NO744412L

NO744412L -

Info

Publication number: NO744412L
Application number: NO744412A
Authority: NO
Inventors: I Bartik
Original assignee: Keene Corp
Priority date: 1974-09-03
Filing date: 1974-12-05
Publication date: 1976-03-04
Also published as: CA1031272A; SE7415097L; NL7415733A; DE2457289A1; DE2457289C3; FR2283716A1; IT1026349B; JPS5152562A; US4058463A; DE2457289B2; GB1500941A; GB1500942A; DK630374A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et element for behandling av væskeblandinger, fortrinnsvis spillvann, som inneholder faste, forurensende bestanddeler, olje, brennstoff og lignende, og som, ved å utslippes i ubehandlet tilstand, vil kunne forårsake forurensning av landområder, bekker, elver, inn-sjøer eller havområder.

Utslipp av avfallsvæsker, vanligvis spillvann, fra industrielle prosesser og fra sjøfartøyer har alltid vært forbundet med prob'£emer, idet slike væsker som regel inneholder en vesentlig del forurensende stoffer i form av faste partikler, olje, brennstoff og lignende væsker. Dette har resultert i forbud mot utslipp av ubehandlet spillvann fra industrielle prosesser, anlegg eller sjøfartøyer. Utslipp eller dumping, uten tillatelse, av forurensede væsker er forbundet med strenge straffer, og det er opp-rettet temmelig strenge forskrifter og retningslinjer vedrørende utslipp av spillvann, for å.kunne verne miljøet.

I henhold til foreliggende oppfinnelse ledes, den forurensede væskeblanding, som skal behandles, gjennom et eller flere filtreringselementer som på hensiktsmessig måte kan være anordnet innvendig i respektive trykktanker. Hvert element er innrettet for filtrering av væsken og dessuten for å bevirke en sammenflyting av de blandede væsker til enkeltdråper av betydelig størrelse.. Oljen og vannet som vanligvis utgjør den væskeblanding som skal behandles, vil følgelig, på grunn av gravitasjonsvirkning, ha en utpreget tendens til. å separeres i trykktanken, etter å ha passert gjennom det respektive element.

Det nevnte element som er stort sett sylinderformet,

opptar innvendig de væsker som skal behandles og som deretter strøm-mer radielt utad gjennom elementet. Elementet er forsynt med et

indre lag av filtrerende materiale som fjerner partikkelformet, fast stoff fra væskene. Det indre lag er mekanisk understøttet på

yttersiden, mens den understøttende del for det indre lag er omsluttet av et sammenflytningsfremmende materiale som bevirker en effektiv separasjon av oljen og vannet i væskene.

Oljen som separeres fra vannet vil, på grunn av for-skjellen i spesifikk vekt, stige til den øvre del av trykktanken, hvorfra oljen kan bortledes fra tanken, mens vannet som har en'høyere, spesifikk vekt, synker til bunnen av tanken og strømmer ut fra trykktankens nedre del.

Vannet som strømmer ut fra tankens Sedre del,, er stort sett uforurenset og kan utslippes i praktisk talt hvilken som helst resipientsone, uten fare for forurensning.

Separasjonen av de forurensende, faste bestanddeler og oljen fra vannet er en funksjon av de ulike medier som, ved en gitt virkningsgrad, danner elementet, og det vil derfor være åpen-bart, at det, ved å lede det vann som skal behandles, gjennom flere elementer som er anordnet i serie, kan oppnås en vannrensing av varierende grad. på denne måte vil selv de strengeste krav som kjennes i forbindelse med fjerning av faste bestanddeler og olje frå det behandlede vann, kunne oppfylles.

Ut fra det ovennevnte er hovedformålet ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og et element for behandling av forurensede væsker, særlig vann, hvor de forurensende bestanddeler utfiltreres og hvor oljen bringes til å sammenflyte og derved separeres fra vannet, slik at vannet deretter er befridd.for forurensninger og olje i tilstrekkelig grad til å kunne utslippes, uten derved å forårsake miljømessig uakseptable til-stander .

Ét annet formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et element for behandling av spillvann fra industrianlegg, hvorved olje, brennstoff eller andre væsker fjernes fra vannet som derved renses i tilstrekkelig grad til å kunne utslippes i. kloakkled-ninger eller andre samlesystem.

Et annet formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et element 'for behandling av spillvann fra industrianlegg, til det stadium at vannet er tilstrekkelig renset til å kunne utslippes på land eller i overflatevann.

Et annet formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et element for behandling av slagvann og ballastvann'på.et sjø-fartøy, hvorved vannet klares i tilstrekkelig grad til å kunne

ledes overbord uten ytterligere behandling.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning for opptakelse av ovennevnte element, hvor elementet,

etter å være gjentettet, tilstoppet eller gjort funksjonsudyktig på annen måte, lettvint kan utskiftes med et annet element.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et element av ovennevnte art, som er billig og som følgelig kan kas-seres dersom dette er nødvendig.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et element av ovennevnte art, som er sammensatt av filtreringsmateri-ale av forøket flateinnhold, som omsluttes av fiberlag som er komprimert til en forutvalgt tetthet og fastholdt ved mekaniske mid-

ler, for bibeholdelse av denne tetthet.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et element av ovennevnte art, som er innkapslet i et separatorele-

ment som er lukket i forhold til elementets to ender.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et ekstra separatormedium som omslutter ovennevnte element på ut-løpssiden og som forhindrer inntrenging av den separerte væske i hovedvæsken..

Ovennevnte formål samt ytterligere formål og fortrinn

ved oppfinnelsen vil fremgå tydeligere av den etterfølgende, de-taljerte beskrivelse i forbindelse med de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en trykktank hvori det er anordnet et element i henh. til oppfinnelsen, Fig. 2 viser et perspektivriss av et element i henh. til oppfinnelsen for filtrering og sammenflytning, som er delvis opp-snittet for tydliggjøring av konstruksjonen, Fig. 3 viser et delsnitt som illustrerer forankringen av elementets ytterhylse til den ene ende av elementet, Fig. 4 viser et riss, i likhet med fig. 2, men av en modifisert versjon,

Fig. 5 viser en detalj av den modifiserte versjon iflg.

fig 4, og motsvarer fig. 3, samt

Fig. 6 viser et delsnitt av en seksjon av et munnstykke.

Som det mer detaljert fremgår av tegningene, er det i

fig. 1 vist en trykktank 1, hvis nedre ende går over i et bunn-

parti 8, og hvis øvre ende er forsynt med et demonterbart deksel 5

som er fastgjort ved hjelp av skrubolter 11.Dekslet er tettsluttende forbundet med trykktanken, idet det er. anordnet en pakning 10mellom en flens 9 og dekslet 5.

En oljeutløpsledning 4 er forbundet med den øvre del av trykktanken 1. En innløpsledning 2 som er innført gjennom midt-partiet av trykktankens 1 nedre del, er forbundet med innersiden av elementet 6, ved den nedre ende av elementet. En v,annutløps-ledning 3 er dessuten, i en radielt forskjøvet sone, ført ut fra

•trykktankens 1 nedre del.

Når væsken begynner å strømme inn i elementet 6 fra inn-løpsledningen 2 og videre, radielt utad gjennom elementet 6, vil en vesentlig del av de forurensende, 'faste bestanddeler, avsettes innvendig i elementet, mens den sammenflytte olje avgis fra den øvre del av separatorelementet 22. Oljedråpene som er av betydelig størrelse, vil på grunn av gravitasjonsvirkning stige gjennom vannet i trykktanken og samles ved den øvre ende av trykktanken 1, hvorfra oljen forlater tanken gjennom oljeutløpsledningen 4. Be-røringsflaten mellom oljen og vannet er i fig. 1 betegnet med hen-visningstallet 7. vannet som, etter fjerningen av de faste bestanddeler og avskillingen av oljen, er renset, forlater tanken 1 gjennom vannutløpsledningen 3.

Fig. 2 viser et element for filtrering og oljesepara-sjon, og med filtreringen som primærfunksjon. Som vist i fig. 2, innføres væsken i elementet gjennom et innløpsmunnstykte 18 i elementets ene ende, og ledes gjennom et indre, foldet filtermateri-ale 15, et mekanisk støtteelement 16 og et ytre separasjonsele-ment .22.Munnstykket 18 er anordnet på et endelokk 18a som lukker elementets nedre ende.

Munnstykket 18 er ved den indre ende forsynt med en ringformet forsenkning 17 som opptar en pakningsring 19. Munnstykket 18 kan være fremstilt av plast eller metall i ett stykke, eller sammensatt av to eller flere deler, bestående f.eks. av en nippel eller kobling som er tettsluttende forbundet med endelokket 18a.

Det innvendige filtreringsmedium i elementet består av et mykt, porøst, foldet filterstoff 15 som er egnet for fjerning av finkornede, forurensende, faste bestanddeler fra gjennomstrøm-mende væsker, samt for å bevirke sammenflyting av en vesentlig del av oljen i vannet. Den ene ende av filterstoffet 15 er tettslutten-

de forbundet med endelokket 18a, og den annen ende med et øvre endelokk 20.

Det foldede filterstoff 15 omsluttes av en sylinderformet, mekanisk støttedel 16 som er av åpen eller perforert konstruksjon, slik at væske kan gjennomstrømme delen i radialretninger. Delen 16 understøtter og forsterker det myke, foldede fiberstoff

.15, særlig under trykkoppbygging i yttertanken.

Elementet 6 er løst omsluttet av et ytre separatorstoffelement 22 hvis ene ende er forseglet rundt munnstykket 18, mens den annen ende er tettsluttende forbundet med en skrue 21 som er fastgjort til endelokket 20. Skruens 21 ytterende er utformet for

å omgripes av en skrunøkkel, for overføring av et vridningsmoment til elementet under montering og demontering av munnstykket 18 og ledningen 2.

Separatorstoffelementet 22 har som funksjon å tilbakeholde små oljedråper som er dannet ved sammenflyting i filterstoffet 15, samt å lede disse dråper, ved gravitasjonsvirkning, gjennom et ringformet rom 60 mellom den mekaniske støttedel 16 og sepa-ratorstof f et 22 til separatorelementets øvre parti, hvor dråpene kan samles, sammenflyte til større dråper som, etter å ha oppnådd en betydelig størrelse, avgis gjennom separatorelementet 22. De frigjorte oljedråper vil ved gravitasjonsvirkning stige mot den øvre ende av enheten 1. Fig. 3 viser en fremgangsmåte for fastgjøring av separa-torstof felementet rundt skruen 21 ved hjelp av en trekkstreng 23 som strammes, når separatorelementet er anbragt i stilling på elementet 6. Fig. 4 viser et filtrerings- og oljesepareringselement 37, hvis primærfunksjon er separering av olje. Dette element er av lignende konstruksjon som elementet i fig. 2, og omfatter et øvre endelokk og et nedre endelokk med midler for tilknytning av inn-løpsrøret,i den tank hvori elementet er montert. Elementet 3 7 iflg. fig. 4 er imidlertid forsynt med ytterligere, sammenflytningsfremmende medier som omslutter det indre filterstoff, og som letter spaltingen av vann/olje-emulsjonen og separeringen av oljedråper fra den behandlede væske.

Det indre, foldede, porøse papirfilterstoff 30 i fig. 4 omsluttes av den sylinderformede, mekaniske støttedel 32. Det nedre endelokk 33 omfatter et koblingsstykke 35 som er forsynt med en

forsenkning 34 og en pakningsring 36. Ved versjonene iflg. fig.

2 og 3 er det nedre endelokk tettsluttende forbundet med det indre papirfilter og støttedelen 32. Delen 32 er i sin tur omgitt av ett eller flere lag av fiberglassmateriale 31 i form av bundet "A" - fiberglass som er komprimert til en forutvalgt tetthet, som følge av strekkspenningen i et omsluttende tråddukmateriale 41.

Laget 41 etterfølges av ett eller flere lag av ubundet "B"-fiberglass 38 som, av strekkspenningen i et omsluttende tråddukmateriale 40, er komprimert til en forutvalgt tetthet. De res-. pektive tetthetsgrader av fiberglasslagene 31 og 38 kan varieres ved forandring av strekkspenningen i de omsluttende tråddukmateri-aler henh. 41 og 40. Elementet 3 7 er løst omsluttet av et ytre separatorstoffelement 42, i likhet med versjonen iflg. fig. 2.

Bundet "A"-fiberglass er et uttrykk som benyttes i fi-berglassindustrien som betegnelse på en fiber av liten diameter. Uttrykket ubundet "B"-fiberglass benyttes som betegnelse på en fiber med større diameter enn i "A"-fiberglasset. Uttrykket "ubundet" angir at fiberglasset ikke er tilsatt bindemiddel.

Fig. 5 viser, i likhet med fig. 3, en trekkstreng 44 for sammenholding av enden av det ytre separatorstoffelement 42 rundt en skrue 46 som er fastgjort til elementets øvre endelokk 48 som,

i likhet med endelokket 33, er tettsluttende forbundet med det indre papirfilter og støttedelen 32.

Ved fremstillingen av et typisk element i henhold til oppfinnelsen, er det indre filterlag dimensjonert med en ytterdia-meter av ca. 10,8 cm samt en innerdiameter av ca. 6,7 cm og kan være utformet med ca. 65 folder med skarpe kanter. Det kan frem-stilles elementer av ulike dimensjoner i overensstemmelse med varierende strømmingshastigheter og anvendelsesti«lf eller. bet benyttede materiale, betegnet som papir, består av rayon, polyesterfiber og mikroglass.

Papiret har porer som vil tilbakeholde partikkelmateriale med kornstørrelse av ca. 5 mikromillimeter og mer. I et foldet filterelement av dimensjoner som beskrevet, vil væskestrømmen be-2

røre en flate av ca. 2 m . Papiret er foldet og anordnet i rørform, idet de motsatte kanter er innbyrdes forseglet..

Foldene anordnes dernest med innbyrdes ensartet periferi-avstand, hvoretter den ytre, perforerte, sylinderformede støttedel innføres over foldene, og endelokkene 18a og 20 iflg. fig. 2 og 3 samt 33 og 48 iflg. fig. 4 og 5 fastgjøres tettsluttende til de motsatte endepartier av det foldede element og den omgivende støttedel..

Ved versjonen iflg. fig. 2 blir det foldede element 15 sammen med den omsluttende, perforerte støttedel 16 deretter innkapslet i det ytre separatorstoffelement 22 som, slik som tidligere nevnt, innpasses rundt innløpsmunnstykket 18 ved den nedre ende av elementet 6 og samles rundt skruen 21 ved elementets øvre ende. Endene av trekkstrengen 23 i den øvre ende av elementet 22 blir fortrinnsvis varmforseglet, for å forebygge at det ytre separatorelement 22 løsner etter at enheten er montert.

De ytre separatorstoffelementer 22 og 42 kan med fordel være fremstilt av et væskegjennomtrengelig materiale, f.eks. u-vevet polyesterfiit som, etter fortrinnsvis å være fuktet med vann, vil forhindre gjennomstrømming av små oljedråper, hvorved oljen vil stige på innersiden av det ytre separatorstoffelement og sammenflyte til større dråper ved den øvre ende av separatorstoffelementet, og deretter unnvike fra dette elements øvre ende, når de oljedråper som oppsamles øverst, utvikler tilstrekkelig styrke til

• å overvinne vanhsperiningen i separatorelementet.

Da separatorstoffelementet 22 eller 42 er løst innført over elementet 6 eller 3 7 vil det utspiles ved væskegjennomstrøm-ning, som vist i fig. 1, hvorved det dannes et ringformet rom 60 mellom sepåratorelementets lukkede endepartier henh. 64 og 66. Gjennom dette ringformede rom 60kan oljedråpene 61 flyte oppad langs sepåratorelementets innerflate og oppsamles i den øvre del 62, hvor oljedråpene overvinner vannspenningen og passerer gjennom separatorelementet 22 eller 42 til en oppsamlingssone 68, som vist ved pilene 70, og videre gjennom oljeutløpsledningen 4 som styres av en ventil (ikke vist). Vannet vil strømme direkte gjennom se-paratorstof felementet og deretter synke nedad, som vist ved piler 72.

Ved filterelementet iflg. fig. 4 er det foldede, indre papirlag 30 og den omsluttende, perforerte hylse 32 omviklet, ved .31, med ett eller flere lag av bundet "A"-fiberglassmateriale. "A"-fibermaterialet er på yttersiden omviklet med tråddukmateriale 41 som støtter fiberglassmaterialet og gir det en forutvalgt tetthet.

Trådduken 41 er, med en overlapping, påviklet med en forutvalgt spenning av eksempelvis 9,1 kg (20 pounds). Etter å være fastgjort i stilling omvikles trådduklaget 41 med et lag av ubundet "B"-fiberglass 38, hvoretter dette fiberglasslag omgis med trådduk av samme type som tidligere omtalt, med overlappingen anbragt mellom tilgrensende krumninger av trådduken og med en spenning som i dette tilfelle kan utgjøre f.eks. 2,7 kg (6 pounds). Trådduken som omslutter viklingen av "B"-fiberglass, er angitt

ved 40.

Trådutvikiingen 40 forankres i stilling, hvoretter det ytre, væskegjennomtrengelige separatorstoffelement 42 anbringes løst rundt elementet og tilpasses om innløpsmunnstykket ved filterelementets ene ende og samles rundt skruen 46.på endelokket 48 i filterelementets øvre ende. Separatorstoffelementet 42 fungerer på samme måte som separatorstoffelementet 22.

Modifikasjoner kan foretas innenfor rammen av de etter-følgende patentkrav. Elementene 6 og 3 7 for filtrering og sammenflyting kan f.eks. anordnes adskilt fra separatorelementene 22 og 42, slik at de,"~-~éitter å være fullt utnyttet, kan erstattes av til-svarende, nye elementer.

Claims

1.A vlangt, sylinderformet separatorelement av væskegjennomtrengelig materiale, for anvendelse i forening med et filter- og sammenløpselement, karakterisert ved at separatorelementet har større diameter enn filter- og sammen-løpselementet og omslutter dette, slik at det dannes et mellom-liggende, ringformet rom, og at separatorelementet omfatter midler for forsegling av hvert av sine endepartier i forhold til falter-og sammenløpselementet, og at separatorelementet er innrettet for å fuktes med vann på forhånd, slik at en vannstrøm kan passere direkte gjennom separatorelementet under samtidig tilbakeholding av fraskilt olje i separatorelementet, hvorved oljen vil flyte oppad i det ringformede rom til en oppsamlingssone nær ved rommets øvre ende og deretter, når oljen har oppnådd tilstrekkelig kraft til å overvinne spenningen i det på forhånd gjennomfuktede, øvre parti av separatorelementet, unnviker gjennom dette øvre parti.

2. Separatorelement i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det væskegjennomtrengelige materiale er fremstilt av polyesterfibrer. .

3. Element for fjerning av partikkelmateriale fra vann og for sammenføring av olje i vannet til dråper av betydelig stør-relse, karakterisert ved et sylinderformet, foldet, indre element, en perforert, sylinderformet støttedel som omslutter og understøtter den foldede del, endelokk som er forseglet til de motsatte endepartier av den montasje som består av den foldede del og bæredelen, et væskeinnløp i det ene endelokk samt et separatorelement av væskegjennomtrengelig materiale, som løst omslutter bæredelen, og hvis motsatte endepartier er. forseglet i forhold til bæredelen, hvor elementet er innrettet for å plasseres i vertikalstilling i en trykktank med midler for tilknytning til væskeinnløpet, og hvor strømmen av oljedråper bremses i separatorelementet mens vanndråpene passerer uhindret, slik at oljedråpene vandrer oppad i separatorelementet, sammenflyter til større dråper og unnviker gjennom sepåratorelementets øvre sone.

4. Element i samsvar med krav 3, karakterisert ved i det minste ett porøst lag av fibermateriale som omslutter den indre, sylinderformede del i separatorelementet, samt en perforert vikling som omslutter laget av fibermateriale og fastholder materialet i komprimert tilstand.

5. Element i samsvar med krav 3, karakterisert ved et første, porøst lag av fibermateriale, som er påført yttersiden av støttedelen, og en første, perforert vikling som omslutter det første lag og fastholder dette i komprimert tilstand, samt et andre, porøst lag av fibermateriale, som er påført yttersiden av den første vikling, og en andre, perforert vikling som omslutter det andre lag og fastholder dette i komprimert tilstand.

6. Element i samsvar med krav 5, karakterisert ved en større kompresjon av det.første lag enn av det andre lag.

7. Element i samsvar med krav 3, kar akt er-sert ved at den foldede, indre del er fremstilt av et papir-lignende materiale som inneholder glassfibrer.

8. Element i samsvar med krav 3, karakteri sert ved at den foldede, indre del er fremstilt av et papir-lignende materiale, som inneholder polyesterfibrer.

9. Element i samsvar med krav 3, karakterisert ved at, separatorelementet er fremstilt av polyester-materiale..

10. Element i samsvar med krav 4, karakterisert ved at det porøse lag inneholder glassfibrer.

11. Element i samsvar med krav 4# , karakterisert ved at det porøse lag inneholder polyesterfibrer.

12. Element i samsvar med krav 5, karakterisert ved . at minst ett av de porøse lag består av fiberglass.

13. Element i samsvar med krav 5, karakterisert ved at minst ett av de porøse lag består av består av polyesterfibrer.

14. Element i samsvar med krav 5, karakterisert ved at begge de porøse lag består av fiberglass.

15. Element i samsvar med krav 5, karakterisert ved at begge de porøse lag består av polyesterfibrer.

16. Element i samsvar med krav 3, karakterisert ved at det omfatter en trykktank av større diameter enn elementet, hvori elementet er montert i vertikalstilling, og at tankens nedre parti er forsynt med en innløpsledning som kan for-bindes med væskeinnløpet i elementets ene endelokk, og at det er anordnet en oljeutløpsledning i tankens øvre del samt en vannut-løpsledning i tankens nedre del.

17. Element i samsvar med krav 16, karakterisert ved at tanken er radielt adskilt fra separatorelementet, slik at vannet uhindret kan strømme nedad i tanken og oljen flyte oppad i tanken.