APPARATUS FOR SEPARATING LIQUIDS

Abstract: 1. Device for separating liquids of different densities, consisting of a separator vessel (6) with a feed line (1) for the liquid mixture and a separator pipe (9) fitted to the highest point of the vessel, wherein the liquid constituent of the lower density runs off out of the separator pipe to the side via an overflow pipe (10) and the liquid constituent of the next higher density runs off via a branch serving as a discharge line (8) which starts from a riser (7), the lower end of which projects deeply into the separator vessel (6) and which is open at the top, and wherein, when the device is filled, the interface between these two liquid constituents in the quiescent condition is within the separator pipe (9), characterized in that a mutually separate preseparator (4) and postseparator (6) are provided, that an overflow line (5) for connecting the two separators (4, 6) is provided, that the feed line (1) and the separator pipes (9) are likewise formed as vertical pipes open at the top, that the overflow line (5) is connected to an existing vertical pipe or is provided with its own vent pipe (11), and that the all the vertical pipes (2, 9), the riser (7) and the vent pipe (11) are in exchange with the surroundings directly or via a collecting line (12).

Description: Bezeichnung: Vorrichtung zum Separieren von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Separieren von Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, die aus mindestens einem Behälter mit einem Zulauf für das Flüssigkeitsgemisch und mindestens zwei Abflüssen für die voneinander getrennten Flüssigkeitsbestandteile besteht, von denen der für das Flüssigkeitsbestandteil mit dem geringsten spezifischen Gewicht vorgesehene Abfluss als Uberlauf an der höchsten Stelle des mit einer geneigten Oberseite versehenen Behälters und der für den Flüssigkeitsbestandteil mit dem nächst höheren spezifischen Gewicht vorgesehene Abfluss als Auslauf an einer.tiefer gelegenen Stelle angeordnet ist, wobei der Auslauf als vertikales, oben offenes Steigrohr mit einer seitlichen Abzweigung aus gebildet ist, deren Niveau etwas unterhalb der Zulaufhöhe liegt. Zur Reinhaltung von Gewässern und zur Schonung von ohnehin überlasteten Kläranlagen werden in zunehmendem Masse Vorrichtungen zum Separieren von Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes eingesetzt, um insbesondere Öle und Fette aus Wasser als Hauptmedium abzuscheiden. Bei einer Type dieser Separierung wird das unterschiedliche spezifische Gewicht für die Trennung ausgenutzt. Innerhalb eines geschlossenen Separationsbehälters sammelt sich im oberen Teil die spezifisch leichtere Flüssigkeit, während das schwere Hauptmedium unterhalb der sich bildenden Deckschicht abgezogen wird. Je nach Ausbildung der oberen Seite des Separierungsbehälters wird der spezifisch leichtere Flüssigkeitsbestandteil abgesaugt oder aufgrund des hydrostatischen Druckes der übereinander geschichteten Flüssig- keitsbestandteile aus einem entsprechenden Uberlauf ausgetragen. Auf diese letztgenannte Gattung bezieht sich die vorliegende Erfindung. Bei den bekannten Vorrichtungen wird die Schichtung der Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes immer wieder durch den Zulauf aufgehoben, so dass es zu keiner sauberen Trennung kommt. Als Folge davon treten aus dem Ablauf und dem Uberlauf beachtliche Gehalte an gerade unerwünschten Flüssigkeitsbestandteilen, so dass die Separierung insgesamt nicht zufriedenstellend ist. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass ohne nennenswerten zusätzlichen Bauaufwand die Separierung zuverlässiger gelingt, und zwar durch eine Beruhigung des sich im Separationsbehälter befindenden Flüssigkeitsgemisches. Gemäss einem ersten Vorschlag der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zulauf und der Uberlauf ebenfalls als im wesentlichen vertikale Steigrohre ausgebildet sind, deren oberes Ende direkt oder über eine Sammelleitung mit der Umgebung im Austausch steht, und dass bei normalen Betriebsverhältnissen die Flüssigkeitsspiegel des zulaufenden Gemisches und des Flüssigkeitsbestandteils mit dem nächst höheren spezifischen Gewicht sowie die Grenzschicht zwischen diesen beiden Flüssigkeitsbestandteilen jeweils im Bereich der zugeordneten Steigrohre liegen. Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwei voneinander getrennte Behälter, nämlich ein Vorabscheider und ein Nachabscheider vorhanden sind, dass der Zulauf in den Vorabscheider mündet und der Auslauf aus dem Nachabscheider austritt, dass zur Verbindung beider Behälter eine Überströmleitung vorhanden ist, dass jeder Behälter mit einem eigenen Uberlauf versehen ist, dass der Zulauf und die Uberläufe ebenfalls als im wesentlichen vertikale Steigrohre ausgebildet sind, dass die Uberströmleitung mit einem Steigrohr verbunden ist, dass alle Steigrohre an ihrem jeweils oberen Ende direkt oder über eine Sammelleitung mit der Umgebung im Austausch stehen, und dass bei normalen Betriebsverhältnissen die Flüssigkeitsspiegel des zulaufenden Gemisches und des Flüssigkeitsbestandteils mit dem nächst höheren spezifischen Gewicht sowie die Grenzschicht zwischen diesen beiden Flüssigkeitsbestandteilen jeweils im Bereich der zugeordneten Steigrohre liegen. In jedem Separationsbehälter läuft in erster Linie die grobe Trennung zwischen Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes ab, wobei aufgrund der baulichen Gegebenheiten der leichtere Flüssigkeitsbestandteil in das Uberlaufsteigrohr gelangt. In diesem Steigrohr bildet sich auch die Grenzschicht zwischen zwei Flfissigkeitsbe- standteilen aus, also beispielsweise zwischen einem Öl und Wasser. Innerhalb des Uberlaufsteigrohres setzt sich die Separation fort, wobei eine Störung der Separation durch das einlaufende Flüssigkeitsgemisch innerhalb des Uberlaufsteigrohres so gut wie ausgeschlossen ist. Solange also noch keine Emulsionsbildung zwischen beiden Flüssigkeiten stattgefunden hat, findet eine äusserst sorgfältige und vollständige Trennung eines leichten Flüssigkeitsbestandteils von einem Hauptmedium statt. Zu diesem Erfolg trägt in hohem Masse das Zulauf steigrohr bei. Die Bezeichnung Steigrohr ist insofern nicht ganz korrekt als der untere Bereich dieses Rohres in erster Linie ein Fallrohr ist, besonders wichtig ist jedoch die Eigenschaft der Fortsetzung des Rohres vertikal nach oben über den Zulauf hinaus, wodurch eine Art Expansionsraum geschaffen ist. Wenn zum Beispiel der Zulauf aus irgendwelchen Gründen für längere Zeit deutlich oberhalb der zulaufenden Nennmenge einer erfindungsgemässen Vorrichtung liegt, führt das nicht zu einem sofortigen Druckanstieg im Zulauf, sondern der Flüssigkeitsspiegel in dem Zulaufsteigrohr steigt allmählich bis zu einem neuen Gleichgewichtsdruck an, so dass ein entsprechend weicher Druckanstieg in der gesamten Vorrichtung zu beobachten ist, Insofern besteht diese Bezeichnung Steigrohr zu Recht. Die relativ sanften Druckänderungen führen zu einer insgesamt schonenden Einleitung, bei der Turbulenzen und damit Emulsionsbildungen und dergleichen vermieden werden. Da in der Regel eine fortlaufende Separierung beispielsweise von Leichtflüssigkeiten aus einem Hauptmedium zu erwarten ist, empfiehlt sich die Bereitstellung eines Sammeltankes für die Leichtflüssigkeit, der an einer Abzweigung bzw. an einen Rohrkrümmer angeschlossen ist, die bzw. der wiederum von dem Uberlaufsteigrohr unter Bildung einer t'berlaufkante abgeht. Die Uberlaufkante ist so gelegt, dass unter normalen Betriebsverhältnissen die Grenzschicht zwischen dem Hauptmedium und dem spezifisch leichteren Flüssigkeitsbestandteil gerade unterhalb der Uberlaufkante liegt, also kein Hauptmedium in den Sammelbehälter gelangt. Hingegen tritt die spezifisch leichtere Flüssigkeit bei entsprechendem Anfall fortwährend über die Kante in den Sammelbehälter ein. Mit Hilfe einer Füllstandsanzeige, die gegebenenfalls mit einer Alarmeinrichtung gekoppelt sein kann, kann die Notwendigkeit der Entleerung fortlaufend oder periodisch überwacht werden. Mit Hilfe einer gesonderten Entsorgungsleitung, die annähernd bis zum Grund jedes Sammelbehälters reicht, kann dann die Entleerung erfolgen. Neben ölen und Fetten müssen auch oft Flüssigkeiten, zum Beispiel aus Wasser, abgeschieden werden, die ein höheres spezifisches Gewicht haben, also gegenüber dem Hauptmedium nach unten sinken. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass unterhalb des unteren Endes des Auslaufsteigrohres ein Zwischenboden in dem Behälter angeordnet ist, dessen Ebene schräg zur Horizontalen verläuft und in dem an der tiefsten und an der höchsten Stelle jeweils ein Durchlass vorgesehen ist. Die absinkenden Flüssigkeitsbestandteile gleiten auf dem schrägen Zwischenboden abwärts und dringen durch den tiefer liegenden Durchlass nach und nach in den durch den Zwischenboden gebildeten Tank ein. Das dort befindliche Volumen wird entlang der Unterseite des Zwischenbodens dem höher gelegenen Durchlass zugetrieben und tritt in den eigentlichen Separationsbehälter ein. Mit Hilfe eines Bodenablasses oder eines in der Nähe des Bodens mündenden Saugrohres kann die spezifisch schwere Flüssigkeit stetig, periodisch oder nach Bedarf abgelassen bzw. abgesaugt werden. Als besonders erfolgreich hat sich der zweite-Vorschlag gemäss der Erfindung erwiesen, bei dem zwei Separationsbehälter vorhanden sind, wobei der Zulauf in den einen Behälter mündet, der Ablauf aus dem anderen Behälter abgeht und zwischen beiden Behältern eine Uberströmleitung vorhanden ist. Im Prinzip handelt es sich um zwei hintereinander geschaltete Vorrichtungen gemäss dem ersten Vorschlag, wobei die Uberströmleitung für den ersten Behälter, den Vorabscheider,die Funktion des Auslaufes und an dem zweiten Behälter, dem Nachabscheider, die Funktion des Zulaufs übernimmt, allerdings jeweils ohne Steigrohre in der Nennweite der Uberströmleitung. Es ist lediglich ein Steigrohr zur Abdämpfung von Druckanstiegen vorhanden, das unter anderem auch zur Entlüftung beispielsweise einer höchsten Stelle dienen kann. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Uberström- leitung relativ lang ist, weil dies wiederum zu einer Beruhigung des darin strömenden Mediums führt. Zur Gestaltung einer möglichst langen Uberströmleitung können in natürliche: Weise als Anschluss stellen an den Behältern möglichst weit voneinander liegende Punkte gewählt werden, darüber hinaus können jedoch Windungen oder andere künstliche Verlängerunge: in die Uberströmleitung integriert werden, falls sich das zur weiteren Herbeiführung einer Beruhigung der Strömung als erforderlich erweisen sollte. Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung für 4 1/min als Nennleistung ist eine Länge der Uberströmleitung von 4 bis 5 m mit guten Ergebnissen verwendet worden. In jedem Sammelbehälter gemäss der Erfindung können Schwallbleche oder sonstige Strömungshindernisse dazu verwendet werden, um eine direkte Strömung vom Zulauf zum Ablauf bzw. vom Zulauf zur Uberströmleitung bzw. von der Uberströmleitung zum Auslauf zu unterbinden. Dadurch wird die Strömung an mindestens einer Stelle aufwärts gezwungen, so dass leichte Bestandteile über ihre eigene Tendenz zum Aufsteigen hinaus aufwärts transportiert werden. In jedem Fall findet jedoch die Feinseparierung innerhalb des zugeordneten Ubersteigrohres statt, in dem die Separierung den Einflüssen aufgrund der Strömung in dem darunter liegenden Separationsbehälter entzogen ist. Als besonders einfach in der Herstellung und wirkungsvoll in der Separierung haben sich Separationsbehälter erwiesen, die als liegender Kegelstumpf ausgebildet sind, wobei die oberste Mantellinie zur Horizontalen geneigt ist. Am höchsten Punkt dieser Mantellinie in unmittelbarer Nähe zu der einen Stirnwand befindet sich dann jeweils der Uberlauf mit dem sich anschliessenden Uberlaufsteigrohr. Bei einer Gestaltung gemäss dem zweiten Vorschlag der Erfindung können zwei gleiche kegelstumpfartige Behälter eingesetzt werden, die vorzugsweise mit ihren grösseren Stirnflächen gegeneinander gekehrt sind. Zwischen diesen Stirnflächen kann, beispielsweise als zylindrischer Verbindungsabschnitt, der gemeinsame Sammelbehälter für die Separation aus dem Vorabscheider und dem Nachabscheider angeordnet sein. Neben einer Separierung von Flüssigkeitsbestandteilen ist in der Regel auch eine Sedimentierung von Feststoffen zu erwarten, die sich als Schlammablagerung am Boden des jeweiligen Separationsbehälters ansammeln. Derartige Schlammablagerungen können besonders leicht durch das Zulaufsteigrohr oder das Ablaufsteigrohr abgesaugt werden, was prophy- laktisch in vorgegebenen Zeitperioden oder nach festgestelltem Anfall vorgenommen wird. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn der Behälterboden zur Absaugstelle leicht geneigt angeordnet ist, so dass die Absaugung im Zentrum der Ansammlung einsetzen kann. Bei Behältern, die kegelstumpfartig ausgebildet sind, genügt eine Anordnung, bei der die jeweils unterste Mantellinie zu dem Zulauf steigrohr bzw. zu dem Auslaufsteigrohr ein Gefälle aufweist. Da bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung jede Steigleitung oben offen ist und auch eine eventuell verwendete Uberströmleitung mit einem oben offenen Steigrohr versehen ist, empfiehlt sich eine Belüftungs-Sammelleitung für alle Uberlaufsteigrohre und das Steigrohr für die Uberströmleitung, die beispielsweise in die oben offene, weite Öffnung des Zulaufsteigrohres mündet. Dort kann dann zum Beispiel ein Geruchsfilter oder dergleichen installiert werden, der eine mögliche Geruchsbelästigung aus allen Steigrohren wirksam auffangen kann. Ausserdem hat eine der artige Sammelleitung den Vorteil, dass bei einer Verstopfung der Abzweigung bzw. des Rohrkrümmers an den Uberlaufsteigrohren die abzuscheidende Flüssigkeit nicht in den Auslauf gelangt sondern erneut in den Zulauf, so dass noch Massnahmen getroffen werden können, ehe eine Verunreinigung des aus dem Ablauf entweichenden Mediums stattfindet. Zur Vermeidung einer Überlastung der Vorrichtung gemäss der Erfindung in der einen oder anderen Gestalt kann der Zulauf mit einer Drossel versehen sein, die dafür sorgt, dass die Nennzulaufmenge im wesentlichen nicht überschritten wird. Eventuell überschüssige Gemischmengen können dann vorübergehend in Auffangtanks umgeleitet werden, deren Inhalt dann bei Unterbelastung durch die Vorrichtung geschickt werden kann. Eine derartige Drossel wird noch am leichtesten durch eine Querschnittsverengung gebildet, beispielsweise durch ein kastenartiges, quaderartiges Reduzierstück. Je nach zu erwartenden Flüssigkeitsbestandteilen muss die Höhe der Uberlaufkante an den Uberlaufsteigrohren in den oder die Sammelbehälter gewählt werden. Bei bekannten Flüssigkeiten wird diese Wahl bereits bei der Herstellung getroffen bzw. nach Probeläufen endgültig festgelegt. Darüber hinaus können diese Uberlaufkanten einstellbar gewählt werden, beispielsweise mit Hilfe von Schlauchverbindungen zwischen dem jeweiligen Uberlaufsteigrohr und einer in der Höhe variablen Uberlaufkante Die Vorrichtung gemäss der Erfindung eignet sich selbstverständlich auch für eine parallele Chemikalienbehandlung, beispielsweise zur Unschädlichmachung von Tensiden unS dergleichen. Dazu sind insbesondere im Zulaufsteigrohr, in der Uberströmleitung oder im Auslaufsteigrohr Düsen :enge ordnet, über die mit Hilfe einer Hochdruck- oder Nieier- druckdosieranlage Chemikalien in vorwählbarer Menge in die entsprechende Flüssigkeit eingegeben werden können. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; die Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung gemäss dem ersten Vorschlag der Erfindung mit vorgeschaltetem Schlamm fang, Fig. 2 eine Schnittansicht gemäss Figur 1 eines abgewandelten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels gemäss dem ersten Vorschlag der Erfindung mit einem separierenden, integrierten Schlammfang, Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels gemEB dem zweiten Vorschlag der Erfindung und Fig. 5 eine Seitenansicht des Ausführungsbei spiels gemäss der Figur 4. Bei der in der Fig 1 dargestellten Vorrichtung fliesst aus einem Bodenablaufnetz 2 eines Verbrauchers ein Flüssigkeitsgemisch über ein Fallrohr 1 in einen Schlammfang 4, wobei ein Prallblech unmittelbar gegenüber der Mündung 3 des Fallrohres 1 eine direkte Einströmung verhindert. Mit Hilfe des Prallbleches wird die im Inneren des Schlammfangs 4 ablaufende Sedimentierung so gut wie nicht behindert, so dass am oberen Ausgang des an dieser Stelle kegelförmig gestalteten Schlammfangs 4 ein von Sinkstoffen im wesentlichen freies Flüssigkeitsgemisch ansteht. Von Zeit zu Zeit kann über ein oben offenes Steigrohr 7, das mit der oberen öffnung 6 des Schlammfangs 4 direkt in Verbindung steht, der sich angesammelte Schlamm abgesaugt werden. Dieser Reinigungsvorgang kann gegebenenfalls sogar während des Betriebes vorgenommen werden. Die oben offene Steigleitung 7 dient ausserdem als Über- lauf, falls es in einer der Öffnung 6 nachgeschalteten Leitung 8 zu einer unbeabsichtigten Verstopfung kommt. Die Leitung 8 bildet den Ablauf für den Schlammfang 4 und geht in ein Steigrohr12 über, das den Zufluss zu einem Behälter 10 bildet. Das Innere des Behälters 10 ist der eigentliche Separierungsraum der erfindungsgemässen Vorrichtung, wo also Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes voneinander getrennt werden. Der Behälter 10 ist im Querschnitt zylindrisch ausgebildet mit einem kegeligen Kopf, an dessen höchster Stelle ein tfberlauflo vorgesehen ist, der über ein Steigrohr und einen Rrummer 18 Verbindung zu einem Sammelbehälter 11 hat. Auf der dem Zufluss 12 gegenüberliegenden Seite des Behälters 10 befindet sich ein Steigrohr 15, das einen Ablauf 17 für das Hauptmedium des zu separierenden Flüssigkeitsgemisches bildet. Bei gefülltem Schlammfang 4 läuft dem Behälter 10 über die Leitung 8 und das-Steigrchr 12 ein Flüssigkeitsgemisch zu, das mit Hilfe einer Zwischenwand 14 an einer direkten Strömung in den Auslauf17 gehindert wird. Das Flüssigkeitsgemisch verteilt sich im gesamten Behälter 10, und dabei findet eine Schichtung gemäss dem spezifischen Gewicht statt. Die spezifisch leichteren Flüssigkeiten sammeln sich im oberen Teil des Behälters 10 und drängen nach und nach dem ueberlauf 16 zu. Da sie leichter als zum Beispiel das Hauptmedium sind, steigt deren Spiegel innerhalb des Steigrohres 16 gemäss dem hydrostatischen Gleichgewicht höher als der in dem Steigrohr 12 und dem Steigrohr 15, so dass aufgrund dieses Effektes eine Förderung über das maximale Niveau des Hauptmediums erfolgen kann. Sobald das Steigrohr 15 aufgrund des Zulaufes soweit gefüllt ist, dass ein Ablaufen vom Hauptmedium durch eine Leitung 13 erfolgt, ist ein annähernd stationärer Zustand vorhanden, der sich folgendermassen beschreiben lässt. Das über das Steigrohr 12 zufliessende Flüssigkeitsgemisch schichtet sich selbsttätig innerhalb des Behälters 10 aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, wobei die Trennungslinie unter normalen Verhältnissen auf einem Niveau oberhalb des Uberlaufes 16 liegt. Die dem Uberlauf 16 zuströmende leichtere Flüssigkeit, beispielsweise Öle oder Fette, werden aufgrund des hydrostatischen Gleichgewichtes über das Zulaufniveau hinaus, also durch den Krümmer 18 hindurch emporgehoben. Sie gelangt in den Sammelbehälter 11, von wo sie permanent, periodisch oder nach Bedarf abgesaugt werden darf. Dazu ist entweder in der Nähe des Bodens eine Absaugleitung vorhanden, oder die Absaugung erfolgt durch ein oben offenes Steigrohr, das wegen eines ungehinderten Zulaufs ohnehin vorhanden sein muss. Zur gleichen Zeit drängt die spezifisch schwerere Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, dem Auslauf 17 für das Hauptmedium zu, das in diesem Bereich des Behälters 10 angesammelt ist. Es verlässt nach dem Aufstieg durch das Steigrohr 15 die Vorrichtung über die Leitung 13. Sowohl das Steigrohr12 als auch das Steigrohr 15 sind jeweils mit einer oben offenen Steigleitung versehen, durch die jeweils ein Rohr oder ein Schlauch in das Behälterinnere eingeführt werden kann, um eventuell hier angesammelte Schlämme oder Sinkstoffe abzusaugen. Im übrigen dienen diese Steigrohre der Sicherstellung des vorangehend beschriebenen hydrostatischen Gleichgewichtes; insbesondere findet über diese oben offenen Steigleitungen ein Druckausgleich bei Druckschwankungen in den Zu- und Ableitungen statt, die unbeabsichtigt sind, jedoch gelegentlich auftreten können. Die Leitung 13 für das Hauptmedium ist so angeordnet, dass der Flüssigkeitsstand in dem Steigrohr 12 gerade unterhalb der tiefsten Stelle der Leitung 8 gehalten wird. Dadurch ist sichergestellt, dass die Leitung 8 bei fehlendem Zulauf zu dem Schlammfang 4 leerläuft und sich an dieser Stelle keine unkontrollierte Separierung einstellen kann. Damit wird dem Fäulnis und der Zersetzung von Flüssigkeiten sowie dem Bakterienbefall vorgebeugt. Aus demselben Grunde ist auch die Steigleitung oberhalb des Uberlaufes 16 eng gehalten, damit bei ruhender Vorrichtung die bis in diesen Bereich angehobene Grenzschicht zwischen den beiden Medien eine möglichst kleine Fläche aufweist. Denn gerade diese Trennfläche ist bezüglich der Qualitätverschlechterung besonders gefährdet. Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist durch Massnahmen ergänzt, die auch die Abscheidung einer spezifisch schwereren Flüssigkeit als das Hauptmedium gestattet, ausserdem sind gegenüber dem vorangehend erläuterten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bauliche Abwandlungen vorhanden. Der Sammelbehälter 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in den Behälter 10 integriert, was mit Hilfe einer Zwischenwand erreicht ist, die das Innere des Behälters in den Sammelbehälter 11 und den Separierungsraum unterteilt. Von der Funktion her ergeben sich keine Unterschiede, da auch hier an der tiefsten Stelle des Sammelbehälters 11 eine Absaugleitung sowie eine oben offene Steigleitung vorgesehen ist, durch die der freie Zulauf über den Krümmer 18 in den Sammelbehälter 11 aufgrund hydrostatischer Rräfte sichergestellt ist. Der untere Bereich des Behälters 10 ist in einer ersten Alternative genauso gestaltet wie bei dem Ausführungsbei- spiel gemäss Fig. 1. Eine weitere Alternative ist in einem Ausschnitt im rechten unteren Teil der Fig. 2 wiedergegeben. Bei dieser Alternative ist der untere Bereich des Behälters 10 durch einen Zwischenboden 19 zu einem Tank gestaltet, zu dem der Separationsraum über einen Durchlass 20 an der tiefsten Stelle und einen Durchlass 21 an der höchsten Stelle Verbindung hat. Falls nun die in den Behälter 10 eingeleitete Flüssigkeit eine Komponente enthält, die schwerer ist als das Hauptmedium, sinkt letzteres auf der Oberseite des Zwischenbodens 19 entlang dem Durchlass 20 zu und tritt nach und nach in den Raum unter den Zwischenboden 19 ein. Das zuvor in dem Raum unter dem Zwischenboden 19 befindliche Hauptmedium kann durch den Durchlass 21 aufsteigen und gelangt von dort direkt in den Auslauf 17 und damit über das Steigrohr 15 in die Leitung 13, die zum Beispiel mit dem Kanalisationssystem verbunden ist. Die in dem Raum unterhalb des Zwischenbodens 19 angesammelte schwere Flüssigkeit wird laufend, periodisch oder nach Bedarf mit Hilfe eines verschliessbaren Bodenventils 22 abgelassen oder über eine Saugleitung 23 entfernt. Dabei strömt das Hauptmedium durch die Durchlässe 20 und 21 nach, und der Raum unter dem Zwischenboden 19 ist zur Speicherung weiterer Flüssigkeit mit einem höheren spezifischen Gewicht als dem des Hauptmediums bereit. Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorangehend beschriebenen in erster Linie durch die äussere Gestalt, nicht jedoch im Funktionsablauf. Der Schlammfang 4 und der Behälter 10 sind zu einem einzigen Gebilde zusammengefasst, wobei allerdings zwischen beiden eine Trennwand vorhanden ist, die dieselben Verhältnisse schafft,als wären der Schlammfang 4 und der Behälter 10 voneinander getrennt. Das über das Fallrohr 1 zulaufende Flüssigkeitsgemisch verlässt den Schlammfang 4 nach einer Sedimentation der Sinkstoffe über den ueberlauf 5 und gelangt mit Hilfe der Leitung 8 in das Steigrohr12 und damit in einen von der Zwischenwand 14 abgetrennten Vorraum. Aus der im äusserst rechten Teil der Fig. 3 wiedergegebenen Schnittansicht ist zu erkennen, dass der Behälter 10 im Bereich des Steigrohres12 annähernd kreisförmig in der Seitenansicht ausgebildet ist und die Zwischenwand 14 als unvollständiges Schott den Einlaufbereich vom restlichen Behälter 10 abtrennt. Zur seitlichen Verteilung der einströmenden Flüssigkeit sind auf dieses Halb-Schott noch weitere, ebenfalls mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnete Stege aufgesetzt, die insbesondere eine Ablenkung der einströmenden Flüssigkeiten nach aussen bewirken. Nach einer Schichtung der in dem Flüssigkeltsgemisch enthaltenen Einzelkomponenten - gegebenenfalls kommt die im unteren rechten Teil wiedergegebene Einrichtung zur Abscheidung spezifisch schwerer Flüssigkeiten zum Einsatz gelangt das von anderen Komponenten befreite Hauptmedium über den Auslauf 17 am unteren Ende des Steigrohres 15 in die Leitung 13, also zum Beispiel in die öffentliche Kanalisation. Die leichteste Flüssigkeitskomponente strebt dem Uberlauf 16 in der linken oberen Ecke des Behälters 10 zu und wird aufgrund des hydrostatischen Gleichgewichtes über den Krümmer 18 hinweg in den Sammelbehälter 11 "hineingePumpt". Von dort wird sie über eine Saugleitung laufend, periodisch oder nach Bedarf a#zogen; die der Steigleitung vor dem Krümmer 18 oder dem Sammelbehälter 11 zugeordnete Entlüftung oder oben offene Steigleitung ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 nicht dargestellt, jedoch in der-Praxis vorhanden. In der Fig. 3 ist noch eine weitere Modifikation enthalten, bei der der Schlammfang 4 als kombinierter Schlammfang mit Vorse#paration ausgebildet ist. Dazu ist der Deckel des Schlammfangs 4 zum Behälter 10 hin ansteigend ausgebildet, so dass sich eine höchste Stelle ergibt. An annähernd dieser höchsten Stelle beginnt ein Steigrohr mit einem Krümmer 24, dem ein weiterer, eigener Sammelbehälter 25 nachgeschaltet ist. Auch dieser Sammelbehälter 25 ist mit einer oben offenen Steigleitung versehen. Bei einem hohen Anteil an leichten Bestandteilen in einem Flüssigkeitsgemisch tritt in dem Schlammfang 4 bereits eine gewisse Trennung der spezifisch verschiedengewichtigen Flüssigkeiten ein, die für die Separierung nutzbar gemacht werden kann. In der vorangehend im Zusammenhang mit der Separation in dem Behälter 10 beschriebenen Weise steigt in dem Steigrohr mit Krümmer 24 die spezifisch leichte Flüssigkeit auf und gelangt so in den Sammelbehälter 25. Aus diesem kann sie wieder fortlaufend, periodisch oder nach Bedarf abgezogen werden. Abweichend von der Darstellung kann der Krümmer 24 auch in den dem Behälter 10 zugeordneten Sammelbehälter 11 münden, was jedoch immer nur dann geschehen sollte, wenn die Vorseparation bereits so gut ist, dass die in dem Behälter 11 aufgefangene Flüssigkeit nicht durch die aus der Vorseparation stammende Flüssigkeit Nverunreinigt" wird. Aus den vorangehenden Erläuterungen der Zeichnung ist ersichtlich, dass eine einwandfreie Funktion nur gesichert ist, wenn freie Fliessverhältnisse vorhanden sind, sich also an keiner Stelle der Vorrichtung Drücke aufbauen können, die das hydrostatische Gleichgewicht zerstören. Um diese Verhältnisse sicherzustellen, kann es#zweckmässig sein, dass der Zulauf gegenüber den restlichen Leitungen dem Zustrom einen grösseren Widerstand entgegensetzt, was durch die Wahl des Rohrquerschnittes oder durch Fliess- hindernisse erreicht werden kann. Dies gilt im übrigen auch für das Ausführungsbeispiel ge mäss dem zweiten Vorschlag der Erfindung, das in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Der wichtigste Unterschied zu den vorangehend erläuterten Ausführungsbeispielen besteht darin, dass bewusst eine Vorabscheidung und Nachabscheidung herbeigeführt wird, also der Bestandteiltrennung deutlich der Vorzug gegeben wird gegenüber der Sedimentierung von Schlamm und dergleichen. Ein Vorabscheider 30 und ein Nachabscheider 31 sind jeweils als kegelstumpfartige Behälter ausgebildet, deren unterste Mantellinie auf ein und derselben horizontalen Ebene liegen. Die beiden Behälter 30 und 31 bilden zusammen mit einem dazwischenliegenden, integralen Sammelbehälter 40 eine handhabbare Einheit,die auf Füssen 35 ruht. Statt dieser Ausführungsform für geschlossene Räume kann auch eine Schachtausführung gewählt werden, bei der die integrale Bauweise von untergeordneter Bedeutung ist; die generelle Aufteilung empfiehlt sich jedoch in gleicher Weise vorzunehmen. In üblicher Weise sind ein Zulauf 32 und ein Ablauf 33 vorhanden, durch die das kontaminierte Hauptmedium zuströmt und das gereinigte Hauptmedium ablaufen kann. Der Zulauf erfolgt über ein oben offenes Steigrohr 36, das bis etwa zur mittleren Höhe des Vorabscheiders 30 hinabreicht. Aus diesem Vorabscheider gelangt ein bereits gut gereinigtes Hauptmedium durch eine Uberströmleitung 34 in den Nachabscheider 31, wobei ein Schwallblech 41 einen direkten Stromfaden von dem tief in den Behälter 31 hinabgezogen Auslass der Uberströmleitung 34 zum Einlass eines weiteren Auslaufsteigrohres 42, von dem aus über einen Rohrkrümmer der Auslauf 33 abgeht, verhindert. An der höchsten Stelle des Vorabscheiders 30 befindet sich ein Uberlaufsteigrohr 37, von dem aus ein Abzweig 38 in den Sammelbehälter 40 führt. Eine ähnliche Anordnung ist an dem Nachabscheider 31 vorhanden, wo ein Uberlaufsteigrohr 43 mit einem Abzweig 44 in annähernd symmetrischer Bauweise angeordnet ist. Die beiden Steigleitungen 37 und 43 sind an ihrem oberen Ende in einer Sammelleitung 46 zusammengefasst, die in dem Zulaufsteigrohr 36 mündet. Die dem Nachabscheider 31 zugeordnete Abzweigung 44 liegt bezüglich der Uberlaufkante niedriger als die Uberlaufkante des benachbarten Abzweiges 38. Diese Anordnung ist bewusst herbeigeführt, da der statische Druck aufgrund der Strömugsverhältnisse in der gesamten Vorrichtung in dem Nachabscheider 31 geringer ist und somit die Grenzschicht zwischen der abzuscheidenden leichten Flüssigkeit und dem Hauptmedium etwas tiefer in dem Uberlaufsteigrohr 43 steht. Auch die Uberströmleitung 34 ist mit einem Steigrohr 45 versehen, das in die Sammelleitung 46 mündet, also. voll belüftet ist. Mit Hilfe dieses Steigrohres 45 gelingt bei der ersten Inbetriebnahme - wenn die Behälter 30 und 31 noch mit Luft gefüllt sind - die Entlüftung der Uberströmleitung 34 und im übrigen eine Dämpfung von Druckschwankungen im Zulaufbereich der Vorrichtung, die sich möglicherweise auf den Nachabscheider 31 auswirken können. Der Sammelbehälter 40 kann über eine Entsorgungsleitung 47 stetig, periodisch oder nach Bedarf entleert werden, wobei im letzteren Fall eine Füllstandsanzeige 50 (Fig. 5) eingesetzt wird, die gegebenenfalls mit einer Alarmeinrichtung zur Einleitung des Entleerungsvorgangs verbunden ist. Im übrigen gestattet ein Mannloch 49 den Zugang zu dem Sammelbehälter 40, beispielsweise für Reinigungszwecke oder für Reparaturen. Die Behälter 30 und 31 können über die Steigrohre 36 und 42 sehr leicht entleert und auch gegebenenfalls von Schlamm befreit werden, der sich in Grundnähe abgesetzt haben mag Die kleineren Stirnseiten der kegelstumpfförmigen Behälter 30 und 31 sind ausserdem als abschraubbare Deckel ausgebildet (nicht dargestellt), so dass gegebenenfalls auch eine Begehung und damit eine Reparatur möglich ist. Es versteht sich von selbst, dass für derartige Arbeiten das Schwallblech 41 ebenfalls entfernbar ist. Bei sämtlichen erläuterten Ausführungsbeispielen findet eine Feinseparierung in dem jeweiligen Uberlaufsteigrohr statt, das den Strömungen des zugeordneten Behälters weitgehend entzogen ist, so dass eine bereits begonnene Separierung nicht mehr gestört wird,sondern eher gefördert wird. Diese Verhältnisse führen dazu, dass die Vorrichtung gemäss den Figuren 4 und 5 bereits im Vorabscheider 30 Abscheidungsgüten erreicht, die einen Nachabscheider 31 entbehrlich erscheinen lassen. Letzterer liefert jedoch stets einen Beitrag zur Separierung und sollte deshalb bei besonderen Anforderungen an die Separierung beibehalten werden. Im übrigen bietet der Nachabscheider 31 eine ausgezeichnete Sicherheit gegen Verunreinigung des aus dem Ablauf'33 austretenden Hauptmediums bei einem sogenannten Uberlastfall, bei dem nämlich pro Zeiteinheit eine höhere Flüssigkeits- menge zuläuft als die Nennmenge. Dieser Zustand führt zu starken Turbulenzen innerhalb der Vorrichtung, die dafür sorgen, dass es zu keiner sauberen Separierung kommt, vielmehr werden beide Flüssigkeitsbestandteile verwirbelt und beispielsweise in die Uberströmleitung 34 mitgerissen. Hier hilft eine Drosselung des Zulaufs 32; für diesen Fall muss jedoch dann ein Puffertank für die vorübergehend nicht verarbettete Flüssigkeitsaenge bereitgestellt werden, der in Perioden der Unterbelastung aufgearbeitet werden kann. Abweichend davon kann auch die Zulaufhöhe abgesenkt werden, insbesondere durch eine Absenkung der Oberkante des Zulaufquerschnitts beim Eintritt in das Zulaufsteigrohr. Auch durch diese Massnahme wird die Durchströmgeschwindigkeit durch die Vorrichtung abgesenkt, da der statische Druck aus dem Zulaufsteigrohr abnimmt. Aller dings kann sich auch durch diese Massnahme ein Rückstau im Zulauf bilden, der in Kauf genommen werden muss oder vorübergehend von einem Puffertank aufgefangen werden muss.

Claims: P a t e n t a n s p r-U c h e 1. Vorrichtung zum Separieren von Blüssigkeiten unter schiedlichen spezifischen Gewichtes, bestehend aus mindestens einem Behälter mit einem Zulauf für das Flüssigkeitsgemisch und mindestens zwei Abflüssen für die voneinander getrennten Flüssigkeitsbestandteile, von denen der für den Flüssigkeitsbestandteil mit dem geringsten spezifischen Gewicht vorgesehene Abfluss als Vberlauf antder höchsten Stelle des mit einergeneig- ten Oberseite versehenen Behälters und der für den Flüssigkeitsbestandteil mit dem nächst höheren spezi fischen Gewicht vorgesehenen Abfluss als Auslauf an einer tiefer gelegenen Stelle angeordnet ist, wobei der Auslauf als vertikales, oben offenes Steigrohr mit einer seitlichen Abzweigung ausgebildet ist, deren Niveau etwas unterhalb der Zulaufhöhe liegt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Zulauf und der Uberlauf ebenfalls als im wesentlichen vertikale Steig rohre ausgebildet sind, deren oberes Ende direkt oder fieber eine Sammelleitung mit der Umgebung im Austausch steht, und dass bei normalen Betriebsverhältnissen die Flüssigkeitsspiegel des zulaufenden Gemisches und des Fltlssigkeitsbestandteils mit dem nächst höheren spezi fischen Gewicht sowie die Grenzschicht zwischen diesen beiden Flnssigkeitsbestandteilen jeweils im Bereich der zugeordneten Steigrohre liegen. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die unteren Enden des Auslauf steigrohres und des Zulaufsteigrohres in etwa auf gleicher Höhe im unteren bzw. mittleren Bereich des Behälters liegen und dass der direkte Strömungsweg zwischen beiden Rohrenden mit Hilfe einer Zwischen wand oder eines Schwall- oder Leitbleches versperrt ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass unterhalb des unteren Endes des Auslaufsteigrohres ein Zwischenboden in dem Behälter zur Bildung eines Gefässes mit einer Entleerungsmög lichkeit angeordnet ist, insbesondere mit einem ver schliessbaren Bodenablauf oder mit einem unterhalb des Zwischenbodens in der Nähe des Behälterbodens münden den Saugrohr,wobei die Ebene des Zwischenbodens schräg zur Horizontalen verläuft und an der tiefsten und an der höchsten Stelle jeweils einen Durchlass trägt. 4. Vorrichtung zum Separieren von Flüssigkeiten unter schiedlichen spezifischen Gewichtes, bestehend aus mindestens einem Behälter mit einem Zulauf für das Flüssigkeitsgemisch und mindestens zwei Abflüssen für die voneinander getrennten Flüssigkeitsbestand teile, von denen der für den Flüssigkeitsbestandteil mit dem geringeren spezifischen Gewicht vorgesehene Abfluss als Uberlauf an der höchsten Stelle des mit einer geneigten Oberseite versehenen Behälters und der für den Flüssigkeitsbestandteil mit dem nächst höheren spezifischen Gewicht vorgesehene Abfluss als Auslauf an einer tiefer gelegenen Stelle angeordnet ist, wobei der Auslauf als vertikales, oben offenes Steigrohr mit einer seitlichen Abzweigung ausgebildet ist, deren Niveau etwas unterhalb der Zulaufhöhe liegt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zwei voneinander getrennte Behälter, ¯n#nii# QiM VorabsEheider und ein Nachab- scheider vorhandensind, dass der Zulauf in den #rabse'eider mündet und der Auslauf aus dem Nachabscheider aus tritt, dass zur Verbindung beider Behälter eine Über- strömleitung vorhanden ist, dass jeder Behälter mit einem eigenen Uberlauf versehen ist, dass der Zulauf und die Überläufe ebenfalls als im wesentlichen ver tikale Steigrohre ausgebildet sind, dass die Uberström leitung mit einem Steigrohr verbunden ist, dass alle Steigrohre an ihrem oberen Ende direkt oder über eine Sammelleitung mit der Umgebung in Austausch stehen, und dass bei normalen Betriebsverhältnissen die Flüssig keitsspiegel des zulaufenden Gemisches und des Flüs sigkeitsbestandteiles mit dem nächst höheren spezifi schen Gewicht sowie die Grenzschicht zwischen diesen beiden Flüssigkeitsbestandteilen jeweils im Bereich der zugeordneten Steigrohre liegen. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass an jedem Uberlaufsteig rohr eine Abzweigung bzw. ein Rohrkriimmer angebracht ist, deren bzw. dessen Uberlaufkante höher liegt als die Zulaufhöhe und die bzw. der mit einem darunter liegenden Sammelbehälter verbunden ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Sammelbehälter durch eine Zwischenwand, insbesondere an der Oberseite des einen Behälters gebildet ist, oder zwischen beiden Behältern liegt und insbesondere zum Teil durch die sich gegenüberliegenden Wände der Behälter gebildet ist. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass an das Steig rohr des Zulaufs mit Hilfe einer Leitung der Ablauf eines Schlammfangs angeschlossen ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Schlammfang eine höchste Stelle besitzt und an dieser Stelle ein Steigrohr mit einem Rohrkrümmer angeordnet ist, der in den Sammelbehälter mündet oder an einem eigenen Sammelbe hälter mit einer eigenen oben offenen Steigleitung angeschlossen ist. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Uberströmleitung möglichst lang ist und gegebenenfalls künstliche'Ver längerungen wie Windungen und dergleichen enthält und dass die Zuström- und Abströmstellen des Hauptmediums in beiden Behältern einen möglichst grossen Abstand zueinander haben. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, da durch g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Be hälter als liegender Kegelstumpf ausgebildet tst, dessen oberste Mantellinie zur Horizontalen geneigt ist. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Behälter gleich ausgebildet sind und mit ihrer grösseren Stirnfläche einander zu gewandt sind, und dass zwischen diesen Stirnflächen der Sammelbehälter angeordnet ist, insbesondere ein zylindrischer Sammelbehälter, der beide Kegelstümpfe verbindet. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweils unterste Mantellinie der Kegelstümpfe in einer horizontalen Ebene liegt oder jeweils zu dem Zulaufsteigrohr bzw. zu dem Auslaufsteigrohr ein Gefälle aufweist. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Sammelbehälter mit einer bis zum Grund reichenden, ge sonderte Entsorgungsleitung versehen ist. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sammelleitung in die obere, weite öffnung des Zulaufsteigrohres mündet. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Zulauf zu dem Zulaufsteigrohr oder innerhalb des Steigrohres eine Querschnittsverengung als Drossel für die Zulauf menge und/oder Zulaufhöhe angeordnet ist. 16. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Höhenlage der Abzweigung bzw. des Rohrkrümmers und damit die Lage der Uberlaufkante im Vergleich zu der Zulaufkante einstellbar und/oder die Zulaufhöhe absenkbar ist, insbesondere durch eine Absenkung der Oberkante des Zulaufsquerschnittes beim Eintritt in das Zulauf steigrohr. 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zulauf steigrohr, die Uberströmleitung oder das Auslaufsteig - rohr mit Düsen, die gegenbenenfalls mit einer Hochdruck oder Niederdruckeinspritzung verbunden sind, zum Ein dosieren von Chemikalien versehen ist.

Inventors: HOLSCHER, RICHARD, DIPL.-ING., Hölscher, Richard, Dipl.-Ing.
Applicants: HOLSCHER, RICHARD, DIPL.-ING.
Application year: 1985
Main classification: B01D17
IPC codes: B01D17, E03F5