SE425611B - Anleggning for uppsamling av i havs- och sjovatten forekommande materia - Google Patents

Description

15 20. 25 30 35 40 79oasa2-5 D ' g .Z bruten tvärsektionsvy visar farkostenssedd bakifrån, varvid en överbyggnad för' navigerings- och framdrivningsutrustning visas, fig. 2 i en schematisk vy uppifrån visar anläggningen i fig. l dragen medelst två fartyg, fig. 3A schematiskt visar flotation medelst delströmförfarande tillämpat vid anläggningen enligt uppfinningen, fig. 3B schematiskt visar flotation genom utnyttjande av totalluftning tillämpat vid anläggningen enligt uppfinningen och fig. 3C schematiskt visar flotation medelst en meaknisk process för atstring av luftbubblor tillämpat vid anläggningen enligt umfmnmgm. g Det är i avlöppsvattenreningssammanhang känt att flotation ger en hög sepa- rationsgrad av olja och fett, särskilt då flotation med tillhjälp av mikrogasbubblor.

Metoden kan realiseras med kompakta reningsanläggningar med hög kapacitet. Kapaciteten räknas här i behandlas vattenmängd per n? flotationsyta och timma. Den vanligaste metoden att skapa mikrobubblor är löst luftflotation, vilket innebär att luft fri- göres från en pä luft övermättad vattenlösning, varvid en luft-vatten-dispersion bildas. Innehåller vattnet kringsvävande oljedroppar eller oljepartiklar, fäster luft- blåsorna vid dessa och lyfter dem till ytan där ett oljeslamskikt bildas. Genom att olje-luft-aggregaten har en låg densitet, forceras flotationen och en snabb separa- tion med hög separationsgrad erhålles. Luft-vattendispersionen kan erhållas genom att avloppsvatten innehållande löst luft, utsättes för ett vakuum, så stort att luft- imättnadsgrädsen-överskrides och luft i form av mikrobubblor frigöres. En annan metod är, att en delström av utgående renat vatten tryckförhöjes.och mättas med luft.

Detta tryckförhöjda vatten tillföres det för rening avsedda, inmatade vattnet. När trycket därefter avlastas, överskrides mättnadsgränsen och luft frigöres, Ett tredje, tillvägagångssätt är att höja trycket och lösa luft i hela den ingående vattenström- men, för att sedan avlasta trycket och frigöra luften. Separationen av olje-luftaggre- gaten från vattenfasen sker i en flotationstank. Tanken kan ha rund, kvadratisk eller rektangulär form. Användes delströmsförfarandet, dvs. dispersionsvattnet be- redes av en delström av utgående renat vatten, tillsättes dispersionsvattnet i till- loppsledningen, eller i ett i flotationstanken avdelat stigschakt. Vid runda bassäng- former är stigschaktet placerat i centrum, avdraget för renvatten vid botten, men ej nödvändigtvis i bassängens periferi.

Denna teknik skulle, om den utnyttjas som här beskrives, vara överlägsen andra tekniker vid oljesanering till havs. Det är känt att stark säöhävning försvårar eller omöjliggör en effektiv oljesanering. Stark säöhävning kommer här endast att medföra, att mer vatten per sanerad ytenhet mäste tillföras oljesaneringsfarkosten, för_att ett godtagbart saneringsresultat skall uppnås. Genom flotationsmetodens höga kapacitet och förmåga att separera även små mängder olja från_stora vattenmängder, blir en sanering likväl möjlig. Dessutom är metoden driftsäker, då antalet mekaniska komponenter kan bringas till ett minimum.

DI fig. lA-lC visas en som exempel tjänande utföringsform av en anläggning l0 15 20 25 30 35 40 7903532-5 för oljesanering till havs medelst flotation, vilken anläggning är uppbyggd som en farkost och visas flytande på en vattenyta V.

Farkosten har tvâ stycken pontoner, vilka bär en rund sluten flotations- tank 2 av vakuumtyp. Typiska diametrar på flotationstanken är 5-20 m. Genom ett vattenintag 3, beläget mellan de två i fören framskjutande pontonkropparna l, leds oljebemängt ytvatten via ett rör 4 till flotationsanläggningens stigschakt 5 och in i flotationstanken. I samband med inledningen av vattnet kan luft tillsättas för att luftmättnad skall säkerställas. Ytvattnet tillföres anläggningen, dels genom inpumpning (insugning medelst pumpar), dels genom farkostens rörelse framåt genom vattnet. Vattnet i flotationstanken utsättes för ett vakuum, varigenom luftmättnads- gränsen överskrides och luft i i form av mikrobubblor frigöras. Vakuumet kan vara i storleksordningen 2-4 m vattenpelare. De frigjorda luftbubblorna. fäster vid olje- partiklarna i vattnet och för dem till toppen av flotationstankens välvda lock.

Här separerar till största delen olja och luft, så att ett skikt av olja och ett överliggande luftskikt bildas. För att hålla vakuum i flotationstanken, pumpas luft och olja ut ur tanken, så att fasgränsytan olja-vatten i flotationstanken hålles på önskad nivå över den kringliggande vattenytan. Utpumpningen av luft och olja sker genom ett rör 7 i flotationstankens lock, och kan styras av detektorer eller avkän- ningsorgan, vilka ger start- och stoppsignaler om de påverkas av olja, vatten eller luft. Dylika avkänningsorgan finns i marknaden. Det från olja renade vattnet uttages via ett rörsystem 8 nära flotationstankens botten, varvid vattenuttaget är så anord- nat att en jämn ytbelastning erhålles. Genom att den från oljan separerade luften alltid pumpas ut, upptar den en minimal volym. Detta har till följd att vågbildning inuti flotationsbassängen förhindras vid farkostens krängning, och därmed minskar risken för neddragning av olja i.avdragsrören för renat vatten. Bottenavdragsrören, 8 är förbundna med rör 9, som leder till en eller en serie pumpar 6, vilka pumpar ut vattnet ur flotationsanläggningen. Pumparna dimensioneras sä, att en önskad ytbelast- ning kan erhållas. Ytbelastningar mellan 5-20 m/h är vanliga. Pumparna behöver endast dimensioneras för en sug- och tryckhöjd som övervinner rörförlusterna vid det dimen- sionerade flödet. Det från olja renade ytvattnet pumpas ut från farkostens akter.

På farkosten finns maskinutrustning för framdrivning och navigering. Denna utrust- ning är placerad, dels i en överbyggnad lO, fig. lC, dels i de bägge pontonkropparna l.

I flotationstankens sfäriska lock kan utrymme för avskild olja anordnas men i allmän- het föredrages att oljan såsom visas pumpas till lagertankar ll i pontonerna eller till ett fartyg vid sidan om den oljeuppsamlande farkosten.

Det är möjligt, att som fig. 2 visar, fästa oljesaneringsfarkosten vid två oljelänsor 12, vilka drages av två farkoster l3. Den inneslutna oljebemängda vatten- ytan blir därmed större. Genom rörelsen framàt i vattnet, tvingas den inneslutna oljan mot oljesaneringsfarkosten, där oljan separeras och uppsamlas.

Den ovan beskrivna farkostens flotationsanläggning arbetar genom flotation 10 - _15 20 25 7903552-5 É g t enligt vakuumprincipen. Som nämnts inledningsvis, finns flera metoder att bilda mikrobubblor enligt löstluftflotationsprincipen. Fig. 3a och 3b visar tillämpningen av tvâ av dessa vid anläggningen enligt uppfinningen. Farkosten har här principiellt samma utformning, som i vakuumflotationsfallet. Vattenytan i flotationstanken behöver dock inte hållas ovanför den kringliggande vattenytan. Vid användningen av flotation- den enligt delströmsförfarandet i fig. 3a tryckförhöjes en delström av utgående renat vatten med hjälp av en högtryckspump Al till 3-7 atö. Det tryckförhöjda vattnet mättas med luft i en díspersionsberedare A2. En kompressor A3 förser beredaren med luft.

Det tryckförhöjda luftmättade vattnet ledes till flotationstankens 2 stigschakt 5, där trycket avlastas över en rad ventiler A4, varvid mikrobubblor frigöres. Den som dispersionsvatten recirkulerade vattnemängden kan uppgå till 25 % av den behandlade vattenmängden. e i _ _ s W _ e _ I alternativet med totalluftning, fig. 3b, placeras den eller de pumpar Bl, _som i vakuum- och delströmsalternativet tjänstgör som transportpumpar, vid inlopps- sidan till flotationstankens stigschakt 5. Luft inblandas i ledningen på pumpens sugsida medelst en kompressor B2. I ledningen och i pumpen löses den inblandade luft- mängden vid det tryck av 0,5-2 atö som här råder. Eventuellt kan en tryckbehållare B3 installeras på pumpens trycksida, för att förlänga kontakttiden luft-vatten och därmed förbättra mättnadsgraden. Vid avlastning av trycket medelst avlastningsventi- ler B4 vid ingången till flotationstankens stigschakt 5, frigöres den lösta luften i form av mikrobubblor. - En rad andra processer för alstrande av mikrobubblor är tänkbara, exempelvis mekaniska: genom inbläsning av luft i turbiner, generering med hjälp av ultraljud, f eller elektrokemiska, exempelvis gasbildning vid elektrolys av havsvatten. Som fig. 3c visar är anläggningsutformningen, även i detta fall, i princip densamma. En anlägg- ning Cl för generering av mikrobubblor är här placerad i stigschaktets botten. Det är även möjligt att kombinera någon av de tre metoderna i fig. 3 med den tidigare be- skrivna vakuumflotationsmetoden. I totalluftningsalternativet kan då pumpens tryck- höjd minmasoch i delströmsalternativet mängden recirkulationsvatten. i

Claims (5)

1. 0 15 20 25- s 7905532-5 PATENTKRAV l. Anläggning för uppsamling av i havs- och sjövatten förekommande materia, såsom vattnet förorenande olja, som svävar i vattnet eller flyter på dess yta, k ä nn e t e c k n a d av en på vatten flytande farkost uppburen flotationstank (2) med ett, åtminstone för delvis nedsänkning i vattnet inrättat vattenintag (3) för mottagning av det med nämnda materia bemängda vattnet, vilket vattenintag mynnar i farkostens normala färdriktning, att flotationstanken har en tillhörande anordning för behandling av vattnet för att från vattnet frigöra mikrogasbubblor, vilka under sin stigning mot vattenytan i flotationstanken lyfter nämnda material till vatten- ytan i flotationstanken, att en första utmatningsanordning (8, 9, 6) är inrättad för att från flotationstanken vid dess botten utmata från nämnda materia rensat vatten och att en andra utmatningsanordning (7) är inrättad för vid flotations- tankens topp ansamlad materia för överföring av nämnda materia till en lagertank (ll).

2. Anläggning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att flotations- tanken (2) är sluten och att den andra utmatningsanordningen (7) är inrättad att tillsammans med vid flotationstankens topp ansamlad material överföra där ansamlad luft till lagertanken för nämnda materia.

3. Anläggning enligt något av krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att flotationstanken (2) från sitt vattenintag (3) har utsträckta, divergerande, en insamlingsvolym av vattnet avgränsande armar (12) för att överspänna ett område med större utsträckning än vattenintaget.

4. Anläggning enligt något av krav l-3, k ä n n e t e c k n a d av att vattenintaget (3) från flotationstankens utsida sträcker sig till flotationstankens botten och mynnar i flotationstanken genom ett stigschakt (5).

5. Anläggning enligt något av krav l-4, k ä n n e t e c k n a d av att den första utmatningsanordningen har ett vid flotationstankens botten anordnat avdrag (8), som har ett flertal öppningar, vilka är fördelade över flotationstankens tvär- sektion för erhållande av en jämn ytbelastning.