén, például egy olajszállító tankhajóból kiömlött olajfolt, az olajnak a vízfelületről történő visszanyerésére és ezáltal a víz megtisztítására egy vagy több szennyeződés csapda használható. Az olajfolt eltávolításához annak méretétől függően jól alkalmazható lehet egy például a 6. ábrán bemutatott szerkezeti kialakítás. Ha a hőmérséklet erősen lecsökkenti az olaj viszkozitását, vagy ha a szennyeződés igen nagy viszkozitású, a viszkózus szennyeződés alkalmas higítószerrel, például folyékony szénhidrogénnel vagy más alkalmas viszkozitásmódosítóval felhígítható. Ha az a gyakorlatban megvalósítható, a viszkozitás csökkentése céljából a nehezen folyós szennyeződés felmelegítése is szóbajöhető megoldás lehet. Ezáltal a 14 mikropórusos 12 üreges szálakat tartalmazó fentebb ismertetett találmány szerinti 10 szennyeződés csapdák jól használhatók különböző környezeti adottságok között is.

A 10. ábrán a találmány szerinti 10 szennyeződés csapda egy olyan további kialakítási és beépítési módja látható, amelynél az 92 vízben lebegő 94 olajszennyeződések összegyűjtésére szolgáló 90 olajleszedő szerkezet funkcionális részét képezi. A találmány szerinti 10 szennyeződés csapda a szennyezett közegbe bemerülve összegyűjti a 94 olajszennyeződéseket, és azokat egy 96 úszógátban gyűjti össze. A 10 szennyeződés csapda és a 96 úszógát között egy 98 cső létesít kapcsolatot. Az olajat átmenetileg összegyűjtve

tároló 96 úszógát belső terére egy 100 vákumforrás van csatlakoztatva, amely a 96 úszógátra, valamint a 98 csövön keresztül a 10 szennyeződés csapdára egyaránt csatlakozik. Nincs szükség 100 vákumforrásra, ha a 10 szennyeződés csapda önmaga tartalmaz vákumforrást.

A 12 üreges szálak és/vagy 40 szálkötegek szerkezeti anyagának megválasztása tekintetében a szakemberek előtt nyilvánvaló, hogy azok összetétele függ az eltávolítandó szennyeződés típusától. A szál anyagát úgy kell megválasztani, hogy a szennyeződés ne változtassa meg a szál tulajdonságait, különösen a 13 belső üreg méretét, a belső átmérőt, a külső átmérőt, a pórusméretet vagy a felületi jellemzőket, így például a szál és/vagy a mikropórusok hidrofób tulajdonságát.

A találmány lényegét a fentiekben különleges rendeltetésű példaképpen! kiviteli alakok bemutatásával ismertettük. A csatolt igénypontokkal meghatározott oltalni kör természetszerűleg nem korlátozott a fentiekben csupán példaképpen ismertetett kivitali alakokra és alkalmazási esetekre, azon belül a találmány szerinti szennyeződés csapda számos más kiviteli változata és alkalmazása is megvalósítható.

·· · ·*·· ····

Claims

-13Szabadalmi igénypontok

1. Szennyeződés csapda oldatlan szennyeződések ilyeneket tartalmazó folyadékból történő kinyerésére, amely szálakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy több, a szennyeződéseket tartalmazó folyadékkal érintkeztetett, áttört falú üreges szálat (12) tartalmaz, amelyek vákumszivattyúra (28) vagy szívott térre (34) vagy valamely vákumforrásra (100) vannak csatlakoztatva.
2. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy az üreges szálak (12) falai áttörésekként mikropórusokat (14) tartalmaznak.
3. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy hidrofób tulajdonságú, mikroporózus falú üreges szálakat (12) tartalmaz.
4. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy egymásra keresztben állóan elrendezett üreges szálakat (12) tartalmaz.
5. A 4. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy egymással összefogott, keresztben állóan elrendezett üreges szálakat (12) tartalmaz.
6. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy széttartó alakzat szerint elrendezett üreges szálakat (12) tartalmaz.
7. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy egymással párhuzamos elrendezésű üreges szálakat (12) tartalmaz.
8. Az 5. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy egymásra merőlegesen elrendezett üreges szálakat (12) tartalmaz.
9. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy üreges szálak (12) összefogott önhordó egységeiként kialakított szálkötegeket (40) tartalmaz.
10. Az 1. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy közelítőleg 0,001 cm és 5 cm közötti belső átmérőjű üreges szálakat (12) tartalmaz.
11. A 10. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy közelítőleg 0,005 cm és 1 cm közötti belső átmérőjű üreges szálakat (12) tartalmaz.
12. A 11. igénypont szerinti szennyeződés csapda, azzal jellemezve, hogy közelítőleg 0,01 cm és 0,2 cm közötti belső átmérőjű üreges szálakat (12) tartalmaz.

-14« ·· • « »· ··
13. Berendezés szennyeződések folyadékokból történő kinyerésére, amely szálakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a szennyeződéseket tartalmazó folyadékkal érintkeztetett, áttört falú üreges szálakat (12) tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdája (10), az üreges szálakra (12) csatlakoztatott vákumszivattyúja (28) vagy szívott tere (34) vagy vákumforrása (100), valamint az üreges szálak (12) faláttörésein, előnyösen mikropórusain (14) átszívott szennyeződéseket legalább átmenetileg tároló legalább egy gyűjtőtere (20, 22, 46, 48, 84, 86) van.
14. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szennyeződés csapda (10) hidrofób tulajdonságú, mikroporózus falú üreges szálakat (12) tartalmaz.
15. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy víztömegen úszó olajszennyeződés összegyűjtésére szolgáló olajvisszanyerő rendszer szerkezeti egységeként van kialakítva.
16. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a folyadékközegben úszó vagy lebegő önhordó szerkezetként van kialakítva.
17. A 15. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a szennyeződésektől elválasztott vízfázis (58) eleresztésére vagy kivezetésére alkalmas csonkkal (64) vagy kilépőcsonkkal (78) is el van látva.
18. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a folyadékközegben úszó vagy lebegő önhordó szerkezetet hajtó szerkezeti egységet is tartalmaz.
19. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy táwezérlelt szerkezeti egységként van kialakítva.
20. Eljárás oldatlan szennyeződések vízből történő víztisztító célú kinyerésére, azzal jellemezve, hogy a szennyeződéseket tartalmazó víztömegben áttört falú üreges szálakat (12) tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdát (10) helyezünk el, az üreges szálakat (12) vákumszivattyúra (28) vagy szívott térre (34) vagy vákumforrásra (100) csatlakoztatva a szennyeződéseket az üreges szálak (12) falpórusain átszívjuk és összegyűjtjük, majd az összegyűjtött szennyeződéseket eltávolítjuk.
21. Eljárás olajszennyeződések vízből történő víztisztító célú kinyerésére, azzal jellemezve, hogy az olajszennyeződéseket tartalmazó víztömegben áttört falú üreges szálakat (12) tartalmazó legalább egy szennyeződés csapdát (10) helyezünk el, az üreges szálakat (12) vákumszivattyúra (28) vagy szívott térre (34) vagy más vákumforrásra (100) csatlakoztatva az olajszennyeződéseket az üreges szálak (12) falpórusain átszívjuk és összegyűjtjük, majd az összegyűjtött olajszennyeződéseket eltávolítjuk.
22. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy szennyeződés csapdát (10) az üreges szálak (12) mikropórusait (14) teljesen körülvevően olajszennyezett vízrétegben helyezzük el.

A meghatalmazott

1954S