DE3303958C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hochdruckreinigung von Flä­ chen, insbesondere zur Reinigung von Innenflächen von Behältern, Rohrleitungen, Kanälen u. dgl., wobei zur Reinigung Spülwasser mit einer Hochdruckpumpe auf hohen Druck gebracht, aus einer oder mehre­ ren Düsen eines Spülkopfes gegen die zu reinigende Fläche gestrahlt und das Abwasser mit den abgestrahlten Verunreinigungen zumindest teilweise in einem Vakuumkessel, der als Schmutzwasser- und Schlamm­ behälter dient und mit einem Schlammablaß versehen ist, zurückge­ saugt wird, wobei das zurückgesaugte Spülwasser nach einer Teilrei­ nigung allein oder gemischt mit, aus einem Frischwasserbehälter ent­ nommenen Frischwasser erneut als Spülwasser zur Reinigung eingesetzt wird; sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens zur Hochdruckreinigung, insbesondere ein Reinigungsfahrzeug, bei der ein als Abwasser- und Schlammbehälter dienender Vakuumkes­ sel, in den eine Abwasser zurückführende Leitung mündet, über eine Ansaugleitung und eine Verbindungsleitung mit einem Medientrenner verbunden ist.

Die technische und wirtschaftliche Brauchbarkeit gattungsgemäßer Reinigungsverfahren und der Vorrichtungen dazu wird wesentlich be­ stimmt von Wasserverbrauch. Schon in der DE-AS 16 09 112 wurde ein Kanalreinigungsfahrzeug beschrieben, bei dem nachgeklärtes Abwasser in den Brauchwasserbehälter überführt wird, wobei Wasser zunächst in einen Klärbehälter gepumpt und von dem Klärbehälter über eine Fil­ terwand in den Brauchwasserbehälter "nachsickern" soll. Es ist dabei nicht zu verhindern, daß bei hohem Wasserstand im Brauchwasserbehäl­ ter und niedrigem Wasserstand im Klärbehälter Brauchwasser in den Klärbehälter zurückströmt; andererseits wird bei hohem Wasserstand. im Klärbehälter gefiltertes Wasser nur aufgrund des hydrostatischen Druckunterschiedes und der Filterbelegung zurücksickern können. Die Geschwindigkeit wird daher durch die Filterbelegung begrenzt, sie bestimmt jedoch, in welchem Maße geklärtes und gefiltertes Wasser in den Vorratsbehälter gelangt. Dies ist besonders dann störend, wenn der Vorratsbehälter aufgefüllt war, war der Klärbehälter jedoch leer und hat ein Ausgleich zwischen beiden stattgefunden, steht dann näm­ lich nur ein Teil des ursprünglich geladenen Wassers zur Verfügung; der Rest muß -zusammen mit überführtem Schmutzwasser- durch die Fil­ terwand erst zurücksickern. Darüber hinaus ist aus der DE-OS 28 24 432 ein Kanalreinigungsfahrzeug bekannt, bei dem (in Weiterbildung des Fahrzeugs nach DE-OS 27 36 587) Brauchwasserbehälter und Schlammwasserbehälter über eine Umpumpleitung verbunden sind, wobei das Filter mit einer von der Hochdruckpumpe abgezweigten Reinigungs­ einrichtung als Sicherheitsstufe versehen ist. Abgesehen davon, daß für die Filterreinigung zusätzlicher Wasserverbrauch entsteht, wird bei Nachladung des Brauchwasserbehälters aus dem Schlammbehälter das Schlammwasser z. B. von Sandteilchen, die möglicherweise von dem der Umpumpleitung vorgelagerten Filter nicht erfaßt wurden und so in den Brauchwassertank gelangen können, in der Umpumpleitung so nachgerei­ nigt, daß ein schonender Betrieb der Hochdruckpumpe sichergestellt ist. Dafür ist mindestens ein Zyklon vorgesehen, dessen Eingang mit einer saugseitig an den über die Umpumpleitung beaufschlagbaren Brauchwassertank angeschlossene, vorzugsweise als Kreiselpumpe aus­ gebildete Niederdruckpumpe verbunden ist, und dessen Ausgang für das gereinigte Wasser zu der den Spülschlauch beaufschlagenden Hoch­ druckpumpe führt. Der Schlammauslaß des (bzw. der) Zyklons (bzw. der Zyklone) liegt frei im Brauchwasserbehälter, und abgetrennte Verun­ reinigungen werden direkt dem Brauchwasser wieder zugesetzt.

Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren so­ wie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung so weiter zu bilden, daß die Aufbereitung des nunmehr abgelöste Verunreinigungen enthaltende Schlammwasser verbessert und dieses ggf. mit Frischwasser gemischt zum erneuten Gebrauch als von der Hochdruckpumpe geförderte Spül­ flüssigkeit eingesetzt werden kann, wobei die abgetrennten Verunrei­ nigungen nach Dichte getrennt abgeführt werden sollen, und wobei der Druck auf der Hochdruckseite der Hochdruckpumpe im wesentlichen un­ abhängig vom Verbrauch konstant gehalten werden soll; darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, auch die Abtrennung wasserunlöslicher, wasserverunreinigender Flüssigphase zu ermöglichen; schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, zur wirtschaftlichen Durchführung des Ver­ fahrens eine Vorrichtung, insbesondere ein Fahrzeug anzugeben.

Diese Aufgabe wird in ihrem Verfahrensteil durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrichtung durch das Kennzeichen des Anspruchs 3 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Aus­ führungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Von in die Schlammwasserkammer zurückgesaugtem Abwasser wird ein Teilstrom entnommen, in einem mit einem Rotor versehenen Medientren­ ner, einer Zentrifuge oder Dekanter, fein gereinigt, wobei die abge­ trennten Bestandteile zur Zwischenlagerung in unterschiedliche Auf­ fangbehälter eingespeist werden, wobei im Medientrenner fein gerei­ nigtes Spülwasser der Hochdruckpumpe zugeführt wird, und wobei über­ schüssiges, von der Hochdruckpumpe gefördertes Spülwasser über einen Bypaß mit Überströmventil zur Frischwasserseite und bei über einen Injektor wirkenden, den hydrostatischen Frischwasser-Druck überstei­ genden Druck zum Frischwasserbehälter zurückgefördert wird. Da der einfache Ersatz von vorbekannten Reinigungseinrichtungen, wie Filter oder Hydrozyklon, durch derartige Medientrenner wegen der in der Praxis besonders im Hinblick auf wechselnde Spülwasser-Abnahme nicht durchführbaren Abstimmung nicht möglich ist, wird durch dieses Vor­ gehen erreicht, daß der Hochdruckpumpe immer feingereinigtes Ab­ wasser unter erhöhtem Druck zugeführt wird, daß somit ein hinrei­ chender Füllungsgrad der Hochdruckpumpe auch bei erhöhtem Spülwas­ serbedarf gegeben ist, wobei das feingereinigte Abwasser einem zwi­ schen Medientrenner und Hochdruckpumpe geschalteten Injektor zu­ geführt wird, der über eine Verbindungsleitung aus dem Frischwas­ serbehälter Frischwasser ansaugt und mit dem feingereinigten Ab­ wasser vermischt, wobei der erhöhte Druck des feingereinigten Ab­ wassers gleich dem hydrostatischen Druck des Frischwassers an der Einmündung in den Injektor ist. Bei Verringerung des Spülwasser­ bedarfs wird überschüssiges Spülwasser durch den Bypaß zum Ansaug der Hochdruckpumpe zurückgeführt und über die übliche Frischwasser­ zuführung in den Frischwasserbehälter zurück gespeist, wobei der Druck des feingereinigten Abwassers mindestens an der Stelle der Zu­ sammenführung den hydrostatischen Druck übersteigt. Über den Injek­ tor kann auch ein beispielsweise aus US-PS 38 14 291 bekannter Zu­ satz von Additiven, die die Reinigung unterstützen, erfolgen, wobei es auch möglich ist, ein oder mehrere Additiv/-e dem Spülwasser zu­ zugeben, wodurch die Reinigung unterstützt oder andere gewünschte Wirkungen hervorgerufen werden. Alternativ dazu kann die Additiv­ zugabe auch auf der Hochdruckseite mittels eines dem Ausgang der Hochdruckpumpe nachgeschalteten Mischinjektors erfolgen, wobei das Spülmittel als Strahl in den Ansaugraum des Mischinjektors eintritt, wobei der dynamische Druck des Spülmittels im Strahl nahezu gleich dem statischen Druck der Hochdruckpumpe ist. Bei dieser Zugabe ist sichergestellt, daß das Additiv ohne merklichen Vordruck vom Misch­ injektor angesaugt und mit dem Spülwasser vermischt wird.

Die Arbeitsweise derartiger Medientrenner bedingt einen im wesent­ lichen konstanten Durchfluß, der durch die Möglichkeit, einen Über­ schuß von feingereinigtem Abwasser über die Hochdruckpumpe, den zu ihr parallel liegenden Bypaß und den Injektor (sowie ggf. auch bei zu geringer Abnahme durch die Hochdruckpumpe direkt) in den Frisch­ wasserbehälter zurück zu fördern, gegeben ist. Der hohe Reinigungs­ wirkungsgrad derartiger Medientrenner, die Verunreinigungen mit von Wasser unterschiedlicher Dichte in einem Zentrifugalfeld separieren, etwa Zentrifugal-Dekanter oder Zwei- oder Mehrphasen-Separatoren, gestattet ein unbedenkliches Zurückführen des feingereinigten Abwas­ sers in den Frischwasserbehälter. Durch Ableitung der im Medientren­ ner abgetrennten Verunreinigungen in mindestens einen Auffangbehäl­ ter lassen sich die Verunreinigungen je nach ihrer Art auffangen und in dem/den Behälter/-n bis zur Entleerung oder bis zur Abfuhr spei­ chern. Damit wird auch eine Trennung von Medien möglich, die über unterschiedliche Wege zu entsorgen sind.

In einer Weiterbildung werden bei der Feinreinigung des Abwassers in Wasser unlösliche, dieses verunreinigende flüssige Phasen mit von Wasser unterschiedlicher Dichte abgetrennt, und unabhängig vom abge­ trennten Schlamm in einen oder mehrere getrennten/-te Vorratsbehäl­ ter abgeführt. Durch diesen Vorschlag ist es möglich mit als Mehr­ phasen-Separatoren ausgebildeten Medientrennern verunreinigende flüssige Phasen, etwa Mineraloel o. dgl., aus Abwasser zu separieren und unabhängig vom abgetrennten Schlamm zum Austrag zu bringen.

Durch die separaten Spei­ chermöglichkeiten lassen sich so auch gefährliche Verunreinigungen mit wirtschaftlich erträglichem Aufwand abtrennen, das für sie benö­ tigte Speichervolumen ist dabei nicht wesentlich größer als das Vo­ lumen der zu beseitigenden Stoffe.

Zur Durchführung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß der Schlamm­ austritt des Medientrenners über eine Schlammleitung mit einem Be­ hälter und der Austrittsstutzen für feingereinigtes Abwasser des Me­ dientrenners mit einem Injektor verbunden sind, daß der Saugstutzen des Injektors eine zum Frischwasserbehälter geführte Frischwasser­ leitung und der Ausströmdiffusor eine Verbindung zum Ansaug der Hoch­ druckpumpe aufweisen und daß von der Spülwasserleitung zur Frisch­ wasserleitung ein parallel zur Hochdruckpumpe geschalteter Bypaß vorgesehen ist, der ein einstellbares Überströmventil aufweist, wo­ bei der Medientrenner als mit einem Rotor versehene Zentrifuge oder Dekanter ausgebildet ist. Dem in den Vakuumkessel zurückgesaugtem Abwasser, das mit den bei der Hochdruckreinigung abgetragenen und aufgenommenen Verunreinigungen beladen ist, wird ein Teil entnommen und über die Ansaug- und Verbindungsleitung dem Medientrenner zuge­ führt, wo Schlamm und Flüssigkeit getrennt werden. Der Medientrenner ist als (z. B. nach Lueger Lexikon der Technik Bd. 16; Stgt 1970, Seiten 590/595) an sich bekannte Zentrifuge oder Dekanter ausgebil­ det. Während der Schlamm am Schlammaustritt des Medientrenners aus­ tritt und über eine Schlammleitung einem Auffangbehälter zugeführt wird, tritt das feingereinigte Abwasser am Austrittsstutzen des Me­ dientrenners aus und strömt zu einem Injektor.

Im allgemeinen ist die von einem Medientrenner erzeugt Druckerhöhung so groß, daß sie ausreicht, um den Injektor zu betreiben, wobei der Saugstutzen des Injektors mit dem Frischwasserbehälter verbunden ist, und der Injektor über diese Leitung Frischwasser ansaugt. Der Ausströmdiffusor des Injektors ist seinerseits mit dem Ansaug der Hochdruckpumpe verbunden, so daß der Hochdruckpumpe feingereinigtes Abwasser allein oder gemischt mit Frischwasser zugeführt wird. Dabei reicht der vom Medientrenner erzeugte Vordruck aus, um den Füllungs­ grad der Hochdruckpumpe sicherzustellen. Bei mangelnder Abnahme von Spülwasser steigt der Ausgangsdruck, das einstellbare Überström­ ventil öffnet und überschüssig gefördertes Spülwasser strömt zur Frischwasserseite zurück, wie beispielsweise auch aus dem DE-GM 77 31 615 oder dem DE-GM 81 22 127 bekannt ist, gefördertes Reinigungs­ medium im Kreislauf vom Ausgang einer Hochdruckpumpe auch über ein den Ausgangsdruck konstant haltendem Überströmventil zu deren Ein­ gang zurück zu fördern, um auch bei ungleichmäßiger Abnahme die Hochdruckpumpe mit konstantem Abgabedruck betreiben zu können.

Übersteigt dabei der Druck des zurückströmenden Spülwassers den hy­ drostatischen Druck des Frischwassers, wird Spülwasser in den Frisch­ wasserbehälter zurückgefördert, wobei der Zufluß zur Hochdruckpumpe konstant gehalten wird. Steigt die Spülwasserabnahme und wird vom Medientrenner zu wenig feingereinigtes Abwasser geliefert, wird ein Teil des zurückströmenden Spülwassers über den Injektor dem feinge­ reinigtes Abwasser beigemischt. Bei weiterer Abnahme erfolgt schließ­ lich die Zuführung von Frischwasser aus dem Frischwasserbehälter. Besonders vorteilhaft, insbesondere für die Ausführungsform der Vor­ richtung als Reinigungsfahrzeug ist es, wenn als Behälter zur Aufnah­ me des Schlammes der Vakuumkessel der Vorrichtung vorgesehen ist, der dann mit entsprechenden Schlammablaß- und Reinigungseinrichtun­ gen versehen ist. Bei schwankender Abnahme von Spülwasser ist ein Druckregler für das einstellbare Überströmventil vorteilhaft. Da­ durch kann sichergestellt werden, daß beispielsweise bei umschaltba­ ren Düsensätzen im Reinigungskopf der Ausgangsdruck der Hochdruck­ pumpe immer auf dem gewünschten Wert gehalten wird.

Mit diesem Injektors läßt sich auch in einfacher Weise die Additiv- Zugabe verwirklichen: Dazu ist eine weitere, zum Ansaugraum des In­ jektors führende Leitung vorgesehen, die den Injektor mit einem Vorratsbehälter der Additive verbindet, wobei vorteilhaft zwischen diesem Vorratsbehälter für Additive und dem Injektor ein Absperr­ ventil vorgesehen ist. Dadurch kann den der Hochdruckpumpe zuströ­ menden, feingereinigten Abwasser ein Additiv zugesetzt werden, das die Reinigungswirkung unterstützt oder andere gewünschte Wirkungen, beispielsweise Abtötung von Keinem u. dgl. zur Folge hat. Mittels des Absperrventils in der Zuführungsleitung kann - etwa bei Arbeitspau­ sen - der Additivzufluß unterbrochen werden. Es versteht sich von selbst, daß auch ein hochdruckseitiges Additiv-Zusetzen möglich ist, mit einem der Hochdruckpumpe nachgeschalteten Mischinjektor. Hier wird zweckmäßig in der Verbindungsleitung zwischen diesen Misch­ injektor und dem Vorratsbehälter für das Additiv ein rückflußver­ hinderndes Rückschlagventil vorgesehen, das ein Überströmen des unter hohem Druck stehenden Spülwassers in den Vorratsbehälter für das Additiv verhindert. Da bei dieser Anordnung das Additiv nicht durch die Hochdruckpumpe geführt wird, können auch solche Additive verwendet werden, die die Hochdruckpumpe schädigen oder die von der Hochdruckpumpe geschädigt werden können. Da die Ansaugung des Addi­ tivs bei dem Mischinjektor einen entsprechenden Druckabfall im An­ saugraum voraussetzt, muß die Strahlgeschwindigkeit den Verhältnis­ sen angepaßt werden. Je höher der Ausgangsdruck der Hochdruckpumpe ist, um so höher muß die Strahlgeschwindigkeit gewählt werden, um durch den geschwindigkeitsabhängigen dynamischen Druck des Spülwas­ ser im Strahl eine Ansaugwirkung zu erzielen. Die Strahlgeschwin­ digkeit läßt sich dabei durch Querschnittsveränderung der Strahldüse des Mischinjektors, etwa mit Hilfe einer Düsennadel, so verstellen, daß die notwendige Geschwindigkeit erreicht wird.

Zur Begrenzung und/oder Dosierung des Additiv-Zuflusses wird in der Leitung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Injektor bzw. dem Misch­ injektor vorzugsweise nahe oder im Injektoreintritt eine den Durch­ fluß begrenzende Drosselstelle vorgesehen. Wird diese Drosselstelle einstellbar ausgebildet, und wird darüber hinaus ein mit der Einstel­ lung zusammenwirkender, mit einem Programmgeber verbundener Stellan­ trieb vorgesehen, wird erreicht, daß die Dosierung des zugeführten Additivs so eingestellt werden kann, wie durch den Bedarf vorgegeben oder wie gewünscht. Dabei hängt die Dosierung sowohl von der Art des Additivs als auch vom Durchsatz ab. So kann der Regler beispielswei­ se auf Durchsatz oder auf Druck ansprechen; er kann darüber hinaus auch so geschaltet sein, daß die Additivzugabe dann verringert wird, wenn das Überströmventil im Bypaß der Hochdruckpumpe öffnet und Spül­ wasser zur Ansaugseite der Hochdruckpumpe bzw. in den Frischwasser­ behälter zurückgefördert wird. Schließlich kann eine dem Arbeitspro­ gramm entsprechende der Dosierung durch einen Programmgeber vorge­ nommen werden, wobei der Programmgeber auch dem Regler übergeordnet sein kann.

In einigen Fällen ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Ansauglei­ tung für das dem Vakuumkessel entnommene Abwasser und der Verbin­ dungsleitung zum Medientrenner eine Hilfspumpe vorgesehen ist. Durch diese Hilfspumpe ist es möglich, auch unter schwierigen Bedingungen sowohl den der Hochdruckpumpe vorgeschalteten Injektor sicher zu betreiben und in ihm den notwendigen Ansaugdruck für beispielsweise das Frischwasser, als auch den Füllungsgrad für die Hochdruckpumpe sicher zu stellen, wobei hier unter Füllungsgrad das ordnungsgemäße Füllen der Hochdruckpumpe ohne Strömungsabriß und Dampfblasenbildung verstanden sein soll. Durch diese Hilfspumpe, vorzugsweise eine Kreiselpumpe, wird das Abwasser dem Medientrenner unter erhöhtem Druck zugeführt, wobei der Einsatz einer Kreiselpumpe zweckmäßig ist, da das geförderte Abwasser mit festen Verunreinigungen beladen ist. Eine vorherige Abtrennung grober Verunreinigungen erfolgt im Schlammbehälter durch Sedimentation. Darüber hinaus ist es zweck­ mäßig, aufschwimmende Verunreinigungen durch Wehre o. dgl. vom Ab­ wasseransaug fernzuhalten. Selbstverständlich ist auch eine wei­ tergehende Vorreinigung des Abwassers im Zuge der Ansaugleitung denkbar. Im Frischwasserbehälter ist zweckmäßig ein Schwimmerschal­ ter vorgesehen, der mit dem Antrieb des Medientrenners und/oder der Hilfspumpe gekoppelt, diese bei Erreichen eines maximalen Füllstan­ des abschaltet, wodurch ein Überlaufen des Frischwasserbehälters bei fehlender Entnahme von Spülwasser jedoch eingeschaltetem Medientren­ ner bzw. Medientrenner mit Hilfspumpe gewährleistet. Der Schwimmer­ schalter gibt den Antrieb des Medientrenner und/oder der Hilfspumpe nur dann frei, wenn der Wasserstand im Frischwasserbehälter unter­ halb des Schaltniveaus des Schwimmerschalters liegt, wobei eine Ent­ nahme von Frischwasser bis zu diesem Niveau allein aus dem Frisch­ wasserbehälter erfolgt. Erst nach Unterschreiten dieses Schalt­ niveaus wird feingereinigtes Abwasser eingespeist und mit Frischwas­ ser gemischt, wobei - wie dargestellt - dann, wenn der Volumenstrom des feingereinigtes Abwasser die Abnahme an Spülwasser übersteigt, ein Zurückspeisen in den Frischwasserbehälter erfolgt.

Vorteilhaft ist dabei der Medientrenner als Mehrphasentrenner mit einem oder mehreren Auffangbehälter/-n für die abgetrennte/-n, ver­ unreinigende/-n Flüssigkeitsphase/-n ausgebildet ist. Bei vielen Reinigungsaufgaben fallen neben Schlamm auch flüssige Verunreini­ gungen an, deren Dichte oft - wie beispielsweise Mineralöl - geringer ist, als die Dichte des Wassers. Diese Verunreinigungen können mit Hilfe der Mehrphasen-Medientrenner unabhängig vom Schlamm aus dem Abwasser abgetrennt und abgeführt werden. Der besondere Vorteil zeigt sich dabei darin, daß die abgetrennten Flüssigkeitsphasen oft­ mals - etwa um bei abgeschiedenen Mineraloelen eine Wassergefährdung zu vermeiden - einer Sonderabfallbehandlung zugeführt werden müssen. Das getrennte Auffangen dieser Verunreinigungen unabhängig vom abge­ schiedenen Schlamm erlaubt eine erhebliche Reduktion der einer Son­ derbehandlung zuzuführenden, abgetrennten Verunreinigungen.

Dazu weist der Medientrenner vorteilhaft einen Außenläufer und einen Innenläufer auf, wobei die Drehzahlen von Außenläufer und Innenläu­ fer stufenlos verstellbar ist. Bevorzugt wird dabei, daß die Dreh­ zahleinstellung für den Außenläufer des Medientrenners unabhängig von der Drehzahleinstellung für dessen Innenläufer ist. Mit dieser Einstellbarkeit wird erreicht, daß der Medientrenner stets an die herrschenden Verhältnisses anpaßbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Medientrenner in dem Auslauf/den Ausläufen für die abgetrennte/-n, verunreinigende/-n Flüssigkeitsphase/-n den Auslaufdruck begrenzendes/-de, verstellba­ res/-re Wehr/-e auf. Der Auslauf der abgetrennten Flüssigkeiten er­ folgt bei derartigen Medientrennern im allgemeinen frei oder mit ei­ nem, der Druckerhöhung im Medientrenner entsprechenden Überdruck, wobei die Auslaufmenge und der Auslaufdruck miteinander über die Auslauföffnung in Zusammenhang stehen. Die Anpassung der Auslauföff­ nungen durch einstellbare Wehre gestattet es, die Auslauföffnungen für die abgetrennten Flüssigkeitsphasen entsprechend deren Anfall optimal einzustellen.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Fig. 1 und 2 darge­ stellt. Dabei zeigen

Fig. 1 ein schematisches Flußdiagramm und

Fig. 2 eine Darstellung eines Reinigungsfahrzeuges.

Im einzelnen ist in Fig. 1 der Behälter für frisches und ge­ brauchtes Spülmittel angedeutet, wobei das gebrauchte Spülmit­ tel in dem Vakuumteil 21, der auch als Schlammbehälter dient, und das frische Spülmittel in dem Abteil 22.1 des Behälters vorhan­ den sind; darüber hinaus ist ein weiteres Abteil 22.1 vorgesehen, das zur Aufnahme von im Medientrenner abgetrennten flüssigen Ver­ unreinigungen dient. Eine Anschlußleitung zum Vakuum hält den Behälterteil 21 auf Unterdruck. Die Absaugleitung 27 fördert das verbrauchte Spülmittel zurück in das Abteil 21, in dem sich der Schlamm absetzen kann und über einen Schlammablaß 29 gegebenen­ falls auch über einen aufklappbaren Behälterboden - abgezogen werden kann. Über eine Leitung 43.1 wird das gebrauchte Wasser entnommen und - soweit der Medientrenner noch nicht selbst an­ saugt und den notwendigen Vordruck erzeugen kann.

Der Ausgang der Hilfspumpe 41 ist über die Leitung 43.2 mit dem zentralen Eingang eines Medientrenners 44 verbunden, dessen Ausgang über die Leitung 45 zum Ansaug der Höchstdruckpumpe 30 führt. Im Betrieb wird von der Hilfspumpe 41 über die Leitung 43.1 im Vakuumabteil 21 des Behälters 2 ge­ brauchtes und verunreinigtes Spülmittel entnommen und in den Medientrenner 44 gedrückt, in dem zumindest die Feststoffanteile ausgeschieden und über die Leitung 47.1 in den Vakuumteil 21 des Behälters 2 zurückgeführt werden. Ein weiterer Abgang des Medien­ trenners, die Rohrleitung 47.2 gestattet das Abführen einer abge­ trennten flüssigen Phase zu dem Behälter 22.2, wobei die Rohr­ leitung 47.2 der Übersichtlichkeit halber nicht durchgezeichnet ist. Dabei ist durch den zur Mitte des Medientrenners hin ge­ rückten Anschluß 47.2 angedeutet, daß in diesem Fall eine gegen­ über Wasser weniger dichte, flüssige Phase separiert und abge­ führt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, flüssige Ver­ unreinigungen mit größerer Dichte als Wasser abzuführen und so­ gar Verunreinigungen unterschiedlicher Dichte zu separieren.

Der Medientrenner 44 trennt aufgrund des unterschiedlichen Ver­ haltens von festen und oder flüssigen Bestandteilen unterschied­ licher Dichte in einem Fliehkraftfeld. Dazu wird die in den Me­ dientrenner eingespeiste Flüssigkeit zwischen einem Außenläufer und einem Innenläufer zur Rotation gebracht. Die Antriebe von Außenläufer und Innenläufer 44.1 und 44.2 sind dabei getrennt nach außen geführt; Innenläufer und Außenläufer können somit auch mit unterschiedlicher Drehzahl rotieren. Die Drehzahl dieser Läufer sowie deren Drehzahlunterschied ermöglicht ein optimales Einstellen der Trennverhältnisse bei vorgegebenen Dichteunter­ schieden.

Das von Feststoffanteilen und - soweit vorgesehen - auch von flüssigen Verunreinigungen weitgehend befreite Spülmittel wird über die Leitung 45 einem Injektor 46 zugeführt, dessen Saug­ kammer es als Strahl durchsetzt. Unter der Wirdung des durch die hohe Geschwindigkeit verringerten statischen Druckes in der Saugkammer wird über die Leitung 34 frisches Spülmittel aus dem Vorratsabteil 22 des Behälters angesaugt und dem Spülmittel beigemischt.

Dieses Spülmittel wird unter dem vom Medientrenner 44 und/oder von der Hilfspumpe 41 erhöhtem Druck der Hochdruckpumpe 30 zuge­ führt, wobei dieser erhöhte Druck mindestens gleich dem hydro­ statischen Druck in dem Frischwasserzulauf 34 ist, wodurch deren Füllungsgrad verbessert wird. In der Hochdruckpumpe 30 wird das Spülmittel auf den zum Spülen notwendigen Druck gebracht und über die Leitung 31 der Spülstelle zugeleitet. Bei fehlender Abnahme steigt der Druck hinter der Hochdruckpumpe 30 an und öffnet das Bypassventil 33, so daß das von der Hochdruckpumpe 30 geförderte Spülmittel zu deren Ansaug zurückgeleitet wird. Das auf Druck ansprechende Ventil 33 wird zweckmäßigerweise als Regelventil ausgebildet; dadurch ist eine Vorwahl des Druckes und gegebenenfalls eine Steuerung des Druckes möglich.

Die Reinigungswirkung des Spülmittels kann durch Zusatz von Ad­ ditiven verbessert werden. Ebenso ist es möglich Additive zu­ zusetzen, die - etwa aus hygienischer Sicht - notwendig sind. Dazu wird die Ansaugkammer 46 des Injektors mit einem Additiv­ vorratsbehälter 48 über die Leitung 48.1 verbunden, in der ein Absperrventil 49 vorgesehen ist. Die Dosierung erfolgt durch eine nicht näher dargestellte Drosselstelle im oder nahe am In­ jektoreintritt. Es versteht sich von selbst, daß auch diese Drosselstelle einstell- bzw. regelbar ausgebildet sein kann. Um auch Additive einsetzen zu können, die nicht durch die Höchst­ druckpumpe 30 gefördert werden dürfen, wird in die Spülmittel­ leitung 31 ein Zumischinjektor 50 gesetzt, der mit einem Additiv­ vorratsbehälter 53 über die Leitung 53.1 verbunden ist. Auch in dieser Leitung ist ein Absperrventil 52 vorgesehen. Der Misch­ injektor 50 ist dabei so gebildet, daß der dynamische Unterdruck im Strahl nahezu gleich der absoluten Druckhöhe des von der Höchstdruckpumpe erzeugten Druckes ist. Die Differenz darf maxi­ mal ein bar betragen, um unter der Saugwirkung das Additiv in den Mischraum des Mischinjektors 50 zu fördern. Auch hier ver­ steht es sich von selbst, daß im oder nahe am Injektoreingang eine einstellbare oder regelbare Drosselstelle vorgesehen ist, um die gewünschte Dosierung einhalten zu können. Um bei unvorher­ sehbaren Druckanstiegen ein Rückströmen des Spülmittels in den Vorratsbehälter zu vermeiden, ist ein Rückflußverhinderer 51 in die Leitung eingeschaltet.

Die Fig. 2 zeigt die gleichen Verhältnisse als Aufbauten eines Fahrzeugs 1 mit Chassis 11, Fahrerkabine 12 und Rädern 13, wobei auf der Fahrerkabine 12 die notwendige Rundumwarnleuchte 12.1 vorgesehen ist. Auf dem Chassis 11 ist der Behälter 2 mit dem Vakuumabteil 21 und dem Vorratsabteil 22 vorgesehen, wobei für beide Abteile Dome 25 und 26 mit entsprechenden Verschlußdeckeln vorhanden sind. Die Leitung 29 stellt die Verbindung zur nicht dargestellten Vakuumpumpe dar; über sie wird der Vakuumkessel 21 unter Unterdruck gehalten. Die Rücksaugleitung 27 mündet in den Vakuumkessel; durch sie wird das bei der Spülung eingesetzte und in Folge der Reinigungswirkung stark verunreinigte Spülmittel zurückgesaugt. Eine eingesetzte Gitter- oder Lochblechwand ver­ hindert das Übertreten aufschwimmender Verunreinigungen in den Ansaugteil. Nahe der tiefsten Stelle des Behälter ist das Schlamm­ ablaßventil 28 vorgesehen. An einer anderen tiefen Stelle des Behälters mündet die Schlammrückführleitung 47 des Medientrenners Über die Leitung 43.1 entnimmt die vom Antrieb 40 angetriebene Hilfspumpe 41 gebrauchtes und verunreinigtes Spülmittel und drückt dieses angesaugte Spülmittel über die Leitung 43.2 in einen Medientrenner 44, der vorzugsweise als rotierender Sepe­ rator ausgebildet ist. Der Antrieb erfolgt dabei über den gleichen Antrieb 40, der auch die Hilfspumpe 41 antreibt. Für einen Doppelmantelseperator sind dabei auf der Abtriebswelle des Antriebs 40 zwei Riemenscheiben vorgesehen, eine für den Außen­ mantel und eine zweite für den Innenmantel, wobei bei dieser Ausführungsform des Medientrenners Außenmantel und Innenmantel mit geringfügiger Drehzahldifferenz relativ zueinander umlaufen. Das gereinigte Spülmittel wird exzentrisch über die Leitung 45 entnommen und noch unter dem Vordruck der Hilfspumpe 41 der Höchstdruckpumpe 30 zugeführt. Zwischen Medientrenner 44 und Höchstdruckpumpe 30 ist ein Injektor 46 zwischengeschaltet, in dem unter der Wirkung des Unterdrucks im Saugraum frisches Spülmittel dem gereinigten Spülmittel zugemischt wird. Die Höchst­ druckpumpe 30 ist unter Wirkung der Hilfspumpe 41 "quasi aufge­ laden". Der Ausgang der Höchstdruckpumpe geht über die Leitung 31.1 zur Schlauchhaspel 15, die über die Träger 15.1 am Chassis befestigt ist und weiter zur abrollbaren Spülleitung 31, die beispielsweise in einem Abwasserkanal eine Spüldüse versorgt. Das zur Spülung eingesetzte Spülmedium wird am tiefer gelegenen Revisionsschacht dieses Kanals gesammelt und von der Absaug­ leitung 27 aufgenommen, die - um Knicke zu vermeiden - über einen Schlauchleitungsträger 14 am Fahrzeug geführt ist. Spülunter­ brechungen führen zu einem Druckanstieg der Leitung 31.1, die das Ventil 32 zum Ansprechen bringen, das über eine Einstellvor­ richtung 33 auf einen gewünschten Ansprechdruck eingestellt werden kann. Auch hier ist es möglich die Einstellvorrichtung 33 mit einem Stellglied einer Regeleinrichtung zu verbinden, um ein den Spülzwecken angepaßtes Druckprogramm fahren zu können.

Durch die hochgradige Reinigung des gebrauchten Spülmittels im Medientrenner 44 ist es möglich die Hilfspumpe laufen zu lassen, auch wenn der Spülvorgang unterbrochen ist. Das von Feststoff­ anteilen befreite Spülmittel wird dann über den Injektor 46 und die Saugleitung 34 in den Vorratsbehälter 22 zurückgedrückt. Ein im Vorratsabteil 22 vorgesehener Schwimmerschalter setzt den Hilfsantrieb dann still, wenn das Vorratsabteil 22 des Be­ hälters 2 gefüllt ist. Wird die Spülung wieder aufgenommen, wird zunächst dem Vorratsabteil 22 des Behälters 2 Spülmittel allein entnommen bis der Schwimmerschalter den Antrieb 40 für die Hilfspumpe 41 und für den Medientrenner 44 wieder frei gibt. Eine vorteilhafte Einstellung ist dabei die, daß die Hilfs­ pumpe mindestens 50% des zum Spülen benötigten Spülmittels fördert und der Medientrenner diesen geförderten Flüssigkeits­ strom reinigen kann. Auf die Darstellung des Mischinjektors so­ wie der Additivbehälter und der Zuführungsleitung zum Injektor bzw. Mischinjektor wurde in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber verzichtet.

Bei der Reinigung von Abwasserkanälen sind in dem Spülwasser u. U. wasserunlösliche Stoffe in flüssiger Phase enthalten, die - etwa wegen ihrer Schädlichkeit - aus dem Abwasser entfernt werden müssen. Hier ist es vorteilhaft, einen Drei- oder Mehr­ phasenmedientrenner einzusetzen, der neben einem Schlammaustrag und einem Auslauf für die gereinigte Flüssigkeitsphase einen oder mehrere weitere Auslauf/Ausläufe für die abgetrennte/-n Flüssigkeitsphase/-n besitzt. Da es sich bei der verunreinigen­ den Flüssigkeitsphase oftmals um Mineralöle handelt, deren Dich­ te kleiner ist als die Dichte des Wassers, wird der Auslauf für die abgetrennte Flüssigkeitsphase nahe dem Zentrum des Medien­ trenners anzuordnen sein. Ein einstellbares Wehr, mindestens im Ausfluß für die abgetrennte Flüssigkeitsphase, erlaubt es, die Abnahme und den Abnahmedruck den Gegebenheiten einzustellen.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dazu gehörenden Vorrichtungen ist es beispielsweise bei Kanal­ reinigungsfahrzeugen möglich, deren Einsatzzeit zwischen den einzelnen Abfahrten zur Schlammentleerung entscheidend zu ver­ längern. Eine Ergänzung des Spülmittelvorrats, beispielsweise durch Wasserentnahme aus Hydranten, wird auf ein Minimum ver­ ringert. Dieses Minimum ist im wesentlichen dadurch gegeben, daß das eingesetzte Spülwasser nicht vollständig zurückgesaugt werden kann und daß der Schlamm keine vollständige Entwässerung gestattet.

Besonders bei der Verwendung von getrennten Schlammbehältern und entsprechenden Behältern für abgetrennte flüssige Phasen ist es möglich Kanalreinigungsfahrzeuge ohne überflüssige Fahr­ ten zur Deponie an der Arbeitsstelle zu halten. Erfahrungsge­ mäß kann dabei ein verlorengehender Wasservorrat aus dem Hy­ drantensystem ergänzt werden. Jedoch ist es nicht möglich den im Vakuumkessel sich ansammelnden Schlamm ohne Fahrt zur De­ ponie zu beseitigen. Durch den Einsatz des Medientrenners, der ein Sammeln des Schlammes auch in vom Kanalreinigungsfahrzeug unabhängigen, transportablen oder selbstfahrenden Behältern er­ möglicht, das Kanalreinigungsfahrzeug an der Arbeitsstelle zu halten und lediglich die Behälter mit abgetrenntem Schlamm und/oder abgetrennten verunreinigenden flüssigen Phasen zur De­ ponie zu bringen. Beim Einsatz der Kanalreinigungsfahrzeuge sind dabei folgende Betriebszustände denkbar:

Alleinige Verwendung von Frischwasser, Rückführung von gebrauch­ tem Spülwasser nach Feinreinigung und Vermischung mit Frisch­ wasser, Spülung allein mit feinge reinigtem, gebrauchtem Spül­ wasser, Rückführung des überschüssigen, von der Hochdruckpumpe geförderten, jedoch nicht abgenommenen Spülwassers zum Frisch­ wasservorrat und Spülung mit dem in den Frischwassertank einge­ speisten, feingereinigten, an sich schon gebraucht gewesenen Spülwasser.

Claims (10)

1. Verfahren zur Hochdruckreinigung von Flächen, insbesondere zur Reinigung von Innenflächen von Behältern, Rohrleitun­ gen, Kanälen u. dgl., wobei zur Reinigung Spülwasser mit einer Hochdruckpumpe auf hohen Druck gebracht, aus einer oder mehreren Düsen eines Spülkopfes gegen die zu reini­ gende Fläche gestrahlt und das Abwasser mit den abgestrahl­ ten Verunreinigungen zumindest teilweise in einem Vakuum­ kessel, der als Schmutzwasser- und Schlammbehälter dient und mit einem Schlammablaß versehen ist, zurückgesaugt wird, wobei das zurückgesaugte Spülwasser nach einer Teil­ reinigung allein oder gemischt mit, aus einem Frischwas­ serbehälter entnommenen Frischwasser erneut als Spülwasser zur Reinigung eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von in den Schnutzwasserbehälter zurückgesaugtem Abwasser ein Teilstrom entnommen, in einem mit einem Rotor versehe­ nen Medientrenner, einer Zentrifuge oder Dekanter, fein gereinigt wird, wobei die abgetrennten Bestandteile zur Zwischenlagerung in unterschiedliche Auffangbehälter ein­ gespeist werden, wobei im Medientrenner fein gereinigtes Spülwasser der Hochdruckpumpe zugeführt wird, und wobei überschüssiges, von der Hochdruckpumpe gefödertes Spül­ wasser über einen Bypaß mit Übertrömventil zur Frisch­ wasserseite und bei über einen Injektor wirkenden, den hydrostatischen Frischwasser-Druck übersteigenden Druck zum Frischwasserbehälter zurückgefördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Feinreinigung das Abwasser verunreinigende flüssige Phasen mit vom Wasser unterschiedlicher Dichte abgetrennt und unabhängig vom abgetrennten Schlamm in einen oder meh­ rere getrennte Vorratsbehälter abgeführt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Hochdruck­ reinigung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere ein Reini­ gungsfahrzeug, bei der ein als Abwasser- und Schlammbehäl­ ter dienender Vakuumkessel (2), in den eine Abwasser zu­ rückführende Leitung (27) mündet, über eine Ansaugleitung (43.1) und eine Verbindungsleitung (43.2) mit einem Medien­ trenner (44) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammaustritt des Medientrenners (44) über eine Schlammleitung (47.2) mit einem Behälter und der Austritts­ stutzen (45) für feingereinigtes Abwasser des Medientren­ ners (44) mit einem Injektor (46) verbunden sind, daß der Saugstutzen des Injektors (46) eine zum Frischwasserbehäl­ ter (22.1) geführte Frischwasserleitung (34) und der Aus­ strömdiffusor eine Verbindung zum Ansaug der Hochdruck­ pumpe (30) aufweisen, und daß von der Spülwasserleitung (31) zur Frischwasserleitung ein parallel zur Hochdruck­ pumpe (30) geschalteter Bypaß vorgesehen ist, der ein ein­ stellbares Überströmventil (32) aufweist, wobei der Me­ dientrenner (44) als mit einem Rotor versehene Zentrifuge oder Dekanter ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Medientrenner (44) als Mehrphasentrenner mit einem oder mehreren Auffangbehälter/-n für die abgetrennte/-n, verunreinigende/-n Flüssigkeitsphase/-n ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Medientrenner (44) einen Außenläufer und ei­ nen Innenläufer aufweist, wobei die Drehzahlen von Außen­ läufer und Innenläufer stufenlos verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehzahleinstellung für den Außen­ läufer des Medientrenners (44) unabhängig von der Drehzahl­ einstellung für dessen Innenläufer ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Medientrenner (44) in dem Auslauf/ den Ausläufen für die abgetrennte/-n, verunreinigende/-n Flüssigkeitsphase/-n den Auslaufdruck begrenzendes/-de, verstellbares/-re Wehr/-e aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der der Hochdruckpumpe (30) vorgeschal­ tete Injektor (46) einen weiteren Anschluß für eine Verbindungsleitung (48.1) aufweist, über den der Saugraum des Injektors (46) mit einem Behälter (48) für einen Addi­ tivvorrat in Verbindung steht, wobei in der Verbindungs­ leitung (48.1) vorzugsweise ein Stellventil (49) vorgese­ hen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Ausgang der Hochdruckpumpe (30) ein Mischinjektor (50) nachgeschaltet ist, dessen Ansaug-An­ schluß über eine mit einem Rückschlagventil (51) versehe­ nen Verbindungsleitung (53.1) mit einem Behälter (53) für einen Additivvorrat in Verbindung steht, wobei vorzugswei­ se in der Verbindungsleitung (53.1) ein Stellventil (52) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Strahldüse des Mischinjektors (50) bei­ spielsweise mittels einer Düsennadel veränderbar ist.