Vorrichtung zum Entfernen von Oelverschmutzungen an der OberflächevonoffenenGewässern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Oelverschmutzungen an der Oberfläche von offenen Gewässern mittels eines ein Bindemittel enthaltenden Behälters, ge¬ mäss demOberbegriff des Patenanspruchs 1.
Rohöl und dessen Derivate, beispielsweise Heizöl, Dieselöl, Benzin oder sonstige derartige Substanzen, im folgenden als Oel bezeichnet, werden in grossen Mengen auf dem Wasserwege transportiert und es gelangen immer häufiger durch Unfälle oder Nachlässigkeit als schwimmende Oel auf die Gewässer- Oberfläche.
Zur Beseitigung von Oelverunreinigungen auf Gewässerober¬ flächenistes gemäss der EP0117890bekannt, einenallseitig flüssigkeitsdurchlässigen, mit einem Bindemittel gefüllten Schwimmkörper auf dieverunreinigte Gewässeroberfläche auf¬ zulegen. Die beispielsweise von einem Schiff an der Ober¬ fläche gehaltenen schwimmenden Behältnisse verhindern, dass das Bindemittel mit dem absorbierten Oel auf den Grund ab¬ sinken kann, wobei als Bindemittel beispielsweise hydro- phobergeblähterGlimmerverwendet wird.
Es ist auchgemäss der DE-OS 1939490vorgeschlagenwordenein Netzgeflechtabschnitt aus Polypropylen und/oder Polyäthy¬ lenfasern zu einemgeschlossenen, porösenBehältermit darin eingefüllten losen Fasern auszubilden, wobei die Behälter¬ enden als Schlepphalterungen dienen. Die mit Oel absorbier¬ ten Netzgeflechte müssen jeweils an Land gebracht werden, wobei das Oel in speziellenVorrichtungen ausgequetscht wer¬ denmuss.
Es ist auch üblich das schwimmende Oel an der Gewässerober¬ fläche durch mechanische Sperren zurückzuhalten und von
einem Schiff absaugen zu lassen, wobei jedoch ein grösserer Wasseranteil mitabgesaugt wird. Nachfolgend muss eine Tren¬ nung des Oel-/Wasser-Gemisches vorgenommen werden, wodurch dieReinigungskapazitätamSchiff starkherabgesetztwird.
Es isteineVorrichtung zumEntfernenvonauf derWasserober¬ fläche schwimmendem Öl gemäss Figur 1 der DE,A 2703210 be¬ kannt, die zwei vertikal übereinander angeordnete Umlenk¬ walzenaufweist für eine endloseBahn und eine Quetschwalze, die mit der oberen Umlenkwalze zusammenwirkt, rie untere Umlenkwalze nimmt das Öl von der Wasseroberfläche auf, das durch ein Quetschwalzenpaar (Quetschwalze/obere Umlenkwal¬ ze) inAuffangwannenabgequetschtwird.
Wie bei der DE,A 2703210 als auch bei der DE,A 2735548 und US 2866827 ist jeweils nur ein Quetschwalzenpaar vorgesehen. Die Walzenpaare sind weder veränderbar einstellbar noch zu¬ sätzlich andrückbar bzw. deren Andrückstärke durch zusätz¬ licheMittel regulierbar.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Auf¬ gabederErfindung, eineAnordnung zu schaffen, die einekon¬ tinuierlicheBeseitigungdes Oels direktvonderWasserober¬ fläche und/oder aus einem bereits abgesaugten Oel-/Wasser- Gemisch (Emulsion) gewährleistet.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Spezielle Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfin- dünggehenausdenabhängigenPatentansprüchenhervor.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass das Oel mittels des umlaufenden Schlauchs mit darin enthal¬ tener hydrophoben Bindemittel-Füllung direkt von der Gewäs- seroberflache bzw. das von der Gewässeroberfläche abgesaug¬ te Oel-/Wassergemisch über einen zusätzlichen Absetztank jeweils ohne Wasseranteil kontinuierlich entfernt werden
kann, wobei im zweitenFall das imAbsetztank abgesetzteWas¬ ser zurück indas Gewässer abgepumptwird.
Durch gesteuerten Andruck der Quetschwalzen bzw. der Quetschbänder erfolgt ein optimales Ausquetschen des Oels aus dem umlaufenden Schlauch, wobei ein Wirkungsgrad von über 90% erreichtwird.
Durch die Beimischung von kardierten Synthetik-Vliesen zu den Polyolefinfibrillen der hydrophoben Füllung, vorzugs¬ weise im Verhältnis 30 : 70 Gew.%, kann eine Auflockerung der zusammengedrückten Füllung erzielt werden, sodass auch wäh¬ rend einer längeren Betriebszeit eine Herabsetzung der Oel- aufnahmefähigkeitdes Schlauchesvermiedenwird.
Gemäss einerweiterenAusgestaltungwird bei den konvex/kon¬ kav zueinander einpassenden Quetschwalzen-Paaren und durch Riffeiung derselben, sowie durch mindestens eine Druckluft¬ düse bzw. bei den Quetschbändern durch eine als Unterdruck- kammer ausgebildete, mit einer als Anpresstisch dienenden Lochplatte abgedeckte Auffangwanne die kontinuierliche Oel- abgabe aus dem Schlauchzusätzlichunterstützt.
Die mit einem Absetztank versehenen und mit Quetschwalzen bzw. Quetschbändern ausgerüsteten Vorrichtungen können in vorteilhafter Weise auch zur Entfernung des Oels aus mit Oel verschmutzten Feststoffen, wie Sand, Erdboden u. dgl. ver¬ wendet werden, indem der Absetztank mit einem Förderband für die Zuführung des 0el-/Feststoff-Gemisches, einem Mischer, vorzugsweiseein Propellermischer, und einer Förderschnecke für das Wegführendes abgesetztenFeststoffes bei gleichzei¬ tigerWasser-Zuführungund -Wegführungversehenwird.
Inder Zeichnung ist einAusführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes schematischdargestellt.
Es zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht der Vor-
richtung .
Gemäss Figur ist die Vorrichtung mit der Bezugsziffer 10 be¬ zeichnet, die vorzugsweise mehrfach auf einem nicht darge- stellten Spezialschiff auf einem Gestell 12 befestigt ist. EinmiteinemhydrophobenBindemittel 42gefüllterumlaufen¬ der Schlauch 40 kann teilweise über Aufhängungen schwenkba¬ ren Führungs- und Umlenkrollen 20,20' unmittelbar unterhalb der Oelschicht 48 geführt werden, wobei der Schlauch 40 über eine Umlenkwalze 18 nach oben zwischen einzelne Quetschwal¬ zen-Paare 24-1/26-1 bis 24-5/26-5 einer Quetscheinrichtung 24/26 undüber eine zweiteUmlenkwalze 18' nach unten zurück über die Führungswalzen 20,20'gelangt. Unterhalb der Quetschwalzenpaare 24/26 ist für das ausgequetschte Oel 48 eine Auffangwanne 16 vorgesehen, aus welcher über einen Ab¬ lauf e das Oel 48, beispielsweise in einen nicht dargestell¬ tenTank abgepumptwird, sodass einekontinuierliche Entfer¬ nung des Oels von der Gewässeroberfläche 50 gewährleistet ist. Eine derartige Vorrichtung 10 kann auch in Kombination mit den an sich bekanntenOelsperrenverwendetwerden, indem die durch die Sperre ander Gewässer-Oberfläche in einembe¬ stimmtem Bereich zurückgehaltene Oelschicht über eine Zu¬ leitung d in einen zusätzlichen unterhalb der Führungs- und Umlenkwalzen 20,20' angeordneten strichliert dargestellten Absetztank 60 als ein Oel-/Wasser-Gemisch gepumpt wird. Im Absetztank 60 schwimmt das Oel an die Oberfläche und wird analog zu der direkten Oelentfernung von der Gewässerober¬ fläche durch den Schlauch 40 absorbiert und wiederum den Quetschwalzen-Paaren24/26 zumAusquetschenzugeführt, wäh- rend das aus dem Oel-/Wasser-Gemisch abgesetzte Wasser 46 übereineRückleitung f indasGewässer zurückgelangt.
Die unterhalb des Schlauches 40 angeordneten Quetschwalzen 24-1 bis 24-5 sind starr gelagert, während die oberen Quetschwalzen 26-1 bis 26-5 vertikal beweglich gelagert und mittelsDruckventilen32 gegendieunterenQuetschwalzen 24- 1 bis 24-5 andrückbar sind. Die unteren Quetschwalzen 24-1
bis 24-5 sind über Antriebsmittel, vorzugsweise Zahnketten al,a2,a3,a4 verbunden undüber eineHauptantriebskette b von einem Gleichstrommotor 36 synchron antreibbar ausgebildet, wobei die andrückbaren oberen Quetschwalzen 26-1 bis 26-5 in Drehung versetzt werden. Um den Quetscheffekt zu erhöhen, sind die Quetschwalzen-Paare 24/26 in deren Längsausdehnung geriffelt, wobei die unteren Quetschwalzen 24 konkav und die oberen Quetschwalzen 26 in die konkaven Quetschwalzen 24 einpassend konvex ausgebildet sind. Oberhalb der Quetsch- walzen-Paare 24/26 sind beispielsweise zwei auf den Schlauch 40 gerichtete Druckluftdüsen 38 zur Unterstützung des Quetschvorganges vorgesehen.
In der gegenüber der Figur abgewandelten, nicht dargestell- tenVorrichtung wirdbei derQuetschvorrichtung anstelle der Quetschwalzen-Paare 24/26 ein Quetschband-Paar verwendet, wobei das untere Quetschband perforiert ausgebildet ist und über zwei starr gelagerte Umlenkwalzen und das obere gegen das untere andrückbare Quetschband in Gegenrichtung über zwei vertikal beweglich andrückbare Umlenkwalzen geführt ist. Zwischen den Umlenkwalzen unterhalb des unteren Quetschbandes ist eine über die Breite der Quetschbänder angeordnete Auffangwanne als eine Unterdruckkammer ausge¬ bildet und wobei die Aufangwanne mit einer als ein Anpress- tisch dienender Lochplatte abgedeckt ist, sodass das gegen den Anpresstisch ausgepresste Oel in die Auffangwanne ge¬ langt. Durch die Saugwirkung der Unterdruckkammer wird das Auffangendes Oeles zusätzlichunterstützt. Uebereinen Oel- Ablauf wird das Oel laufend in einen Tank gepumpt. Die Füh- rung und Spannung des mit einer hydrophoben Füllung 42 ge¬ füllten Schlauches 40 erfolgt analog zur Vorrichtung gemäss der Figur über die schwenkbaren Führungs- und Umlenkwalzen 20,20' . Der umlaufende Schlauch 40 kann das Oel - wie bereits gemäss der Figur erwähnt -, direkt von der Gewässeroberflä- ehe odervonderAbsetztank-Oberflächeentfernt werden.
Eine geeignete hydrophobe Bindemittel-Füllung 42 des Schlauches 40 ist beispielsweise das an sich unter der Pro¬ duktmarke PULPLUS DP 600 bekannte Erzeugnis der Firma Du Pont. Die Füllung 42 wird aus Polyäthylen und/oder Polypro- pylen gebildetenPolyolefinfibrillen hoher Dichte, von etwa 1mm LängemiteinemDurchmesservon 1 bis 20 μmgebilde . Die Füllung kann mindestens das 15-fache, vorzugsweise das 20 bis 30-fache des Eigengewichts an Oelflüssigkeit durch Re¬ tention aufnehmen. Wegen der hydrophoben Natur der Polyole- finfibrillen wird jedoch kein Wasser und auch keine andere hydrophile Feuchtigkeit oder Flüssigkeit aufgenommen. Die als Absorptionsmaterial verwendete Füllung 42 reagiert je nach derArt und Viskosität des Oels unterschiedlich, sodass die volle Aufnahmekapazität nach 1 bis 4 Stunden erreicht wird.
Derumlaufende Schlauch40 besteht aus Synthetikfasern, vor¬ zugsweise als Polyester- und/oder Polypropylen-Endlosfa¬ sern. Um ein Verschieben, Anhäufen oder Verringern des Ab- Sorptionsmaterials im Schlauch 40 zu vermeiden, wird der Schlauch 40 durchgenäht (durchgesteppt), beispielsweise in der Schlauch-Laufrichtung symmetrisch beidseitig diagonal zueinander, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°, um eine geradeLaufrichtungeinzuhalten.
Um ein Auflockern der jeweils zusammengedrückten Füllung 42 nach dem Quetschvorgang zu unterstützen, ist es vorteilhaft zu den Polyolefinfibrillen vorzugsweise einen 30%-igen An¬ teil des Gesamtgewichtes der Füllung 42 mit weiteren Syn- thetikfasern, vorzugsweise in Form von kardierten Vliesen, beizufügen.
Die Vorrichtungen 10 sind auf eine direkte Reinigung der öl- verschmutzten Gewässeroberfläche bzw. auf eine Reinigung des von der Gewässeroberfläche abgesaugten Oel-/Wasser-Ge¬ misches nicht beschränkt. So könnten die mit dem Absetztank 60 (in der Figur strichliert dargestellt) versehenen Vor-
richtungen 10 auch für eine Reinigungvonmit Oelverschmutz¬ ten Feststoffen, insbesonderen von Sand, Erdboden u. dgl. beispielsweise im Bereich der Gewässerufer vorgenommen wer¬ den. In den Absetztank 60 wird das mit Oel verunreinigte Ma- terial, beispielsweise einOel-/Sand-Gemisch, mittels eines Förderbandes unter gleichzeitiger Wasserzuführung einge¬ bracht, wobei das Oel-/Feststoff-/Wasser-Gemisch mittels eines Propellermischers gemischtwird. Das ander Oberfläche des Absetztanks 60 schwimmende Oel wird - wie bereits be- schrieben - durch den umlaufenden Schlauch 40 abgeleitet und das von Oel gereinigte FeststoffSediment mittels einer För¬ derschnecke aus dem Absetztank 60 kontinuierlich wegge¬ führt. Die Vorrichtung kann stationär oder mobil, vorzugs¬ weise aneinemSpezialfahrzeug installiertwerden.