DE1917806A1 - Verfahren zum Ausscheiden von OEl aus einem OEl-Wasser-Gemisch und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Ausscheiden von OEl aus einem OEl-Wasser-Gemisch und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses VerfahrensInfo
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Description
1917808
D JüuO DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTE
Unier Z«id>en: 10 179 Datum:
<j. April 1969
Ingenjörsfirman ürrje 4 Co. AB, Pack, 102 60, Stockholm/Schwede:
Verfahren sum Ausscheiden von öl aus einem Öl-Wasser-Gemlsch
und Vorrichtung sur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausscheiden von öl
aus einem Öl-Wasser-Gernisch und eine Vorrichtung zum Durchführen
dieses Verfahrens.
üle, insbesondere Patroloum-Produkta, finden in Jer modernen
wirtschaft zunehmend weite Verbreitung.Jedoch hat der Ölverbrauch auch negative Erscheinungen, die auftreten, wenn öl durch
Ai-ssch-Icton, durch Undichtigkeiten, durch überlaufen, durch Verkehrsunfälle
usw. verlorengeht Ψ Hierbei fliesst das öl dann in
ien Erdboden und vermischt sich mit dem Grundwasser oder es fliegt
In Seen oder andere Wasserläufe oder in Kläranlagen, und in Jelem
Falle wird ea sich mit dem Viasser vermischen. Zum Verhindern
Jer Ausbreitung des Öls ergriffene Massnahmen enthalten u.a. auch,
da!3 das öl in Form eines öl-V/asser-Gemisches gesammelt wlr-1. Die
Beseitigung derartiger Öl-Wasser-Gemlsche stellt gegenwärtig
ein grosses Problem dar, das in erster Linie durch die groasen V/assermengen verursacht wird, die zusammen mit dem öl während der
Reinigung anfal lon.
Ferner sind wirksame ölausscheider an all denjenigen Stellen
wichtig, an denen öl in nächster Nachbarschaft von VJasser verarbeitet
und auch vergossen wird, wie z.B. in Hafen, Raffin-arier
Dsl praktischen Versuchen hat as «ich hovau3gesteilt, da3 öl bei
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seinem Eindringen in den Erdboden bis zum Kaplllar-Bereich oberhalb
des Grundwassei3>ie£els vordringt und sich dort in seitlicher·
Richtung ausbreitet. V/onn an einer dem öl nahen Stelle auf dem
Grund criei* in einer dar Ub or befindlichen .Bodenschicht eine "Verbindung
nach unten bis zur. Grundwasserspiegel 3esohaffen wird,
wird sich das ül entsprechend dem sogenannten Kapillar-Gradlenten,
der zu dieser öffnung hin ?.eigt, bis zu dieser bewegen.
Das Verfahren nach dieser Erfindung beruht auf der genannten Erkenntnis
und ist dadurch gekennzeichnet, da.:; das Öl-Wa.ss.er-Geriisch
von oben auf ein FlächenstUek einer in einen. Tank befindlichen Schlaht auo ölbestänil^en, körnigem Material aufgebracht
wird, dass die Wasser-Anteile Iu wesentlicher, senkrecht
duroh diese Schicht hindurchtreten, während sich die Ül-Anteile
in im wesentlichen seitlicher Richtung in dieser Schicht ausbreiten,
da.3 in dieser Schicht In demjenigen Bereich, in uem die
sätliohd Ausbreitung der Ül-Antoile erfolgt, oder unterhalb dienes
Bereiches ein unter Nulldruak stehender Grunäv/asaorspiegel
gebildet wird und da ■ die Im v/esentlichen reinen t'l-An-;eile an
einer Stelle der Sohioht ^esarar.olt werden, die vom Ort der Aufbrln^ung
des UlM1ZaOJGr-GeMiSCiES auf diese Schicht ein Stück entfernt ist. .
Die Strömung des auf die Schicht aufgebr&'ihteri. öl-u'asser-Gemi-sohes
sollte so klein und so gleichför.Mir: vile möglich gehalten
v;erden, v;cdurch nan eine sehr rihije ι.ηΐ c.-hiltenJe TrennunE von
t'i und Uasser
Mit "ölfcestänjirä.'n, körnigem i-ίε.^rIaI" sind nicht nur natürliche
Materialien v/ie z.D. Schotz?v cder Sand £e.Tieint, sondern
auch synthetische !Materialien wie z.B. verschiedene Kunststoffe
in dar Form von körnigen, engmaschig angeordneten oder geschichteten
Teilchen usw.. Diese Schicht kann auch aus verschiedenen,
übereinander angserdneten llaterialschichten aufgetaut sein. Inner
halb einer Seelen derartigen Schicht sollten die Körner oder
Teilchen eine im wesentlichen gleiche Form haben.
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I>as Verfahren nach der Erfindung gewährleistet nicht nur eine
; esonders ^ute ?ror.nunc, sondern es befreit auch das öl von
Unreinheiten, die während der Bewegung der Öl-Anteile in seitlicher
Hljhtunj we^pefiltert werder.
Kine zur üur-ohfUhrur.,; des „uvor lesohriebenen Verfahrens Geeignete
und vorteilhafte Vorrichtung ist ^ekennzeichnet durch einen
Tank mit einer Sj.hio'it aus körnigen., ölbeständiGem Material,
durch ein am Boden des Tanks angeordnetes Wasser-Sarnineloefäss,
das ;.;it d(irn- Irnsnrrair.i dee Tanks in Verbindung steht, einen AbfluoE
aufweist vr«; in. Tank einen Grunciasserspie^el vorgibt,
und dimch ein Ln ILn 3 ihichi aus kürni(vc:n Material e
^es Cl-Samn.el/efäss, aas ;nit einer perforierten oder
ten, die -Sohi^hl T^e-'ilh^enien 3 5it«mv;an,3 versehen ist und einen
AbfIi ε-« aufweist, durch den öl U: ei1 das iJl-Satnn;elgefäss aus dem
Tank herausfllossen kann unl der auf einem höheren Niveau lie^t
als der Aofluss des Wasser-San.tnalgefttsses, woliei die Verrichtung
ferner eine :;uloitvn^ für da-i: (U- \/at-sur-Getni5ii auft/aint, die
an einer St» 11-3 auf die S^hi .!it geführt ist, dia vom Ül-Sanirnelcti
fäss ein StUc!' e'v.lernt; ist .aid ./lö^llchsl neben einer ν gem
entfernten-rifc.nUvic r.ü lie,:t. Als öl-Sai-i^ei^ifäss kc"nn m z.P. ein
Tauchrohr, ein Gefäss, ein A\isschnitt, ein Rohr·- oder LeitungsstUolc,
ein Kanal oder eine Nut dienen.
Das zu trennende Öl-Wasser-Gemisch entsteht oft ungleichmässig
und erreicht deshalb die Vorrichtung in unregelmässigen Abständen. Um die Kapazität einer Vorrichtung naoh der Erfindung mögliohet gut auBzunutzen, k»ao die Vorrlciitvn« xueÄtilicn »lh A«igielehsgefäss erhalten« da· mit kl«in«n AuefluetlBohern
und in der Zuleitung angeordnet ist* Ein eolohee Aueleic
stellt in wirksamer Weise einen gleichmMssigen und ruhigen Zufluss des Öl-Wasser-Gemiachs in das im Tank befindliche körnige
Material sicher.
Gemüts einer weiteren AusfUhrungefona der vorritshtung nach der
Erfindung besteht die Schicht au« einer oberen Schotterlage» einer
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mittleren Sandlage und einer unteren Schotterluge. Vorteilhaft
ist die obere Fläche der Schicht zu derjenigen Stelle hin leicht nach unten geneigt, an der das Öl-Wasser-Geiuisch eintritt.
Nachfolgend v/ird als Ausfülirungsbeispiel eine Vorrichtung nach
der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt den Querschnitt eines sich in Längsrichtung
erstreckenden Tanks 1 mit einer Schichtung, die aus einer oberen Sahotterlage, einer mittleren Sandlage und einer dünnen unteren
fc Schotterlage besteht. Die untere Schotterlage wird durch eine Verbindung mit'einem Wasser-Sar/.melgefass 5 entwässert, das einen
Abfluss 5 aufweist. An einer der beiden Längsseiten des Tanks 1
in der Nähe der Tankwandung ist ein Öl-Sammelgefäss 2 im Bereich der oberen Schotterlage angeordnet. Eine Wandung des öl-Sr-.rnmel-
;jefässec 2 steht mit der Schotterschicht in Berührung und ist
r::it vertikalen Schlitzen versehen; das Öl-Saramelgefäss 2 vielst
einen Abfluss C in einer Höhe auf, die etwas über der Höhe des
Abflusses 5 des Wasser-Sammelbehälters j5 liegt.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassenj Das ::u trennende Öl-Wascer-Gernisch wird an einer Stelle 4 auf
die Oberfläche der körnigen Schicht aufgebracht, wobei die Strö- w mung des Gemische im Verlauf seiner hier nicht dargestellten Zuführungsleitung
ruhig und gleichmässig gehalten wird, so daß man verhindert, da3 das Öl-Wasser-Gemisch zu sehr zur Seite hin wegspritzt.
Aus diesem Grunde ist die Oberfläche der körnigen Schicht leicht nach unten in Richtung auf die Stelle 4 geneigt. Im Kapillarbereich
der Schotterechicht oberhalb des Grundwasserspiegels verbreiten sich dann die öl-Anteile in seitlicher Richtung auf
das Öl-Sammelgefäss 2 zu, während die Wasser-Anteile diekt nach
unten durch die Schotter-Sand-Schotter-Schichtung flie ssen und
schliesslich über den Abfluss 5 entleert werden. Die Höhe des
Grundwasserspiegels, die durch den Abfluss 5 festgelegt wird,
bestimmt sich hauptsächlich aus dem zugeführten Öl-Wasser-Gemisch
und aus dem Strömungswiderstand des Wassers in den Sehot-
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BADORiGiNAt
ter- und Sandschichten. Das öl, das sich jetzt in Richtung auf
das 0*1-Samme Ige fass 2 zur Seite hin ausgebreitet hat, tritt
durch senkrechte Schlitze in dieses ein und sammelt sich auf dem
Flüssigkeitsspiegel dieses Gefässes, u;n dort eine in ihrer Dicke zunehmende Schicht /,u bilden. Wenn die Oberkante der Ülschicht
den Abfluss ύ erreicht, fliesst das Öl in einen besonderen, hier
nicht dargestellten Sammelbehälter hinübeiv.
Laborversuche, die den Öl-Ausscheidun^svortjang demonstrieren sollten,
vmrden mit einer Vorrichtung dieser Art durchgeführt, bei
2 der die Schicht eine Fläche von 200 cr.i ( 5 χ 4θ cn.) hatte und
aus einer 35 on starken oberen Schooterschicht (Kompresse
3 bis ■' ir.m), einer 30 cm starken mittleren Sandschient (Korngrösse
0,5-1 nim) unu a-.s einer 5 cm starken unteren Scihottersnhi'.ht
aus demselben Schotter wie die ob^re Schient Bestand.
Der Höhenunterschied zwischen dem Abfluss u für das öl und dem
AV:fluss 5 für d&o \iasse:· bjtru^ 2 bis k cm. Das Öi-Wasser-Ge-Kilsch,
'.ielchea uiitorsuclr:. wurde, hatte Jo Liter V/assjr einen
Gehalt von 57,5 ocm gefärbtem Hei::öl. Nach einer Vc-rsuohsreihe
aus dem V/asser-Sanxielbehalter entnommene Procem in einer Ken-je,
die dem 3-5 fachen Volun.en des Sammelbehälters entspricht, ergaben
je Liter V/asser einen Gehalt von 20 mg Heizöl in gelöstem Zustand, d.h. öl und Wasser wurden zu 99,95 .'-' voneinander getrennt.
In diesem Zusar..:ner,hang soll ferner'darauf hingewiesen
werden, da-3 das für diese Versuchsreihen verwendete Heizöl eine
maximale Löslic.ikeit in. Wasser hatte, die 23 mg/liter betrug.
Die Erfindung ist nicht auf bestimmte AusfUhrungsformen der
zuvor beschriebene Vorrichtung beschränkt. Beispielsweise kann der Tank eine kreisförmige Gestalt haben und in seiner Mitte
als Ül-Sammelgefäss eine kreisförnige Bohrung aufweisen, und in
diesem Falle können am Ende der Zuführungsleitung Vertellerdüsen
angebracht sein, die das öl-Wasser-Gemisch über den ganzen Umfang
des Tanks verteilen.
5/1440 8AD
-O-
Claims (1)
- -O-Patentasprüche ;Vorfahren lu:ti Ausscheider, von öl aus einem ßi-v;asser-Gemiseh> dadurch g e k e η η :; e i c h η et, da.3 das Ül-Wasser-Ger Isch '/cn oben auf ein Fiil-Lei.stück einer in einer;; Tank (l) befindlichen Schicht, aus ölr estünairern, körnigem Material aufgebracht wird, daB die Wassor-Anteile in. wesentlichen senkrecht durch diese Schicht hindurchtreten, während sich die Öl-Anteile in in: wesentlichen seitlicher Richtung in dieser Schicht ausbreiten, da5 in dieser Schicht in demjenije.i Bereich, in dem die £oitli--jhe Ausbreitung uer Öl-Anteile erfulgt, oder unterhalb -Ilesea £erei"-ihei: ein unter Nuildruc«c stehen l~jr Cirundv/asoersp,.e_-oi gebildet wird und da-^ die in. wesentlicher, reinen öl-Anteile an einer Stelle der Schicht jesarrunelt werden, d'.e /.,.·.;■■ Ort der Aufbrinfunr des Öl-Wasser-Gen.isch es auf die 3'jh: ,h; eir. Ctü-ji: ent-V:rrl-:;."jun·* zur Durchführung dec Verfahre. na.·;. Ars pruch 1, jekenn;uIchnet durch einen Tank (l) mit einer J;hi;Lt au^ kö.'r.L.-e.T., ölbeständifjen-i Material,dv.x· ih e '..·:. a.:. L..-Jen les Tanks (1) angeordnetes V/asser-Sammelgefäss (Z) > dac -r.it Je=.: Innenraur. des Tanks (1) in Verbi'idunr; steht, cLr.on Abfluss (^) aufweise und irr. Tank (l) e'inen Grundv/asserspiofel vergibt, ur.d durch ein in die Schicht aus körniger. Material einjebrachtes Öl-Sammelgefäss (2), das .^it einer perforierten oder reschlitzten,- die Schicht berührenden Seitenv/and versehen ist und einen Abfluss (6) aufweist, durch 'Ie-: Cl über das Öl-Sa.nmelgefäss (2) aus dem Tank (l) heraus-fliebten kann und der auf einem höheren Niveau liegt als der Abfluss (ΰ) des Wasser-Sammelgefässes (5), wcbei die Vurrichcvng ferner eine Zuleitung für das Öl-Wasser-Gemisch aufweist, die an einer Stelle(4) auf die Schicht geführt ist, die von öl-Sarr.n:el-909845/1440 "7-19178Ü6-ί-^efass (2) ein Stück entfernt ist und möglichst nahe einer vor. diesen entfernten Tankwand liegt.Vorrichten - nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da!3 in der Zuleitung für das öl-V/asser-Gemisch ein Ausgleichsgefä-cs angeordnet ist,das kleine Abflusslöcher aufweist und einen gleichmässigen und ruhigen Zufluss des Öl-Wassercemisches auf das in. Tank (1) befindliche körnige Material bewirkt-.Vorrichtung nach Anspruch 2 o-der J>, dadurch gekennzeichnet, da? die Schicht aus einer oberen Schotterlage, einer mittleren Sandlage und einer unteren Schotterlage besteht.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da? die obere Fläche der Schicht zu derjenigen Stelle (4) hin leicht nach unten geneigt ist, an der das öl-Viasser-Ge:;iisch eintritt.
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