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Dokumentenidentifikation DE102005044827A1 29.03.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel
Anmelder Meyer Werft GmbH, 26871 Papenburg, DE
Erfinder Heidelberg, Jörg, 26871 Papenburg, DE
Vertreter Jabbusch und Kollegen, 26135 Oldenburg
DE-Anmeldedatum 20.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005044827
Offenlegungstag 29.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.03.2007
IPC-Hauptklasse B63J 5/00(2006.01)A, F, I, 20050920, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B63B 13/00(2006.01)A, L, I, 20050920, B, H, DE   C02F 1/467(2006.01)A, L, I, 20050920, B, H, DE   
Zusammenfassung Bei der Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel in wenigstens einen nach außenbords entleerbaren Ballastwassertank, wird das außenbords aufgenommene Wasser, vor seiner Einleitung in Ballastwassertanks behandelt, und zwar in wenigstens einer Reingungsstufe gefiltert, und danach wird dem behandelten Wasser Desinfektionsmittel zugegeben.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel, bei dem außenbords aufgenommenes Wasser in wenigstens einen nach außenbords entleerbaren Ballastwassertank eingeleitet wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel, mit wenigstens einer Fördereinrichtung zur Aufnahme und Einleitung des Wassers in mindestens einen Ballastwassertank und/oder zur Abgabe des Ballastwassers nach außenbords, vorzugsweise zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt, zur Trimmung eines schwimmfähigen Transportmittels, insbesondere eines Seeschiffes, Ballastwasser zu verwenden. Allgemein dient das Einleiten bzw. das Ablassen von Ballastwasser in die bzw. aus den Ballastwassertanks des Transportmittels zur Erhöhung bzw. zur Verringerung des Auftriebs des Transportmittels, wodurch eine optimale Schwimmlage des Transportmittels jederzeit einstellbar ist. Das gezielte Trimmen eines schwimmfähigen Transportmittels ist dann notwendig, wenn beispielsweise durch das teilweise Löschen von Ladung eine ungleichmäßige Belastung des Schiffsrumpfes auftritt. In diesem Fall werden die Ballastwassertanks direkt im Bereich des unbelasteten Schiffsrumpfes befüllt.

Bekannte Verfahren haben den Nachteil, daß nach dem Entladen der Frachträume Wasser zur Trimmung des Transportmittels in die Ballastwassertanks eingeleitet wird, welches mit Schadstoffen, aber insbesondere auch mit Organismen, wie z.B. Kleintieren, Parasiten und Krankheitserregern, kontaminiert ist. Schiffe, die kontaminiertes Ballastwasser aus tropischen Regionen mit sich führen und dieses belastete Ballastwasser mitsamt seinen Krankheitserregern vor einer europäischen Hafenstadt wieder abgeben, stellen sowohl für die dort beheimatete Flora und Fauna als auch für die dort lebende Bevölkerung eine ökologische Belastung bzw. eine gesundheitsschädliche Bedrohung dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der vorbeschriebenen Art so zu verbessern, daß durch abgegebenes Ballastwasser eine Beeinträchtigung des vorhandenen ökologischen Gleichgewichts vermieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils auf diese Patentansprüche rückbezogenen Unteransprüche angegeben.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das aufgenommene Wasser, vor seiner Einleitung in Ballastwassertanks, durch wenigstens eine Reinigungsstufe vorbehandelt wird. Durch die Vorbehandlung des aufgenommenen Wassers in einer Reinigungsstufe können unerwünschte Bestandteile, wie z.B. Schmutzpartikel oder Kleinstlebewesen, unter anderem Krabben oder Muscheln, entfernt werden. Das aufgenommene Wasser kann mit Hilfe der Reinigungsstufe auf vorteilhafte Weise für eine notwendige Nachbehandlung aufbereitet werden und es läßt sich ein jeweils vorbestimmter Reinheitsgrad im Wasser erreichen. Um den gewünschten Reinheitsgrad des aufgenommenen Wassers zu erhalten, sind verschiedenen Vorgänge, wie beispielsweise das Zentrifugieren, Filtrieren oder Destillieren zur Vorbehandlung des Wassers möglich.

Mit besonderem Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Wasser in jeder Reinigungsstufe gefiltert wird. Bevorzugt wird bei der Filtration das aufgenommene Wasser durch eine vorbestimmte Anzahl von Filtern mit unterschiedlicher Filtrationsfeinheit geleitet. Beim Hindurchleiten durch unterschiedlich feine Filter innerhalb einer Reinigungsstufe, erfolgt eine bessere Ausnutzung der Filterkapazität in jeder Reinigungsstufe, wodurch die einzelnen Filter eine längere Standzeit haben. Die Filtration des aufgenommenen Wassers hat den Vorteil, daß die mechanische Abscheidung von unerwünschten Bestandteilen aus dem Wasser sehr wirkungsvoll und dabei einfach und somit kostengünstig erfolgen kann.

In jeder Reinigungsstufe wird die Verschmutzung des Filters gemessen, wobei die herausgefilterten Rückstände nach Überschreiten eines vorbestimmten Verschmutzungsgrades selbständig aus der Reinigungsstufe entfernt werden. Der vorbestimmte Verschmutzungsgrad stellt dabei einen maximal zulässigen Wert dar, durch dessen Überschreitung der Vorgang der Selbstreinigung ausgelöst wird. Die Selbstreinigung gewährleistet stets eine ausreichende Fördermenge durch die Reinigungsstufen, so daß die Trimmung des Transportmittels rasch und sicher erfolgen kann. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Rückstände kontinuierlich in jeweils vorgegebenen Zeitintervallen aus der Reinigungsstufe abzuführen. Mit besonderem Vorteil werden Filterrückstände gesammelt und/oder außenbords geleitet.

Um die nach der Filtration im Wasser verbliebenen Bestandteile zu eliminieren, wird dem gefilterten Wasser Desinfektionsmittel zugegeben. Es handelt sich bei den verbliebenen Bestandteilen im gefilterten Wasser hauptsächlich um Kleinst- bzw. Mikroorganismen und Keime, die mit Hilfe eines chemischen Reinigungsvorgangs, der im aufgenommenen Wasser vollzogen wird, beseitigt, z. B. abgetötet werden können. Das Desinfektionsmittel kann dabei aus verschiedenen Komponenten jeweils individuell zusammengemischt sein, was eine optimale Nachbehandlung bzw. Desinfektion des mit Krankheitserregern oder Keimen kontaminierten Wassers sowie sämtlicher damit in Kontakt kommender Bauteile gewährleistet. Es ist vorgesehen, das Desinfektionsmittel dem aufgenommenen, gefilterten Wasser während dessen Einleitung in die Ballastwassertanks stetig zuzugeben. Es erfolgt dadurch eine selbständige und gleichmäßige Verteilung des Desinfektionsmittels im Wasser.

Um den Bedarf an dem benötigten Desinfektionsmittel jederzeit decken zu können, wird das Desinfektionsmittel in einer Erzeugerstation an Bord des Transportmittels erzeugt. Somit ist selbst nach unvorhergesehenen Zwischenfällen, wie dem Verrutschen von Ladung in den Stauräumen des Transportmittels, was die Aufnahme von zusätzlichem Ballastwasser für die Wiederherstellung einer optimalen Schwimmlage des Transportmittels unumgänglich macht, jederzeit eine ausreichende Menge Desinfektionsmittel zur Zugabe zum aufgenommenen Wasser bereitstellbar.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Grundlage für die Erzeugung des Desinfektionsmittels Frischwasser verwendet wird. Das in einem separaten Tank bevorratete Frischwasser wird im Bedarfsfall in die Erzeugerstation geleitet und anschließend einem vorbestimmten Verarbeitungsprozeß unterzogen. Das eingeleitete Frischwasser bietet den Vorteil, daß es als Süßwasser und aufgrund seiner hohen Qualität optimal als Basis zur Erzeugung des Desinfektionsmittels eingesetzt werden kann.

Damit das Frischwasser zu einer reaktionsfähigen Lösung wird, erfolgt die Zugabe von Natriumchlorid zum Frischwasser. Das Natriumchlorid kann dazu in den das Frischwasser bevorratenden Tank eingegeben werden und bildet die wesentliche Grundlage für die zur Weiterbehandlung benötigte elektrische Leitfähigkeit der Lösung. Nach Überschreiten einer vorbestimmten Salzkonzentration tritt eine optimale Lagerungsbeständigkeit für die dabei entstehende Natriumchloridlösung ein.

Es ist ebenfalls möglich, daß das Natriumchlorid dem Frischwasser in der Erzeugerstation zugesetzt wird. Das Zusetzen des Natriumchlorids zum Frischwasser in der Erzeugerstation hat den Vorteil, daß eine Zugabe des als Feststoff vorliegenden Salzes verfahrenstechnisch einfach umzusetzen ist, da die Menge des eingeleiteten Frischwassers bei der Erzeugung des Desinfektionsmittels in der Erzeugerstation einen konstanten Wert aufweist. Dabei wird dem Frischwasser in der Erzeugerstation vorzugsweise solange Natriumchlorid zugesetzt, bis die in der Erzeugerstation entstehende Natriumchloridlösung bzw. Sole eine Sättigungsgrenze von z. B. 27 erreicht hat. Es ist selbstverständlich möglich, Natriumchloridlösungen mit einer geringeren Konzentration in der Erzeugerstation anzusetzen.

Anschließend wird die in der Erzeugerstation befindliche Natriumchloridlösung einem elektrischen Strom, vorzugsweise einem Gleichstrom vorbestimmter Stärke ausgesetzt. Dazu wird die Natriumchloridlösung über wenigstens ein in der Erzeugerstation angeordnetes Elektrodenpaar einem Gleichstrom von bevorzugt 8 Ampere ausgesetzt. Dieser Verfahrensschritt produziert hocheffektive Oxidationsmittel und freie Radikale, insbesondere Sauerstoff, Ozon, Chlor und Wasserstoffperoxid, welche in der Salzlösung eine zeitlich begrenzte Verbindung eingehen. Durch diesen elektrochemischen Vorgang ist eine hochreaktive Lösung zur Bekämpfung von Kleinst- und Mikroorganismen entstanden.

Um gegebenenfalls einen erhöhten Bedarf an erzeugtem Desinfektionsmittels für die Zugabe zum Ballastwasser über einen kurzen Zeitraum ausgleichen zu können, wird das Desinfektionsmittel nach der Erzeugung in einen Speichertank eingegeben. Der Speichertank, welcher Bestandteil der Erzeugerstation ist, dient lediglich zur kurzzeitigen Zwischenspeicherung, da die Reaktionsfähigkeit des erzeugten Desinfektionsmittels und somit die Eigenschaft Bakterien und Keime wirkungsvoll zu eliminieren in Abhängigkeit von gegebenen Umweltverhältnissen nur über einen vorbestimmten Zeitraum gegeben ist.

Nach einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, daß das verwendete Frischwasser wenigstens teilweise durch außenbords aufgenommenes Seewasser ersetzt wird. Das Seewasser kann bereits dem Frischwasser vor seiner Einleitung in die Erzeugerstation zugeführt oder mit diesem erst in der Erzeugerstation vermischt werden. Dadurch wird vorzugsweise eine Einsparung von bevoratetem Frischwasser ermöglicht, wodurch die Erzeugung des Desinfektionsmittels über einen längeren Zeitabschnitt, ohne eine Neubefüllung des Frischwassertanks, erfolgen kann.

In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, daß die Menge des aufgenommenen Wassers bestimmt wird. Die Bestimmung, z. B. durch Messung, ermöglicht jederzeit eine Angabe über die in den Ballastwassertanks befindliche Menge. Mit Hilfe der durchgeführten Bestimmung, bzw. Messung, wird die benötigte Teilmenge des Desinfektionsmittels in Abhängigkeit von der gemessenen Menge des aufgenommenen Wassers bestimmt.

Um die Desinfektion des aufgenommenen Wassers wirkungsvoll vornehmen zu können, wird eine vorbestimmte Teilmenge Desinfektionsmittel aus dem Vorratsbehälter entnommen und dem aufgenommenen Wasser zugegeben. Dieser Verfahrensschritt wird mit besonderem Vorteil gesteuert durchgeführt, wodurch eine optimierte Zugabe des Desinfektionsmittels zum aufgenommenen Wasser erfolgt, was sich vorteilhaft auf die Behandlung des kontaminierten Wassers auswirkt.

Nachdem der Desinfektionsvorgang innerhalb der Ballastwassertanks abgeschlossen ist, wandelt sich das Desinfektionsmittel, insbesondere dessen hochreaktive Komponenten, in den vor der Stromeinleitung vorhandenen Ausgangsstoff, die Natriumchloridlösung, zurück. Das eingesetzte Desinfektionsmittel hat somit auch noch den Vorteil, daß nach Ablauf des Reaktionsprozesses keine die Umwelt schädigenden Eigenschaften zurückbleiben bzw. Nebeneffekte auftreten.

Bei einer Vorrichtung zur Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel mit wenigstens einer Fördereinrichtung zur Aufnahme und Einleitung des Wassers in mindestens einen Ballastwassertank und/oder zur Abgabe des Ballastwassers nach Außenbords, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens, ist erfindungsgemäß zumindest eine Anordnung zur Behandlung des aufgenommenen Wassers vorgesehen.

Mit Hilfe der Anordnung, die wenigstens eine Reinigungsstufe aufweist, werden aus dem zur Einleitung in die Ballastwassertanks aufgenommenen Wasser zunächst Schwebeteilchen bzw. andere mitgeführte Feststoffe entfernt. Zur Behandlung des aufgenommenen Wassers kann insbesondere eine mechanisch wirkende Reinigungsstufe, wie z.B. eine Zentrifuge oder ein Filter, eingesetzt werden. Die nach einem mechanischen Wirkprinzip arbeitenden Reinigungsstufen stellen, bezogen auf ihre hohen Wirkungsgrade und die hohe Zuverlässigkeit, eine optimale Möglichkeit dar, eine wirkungsvolle Behandlung des aufgenommenen Wassers durchzuführen.

Um einen vorbestimmten Reinheitsgrad des aufgenommenen Wassers für eine mögliche Nachbehandlung zu gewährleisten, sind mehrere Reinigungsstufen in der Fördereinrichtung in Reihe geschaltet. Dabei weisen die in der Fördereinrichtung hintereinander angeordneten Reinigungsstufen zu einer jeweils Vorhergehenden eine vorbestimmte Abstufung, bezogen auf den möglichen zu erreichenden Reinigungsgrad bei der Vorbehandlung des Wassers, auf. Je mehr Reinigungsstufen hintereinander in der Fördereinrichtung angeordnet sind, desto geringer wird die Anzahl und die Größe der in dem aufgenommenen Wasser verbleibenden Bestandteile.

Es ist ebenfalls möglich, daß mehrere Reinigungsstufen in der Fördereinrichtung parallel geschaltet sind. Die parallele Anordnung der Reinigungsstufen in der Fördereinrichtung wird vorzugsweise eingesetzt, wenn eine Aufteilung der aufgenommenen Wassermenge auf mehrere Förderstränge während der Behandlung auf Grund eines hohen Volumenstromes in der Fördereinrichtung sinnvoll ist. Die Aufteilung der aufgenommenen Wassermenge auf mehrere Förderstränge bewirkt bei gleichbleibenden Querschnitten geringere Strömungsgeschwindigkeiten und somit geringere Widerstände in den einzelnen Reinigungsstufen.

Jede Reinigungsstufe weist vorzugsweise wenigstens einen Filter auf, der auf vorteilhafte Weise sehr einfach und wirkungsvoll die in dem aufgenommenen Wasser befindlichen Bestandteile zurückhält. Die Filterelemente in einer jeweiligen Reinigungsstufe sind aus einem seewasserbeständigen Material gefertigt, wodurch eine notwendige Korrosionsbeständigkeit bei gleichbleibender Wasserqualität gewährleistet ist. Gleichzeitig weisen die Filter, insbesondere deren Filtersiebe, eine jeweils unterschiedliche Filterfeinheit bzw. Porösität auf, wodurch sich mit einem besonderen Vorteil innerhalb jeder Reinigungsstufe ein Stufenfilter ausbilden läßt. Dabei hat der die Reinigungsstufe abschließende Feinfilter eine Filterfeinheit von etwa 50 &mgr;m, so daß aus dem Wasser beim Verlassen der Reinigungsstufe ein Großteil an Schwebeteilchen herausgefiltert ist.

Um eine kontinuierliche Aufnahme und Einleitung des außenbords aufgenommenen Wassers in die Ballastwassertanks und gleichzeitig eine stetige Behandlung durch die Filter einer jeweiligen Reinigungsstufe durchführen zu können, ist vorgesehen, daß wenigstens einem der Filter einer jeweiligen Reinigungsstufe eine Selbstreinigungsautomatik zugeordnet ist. Die Selbstreinigungsautomatik initiert, beispielsweise in einem vorbestimmten sich stets wiederholenden Intervall oder nach Überschreiten eines auf der Siebfläche des Filters anliegenden vorbestimmten Differenzdruckes die Reinigung des Filters, speziell des Filtersiebes. Die Selbstreinigung kann durch Umkehr der sonst üblichen Förderrichtung und somit durch eine Rückspülung innerhalb der Fördereinrichtung vorgenommen werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Selbstreinigungsautomatik kann die Selbstreinigung unter Beibehaltung der regulären Förderrichtung bei gleichzeitig kontinuierlicher Aufnahme und Einleitung des Wassers in die Ballastwassertanks erfolgen.

Jede Selbstreinigungsautomatik weist eine Absaugeinheit für die herausgefilterten Rückstände auf. Die Absaugeinheit wird dazu spiralförmig über die hohlzylinderförmig ausgelegte Filterfläche geführt, wobei der auf dem Filtersieb zurückgebliebene Filterkuchen durch einzelne Düsen abgesaugt und über einen separaten Abwasseranschluß abgeführt wird. Es ist möglich die herausgefilterten Rückstände in einen dafür extra vorgesehenen Behälter einzuleiten oder diese direkt nach Außenbords abzugeben. Der Einsatz einer Absaugeinheit zur Selbstreinigung birgt den Vorteil, daß die Filterreinigung zusammen mit der Aufnahme und der Einleitung des Wassers in die Ballastwassertanks durchgeführt werden kann.

Um nur einen geringen Anteil des Stauraumes für die Bevorratung des erforderlichen Desinfektionsmittels zu benötigen, ist an Bord des Transportmittels wenigstens eine Erzeugerstation zur Erzeugung eines Desinfektionsmittels vorhanden. Diese ist vorzugsweise flüssigkeitsleitend mit der Fördereinrichtung verbunden, wodurch das erzeugte Desinfektionsmittel direkt aus der Erzeugerstation abgeführt und dem aufgenommenen Wasser zugegeben werden kann. Die an Bord befindliche Erzeugerstation stellt ein autarkes System dar, daß im Bedarfsfall jederzeit eine ausreichende Menge an Desinfektionsmittel bereitstellen kann.

Mit besonderem Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Erzeugerstation einen Reaktor aufweist. Der Reaktor stellt insbesondere ein System dar, dem über die Zuführeinrichtungen oder Anschlüsse die unterschiedlichsten Komponenten zur Anmischung zuführbar sind bzw. in dem Verarbeitungsprozesse zur Erzeugung eines hochreaktiven Desinfektionsmittels ablaufen können. Durch den eingesetzten Reaktor ist auf vorteilhafte Weise eine einfache und sichere Möglichkeit zur Erzeugung des hochreaktiven Desinfektionsmittels gegeben, wobei im Bedarfsfall im Reaktor ein kontinuierlicher Verfahrensablauf umgesetzt werden kann.

Dabei weist der Reaktor wenigstens eine Frischwasserzuleitung auf. Die Frischwasserzuleitung ermöglicht insbesondere die Einleitung des an Bord mitzuführenden Frischwassers in den Reaktor, wobei die Zuleitung selbst als flexibler Schlauch oder feste Rohrleitung ausgebildet sein kann. Vorzugsweise wird die Zuleitung aus festen Rohrleitungsabschnitten ausgebildet, da das eingesetzte Material gegen mögliche Druckschwankungen im Medium unempfindlich ist und gleichzeitig eine höhere Lebensdauer aufweist.

Des weiteren hat die Erzeugerstation eine Zuführeinrichtung für Feststoffe, wie Natriumchlorid oder dergleichen. Die Zuführeinrichtung kann beispielsweise als Schüttgutförderer ausgebildet sein und ermöglicht eine kontinuierliche Zufuhr der zuzuführenden Feststoffe in die Erzeugerstation. Durch eine gesteuerte Zufuhr der Feststoffe kann die Anmischung der Natriumchloridlösung kontrolliert durchgeführt und die Konzentration der Lösung individuell eingestellt werden.

Zwecks Weiterverarbeitung der angesetzten Natriumchloridlösung in ein hochreaktives Desinfektionsmittel weist die Erzeugerstation in ihrem Inneren wenigstens ein Elektrodenpaar auf. Die Elektroden weisen eine spezielle Ummantelung auf und sind über eine keramische, ionendurchlässige Trennwand voneinander separiert. Somit bildet jede einzelne Elektrode eines Elektrodenpaares eine Anoden- bzw. Kathodenkammer aus. Durch Anlegen eines elektrischen Stroms, vorzugsweise eines Gleichstroms vorbestimmter Stärke, wird, insbesondere in der Anodenkammer, das einsatzfertige Desinfektionsmittel erzeugt.

Um stets eine ausreichende Menge an Desinfektionsmittel vorrätig zu haben, weist die Erzeugerstation wenigstens einen Speichertank für das Desinfektionsmittel auf. Der Speichertank ist mit dem Reaktor der Erzeugerstation verbunden und übernimmt eine Zwischenspeicherung des einsatzfertigen, hochreaktiven Desinfektionsmittels. Die Bevorratung im Speichertank dient lediglich zum Ausgleich variierender Bedarfsmengen an Desinfektionsmittel. Die Speicherung des Desinfektionsmittels über einen längeren Zeitraum ist nicht möglich, da die metastabile Verbindung zwischen den entstandenen Komponenten nach einem vorbestimmten Zeitraum wieder zerfällt. Demzufolge weist das Volumen des Speichertanks vorzugsweise nur eine begrenzte geringe Größe auf.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Erzeugerstation einen Seewasseranschluß aufweist. Dabei wird über den Seewasseranschluß außenbords aufgenommenes Wasser aufgenommen und der Erzeugerstation zugeführt. Das hat den Vorteil, daß die Einsparung an bevorratetem Frischwasser gegeben ist, weshalb die bevorratete Menge an Frischwasser relativ gering gehalten werden kann. Der an der Erzeugerstation angeordnete Seewasseranschluß kann eine direkte Verbindung mit dem Reaktor der Erzeugerstation aufweisen.

Um die Funktion der verschiedenen Bauteile und Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu überwachen, ist zumindest eine programmierbare Steuerung für einen gesteuerten Verfahrensablauf vorgesehen. Es sind insbesondere verfahrensrelevante Komponenten der Vorrichtung, wie z.B. die Fördereinrichtung oder die Erzeugerstation, miteinander verknüpft, wodurch auf vorteilhafte Weise die Erzeugung des Desinfektionsmittels auf die Förderung des aufgenommenen Wassers abgestimmt werden kann. Mit Hilfe der Steuerung sind vorprogrammierte Verfahrensabläufe möglich bzw. können im Bedarfsfall die Verfahrensabläufe individuell gestaltet werden.

Die Steuerung kann, insbesondere zur Ermittlung der Menge des aufgenommenen Wassers, eine Meßwerterfassung aufweisen. Dabei beinhaltet die Meßwerterfassung wenigstens einen Sensor, der insbesondere zur Durchflußmessung eingesetzt wird. Der Sensor ist derart innerhalb der Fördereinrichtung angeordnet, daß die Gesamtmenge des aufgenommenen Wassers an eine Stelle der Fördereinrichtung gemessen werden kann. Zur Durchflußmessung können die verschiedensten Meßgeräte, wie z.B. ein Volumenzähler oder ein Ultraschallströmungsmesser, eingesetzt werden.

Damit eine optimierte Menge des Desinfektionsmittels dem aufgenommenen Wasser zugegeben werden kann, ist mindestens eine der Fördereinrichtung zugeordnete Dosiereinrichtung für die Zugabe des Desinfektionsmittels zum aufgenommenen Wasser vorgesehen. Die Dosiereinrichtung kann zu diesem Zweck sowohl ein oder mehrere angesteuerte Komponenten bzw. Bauteile aufweisen.

Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, daß jede Dosiereinrichtung ein steuerbares Ventil aufweist. Bevorzugt wird ein elektrisch steuerbares Ventil eingesetzt, mit dem die zu steuernde Durchflußmenge des Desinfektionsmittels in Abhängigkeit zur Gesamtmenge des aufgenommenen Wassers eingestellt wird. Der Einsatz eines elektrisch gesteuerten Ventils hat den Vorteil, daß dieses sehr einfach über die vorhandene Steuerung betätigt werden kann. Des weiteren kann das Ventil im Falle einer Volumenstromänderung des aufgenommenen Wassers ohne merkliche Zeitverzögerung nachgeführt werden. Es ist selbstverständlich möglich weitere konstruktive Mittel, wie z.B. Pneumatik- bzw. Hydraulikelemente zur Ausgestaltung einer Steuerung des Ventils einzusetzen.

Für den Transport des aufgenommenen Wassers durch die Fördereinrichtung und die Einleitung des Wassers in Ballastwassertanks bzw. die Abgabe des Ballastwassers nach Außenbords, weist die Fördereinrichtung wenigstens ein Förderorgan auf. Es können mehrere Förderorgane in der Fördereinrichtung angeordnet sein, wodurch zum einen eine Redundanz im Falle auftretender Störungen an einem der Förderorgane geschaffen ist und zum anderen eine vorteilhafte Verteilung des aufgenommenen Volumenstroms auf die vorhandenen Förderorgane erfolgen kann. Um neben der kompakten Bauweise der einzelnen Förderorgane einen ausreichenden Druck in der Fördereinrichtung zu gewährleisten, ist es möglich, die einzelnen Förderorgane in der Fördereinrichtung in Reihe hintereinander anzuordnen.

Jedes Förderorgan ist eine Pumpe, die den Druck innerhalb der Flüssigkeit bzw. deren Geschwindigkeit erhöht. Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Kreiselpumpe eingesetzt, welche die benötigten Volumenströme zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens fördern kann. Selbstverständlich können kleinere Volumenströme mit Hilfe anderer Ausführungsformen von Umlauf- bzw. Hubverdrängermaschinen, wie z.B. einer Zahnrad- oder Flügelzellenpumpe bzw. Hubkolbenpumpe, gefördert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und soll ihren Aufbau und ihre Funktionsweise verdeutlichen.

Mit 1 ist eine Fördereinrichtung bezeichnet, die als Ballastwasser bestimmtes Seewasser aus einem Seekasten 2 eines Transportmittels, wie Seeschiff oder dergleichen, aufnimmt. Die Aufnahme und Einleitung des aufgenommenen Wassers bzw. die Abgabe des Ballastwassers erfolgt mit Hilfe zweier Förderorgane 3. Des weiteren sind in der Fördereinrichtung 1 mehrere stellbare Absperrorgane 4, in Form von Absperrventilen, angeordnet. Mit den Absperrorganen 4 lassen sich mögliche Veränderung der Förderrichtung des aufgenommenen Wassers bzw. des Ballastwassers in die bzw. aus den Ballastwassertanks 5 vornehmen. Damit in der Fördereinrichtung 1 eine Behandlung des aufgenommenen Wassers erfolgen kann, weist die Fördereinrichtung 1 zwei Reinigungsstufen 6 auf, die parallel geschaltet sind. Durch die Volumenstromteilung ist eine optimale Behandlung des aufgenommenen Wassers gegeben. Dabei weist jede Reinigungsstufe 6 eine Selbstreinigungsautomatik auf, die in einem vorbestimmten Zeitintervall oder nach Überschreiten eines vorbestimmten Verschmutzungsgrades in einer jeweiligen Reinigungsstufe aktiviert wird. Dazu wird über eine Steuerleitung 7 das Steuerventil 8 betätigt, wodurch die herausgefilterten Rückstände über eine Filterrückspülleitung 9 und mittels Überbordanschluß 10 nach Außenbords abgegeben werden. Unmittelbar nach der Filterung wird dem Wasser mit Hilfe einer Dosiereinrichtung 11 ein Desinfektionsmittel zugegeben. Dazu wird das Desinfektionsmittel in einer Erzeugerstation 12 an Bord des Transportmittels erzeugt. Für die Herstellung des Desinfektionsmittels weist die Erzeugerstation 12 eine Frischwasserzuleitung 13 für Frischwasser, eine Zuführeinrichtung 14 für Natriumchlorid und einen Stromanschluß 15 auf. Nach dem Anmischen der Natriumchloridlösung in der Erzeugerstation 12 wird die Lösung insbesondere über ein in der Erzeugerstation angeordnetes Elektrodenpaar, welches mit dem Stromanschluß 15 verbunden ist, einem Strom vorbestimmter Stärke ausgesetzt. Dadurch entsteht ein hochreaktives Desinfektionsmittel. Um das nach einem vorbestimmten Verfahrensablauf hergestellte Desinfektionsmittel dosiert an das aufgenommene Wasser abgeben zu können, ist die Fördereinrichtung 1 mit einer Meßwerterfassung 16 versehen. Die Meßwerterfassung 16 ist mit einer Steuerung 17 verbunden, welche der Erzeugerstation 12 zugeordnet sein kann, wobei die Meßwerterfassung 16 die Menge des aufgenommenen Wassers erfaßt und den Meßwert kontinuierlich in vorbestimmten Zeitintervallen an die Steuerung übermittelt. Die Steuerung 17, welche gleichzeitig den Verfahrensablauf zur Herstellung des Desinfektionsmittels regeln kann, steuert das Fördermittel 18, welches das Desinfektionsmittel aus einem nicht dargestellten Speichertank der Erzeugerstation 12 abführt und der Dosiereinrichtung 11 zuleitet. Die Dosiereinrichtung 11 zur Zugabe des Desinfektionsmittels ist dabei derart gesteuert, daß dem aufgenommenen Wasser, kontinuierlich eine in Abhängigkeit zur gemessenen Menge des Wassers berechnete Teilmenge an Desinfektionsmittel zugegeben wird. Um bei der Herstellung des Desinfektionsmittels die Menge an benötigtem Frischwasser reduzieren zu können, ist an der Erzeugerstation 12 ein Seewasseranschluß 19 angeordnet, der mit Hilfe einer Seewasserpumpe 20 Seewasser aus dem Seekasten 2 aufnimmt und der Erzeugerstation 12 zuführen kann.


Anspruch[de]
Verfahren zur Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel, bei dem außenbords aufgenommenes Wasser in wenigstens einen nach Außenbords entleerbaren Ballastwassertank eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgenommene Wasser, vor seiner Einleitung in Ballastwassertanks (5), behandelt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser nach seiner Aufnahme in wenigstens einer Reinigungsstufe (6) gefiltert wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschmutzung jeder Reinigungsstufe (6) gemessen wird und die herausgefilterten Rückstände nach Überschreiten eines vorbestimmten Verschmutzungsgrades aus der Reinigungsstufe (6) entfernt werden. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernten Rückstände gesammelt werden. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernten Rückstände außenbords gegeben werden. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernten Rückstände gesammelt und außenbords gegeben werden. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem behandelten Wasser Desinfektionsmittel zugegeben wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Desinfektionsmittel in einer Erzeugerstation (12) an Bord des Transportmittels erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung des Desinfektionsmittels Frischwasser verwendet wird. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Frischwasser Natriumchlorid zugesetzt wird. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumchlorid dem Frischwasser in der Erzeugerstation (12) zugesetzt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Erzeugerstation (12) befindliche Natriumchloridlösung einem elektrischen Strom vorbestimmter Stärke ausgesetzt wird. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumchloridlösung eine Gleichstrom ausgesetzt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Desinfektionsmittel in einen Speichertank eingegeben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Frischwasser wenigstens teilweise durch außenbords aufgenommenes Seewasser ersetzt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des aufgenommenen Wassers gemessen wird. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Teilmenge Desinfektionsmittel dem Speichertank entnommen und dem aufgenommenen Wasser zugegeben wird, wobei die zuzugebende Teilmenge Desinfektionsmittel in Abhängigkeit von der gemessenen Menge des aufgenommenen Wassers bestimmt wird. Vorrichtung zur Aufnahme von Ballastwasser für ein schwimmfähiges Transportmittel, mit wenigstens einer Fördereinrichtung zur Aufnahme und Einleitung des Wassers in mindestens einen Ballastwassertank und/oder zur Abgabe des Ballastwassers nach außenbords, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch, eine Anordnung zur Behandlung des aufgenommenen Wassers. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung wenigstens eine Reinigungsstufe (6) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reinigungsstufen (6) in der Fördereinrichtung (1) in Reihe geschaltet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reinigungsstufen (6) in der Fördereinrichtung (1) parallel geschaltet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reinigungsstufe (6) wenigstens einen Filter aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der Filter einer jeweiligen Reinigungsstufe (6) eine Selbstreinigungsautomatik zugeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jede Selbstreinigungsautomatik eine Absaugeinheit für die herausgefilterten Rückstände aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Fördereinrichtung (1) wenigstens eine Erzeugerstation (12) zur Erzeugung von Desinfektionsmittel flüssigkeitsleitend verbunden ist. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerstation (12) einen Reaktor aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerstation (12) wenigstens eine Frischwasserzuleitung (13) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerstation (12) eine Zuführeinrichtung (14) für Feststoffe, wie Natriumchlorid oder dergleichen, aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerstation in ihrem Inneren wenigstens ein Elektrodenpaar aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerstation (12) wenigstens einen Speichertank für das Desinfektionsmittel aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerstation (12) einen Seewasseranschluß (19) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 31, gekennzeichnet durch, zumindest eine programmierbare Steuerung (17) für einen gesteuerten Verfahrensablauf. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (17), insbesondere zur Ermittlung der Menge des aufgenommenen zu behandelnden Wassers, eine Meßwerterfassung (16) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördereinrichtung (1) mindestens eine Dosiereinrichtung (11) für die Zugabe des Desinfektionsmittels zum aufgenommenen Wasser zugeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dosiereinrichtung (11) ein steuerbares Ventil aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) wenigstens ein Förderorgan (3) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Förderorgan (3) eine Pumpe ist.






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