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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    Bei einem Verfahren zur Abtrennung einer flüssigen und/oder festen Nebenphase, insbesondere zur Abtrennung von Ölanteilen oder leichteren Phasen und Feststoffen oder schwereren Phasen aus Abwässern, erfolgt in einem ersten Reinigungsschritt eine mechanische Mehrphasen-Separation in einem Druckentöler. Anschließend erfolgt in einer Raktionskammer durch Veränderung des Fließverhaltens eine weitere Koaleszens. Das so vorgereinigte Flüssigkeitsgemisch wird in einem dritten Reinigungsschritt einer mechanischen Emulsionbrechung im Mikrometerbereich unterzogen. Die in der ersten und dritten Entölungsstufe abgetrennten Öle werden einem Altöltank zugeführt. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Kombination eines mechanischen Druckentölungssystems, einer diesem System nachgeschalteten Raktionskammer und eines wiederum dieser nachgeschalteten Filtermoduls, wobei die in diesem Modul eingesetzten Filter als mechanische Emulsions-Schaum-Brecher aufgebaut sind. Das System kann als ein kombinierter Behälter oder aber in zwei getrennten Behältern angeordnet sein, wobei der die Reaktionskammer und den mechanischen Emulsionsbrecher enthaltende zweite Behälter auch anderen Entölungssystemen nachgeschaltet werden kann. Kontrolleinheiten dienen unter anderem zur Prozessüberwachung, zur Ansteuerung von Pumpen und Ventilen und zur Überprüfung des Restölgehaltes und des Feststoffgehaltes des gereinigten Abwassers.
    公开号:DE102004029326A1
    申请号:DE102004029326
    申请日:2004-06-10
    公开日:2006-01-05
    发明作者:Eberhard Runge
    申请人:Eberhard Runge；
    IPC主号:B01D17-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung einer flüssigen undfesten diskontinuierlichen Nebenphase aus einer flüssigen Hauptphase, insbesonderezur Abtrennung von Ölanteilenund Feststoffen aus Abwässern.Ferner betrifft sie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
    [0002] DieReinigung von Abwässern,wie beispielsweise dem Bilge- oder Ballastwasser von Schiffen oderden Brauch, Kühl-und Waschwässernindustrieller Anwendungen kann im Prinzip mittels physikalischer,chemischer oder thermischer Verfahren erfolgen. Während diebeiden letzteren Verfahren häufig Sekundärkontaminationenin Form einer zusätzlichenBefrachtung des Abwassers mit Chemikalien, einer verstärkten kontaminiertenSchlammproduktion oder einer Übertragungdes Abwasserauf ein Abluftproblem nach sich ziehen, stellen diephysikalischen Verfahren eine sehr umweltfreundliche Alternative dar.Dies gilt insbesondere unter dem Aspekt, daß weltweit verschärfte Umweltauflagen Aspekt,daß weltweitverschärfteUmweltauflagen zunehmend höhereAnforderungen an die Trennqualitätder eingesetzten Verfahren stellen.
    [0003] Essind bereits eine Reihe von Verfahren zur Abtrennung von Ölanteilenaus Abwässernbekannt, bei denen Vorrichtungen, die auch als Entöler bezeichnetwerden, nach dem Prinzip der Schwerkraft die unterschiedlichen Dichtenvon Öleneinerseits und von Wasser andererseits nutzen. In diesem Zusammenhangstellt es eine bereits bekannte Maßnahme dar, die Effektivität derartigerVorrichtungen durch den Einbau von sogenannten Demistern, Filtern,Wellplatten oder Phasentrennern, die als Koaleszier-, Absorbier-oder Adsorbierhilfen dienen, zu verbessern.
    [0004] Inall diesen Fällensind jedoch die abscheidbaren Öltropfenhinsichtlich ihrer Größe oderMenge begrenzt, so daß beispielsweisebeim Einsatz von Tensiden und anderen Mitteln, die die Grenzflächenspannungherabsetzen oder gar aufheben, keine ausreichende Entölung mehrstattfinden kann. Auch die Anwesenheit von Schmutz in Form von Feststoffenkann bei diesen bekannten Verfahren die Abtrennung von Ölanteilenbeeinträchtigen.
    [0005] Aufgabeder Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben,das sich zur Reinigung beliebiger Mengen und Konzentrationen ölhaltigerund feststoffbelasteter Abwässereignet. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtungzur Durchführungeines derartigen Verfahrens bereitzustellen.
    [0006] DieErfindung löstdie erste Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen desPatentanspruchs 1. Die Lösungder weiteren Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnendenMerkmalen des Patentanspruchs 6.
    [0007] Beidem Verfahren gemäß der Erfindung werdenmehrere Schritte so miteinander kombiniert, daß große Ölkontaminationen mit einem Ölanteilvon bis zu 100 Prozent ebenso sicher abgetrennt werden können wiekleine Ölanteileim ppm-Bereich. Dabei werden auch Feststoffe mit Dichten, die höher sind alsdie Dichte der Hauptphase, abgetrennt. Die solchermaßen aufbereitetenWässerkönnenanschließendumweltgerecht in Gewässeroder Bödeneingeleitet oder erneut dem Wirtschaftskreislauf zugeführt werden.
    [0008] Einwichtiges Element des Verfahrens nach der Erfindung stellt dabeidie Verwendung einer Trennkombination dar, die die zu reinigendeLösung inein Permeat, in diesem Fall bestehend aus Wasser und niedermolekularengelöstenStoffen, sowie ein Retentat auftrennt, wobei letzteres die auf konzentriertenoder reinen höhermolekularenSubstanzen sowie dispergierte flüssigeund feste Stoffe enthält.
    [0009] Daszur Lösungder der Erfindung zugrunde liegendenden Trennaufgabe erfindungsgemäß vorgeseheneMehrphasen-Emulsionsbrecher-System bestehtin der bevorzugten Ausführungsformentweder aus einem einzelnen Dreikammer-Druckbehälter oder aber aus zwei kombinierbarenDruckbehältern, wobeider erste mit Mehrphasen-Separatorprofilen bestückt ist, die zweite zunächst ineiner Kammer den Fließbrucheinleitet und in einer weiteren Kammer mit Emulsionsbrecherelementenausgerüstetist.
    [0010] Dadurch,daß beidem Verfahren nach der Erfindung der mechanischen Emulsionstrennung zweiReinigungsschritte mittels eines mechanischen Druckentölungssystemsund einer Reaktionskammer füreinen Fließbruchvorgeschaltet sind, wird einer etwaigen Anfälligkeit der nachgeschaltetenEmulsionsbrecher gegen zu hohe Ölanteileund Schmutzbelastungen entgegengewirkt. Im Vorentöler werdendurch Strömungs-,Gravitations- und/oderKoaleszenseffekte Öltropfenmit Durchmessern bis herunter zu 20 Mikrometern abgeschieden; zusätzlich werdenFeststoffe mit, je nach ihrer Dichte, Durchmessern von bis zu wenigenMikrometern abgetrennt. Die abgetrennten Komponenten werden anschließend ineinen Ölsammelbehälter bzw.einen Schlammsammler ausgeschleust. In der dem Vorentöler nachgeschalteten Reaktionskammererfolgt durch einen kontrollierten Fließbruch eine weitere Koaleszenz.
    [0011] Nachfolgendsoll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.Es zeigen
    [0012] 1 einePrinzipdarstellung eines Verfahrens zur Entölung von Bilgewasser bzw. vonBrauch-, Kühl-oder Waschwasser,
    [0013] 2 denAufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß 1 und
    [0014] 3 denAufbau einer alternativen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß 1.
    [0015] Beidem in den Figuren anhand des Fließschemas gemäß 1 sowiezweier alternativer Anlagen zur Entölung von Bilgenwasser gemäß den 2 und 3 dargestelltenSystem zur Abtrennung von Ölanteilenund Feststoffen aus Abwässern wirddas von einem Verursacher 1, in diesem Fall aus einem Schiffsbetriebstammende öl-und feststoffhaltige Abwasser in einen Vorlagetank 2 geleitet.Vom Vorlagetank 2 aus gelangt das Abwasser in ein Dreikammer-Mehrphasen-Separationssystem 3.In diesem werden in einem ersten Reinigungsschritt in einem Mehrphasen-Separator 3a durchStrömungs-, Gravitations-und Koaleszenseffekte alle freien Öle und Öltropfen mit einem Durchmesservon mehr als 20 Mikrometern abgeschieden, zusätzlich werden Feststoffe mit,je nach ihrer Dichte, Durchmessern von bis zu wenigen Mikrometernabgetrennt.
    [0016] Dassolchermaßenvorgereinigte Abwasser wird in einem zweiten Schritt in eine Reaktionskammer 3b gefördert, inder durch eine gezielte Strömungsveränderungeine weitere sogenannte "Tropfen-in-Tropfen-Koaleszens" stattfindet. Dassolchermaßenvorgereinigte Abwasser wird im dritten Schritt in ein sogenanntesMechanisches-Emulsions-Schaumbrecher-Modul (MESB-Modul) 3c gefördert, wiees in den Druckschriften DE203 14 963 U1 und DE297 09 633 U1 beschrieben ist. Die in diesem Modul eingesetztenFilter sind entsprechend den in den Druckschriften DE 203 14 963 U1 und DE 297 09 633 U1 beschriebenenElementen als mechanische Emulsions-Schaum-Brecher aufgebaut, beidenen auf einen Stützträger einemehrlagige Beschichtung, Packung oder Wicklung aufgebaut ist, undwobei die Trennwirkung im Mikrometerbereich liegt.
    [0017] Beider in 2 dargestellten Vorrichtung zur Entölung vonBilgenwasser nach dem anhand von 1 erläutertenFließschemawird das zu reinigende Abwasser von einer Förderpumpe 9 vom Vorlagetank 2 indas Entölungssystem 3 transportiert undes wird der füreine Permeation erforderliche Systemdruck aufgebaut. Das sich imEntölungssystem 3 sammelndeKonzentrat wird überzwei Ölausschleusungen/Öldome 14a bzw. 14b ineinen Altöltank 4 gefördert. Die Öldome 14a, 14b werdenmit Ölstandselektroden 5 bzw. 6 überwacht,die im Zusammenwirken mit einer Kontrolleinheit 7 eineautomatische Ausschleusung des abgetrennten Öles bewirken. Das sich in derReaktionskammer 3b bildende Retentat wird dabei über eineZeitsteuerung einer Pumpe zugeführt.
    [0018] Dasin 2 dargestellte System kann sowohl manuell alsauch halb- bzw. vollautomatisch betrieben werden. Zu diesem Zwecksind diverse ansteuerbare Ventile 10, 11, 12 und 13 vorgesehen,die überdie Kontrolleinheit 7 beaufschlagbar sind. Die Überwachungdes gereinigten Abwassers erfolgt durch einen Überwachungsmonitor 8, über dendie Freigabe des Wassers, je nach Restölgehalt von z.B. 5, 10, 15oder 20 ppm bzw. mg/l, gesteuert wird.
    [0019] Dasauf diese weise erzeugte Permeat, das praktisch aus reinem Wasserbesteht, wird entweder an die Umgebung abgegeben, einem Kreislaufoder aber einem Sammelbehälterzugeführt.Das System kann dabei entweder, wie in 2 dargestellt,als Dreikammersystem ausgelegt sein, wobei in dem das Dreikammer-Mehrphasen-Separationssystem bildendenDruckbehälter 3 sowohlder Mehrphasen-Separator 3a und die Reaktionskammer 3b als auchder Mechanische- Emulsions-Schaumbrecher 3c untergebrachtsind. Das System kann aber auch, wie in 3 dargestellt,bei ansonsten identischem Aufbau und gleichem Verfahrensablauf alsEin- und Zweikammersystem mit zwei getrennten Druckbehältern ausgelegtsein. Dabei sind die Reaktionskammer und der Mechanische- Emulsions-Schaumbrecher ineinem separaten Zweikammerbehälterangeordnet, der dem den Vorentöler 3a enthaltendenBehälternachgeschaltet ist. Dieser Zweikammerbehälter, wie in der Figur angedeutet,alternativ sowohl vertikal als auch horizontal angeordnet sein,um den jeweiligen örtlichenVerhältnissengerecht zu werden. Dadurch eignet sich dieser Zweikammer-Druckbehälter insbesondereauch füreine Nachrüstungbereits vorhandener Vorentölungssysteme.
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] Verfahren zur Abtrennung einer flüssigen und festendiskontinuierlichen Nebenphase aus einer flüssigen Hauptphase, insbesonderezur Abtrennung von Ölanteilenund Feststoffen aus Abwässern,gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: – in einemersten Reinigungsschritt erfolgt eine mechanische Mehrphasen-Separation, – durcheine Veränderungdes Fließverhaltenserfolgt eine weitere Koaleszens, – in einem dritten Reinigungsschrittwird das vorgereinigte Flüssigkeitsgemischeiner mechanischen Emulsionsbrechung im Mikrometerbereich unterzogen.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß imersten Reinigungsschritt freie Öle und Öltropfenmit einem Durchmesser von bis zu 20 Mikrometern abgeschieden werden.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß imersten Reinigungsschritt zusätzlichFeststoffe mit einem Durchmesser von bis zu einigen Mikrometernabgetrennt werden.
    [4] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß dieim ersten und zweiten Reinigungsschritt entstehenden Retentate manuellausgeschleust werden.
    [5] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß dieim ersten und zweiten Reinigungsschritt entstehenden Retentate automatischausgeschleust werden.
    [6] Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einemder Ansprüche1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Kombination eines Mehrphasenseparators(3a), einer diesem nachgeschalteten Reaktionskammer (3b)sowie eines dieser nachgeschalteten Emulsionsbrechers (3c).
    [7] Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß dieim Emulsionsbrecher (3c) eingesetzten Filter jeweils alsCoalescer aufgebaut sind, wobei auf einen Stützträger eine mehrlagige Beschichtungoder Wicklung aufgebracht ist.
    [8] Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß dieTrennwirkung der Filter im Bereich der Mikrofiltration liegt.
    [9] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,daß derMehrphasenseparator (3a) als Vorentöler mit Mehrphasen-Separatorprofilenaufgebaut ist.
    [10] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,daß derMehrphasenseparator (3a), die Reaktionskammer (3b)sowie der Emulsionsbrecher (3c) zur Bildung eines Dreikammer-Druckentölungssystemesin einem gemeinsamen Druckbehälter(3) angeordnet sind.
    [11] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,daß dieReaktionskammer (3b) sowie der Emulsionsbrecher (3c)in einen gemeinsamen Druckbehälterangeordnet sind, der dem in einem separaten Behälter angeordneten Mehrphasenseparator(3a) nachgeschaltet ist.
    [12] Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß derdie Reaktionskammer (3b) sowie den Emulsionsbrecher (3c)enthaltende zweite Druckbehältereinem alternaven Vorentölungssystem nachgeordnetist.
    [13] Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,dass der die Reaktionskammer (3b) sowie den Emulsionsbrecher(3c) enthaltende zweite Druckbehälter sowohl in vertikaler als auchhorizontaler Bauweise aufstellbar ist.
    [14] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet,daß für den Transport unddie Druckentwicklung des zu reinigenden Abwassers in das Entölungssystem(3) wenigstens eine Förderpumpe(9) vorgesehen ist.
    [15] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet,daß eineKontrolleinheit (7) zur Prozessüberwachung und Ansteuerung wenigstenseiner Pumpe (9) sowie von Schaltventilen (10, 11, 12, 13)vorgesehen ist.
    [16] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet,daß zur Überwachung desgereinigten Abwassers wenigstens ein Monitor (8) vorgesehenist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
    2006-01-05| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-04-19| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: MAHLE INTERNATIONAL GMBH, 70376 STUTTGART, DE |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004029326A|DE102004029326B4|2004-06-10|2004-06-10|Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung ölhaltiger und feststoffbelasteter Abwässer|DE102004029326A| DE102004029326B4|2004-06-10|2004-06-10|Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung ölhaltiger und feststoffbelasteter Abwässer|
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