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Vorrichtung zum Absaugen einer auf der Wasseroberfläche von Häfen
oder Flüssen schwimmenden Schmutzschicht Bekanntlich hat die Verschmutzung der Gewässer
in den letzten Jahren einen Umfang angenommen, der mit Recht zu ernsten Besorgnissen
Anlaß gibt. Naturgemäß konzentriert sich diese Verschmutzung auf die schiffbaren
Gewässer, weil infolge der zunehmenden Verwendung von mit Erdölprodukten betriebenen
Verbrennungsmotoren als Antrieb für Schiffe erhebliche Mengen von Ölrückständen
in das Wasser gelangen. Des weiteren haben sich an den Wasserwegen und vor allem
in der Nähe der zugehörigen Hafenanlagen gerade solche Industriebetriebe in besonders
großer Dichte angesiedelt, die große Mengen an Erdölprodukten verbrauchen oder weiterverarbeiten,
so daß nicht nur der Tankerverkehr zugenommen hat, dem eine zusätzliche Verschmutzung
des Wassers zuzuschreiben ist, sondern auch die Gefahr, daß durch das Einleiten
von Abwässern aus den erwähnten Betrieben in die Flüsse ebenfalls der Verschmutzungsgrad
erhöht wird. Da die Kanalisationsanlagen vor allem der kleineren, an Flußufern liegenden
Gemeinden auch heute noch mehr oder minder darauf abgestellt sind, den Fluß als
Endstufe der Kläranlage zu benutzen, gelangen auch von dieser Seite außer allem
möglichen sonstigen Unrat Benzin- und Ölrückstände in das Wasser.
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Der auf diese Weise in das Wasser gelangte Schmutz sammelt sich insbesondere
an den Stellen an, an denen sich die Strömung verlangsamt oder aufhört, d. i. an
ruhigen Uferstrecken, in Hafenbecken, in den Flußmündungen und an Küstenstrecken,
die großen Seehäfen benachbart sind. Es bildet sich dort eine zusammenhängende,
auf der Wasseroberfläche schwimmende Schicht, die nicht nur übelriechend und unhygienisch,
sondern auch hinderlich und sogar wegen der Öl- und Benzinanteile feuergefährlich
ist. Es liegt daher auf der Hand, daß von den verantwortlichen Stellen alle Anstrengungen
unternommen werden, wenigstens die groben Verunreinigungen des Wassers und die auf
seiner Oberfläche schwimmende Ölschicht zu beseitigen. Gleichzeitig ist man aber
auch bemüht, gerade die noch verwertbaren Bestandteile der letzteren wiederzugewinnen,
um mit dem hierfür erzielten Erlös wenigstens einen Teil der Kosten zu decken, die
die Reinigung der Wasseroberfläche laufend verursacht. Um diese Kosten von vornherein
so niedrig wie möglich zu halten, ist es daher erforderlich, daß die bei den Reinigungsarbeiten
verwendeten Geräte und Anlagen nicht nur einfach und für rauhen Betrieb geeignet
gebaut sind, sondern auch erwünscht, daß sie mit wenig Bedienungspersonal eine möglichst
große Wasseroberfläche schnell und bequem zu reinigen gestatten. Bisher hat man
sich mit der Verwendung von einfachen Abschöpfzylindern begnügt, die am Ende eines
Schiffsauslegers in das verschmutzte und vor allem verölte Wasser getaucht werden
und aus denen die abgeschöpfte Flüssigkeit abgesaugt wird. Dabei bewirken jedoch
die vom Schiff auf den Zylinder übertragenen Bewegungen, daß der Rand des Zylinders
periodisch über der Wasseroberfläche liegt und dann wieder zu tief in das Wasser
eintaucht. Hieraus ergibt sich der wesentliche Nachteil dieser Geräte, der darin
besteht, daß sie entweder überhaupt nicht oder im Verhältnis zum öl; .auf dessen
Entfernung es im wesentlichen ankommt, zu viel Wasser einschöpfen, so daß der Wirkungsgrad
der Anlage und ihre Arbeitsgeschwindigkeit zu klein sind. Zudem ist bei diesen Anlagen
die Trennung des gerade bearbeiteten Teils der Wasseroberfläche von der umgebenden
Fläche nicht oder nur sehr umständlich durchführbar.
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Aus der Erkenntnis der Nachteile der einfachen Abschöpfzylinder ist
ein verbessertes Gerät entwikkelt worden, das von Schwimmern getragen ist und daher
seine Relativlage zur Wasseroberfläche beibehalten kann. Es hat ebenfalls die Form
eines zylindrischen
Topfes und besitzt seitliche Zulaufschlitze,
die durch je eine bewegliche Klappe verschließbar sind. Das Schließen und Wiederöffnen
der Klappen erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der Höhenlage des Topfes im
Wasser, wobei die Klappen schließen, wenn die Zulaufschlitze unter die Wasseroberfläche
geraten. Durch das Absaugen des Topfinhalts hebt sich das Gerät wieder, so daß sich
die Klappen öffnen und erneut Schmutzwasser in den Topf fließt und daraufhin wieder
das Absinken des Topfes bewirkt.
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Das vorbeschriebene Gerät besitzt nur einen kleinen Wirkungsbereich,
so daß sein Einsatz für das Reinigen einer großen Fläche bereits deshalb eine beträchtliche
Zeitdauer in Anspruch nimmt, weil das Nachfließen des Schmutzwassers bzw. der Ölschicht
zur Absaugstelle abgewartet werden muß. Darüber hinaus ist der Mechanismus der selbsttätigen
Klappen gegen Verschmutzung sehr empfindlich und verursacht Betriebsstörungen, wenn
das Gerät nicht dauernd unter Beobachtung gehalten und gesäubert wird. Schließlich
bedingt der wirkungsvolle Einsatz des Geräts das Vorhandensein einer zusätzlichen
Anlage, die den bearbeiteten Teil der Wasseroberfläche gegen den nicht zur Bearbeitung
heranstehenden abgrenzt.
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Es ist nach Vorstehendem daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
zum Absaugen der auf der Wasseroberfläche von Häfen und Flüssen schwimmenden, aus
Öl und kleineren Festteilen bestehenden Schmutzschicht zu schaffen, welche die Nachteile
der bisher verwendeten Geräte nicht aufweist und die bei einfacher und kräftiger
Bauweise sowie unter Einsatz von nur wenig Bedienungspersonal das schnelle und bequeme
Reinigen ausgedehnter Flächen gestattet. Diese Vorrichtung soll weiterhin so beschaffen
sein, daß sie ohne Zusatzgeräte und ohne jede weitere Vorbereitung sofort einsatzfähig
ist und außer der unvermeidbaren Leistung für die Absaugpumpen keinerlei zusätzlichen
Energiebedarf hat.
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Die Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, indem die Vorrichtung
aus zwei je durch Umkleidung mit einem Werkstoff geringen spezifischen Gewichts
schwimmfähig gemachten Schlauchleitungen besteht, die untereinander durch Abstandhalter
verbunden sind, an den voneinander abgewandten Seiten in regelmäßigen Abständen
Ansaugöffnungen mit Saugköpfen besitzen sowie mit einem Ende an Saugpumpen angeschlossen
sind, und daß sie durch Ballast, dessen Größe vom spezifischen Gewicht des zu reinigenden
Wassers abhängt, beschwerbar ist, damit die Saugköpfe die erforderliche Höhenlage
relativ zum Wasserspiegel einnehmen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist die erforderliche Ballastierung
der Vorrichtung dadurch erzielt, daß auf den Abstandhaltern eine weitere Schlauchleitung
angeordnet ist, die als Ballast dienendes Wasser enthält.
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Für die Bemessung des nötigen Ballastgewichts ist es besonders zweckmäßig,
wenn parallel zur Leitung, die das Ballastwasser enthält, eine mit dieser in regelmäßigen
Abständen verbundene Versorgungsleitung vorgesehen ist, durch die das Ballastwasser
mittels Druck- und Saugpumpen in die Ballastleitung gefördert bzw. aus ihr entfernt
wird.
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Um zu vermeiden, daß durch Wellen und Strömungsbewegungen der Wasseroberfläche
die zu beseitigende Schicht und das sie umgebende schwimmende Leitungssystem stark
bewegt werden, wodurch die Säuberungsarbeiten gestört sind, wird in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung vorgeschlagen, an den schwimmenden Schmutzwasserleitungen eine Einrichtung
zum Beruhigen der in ihrer unmittelbaren Umgebung befindlichen Wasseroberfläche
anzubringen. Diese Einrichtung ist zweckmäßig eine senkrechte, durchgehende, bandförmige
Abschirmung, die zu etwa zwei Drittel ihrer Höhe in das Wasser eintaucht und so
eine Schutzwand bildet, an welcher sich die Wellen oder Strömungen brechen, so daß
die zu beseitigende Schmutzschicht verhältnismäßig ruhig bleibt und sich leichter
absaugen läßt.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist
in der Beschreibung und in der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 in perspektivischer
Darstellung die von einem Schiff aus, auf welchem sich eine Abscheideanlage befindet,
verlegte Vorrichtung, F i g. 2 die Anordnung des schwimmenden Leitungssystems mit
seinen verschiedenen Zubehörteilen im Schnitt, F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung mit bandförmiger Abschirmung in perspektivischer Darstellung, teilweise
im Schnitt.
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Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die in der Zeichnung kreuzschraffiert
dargestellte, zu beseitigende Schmutzschicht 1 mit einem schwimmenden Leitungssystem
2 umgeben, welches mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ansaug-, Abscheide-
und Rückförderanlage verbunden ist, die in der dargestellten Ausführungsform auf
einem Schiff 3 angeordnet ist, jedoch je nach den gegebenen Umständen und Möglichkeiten
auch auf einem geeigneten Sonderfahrzeug oder ortsfest an einem Ufer angeordnet
sein kann.
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Die Ansaug-, Abscheide- und Rückförderanlage besteht in bekannter
Weise aus einer oder mehreren Saugpumpen in Verbindung mit einem oder mehreren Abscheidern
für nicht mischbare Flüssigkeiten und Flüssigkeiten verschiedenen spezifischen Gewichts
sowie einem oder mehreren Filtern oder Trennanlagen für flüssige und feste Stoffe
(Teilchen, Bruchstücke, kleine Körper) und einer oder mehreren Druckpumpen, wobei
in den meisten Fällen vorteilhaft Saug- und Druckpumpen Verwendung finden können.
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Das biegsam oder gelenkig gestaltete, schwimmende Leitungssystem 2
der Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung aus Rohren 4, 5 (F i g. 2), welche von
einem Material mit geringem spezifischem Gewicht 6, 7 umgeben und durch Ummantelungen
8
bzw. 9 geschützt sind. Die beiden Rohre sind durch Streben 10 miteinander
verbunden, welche dazu dienen, sie in einem gleichmäßigen Abstand voneinander zu
halten. Außerdem sind sie mit Saugköpfen 11, 12
versehen, die in Abständen
an der Außenseite oder auf jeder Seite des schwimmenden Leitungssystems so angeordnet
sind, daß sie sich auf beiden Seiten des Leitungssystems in einer durch die Mittelpunkte
der Rohre verlaufenden, gedachten Ebene befinden.
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Ein gleichfalls biegsames oder gelenkiges Rohr 13
ist auf die
Streben 10 aufgesetzt und wird von Rohrschellen 14 mit Befestigungslaschen
15 gehalten, welche so an den Streben 10 befestigt sind, daß das Rohr 13
über einer zwischen den Rohren 4 und 5 verlaufenden Mittellinie liegt.
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Im Inneren des Rohres 13 ist im unteren Teil desselben eine Leitung
16 angeordnet. Diese Innenleitung
16 ist mit Öffnungen 17 versehen,
welche mit dem Innenraum des Rohres 13 in Verbindung stehen.
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Das Rohr 13 kann durch die mit einer Saug- und Druckpumpe in Verbindung
stehende Innenleitung 16 ganz oder teilweise mit Wasser gefüllt werden, um dadurch
das schwimmende Leitungssystem mehr oder weniger mit Ballast zu beschweren, so daß
die Saugköpfe 11,12 mehr oder weniger tief eintauchen, um dadurch das vollständige
Absaugen der zu beseitigenden Schmutzschicht, je nach ihrer Dicke oder Dichte, zu
gewährleisten.
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In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Saugköpfe
11,12 mit Schlitzen 18 versehen und stehen über Verbindungsstutzen 19 mit den Rohren
4, 5 in Verbindung. Die Verbindungsstutzen 19 sind auf einer durch die Mittelpunkte
der beiden Rohre 4 und 5 verlaufenden Linie angeordnet. Es ist jedoch auch möglich,
die Saugköpfe in bezug auf diese diametrale Linie zu neigen, damit die Ansaugöffnungen
sich auch in den Bereich oberhalb bzw. unterhalb der abzusaugenden Schicht erstrecken,
wobei sie jedoch stets mit dieser in Verbindung stehen. In diesem Falle ist es von
Vorteil, schwenkbare Saugköpfe zu verwenden, die in der jeweils gewünschten Schrägstellung,
d. h. in der gewünschten Eintauchtiefe, festgestellt werden. Ferner können an den
Streben oder an anderen Stellen des schwimmenden Leitungssystems Gewichte angehängt
werden, die als Ballast der Saugleitungen 4, 5 dienen, so daß durch sie die Ballastleitung
13 ersetzt ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform der Ballasteinrichtung
können in dem Rohr 13 Querwände angeordnet sein, so daß einzelne Kammern mit einem
bestimmten Fassungsvermögen gebildet werden, die mittels besonderer, von außerhalb
des Rohres 13 betätigbarer Hähne oder Ventile mit der Innenleitung 16 verbunden
werden können. Es kann jedoch auch jede einzelne Kammer an eine eigene Leitung angeschlossen
sein. In beiden Fällen ist es mithin möglich, das schwimmende Leitungssystem gleichmäßig
oder auch ungleichmäßig mit Ballast zu beschweren, so daß gegebenenfalls ein ungleichmäßig
tiefes Eintauchen der Saugköpfe bewirkt wird, was in gewissen Fällen für das Ansaugen
der Schmutzschicht von Vorteil sein kann. Außerdem können die gemeinsame Zufuhrleitung
oder die einzelnen Leitungen außerhalb und unterhalb des Ballastrohres 13 angeordnet
sein.
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Auf der Außenseite des Leitungssystems wird zweckmäßigerweise eine
bandförmige, halbelastische Abschirmung 25 (F i g. 3) aus verstärktem Gewebe, Kunststoff,
Gummi od. dgl. angeordnet. Die bandförmige Abschirmung kann auch aus aneinandergereihten,
gegebenenfalls miteinander verbundenen und gegen Oxydation geschützten Metallplatten
bestehen.
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Diese bandförmige Abschirmung ist an den Rohren 21 oder an deren Verbindungen
mittels Streben 26 befestigt, welche in regelmäßigen Abständen vorgesehen sind,
um die Abschirmung in senkrechter Lage zu halten. Das Band ist in der Weise nach
unten versetzt angeordnet, daß es sich zu zwei Drittel seiner Höhe unter der Wasseroberfläche
befindet und somit eine Art Becken bildet, während es mit etwa einem Drittel seiner
Höhe aus dem Wasser herausragt und eine Abschirmung gegen Bewegungen der Wasseroberfläche
bewirkt. Bei dieser Anordnung haben die Wellen und die Strömungsbewegungen der Wasseroberfläche
nur mehr einen sehr geringen Einfluß auf die innerhalb des Leitungssystems befindliche
schwimmende Schmutzschicht.
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Die bandförmige Abschirmung kann fest angebracht sein, vorteilhaft
wird sie jedoch mittels Schnellverschlüssen 27 (Splinte, Haken, Klemmen od. dgl.)
an dem schwimmenden Leitungssystem befestigt.
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Das schwimmende Leitungssystem ist mit den Enden seiner Rohre an die
Station angeschlossen, welche die Pumpe oder Pumpen und den oder die Abscheider
umfaßt, während sein anderes Ende entweder am Schiff befestigt ist, um die zu beseitigende
Schicht einzuschließen, oder aber frei nachgezogen wird. Hierdurch kann entweder
die eingeschlossene Schmutzschicht oder aber eine solche längs eines Ufers abgesaugt
werden.
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Ein besonderer Vorzug der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin,
daß das Leitungssystem dank seinerSchwimmfähigkeit ein gleichmäßiges Eintauchen
der Saugköpfe gewährleistet, auch wenn die Oberfläche der abzusaugenden Schmutzschicht
plötzlich Verformungen, z. B. durch Wellengang oder Strömung, erfährt. Infolgedessen
können die Säuberungsarbeiten außerordentlich schnell und leicht durchgeführt werden.