DE4040735C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen einer mit einem Schadstoff verunreinigten Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen einer mit einem Schadstoff verunreinigten Flüssigkeit, insbesondere von Abwasser mit mindestens einem mit einem Adsorptionsmittel befüllbaren Behälter, mit einer im Bereich des Behälterbodens an eine erste Lei­ tung angeschlossenen Verteilereinrichtung, mit einer im oberen Bereich des Behälters angeordneten zweiten Leitung zum Abführen der gereinigten Flüssigkeit und mit einer im oberen Bereich des Behälters angeordneten Spülmittel­ leitung zum Einleiten von Spülmittel in den Behälter. Eine derartige Reinigungsvorrichtung ist aus der CH-PS 596 867 und aus der DE-OS 24 37 745 bekannt.

Bei einem Störfall beim Betrieb einer Industrieanlage, bei­ spielsweise bei einem Brand einer Chemieanlage, oder beim Transport von gefährlichen Gütern, beispielsweise bei einem Chemietransportunfall, wird das dabei anfallende Abwasser oder das Löschwasser häufig zusammen mit den darin gelösten Schadstoffen direkt in die Kanalisation eingeleitet. Dies kann zu einer erheblichen Störung beim Betrieb einer Klär­ anlage und zu einer Belastung der Umwelt führen.

Eine die Umwelt weniger belastende Maßnahme besteht darin, das Abwasser oder das Löschwasser mit den darin gelösten Schadstoffen aufzufangen und in Behältern zu sammeln. Das in den Behältern gesammelte Abwasser oder Löschwasser wird anschließend mit einem geeigneten Transportfahrzeug einer Entsorgungseinrichtung zugeführt. Diese Maßnahme bringt es nachteiligerweise mit sich, daß für die bei derartigen Störfällen auftretenden großen Abwassermengen entsprechend große Behälterkapazitäten bereitgestellt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die bei einem Störfall mit Anfall von verunreinigter Flüssig­ keit mit geringem technischen Aufwand eine schnelle und zuverlässige Reinigung der mit Schadstoffen verunreinigten Flüssigkeit ermöglichen.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn die Vorrichtung zum Reinigen der Flüssigkeit direkt am Ort des Störfalles einsetzbar ist und das Verfahren vor Ort durchgeführt werden kann.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verteilereinrichtung sowohl zum Verteilen der ver­ unreinigten Flüssigkeit im Behälter als auch zum Austragen des mit dem Schadstoff beladenen Adsorptionsmittels aus dem Behälter trichterförmig ausgebildet ist und eine größe­ re und eine kleinere Trichteröffnung aufweist, wobei die größere Trichteröffnung dem Behälterboden zugewandt ist, und wobei die erste Leitung an die kleinere Trichteröffnung angeschlossen ist.

Zur Stabilisierung der trichterförmigen Einrichtung im Behälter ist diese am Behälterboden befestigt und weist dort zweckmäßigerweise randseitige Öffnungen auf.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ist diese so ausgebildet, daß zum Ausspülen des Adsorptionsmittels aus dem Behälter über die im oberen Bereich des Behälters angeordnete zweite Leitung Spülmittel in den Behälter eingeleitet wird. Dadurch kann eine weitere Leitung oder Spülmittelleitung im oberen Bereich des Behälters eingespart werden.

Zum Erhöhen der Spülwirkung kann an den Behälter im Bereich des Behälterbodens zusätzlich eine Zuströmleitung für das Spülmittel angeschlossen sein.

Zum Reinigen der verunreinigten Flüssigkeit am Ort eines Störfalls ist der Behälter vorteilhafterweise mobil. Dazu kann der Behalter auf einem Fahrgestell, insbesondere einem motorisch betriebenen Transportfahrzeug, angeordnet sein.

Zum Ablassen von Restspülwasser aus dem Behälter und/oder zum Ausspülen der trichterförmigen Einrichtung zwecks Vermeidung von Verstopfungen kann am Boden des Behälters eine Abström- und/oder Spülleitung angeschlossen sein. Zum Auffangen des mit dem Rest­ spülwasser mitgerissenen Adsorptionsmittel kann an der Abström- und/oder Spülleitung im Bereich des Behälterbodens vorteilhafter­ weise ein Sieb vorgesehen sein.

Zum Ausspülen der trichterförmigen Einrichtung sollte vorteilhafter­ weise die Abström- und/oder Spülleitung innerhalb der größeren Trichteröffnung der trichterförmigen Einrichtung angeordnet sein.

Zum Trennen des Reinigungsvorgangs und des Spülvorgangs vonein­ ander sollte mindestens eine der Leitungen mit einem Absperrventil versehen sein.

Zum Auffangen des Spülmittels und des mit dem Spülmittel aus dem Behälter ausgetragenen Adsorptionsmittels kann die erste Leitung in einen Auffangbehälter führen. Dabei weist der Auffang­ behälter zum Trennen des Spülmittels und des Adsorptionsmittels voneinander zweckmäßigerweise ein Sieb auf.

Zur Erzeugung eines erhöhten Spülmitteldrucks zum Austragen des Adsorptionsmittels aus dem Behälter sollte der Auffangbehälter über eine Pumpe mit der Spülmittelleitung und/oder der Zuström­ leitung verbunden sein.

Zum Befüllen des Behälters mit Adsorptionsmittel, vorzugs­ weise mit Aktivkohle, sollte der Behälter im oberen Bereich einen Einfüllstutzen aufweisen.

Bezüglich des Verfahrens, bei dem man die verunreinigte Flüssigkeit in Gegenrichtung zur Schwerkraft durch eine in dem Behälter befindliche Kolonne aus dem Adsorptionsmittel strömen läßt, danach in Richtung der Schwerkraft ein flüssi­ ges Spülmittel durch die Kolonne strömen läßt, wodurch das mit dem Schadstoff verunreinigte Adsorptionsmittel aus dem Behälter gespült wird, und das verunreinigte Adsorptions­ mittel in einem Auffangbehälter aufgefangen und dort vom flüssigen Spülmittel getrennt wird, wird die gestellte Auf­ gabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man sowohl die ver­ unreinigte Flüssigkeit als auch danach in Gegenrichtung das Spülmittel und das verunreinigte Adsorptionsmittel durch dieselbe Leitung strömen läßt, die verbunden ist mit der kleineren Trichteröffnung einer trichterförmigen Verteiler- und Sammeleinrichtung, über deren dem Behälterboden zuge­ wandten größeren Trichteröffnung die verunreinigte Flüssig­ keit verteilt und danach das Spülmittel zusammen mit dem verunreinigten Adsorptionsmittel gesammelt wird.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Spülmittel aus dem Auffangbehälter in den Behälter zurückgepumpt. Dadurch kann vorteilhafterweise die zum Aus­ tragen des Adsorptionsmittels aus dem Behälter notwendige Menge des Spülmittels verhältnismäßig klein gehalten werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß durch Verwendung einer Adsorptionskolonne in einem mobilen Behälter eine große Menge von mit Schad­ stoff beladener Flüssigkeit direkt am Ort eines Störfalls gereinigt werden kann. Die gereinigte Flüssigkeit kann da­ bei anschließend sofort wieder an die Umgebung abgegeben werden. Dadurch ist die einer Entsorgungseinrichtung zuzu­ führende Substanzmenge auf die Menge des verwendeten Ad­ sorptionsmittels im Behälter beschränkt. Es ist besonders vorteilhaft, die mit Schadstoff(en) verunreinigte Flüssig­ keit in Gegenrichtung zur Schwerkraft durch die Adsorp­ tionskolonne zu führen, weil dadurch ein Mitreißen von Schadstoff(en) und/oder von Adsorptionsmittel mit der Flüssigkeit vermieden wird. Beim Spülgang wiederum unter­ stützt die Schwerkraft das Austragen des gesättigten Ad­ sorptionsmittels aus dem Behälter.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand einer Zeichnung Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Behälter im Längsschnitt im Reinigungsbetrieb,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Behälter gemäß Fig. 1 im Spülbetrieb und

Fig. 3 einen Ausschnitt III aus Fig. 1 und aus Fig. 2 in größerem Maßstab mit einer bevorzugten Verteiler- und Sammeleinrichtung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Eine Vorrichtung 1 zum Reinigen einer mit einem Schadstoff ver­ unreinigten Flüssigkeit f umfaßt gemäß Fig. 1 einen Behälter 2 mit einer im Bereich des Behälterbodens 2a an eine erste Leitung 3 angeschlossenen Verteiler- und Sammeleinrichtung 4. Die erste Leitung 3 ist mit einem Absperrventil 5 versehen. An den Behäl­ ter 2 ist im oberen Bereich 2b eine zweite Leitung 6 zum Ab­ führen der gereinigten Flüssigkeit r angeschlossen, die mit einem Absperrventil 7 versehen ist. Im oberen Bereich 2b des Behälters 2 ist vor der zweiten Leitung 6 ein Sieb 8 angeordnet.

Wie auch in Fig. 2 dargestellt, ist an den Behälter 2 im oberen Bereich 2b eine weitere Leitung oder Spülmittelleitung 9 ange­ schlossen. Von der Leitung 9 zweigt eine Zuströmleitung 10 ab, die im Bereich des Behälterbodens 2a an den Behälter 2 angeschlos­ sen ist. Die Spülmittelleitung 9 ist mit einem Absperrventil 11 versehen.

Am Boden 2a des Behälters 2 ist eine Abström- und/oder Spülleitung 12 angeschlossen, die mit einem Absperrventil 13 versehen ist. Am Ende der Abström- und/oder Spülleitung 12 ist im Bereich des Behälterbodens 2a ein Sieb 14 angeordnet.

An die erste Leitung 3 ist eine Abströmleitung 15 angeschlos­ sen, in die ein Absperrventil 16 geschaltet ist.

Der Behälter 2 ist mit einem Adsorptionsmittel A, vorzugswei­ se mit Aktivkohle, in Form einer Kolonne gefüllt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Verteiler- und Sammelein­ richtung 4 trichterförmig ausgebildet. Sie ist mit ihrer grö­ ßeren Trichteröffnung 4a dem Behälterboden 2a zugewandt, und sie ist mit ihrer kleineren Trichteröffnung 4b an die erste Leitung 3 angeschlossen. Zur Stabilisierung ist die trichter­ förmige Einrichtung 4 am Behälterboden 2a befestigt. Sie weist im Bereich der größeren Trichteröffnung 4a randseitige Öffnungen 17 auf. Sie kann aber auch mit einem gewissen Ab­ stand zum Behälterboden 2a angeordnet sein. Die Abström- und/oder Spülleitung 12 ist im Bereich der größeren Trichter­ öffnung 4a angeordnet.

Der Behälter 2 ist in nicht näher dargestellter Art und Weise auf einem motorisch betriebenen Transportfahrzeug angeordnet. Dabei können auch mehrere, beispielsweise zwei baugleiche Be­ hälter 2 derart zusammengeschaltet sein, daß sie, wie im fol­ genden näher erläutert, gleichzeitig oder nacheinander be­ trieben werden können.

Bei einem Störfall, beispielsweise bei einem Brand einer Che­ mieanlage, wird die mit Schadstoff verunreinigte Flüssigkeit f, beispielsweise das Löschwasser, über die Leitung 3 in den Behälter 2 eingeleitet. Wie durch die Pfeile 19 angedeutet, wird mit Hilfe der trichterförmigen Einrichtung 4 die verun­ reinigte Flüssigkeit f über den gesamten Querschnitt des Be­ hälters 2 verteilt. Sie strömt, ausgehend vom Behälterboden 2a, in Gegenrichtung zur Schwerkraft durch das Adsorptionsmittel A. Die in der Flüssigkeit f gelösten Schadstoffe werden vom Adsorptionsmittel A adsorbiert, wobei die Schadstoffkonzentration von unten nach oben abnimmt. Die gereinigte Flüssigkeit r wird über die Leitung 6 abgezogen.

Von der gereinigten Flüssigkeit r mitgerissene Bestandteile des Adsorptionsmittels A werden im Sieb 8 aufgefangen.

Zum Kontrollieren des Sättigungsgrades des Adsorptionsmittels A sind an dem Behälter 2 in verschiedenen Ebenen Anschlüsse 20 zur Probenentnahme angeordnet.

Ist der maximale Sättigungsgrad erreicht, wird durch Absperren des Ventils 5 das weitere Einleiten der verunreinigten Flüssigkeit f in den Behälter 2 gestoppt. Eine kontinuierliche Reinigung kann durch Einleiten der verunreinigten Flüssigkeit f nunmehr in einen zweiten baugleichen Behälter 2 erreicht werden.

Zum Ausspülen des gesättigten Adsorptionsmittels A aus dem Behälter 2 werden, wie in Fig. 2 gezeigt, die Leitungen 9, 12 und 15 an einen Auffangbehälter 21 angeschlossen. Wie durch die Pfeile 23 angedeutet, wird gereinigtes Spülmittel (z. B. Wasser) aus dem Auffangbehälter 21 mit Hilfe einer Pumpe 22 über die Leitungen 9 und 10 in den Behälter 2 gepumpt. Das Adsorptions­ mittel A strömt zusammen mit dem Spülmittel über die Sammel­ einrichtung 4 und die Leitung 15 in den Auffangbehälter 21. Zum Abtrennen des mit den Schadstoffen beladenen Adsorptionsmittels A vom Spülmittel ist in dem Auffangbehälter 21 ein Sieb 24 an­ geordnet. Das verunreinigte Adsorptionsmittel A bleibt also im Auffangbehälter 21 zurück.

Wie in Fig. 3 in größerem Maßstab dargestellt, wie auch durch die Pfeile 19 und 23 angedeutet, dient die trichterförmige Einrichtung 4 sowohl zum Verteilen der verunreinigten Flüssig­ keit f über den Behälterquerschnitt, als auch zum Sammeln des ausgespülten Adsorptionsmittels A beim Ausspülen des Behälters 2. Durch Öffnen des Absperrventils 13 kann über die Abström- und/oder Spülleitung 12 Restspülmittels aus dem Behälter 2 ab­ gezogen werden. Dabei wird das Adsorptionsmittel A mit dem innerhalb der größeren Trichteröffnung 4a angeordneten Sieb 14 zurückgehalten. Um Verstopfungen zu vermeiden, kann das Sieb 14 über die Spülleitung 12 in Rückwärtsrichtung mit Spülwasser aus dem Auffangbehälter 21 gespült werden.

Zur Behandlung des mit den Schadstoffen beladenen Adsorptions­ mittels A kann vorteilhafterweise der noch gefüllte Behälter 2 zu einer Entsorgungseinrichtung transportiert und dort zum Ausspülen mit den Leitungen 9, 12 und 15 an einen bereitgestell­ ten Auffangbehälter 21 angeschlossen werden.

Es ist aber auch möglich, am Ort des Störfalls das in einem ersten Behälter 2 gereinigte Abwasser einem zweiten baugleichen Behälter 2 als Spülmittel zuzuführen. Dabei kann dem zweiten Behälter 2 das Spülmittel über die Leitung 6 zugeführt werden. Dadurch können vorteilhafterweise die Spülleitungen 9 und 10 eingespart werden. Der ausgespülte Behälter 2 kann über einen Einfüllstutzen 25 erneut mit Adsorptionsmittel A befüllt und anschließend wieder zur Reinigung des Abwassers f eingesetzt werden. Durch eine derartige Zusammenschaltung von zwei Behältern 2 wird ein kontinuierlicher Reinigungsbetrieb erreicht.

Um den Reinigungsgrad der gereinigten Flüssigkeit zu erhöhen, können auch zwei oder mehr Behälter 2 hintereinander geschaltet werden. Dabei wird die über die Leitung 6 eines ersten Behälters 2 abströmende Flüssigkeit dem zweiten Behälter über die Leitung 3 zugeführt.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Reinigen einer mit einem Schadstoff verun­ reinigten Flüssigkeit, insbesondere von Abwasser,

• - mit mindestens einem mit einem Adsorptionsmittel (A) befüllbaren Behälter (2),
• - mit einer im Bereich des Behälterbodens (2a) an eine erste Leitung (3) angeschlossenen Verteilereinrichtung (4),
• - mit einer im oberen Bereich (2b) des Behälters (2) angeordneten zweiten Leitung (6) zum Abführen der gereinigten Flüssigkeit und
• - mit einer im oberen Bereich (2b) des Behälters (2) ange­ ordneten Spülmittelleitung (6, 9) zum Einleiten von Spül­ mittel in den Behälter (2),

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Verteilereinrichtung (4) sowohl zum Verteilen der verunreinigten Flüssigkeit im Behälter (2) als auch zum Austragen des mit dem Schadstoff beladenen Adsorptionsmit­ tels (A) aus dem Behälter (2) trichterförmig ausgebildet ist, und eine größere und kleinere Trichteröffnung auf­ weist,
• - wobei die größere Trichteröffnung (4a) dem Behälterboden (2a) zugewandt ist, und
• - wobei die erste Leitung (3) an die kleinere Trichteröff­ nung (4b) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die trichterförmige Einrichtung (4) am Behälterboden (2a) befe­ stigt ist und dort randseitigen Öffnungen (17) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Spül­ mittelleitung (9) die zweite Leitung (6) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Behälter (2) im Bereich des Behälterbodens (2a) zusätzlich eine Zuströmleitung (10) für das Spülmittel angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälter (2) mobil ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälter (2) auf einem Fahrgestell angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälter (2) auf einem motorisch betriebenen Transportfahrzeug angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (2a) des Behälters (2) eine Abström- und/oder eine Spüllei­ tung (12) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abström- und/oder Spülleitung (12) im Bereich des Behälterbo­ dens (2a) ein Sieb (14) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ ström- und/oder Spülleitung (12) innerhalb der größeren Trichteröffnung (4a) der trichterförmigen Einrichtung (4) an­ geordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (3) über eine Leitung (15) in einen Auffangbehälter (21) führt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auf­ fangbehälter (21) ein Sieb (24) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auf­ fangbehälter (21) über eine Pumpe (22) mit der Spülmittellei­ tung (9) und/oder Zuströmleitung (10) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälter (2) im oberen Bereich (2b) einen Einfüllstutzen (25) zum Einfüllen des Adsorptionsmittels (A) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ad­ sorptionsmittel (A) Aktivkohle ist.

16. Verwendung einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 15 zum Reinigen einer mit einem Schadstoff verunreinigten Flüssigkeit, insbesondere von Abwasser.