DE4321614A1

DE4321614A1 - Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Wasseroberfläche treibenden Öls und/oder ölartiger Verunreinigungen

Info

Publication number: DE4321614A1
Application number: DE4321614A
Authority: DE
Inventors: Pentscho Prof Dr Ing Pentschew; Michael Ranis; Bernd Selck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-01-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Wasseroberfläche treibendem Öl und/oder ölartiger Verunreinigungen mittels rotierender, in die Wasseroberfläche halb eingetauchter Trommeln, die mit oleophilen Materialien bespannt sind, die zur Aufnahme der Verunreinigungen von der Wasseroberfläche und zur Übergabe der Verunreinigungen in einen Sammelbehälter auf der Basis des Fliehkraftprinzips genutzt werden.

Die sich drehenden, im Wasser eingetauchten Trommeln, nehmen die ölartigen Verunreinigungen durch die Adhäsionskräfte mit dem oleophilen Material von der Wasseroberfläche auf. Die Übergabe von der Trommel in den Sammelbehälter (Schleudervorgang) wird mittels einer erzeugten Fliehkraft durch eine schnelle Rotationsbewegung der Trommel (ca. 300 bis 700 U/min je nach Viskosität der ölartigen Verunreinigungen) realisiert. Für das Auffangen der ausgeschleuderten Verunreinigungen wird ein sich öffnender und schließender Sammelbehälter verwendet, der die Trommel während des Ausschleudervorganges vollständig umschließt.

Die Ozeane und Meere dienen dem Menschen als Transportweg, als unverzichtbare Rohstoff- und Nahrungsquelle und nicht zuletzt zur Erholung und Entspannung. Das potentielle Risiko der großflächigen Wasserverschmutzung ist durch den Transport von Rohöl oder raffinierten Ölprodukten (Kollision, Strandung etc.), Ölbohrungen auf See u. a. trotz verstärkter Sicherheitsmaßnahmen stets gegeben. Trotz folgenschwerer Irrtümer in der Vergangenheit kann gegenwärtig niemand mehr übersehen, daß der maritime Umweltschutz inzwischen, sowohl seine Ursachen als auch seine Auswirkungen betreffend, den globalen Menschheitsproblemen zuzurechnen ist. Es liegt daher im Interesse der Erhaltung des menschlichen Lebens und der Artenvielfalt auf unserem Planeten, eine schnellstmögliche Lösung zur Beseitigung von Ölverunreinigungen herbeizuführen.

Zur Beseitigung von auf der Wasseroberfläche treibendem Öl und ölartiger Verunreinigungen sind schwimmende Vorrichtungen verschiedener Bauarten bekannt.

In der DE-PS 29 49 679 ist eine Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen auf der Oberfläche von Flüssigkeiten, insbes. von ölartigen Verunreinigungen auf Wasseroberflächen, beschrieben, bei der mittels einer schaufelradartig ausgebildeten Trommel als Abschöpfvorrichtung und einem koaxial im Innern angeordneten Auffangbehälter die Verunreinigungen in Lagerbehälter abgepumpt werden. Ein weiteres Merkmal dieser Erfiindung ist, daß der Auffangbehälter von einem drehbar gelagerten Rohr umgeben ist, dessen Wandung eine Vielzahl von Öffnuungen aufweist und daß zwischen der äußeren Oberfläche des Rohres und der Innenwand der Trommel eine drehbar gelagerte Walze mit elastischer Oberfläche angeordnet ist. Die Trommel ist zwischen zwei katamaranartigen, miteinander verbundenen Schwimmkörpern angeordnet, die mit Vortriebseinrichtungen ausgerüstet sind.

Weiter ist nach DE-OS 30 19 779 eine Vorrichtung zum Entfernen von Öl von einer Wasseroberfläche bekannt, bei der eine erste hohle, als Schwimmkörper wirkende Trommel vorgesehen ist, die an ihrem Umfang Zähne trägt, welche mit Zähnen am Umfang einer kleineren zweiten Trommel kämmen, daß unterhalb des Eingriffsbereiches der Zähne der beiden Trommeln ein Kollektor angeordnet ist, daß eine Trommel angetrieben ist und daß ein Auftriebskörper derart vorgesehen ist, daß die erste Trommel teilweise in das Wasser eintaucht und die zweite Trommel und der Kollektor sich außerhalb des Wassers befinden, wobei die durch die beiden Drehachsen der Trommeln hindurchgehende Ebene jeweils unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen und Vertikalen verläuft.

Die DE-OS 31 23 343 beschreibt eine Fördereinrichtung zum Sammeln von Verunreinigungen aus freiem Wasser, insbes. zur Aufnahme von Öl und/oder Ölbindemitteln. Sie besteht wenigstens aus einer in einem Schiffskörper angeordneten, antreibbaren Fördertrommel, die teilweise in das zu reinigende Gewässer eintaucht und nach dem Schwimmerprinzip an oder im Schiffskörper frei beweglich gelagert ist, so daß sie eine Aufwärts- und/oder eine Kippbewegung gegenüber der Schiffslängsachse bzw. Querachse durchführen kann.

Die bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie durch den Seegang beeinflußt keine kontinuierliche Entsorgung garantieren und in der Konstruktion sehr aufwendig sind. Das ungünstige Öl-Wassergemisch sowie die nicht vollständige Übergabe des Gemisches an den Sammelbehälter garantieren keine rentable Arbeitsweise der Vorrichtungen nach DE-PS 29 49 679 bzw. DE-OS 30 19 779. Die beschriebene Vorrichtung nach DE-OS 31 23 343 stellt nur eine Teillösung im Hinblick auf das Schwimmerprinzip dar.

Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen. Der im Anspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Wasseroberfläche treibendem Öl und/oder ölartiger Verunreinigungen zu schaffen, die eine sichere Aufnahme der Verunreinigungen mit einem geringen Wasseranteil gewährleistet, die bei starkem Seegang einsatzfähig ist und eine Kontinuität des Entsorgungsprozesses ermöglicht.

Dieses Problem wird durch die in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale der Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Wasseroberfläche treibenden Verunreinigungen gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß

1. Verunreinigungen mit einem sehr niedrigen Wasseranteil aufgenommen werden,
2. durch die paarweise Anordnung der Trommeln die Kontinuität des Entsorgungsprozesses der Verunreinigungen gewährleistet und die Einsatzmöglichkeiten erhöht werden, da die Anlage auch bei stärkerem Seegang arbeitsfähig ist,
3. die sichere Aufnahme der Verunreinigungen durch Bespannung der Trommeln mit oleophilem Material und die sichere und vollständige Abnahme der Verunreinigungen von den Trommeln durch den Ausschleuderprozeß gewährleistet ist und
4. durch die selbstschwimmende Konstruktion und die Austauschbarkeit des Bespannungsmaterials der Trommeln je nach Einsatzbedingungen eine optimale Arbeitsweise garantiert wird.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung (Reinigungsanlage),

Fig. 2 drei weitere schematische Anordnungen der Rollen,

Fig. 2a sternförmige Anordnung der Rollenführung,

Fig. 2b sternförmige Anordnung der Rollenführung mit externem Schleudervorgang,

Fig. 2c doppeltwirkende Anordnung der Rollenwirkung.

Die erfindungsgemäße Reinigungsanlage besteht aus einer Rahmenkonstruktion 4, die auf einem Ponton 3 schwimmend montiert ist und von einer Versorgungseinheit (z. B. Hafenreinigungsboot, Tanker) geführt wird.

In der näher erläuterten Ausführung sind vier Aufzüge 2 vorhanden, wobei die zwei benachbarten Aufzüge 2 über je eine Aufzugsvorrichtung 5 miteinander verbunden sind. Durch diese Verbindung kann der Massenausgleich bei dem wechselseitigen Hoch- und Herunterfahren der beiden gekoppelten Aufzüge genutzt werden.

Die Trommeln 1 sind paarweise, drehbar gelagert in einem Aufzug 2 angeordnet. In jedem Aufzug 2 befindet sich ein nicht näher dargestellter Antriebsmotor, der die Trommeln 1 zur Ölaufnahme und -abgabe mit der jeweiligen Drehzahl rotieren läßt.

Beim Hochfahren eines Aufzuges wird ein mechanischer Klappmechanismus 6; 8; 9 betätigt, der für die Öffnung und Schließung des Sammelbehälters 7 verantwortlich ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Zur Verdeutlichung des Ablaufes der Ölauf- und Ölabnahme wird der Vorgang an einem Arbeitszyklus erläutert.

Grundsätzlich befinden sich zur kontinuierlichen Förderung zwei Aufzüge in der Aufnahmeposition oberhalb der Wasseroberfläche und zwei Aufzüge in der Abgabeposition.

In der Aufnahmeposition läßt der Aufzug 2 die Trommeln 1 mit einer langsamen Drehzahl, halbeingetaucht rotieren, wobei das oleophile Material des Trommelmantels die Verunreinigung aufnimmt. Nach dem Hochfahren der Trommeln 1 und dem Schließen aller Klappen 8; 9 beginnt der Schleudervorgang der Trommeln 1 im Sammelbehälter 7 mit einer relativ hohen Drehzahl. Über nicht näher dargestellte Schläuche werden von der Versorgungseinheit die ausgeschleuderten Verunreinigungen aus dem Sammelbehälter 7 abgepumpt. Nach der Beendigung des Schleudervorganges werden beim Herunterfahren des Aufzuges mittels einer Federvorrichtung 6 die Klappen 8; 9 wieder geöffnet, so daß sich nach dem Eintauchen der Trommeln 1 in das Wasser der Vorgang der Ölaufnahme mittels der Trommeln 1 und der Entsorgung in den Sammelbehältern 7 wiederholt.

Für einen kontinuierlichen Arbeitsprozeß ist eine Systemsteuerung mit definierter Taktzeit für die Ölaufnahme und Ölentsorgung vorgesehen.

Claims

1. Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Wasseroberfläche treibendem Öl und/oder ölartiger Verunreinigungen mittels rotierender Fördertrommeln, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, an einem Aufzug (2), der in einem Rahmen (4) montiert ist, hängende rotierende Trommeln (1) zum Zwecke der Aufnahme von Verunreinigungen angeordnet sind, daß zwei benachbarte Aufzüge (2) über eine Aufzugseinrichtung (5) derart miteinander verbunden sind, daß beim wechselseitigen Hoch- und Herunterfahren der beiden gekoppelten Aufzüge (5) der Masseausgleich genutzt wird und daß mechanische Klappmechanismen (6; 8; 9) einen sich öffnenden und schließenden Sammelbehälter (7) bilden, der hochgefahrene Trommeln (1) mit den aufgenommenen Verunreinigungen aufnimmt und in dem die Trommel (1) ausgeschleudert und diese Verunreinigungen aufgefangen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln (1) über einen Motor drehzahlgeregelt angetrieben sind, um je nach Schiffsgeschwindigkeit die optimale Aufnahme der Verunreinigungen zu garantieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln (1) mit einem Kunststoffspiralsieb als oleophiles Material mit unterschiedlichen Maschenweiten bespannt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln (1) mit Spiralsieben unterschiedlicher Maschenweiten einheitlich bespannt sind oder wahlweise einzeln mit mehreren Spiralsieben unterschiedlicher Maschenweiten bespannt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Trommeln (1) anstelle hintereinander auf dem Umzug eines rotierenden Rades (10) drehbar angeordnet sind und daß nacheinander die Trommeln (1) ausgeschleudert werden, die sich nicht im Wasser befinden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln (1) zum Ausschleudern nach dem Revolverprinzip von einem Behälter umschlossen werden oder aus dem Rad (10) an eine weitere, nicht näher beschriebene Vorrichtung (11) übergeben werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß über Schläuche die Sammelbehälter (7) von den ausgeschleuderten Verunreinigungen mittels Pumpen der Versorgungseinheit entleert werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung selbstschwimmend auf Pontons (3) o. ä. so ausgelegt ist, daß die halbeingetauchte Stellung der Trommeln (1) gewährleistet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln (1) ein oder mehrschichtig mit unterschiedlichen oleophilen Materialien bespannt sind.