NO140899B - Anordning ved lagertanker anbrakt paa eller i jorden, isaer oljetanker, til oppsamling av utsivet vaeske og begrensning av grunnvannsforurensning i tilfelle av lekkasje - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en anordning til oppsamling av utsivet 1agertankvæake og til forhindring av videre grunnvannsforu-

rensning i tilfelle av lekkasje fra lagertanker, Især olje-

tanker, anbrakt på eller i jorden. Anordningen består i at en eller flere lagertanker er omgitt av en i seg selv lukket og hovedsaklig loddrett skillevegg.

Oppfinnelsen har til formål å begrense en forurensning av

grunnvannet og gjeninnvinne.en eventuell utsivet lagervæske ved hjelp av en enkel og driftsikker anordning.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at skilleveggen er

lufttett og slutter seg lufttett til et lokk, som i spesiel-

le tilfelle kan være tankbunnen, og at skilleveggen er ført ned under grunnvannstanden, samt at det finnes en vakuumpum-

pe som er innrettet til oppumpning av luft eller væske fra porevolumet i det jordrom som omgis av den rundtgående skil-

levegg, det tettsluttende lokket" og grunnvannstanden, som fo:

hindrer luft i nedenfra å trenge opp i nevnte jordrom. Ved start av vakuumpumpen vil grunnvannet suges opp i jordrommet og etterhånden fylle dette helt opp til lokket. Utsivet væske

(olje) fra lagertanken gjennem bunnen vil av grunnvannet fø-

res oppover i jordrommet og vil ved fortsatt pumpning strømme gjennom rørforbindelsen til vakuumpumpen.

Dersom flere tanker er omgitt av den rundtgående skillevegg

skal lokket dekke arealet mellem tankene og skilleveggen.

Den i GB patent 989.637 patenterte oppfinnelse gjelder forhold innenfor r selve tankene i motsetning til nærværende oppfinnelse,

som utnytter en naturlig begrensning som grunnvannets overflate som en fundamentalt og nøvendig forutsetning til å gjeninnvinne °g begrense utbredelsen av væske, som er trengt ut i det natur-lige miljø, undergrunnen og grunnvannet.

Den i U.S.patent 2.593.153 angivne rundtgående skillevegg forhindrer ikke utsivet tankvæske i å bre sig til omgivelsene,

og der kreves ytterligere anordninger for å forhindre grunnvannsforurensning ved tanker omfattet av nevnte patent.

Ved nærværende oppfinnelse kan man vedlikeholde et vakuum i det jordrom som avgrenses av den rundtgående skillevegg, og man kan suge opp væsken fra dette jordrommet og på den måten konstatere om det er olje i vannet.

Ved å starte vakuumpumpen kan ;ian først suge opp luft, og deretter væske, som så kan undersøkes for oljeforekomster. Hvis det ikke er olje i vannet, kan man stoppe vakuumpumpen, og vakuumet vil på grunn av uunngåelige utettheter deretter langsomt fylles. Hvis det er olje i vannet er det en mulighet for å pumpe blandingen av vann og olje kontinuerlig ut gjennom vakuumledningen, og olje/vann-blandingen kan deretter enten ledes tilbake til lagertanken eller underkastes en separering av olje fra vannet.

Et enkelt middel til utskillelse av oljen fra vannet kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved at det fra den øverste delen av sugeledningen fra det nevnte jordrom er innskutt en vakuumbeholder, og at vakuumpumpen suger luft fra den øverste delen av denne. Eventuell olje vil derfor samle seg på overflaten av væsken i denne vakuumbeholderen og kan suges ut fra overflaten ved hjelp av en egen pumpe og ledes tilbake til lagertanken. Vannstanden i vakuumbeholderen, som kan bestemmes ved hjelp av et vanlig brukt vannstandsrør, vil dessuten direkte gi størrelsen på vakuumet i jordrommet under lagertanken. Ved å slippe, atmosfærisk luft inn i beholderen, vil man kunne lede det rene vannet i bunnen av vakuumbeholderen tilbake til jorden under lagertanken, og etter noen tids forløp vil man igjen kunne suge vakuumbeholderen full. På denne måten vil den oljen som i tilsvarende tid har samlet seg på overflaten av grunnvannet innenfor skilleveggen bli suget inn

i vakuumbeholderen. Man sparer således en egen separeringstank til olje/vann - blandingen.

Et bedre overblikk over begivenhetene kan ifølge oppfinnelsen oppnås på en enkel måte ved at vakuumbeholderen er helt eller delvis transparent. Man vil da direkte kunne se graden av olje-forurensning av det grunnvann som suges opp.

En betydelig forøkelse av oljeinnholdet i det oppsugede grunnvann

kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved at lokket av den rundtgående skillevegg er utbuet,"ag at sugeledningen munner ut ved det øverste punkt under lokket. Når grunnvannet med olje på overflaten stiger rummet innenfor den rundtgående skillevegg, vil det vannrette tver. snittareal avta oppover. Tykkelsen av oljelaget vil tilta tilsvarende. På. den måten kam.dét suges nesten ren olje opp i vakuumbeholderen, og det spares tid til fraseparering av oljen. Dette betyr at kapasiteten av såvel vakuumpumpe som sugepumpe kan vesent-lig reduseres. Utbuingen av lokket kan f.eks. være slik at det er en stigning på 30°/oo fra periferien inn mot sentrum av tankbunnen.

Por å nedsette motstanden mot, at olje suges opp fra jordrommet, kan det ifølge oppfinnelsen være utlagt et lag høypermeabelt materiale umiddelbart under det nevnte lokket. Dette materiale kan f.eks. være singel eller grov grus. Man oppnår derved en betydelig mindr strømningsmot8tand for oljen eller det oljeholdige vann. Oppsugingen vil foregå meget langsommerejhvis det var vanlig jord eller endog leire direkte under lokket.

Oppsugingen av olje kan ifølge oppfinnelsen ytterligere påskyndes ved at det med mellomrom "finnes ventiler til inntak av atmosfærisk luft langs omkretsen av den rundtgående skillevegg. Det har ved forsøk vist seg at de luftbobler som innføres i oljen på denne måten medvirker kraftig til å løsne oljepartiklene fra kornene på det høypermeable materiale, slik at strømningsmotstanden for oljen ytterligere nedsettes. Oppsugingen av olje foregår derfor hurtiger til tross for innføring av denne falske luft.—

En mulighet for å konstatere i hvilket område en eventuell lekkas er oppstått kan ifølge oppfinnelsen oppnås på en enkel måte ved at hver ventil er forbundet med et perforert rør, som strekker ssg over en del av periferien, langs innersiden av den rundtgående skillevegg. Rørets huller er fortrinnsvis.rettet radialt innover mot munningen av sugeledningen. Ved å lukke opp en ventil om gangen og observere den blanding som suges opp i vakuumbeholderen, kan man i tilfelle av lekkasje bestemme i hvilken sektor av tankbunnen lek-kasjen befinner seg. Tankbunnen kan f.eks. deles opp i seksten seksjoner, hver på 22-g<0>.

En automatisk drift av hele anlegget kan ifølge oppfinnelsen

oppnås på en enkel måte ved at vakuumbeholderen har en nivåregulator til start og stopp av vakuumpumpen ved henholdsvis et laveste nivå og et høyeste nivå. Dessuten at det i sugeledningen fra jordrommet via vakuumbeholderen og vakuumpumpen til atmosfæren finnes en kontraventil som er innrettet slik at den i sin lukke-stilling kan tillate en langsom tilbakestrømning av væske fra vakuumbeholderen til jordrommet innenfor den rundtgående skillevegg. Anlegge,t vil derved arbeide på den måten at vakuumbeholderen først suges full opp til høyeste nivå, hvoretter vakuumpumpen stopper.

Olje samler seg på overflaten av vakuumbeholderen, mens vann-

standen langsomt synker til laveste nivå, og forholdsvis rent vann strømmer tilbake til jordrommet fra vakuumbeholderens nederste del. Samtidig suges olje bort fra overflaten.av væsken i vakuumbeholderen. Når laveste nivå av vannstanden er nådd, starter vakuumpumpen igjen og prosessen gjentas automatisk.

Oppfinnelsen vil bli forklart nærmere i det følgende under hen-visning til tegninger som skjematisk og sterkt forenklet visert fig l-en lagertankt for olje med en anordning

ifølge oppfinnelsen

fig 2 - et loddrett snitt gjennom tankbunnen ved

midten av denne

fig 3 - et loddrett snitt gjennom en vakuumbeholder fig 4 - et loddrett snitt gjennom tankside og tank-

bunn ved tankens periferi.

Figur 1 viser en stor sylindrisk lagertank 1 for olje som står på jorden. Terrenghøyden er angitt med betegnelsen 2 og grunnvannstanden med betegnelsen 3. Tanksiden hviler på en ringformet skillevegg 4, som strekker seg fra et lite stykke over terrenget til et stykke under grunnvannspeilet 3.

Tankbunnen 5 er i dette tilfelle konkav på undersiden, og den har en sentral fordypning 6 som går oppover fra tankbunnen 5« 1 fordypning-gen 6 er det innlagt en sugekasse f med tilsluttet sugeledning 8

som er ført gjennem jorden under tankbunnen 5 og ut gjennom skilleveggen 4« På dette sted kommer sugeledningen 8 inn i bunnen av vakuumbeholderen 9 som på oversiden er forbundet med en vakuum-

pumpe 10.

I fig. 2 sees fordypningen 6 og sugekassen 7 i større målestokk. Under tankbunnen finnes et lag asfalt 11 og under dette et lag grusasfaltbetong 12. Under dette finnes et lag 13 som under stø-pingen av grusasfaltbetonglaget 12 forhindrer dette i å trenge ned i de underliggende lag. Under laget 13 finnes det et ganske tykt lag med singel, som tjener til å nedsette strømningsmotstan-den for olje/vannblandingen?som skal suges opp gjennom sugekassen 7. Et stykke under sugekassen 7 finnes en vannrett oljetett beton-plate 14, som skal forhindre at vann eller olje, som strømmer tilbake gjennom sugeleåningen 8, på grunn av sin kinetiske energi skal trenge for dypt ned i jordmassen under tanken. Under singellaget finnes vanlige fundamenteringsmaterialer, f.eks. sand og grus.

Fig 3 viser skjematisk de viktigste konstruktive trekk ved vakuumbeholderen 9. Denne har en vanlig nivåregulator 17, 18,som ved start og stopp av vakuumpumpen 10 fastsetter et laveste væskenivå 15 og et høyeste nivå 16. I fig. 3 er væskestanden vist omtrent

midt mellom høyeste og laveste nivå, og det sees, at det er et lag

olje 19 på overflaten. Denne oljen kan suges ut ved hjelp av en bøyelig slange 20 som er forbundet med en flottør 21 som flyter på overflaten av oljen 19. Slangen 20 er ført ut gjennom beholderen og er forbundet med sugesiden av en pumpe 22 som sender olje tilbake til lagertanken 1. Videre sees i fig. 3 en tilbakeslagsventil 23 i ledningen mellom vakuumbeholderen 9 og vakuumpumpen 10. Tilbakeslagsventilen 23 er fullt åpen når vakuumpumpen 10 suger luft ut av vakuumbeholderen 9» mens den er delvis lukket,når vakuumpumpen 10 e:r atoppet, slik at tilbakeslagsventilen 23 tillater en langsom

tilbakestrømnirig av>luft i den retning som pilen viser. Videre finnes en stoppeventil 24 i ledningen mellom vakuumbeholderen 9 og vakuumpumpen 10. I den øverste delen av vakuumbeholderen 9 finne det videre en stoppeventil 25 for hurtig å kunne stenge av luft beholderen.

Når vakuumpumpen 10 er stoppet, vil det langsomt strømme luft inn i vakuumbeholderen 9 gjennom den delvis lukkede tilbakeslagsventil og væskestanden faller til det laveste nivå 15. Ved dette vil det strømme noenlunde rent vann tilbake til jordrommet innenfor skilleveggen 4 gjennom sugeledningen 8. Når laveste nivå 15 er nådd, starter vakuumpumpen 10 og den suger væsken hurtig opp til høyde-nivå 16, hvoretter vakuumpumpen stopper. Når væsken igjen langsomt synker til laveste nivå 15» vil oljen 19 samle seg på overflaten av væsken og derfra suges den kontinuerlig eller intermitterende bort gjennom slangen 20. Etter at væsken har nådd sitt laveste ni-vå gjentar prosessen seg.

I fig 4 er vist en ventil til inntak av atmosfærisk luft til jordrommet innenfor skilleveggen 4» Innenfor denne veggen munner røret ut fra ventilen 26 i et rør 27 som går langs innersiden av skilleveggen og strekker seg like langt til begge sider av ventilen 26. Røret 27 har en rekke hull som i vannrett retning er rettet inn mot . sentrum av tankbunnen 5» d.v.s. inn mot sugekassen 7. Når ventilen 26 er helt eller delvis åpen, vil det bli suget inn falsk luft i jordrommet innenfor skilleveggen 4» slik at det kommer luftbobler i olje/vann - blandingen. Disse luftbobler har vist seg å medvirke kraftig til å løsrive oljen fra stenene i singellaget.

Det finnes 16 luftventiler 26 med tilhørende rør 27 som hver for seg strekker seg over 22^° av tankens periferi. Hvis man lukker opp en ventil om gangen, vil man kunne se på den oppsugede blanding i vakuumtanken 9» som er helt eller delvis gjennomsiktig, om det fore-kommer utstrømning av olje i vedkommende sektor. Man kan altså på denne måten lokalisere en eventuell oppstått lekkasje i tankbunnen.

Lekkasje i tankens bunn med olje som siver ut til porevolumet under tanken, kan hurtig, enkelt og sikkert konstateres ved lukt av olje i den luft som pumpes ut ved evakueringen.

Hvis man av styrkehensyn ønsker å gjøre tankbunnen 5 utbuet, kan man i stedet suge fra periferien av jordrommet under lokket, som i dette tilfelle ligger betydelig høyere enn ved sentrum. I dette tilfelle må man riktignok ha et antall sugekasser 7 innenfor den rundtgående skillevegg under lokket i stedet for bare en enkelt.

Claims (8)

1. Anordning ved lagertanker anbrakt på eller i jorden (l), især oljetanker, til gjeninnvinning av utsivet væske og forhindring av grunnvannsforurensning i tilfelle av lekkasje, der en eller flere lagertanker er omkranset av en sammenhengende, stort set loddrett skillevegg, som helt eller delvis er nedgravet i jorden,; k j e n-netegnet ved at nevnte skillevegg (4) i seg selv er luft-

tett og slutter sig lufttett til et lokk, som spesielt kan være tankbunnen (5), og at skilleveggen nedad strekker sig dypere enn grunnvannstanden (3), og at det finnes en vakuumpumpe, som er in-rettet til permanent eller intermitterende å suge opp deler av innholdet i porevolumet i det jordrom, som omkranses av skilleveggen.

2. Anordning ifølge krav 1,kjennetegnet ved at det på den sugeledningen (8), som går ut fra den øverste delen av de nevnte jordron, er innrettet en vakuumbeholder (9), og at vakuum» pumpen (10) suger luft fra den øverste delen av denne.

3. Anordning ifølge krav 2,kjennetegnet ved at vakuumbeholderen (9) er helt eller delvis transparent.

4« Anordning ifølge krav 1,kjennetegnet ved at lokket (13 eller 5) som slutter seg til den rundtgående skillevegg (4) øverst, er utbuet og at sugeledningen munner ut ved det øverste punkt av lokket (13 eller 5).

5. Anordning ifølge krav 4» kjennet egnet ved at de. er lagt et lag høypermeabelt materiale, f.eks. singel eller grov grus, umiddelbart under lokket.

6. Anordning ifølge krav 1,kjennetegnet ved at det er plassert ventiler (26) til inntak av "falsk luft" med mellomrom langs omkretsen av den rundtgående skillevegg.

7. Anordning Ifølge krav 6,kjennetegnet ved at hver ventil er forbundet med et perforert rør som strekker seg, lan<r en del av den rundtgående skillevegg (4) på .innsiden, av denne, idet rørets huller fortrinnsvis er rettet innover mot munninge (7) av sugeledningen(8).

8. Anordning ifølge krav 2,kjennetegnet ved at vakuumbeholderen (9) har en nivåregulator (17,18) til start 0£ stopp av vakuumpumpen (lO) ved henholdsvis et laveste nivå (15) og et høyeste nivå (l6), og at det i sugeledningen (8) fra jordrommet via vakuumbeholderen (9) og vakuumpumpen (lO) til atmosfæren finnes ph tilbakeslagsventil (23) som er innrettet slik at den i sin lukke-stilling tillater en langsom tilbakestrømning av væske fra vakuumbeholderen (9) til jordrommet innenfor den rundtgående skilleve^.