CH704440B1 - Adsorbersystem zur Reinigung von Regenwasser. - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Adsorbersystem zur Behandlung von Abwasser, insbesondere Regenwasser. Es umfasst einen Auffangbehälter (2) und mindestens eine Filterpatrone (1), wobei die Bodenfläche des Auffangbehälters (2) grösser ist als die Bodenfläche der mindestens einen Filterpatrone (1). Die mindestens eine Filterpatrone (1) umfasst ein Gehäuse (4) mit mindestens einer Zutrittsöffnung (6) für das zu reinigende Wasser, einen Partikelfilter (5) im Bereich der Zutrittsöffnung, mindestens einer Austrittsöffnung (9) für das gereinigte Wasser und zwischen der Zutrittsöffnung (6) und der Austrittsöffnung (9) mindestens eine Adsorptionsmittelschicht (10). Die Seitenwand (21) des Auffangbehälters (2) ist höher als die höchste Zutrittsöffnung (6) der Filterpatrone (1).

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Reinigung von Abwasser, insbesondere von durch Regen und tauenden Schnee verursachtem Abwasser mittels Adsorption von Schadstoffen.

Stand der Technik

[0002] Metalle sind zur Aussenverkleidung von Gebäuden lange bekannte und in letzter Zeit vermehrt eingesetzte Werkstoffe. Durch Umwelteinflüsse kann aber bei den meisten verwendeten Materialien, wie Kupfer- und/oder Zinkblechen, ein Abtrag entsprechender Ionen resp. deren Eintrag ins Abwasser zu kritischen Konzentrationen führt.

[0003] Bei heute existenten Pilotanlagen zur Behandlung von schwermetallhaltigen Dach- und Fassadenabwassern wird Regen- und Tauwasser in einer Regenrinne gesammelt und über ein Abflussrohr zuerst in einen Partikelabscheider oder Partikelfilter geleitet, in welchem Laub und grössere Partikel abgesiebt und/oder sedimentiert werden. Der Überstand über dem Sediment wird über einen Überlauf in ein Retentionsvolumen geleitet, in dem eine weitere Sedimentation stattfindet. Das Retentionsvolumen ist aufgeteilt in ein nutzbares Retentionsvolumen, den Anteil, der dem Adsorber zugeführt werden kann, und einem Totvolumen, das als Sedimentationszone dienen kann, in der Partikel und Blätter liegen bleiben können. Der Adsorber ist gefüllt mit einem für die Adsorption der gewünschten Stoffe geeigneten Adsorptionsmittel und oberhalb dieses Adsorptionsmittels, im Bereich des Wasserzutritts aus dem Retentionsvolumen, abgeschlossen mit einer der Wasserverteilung und dem Prallschutz dienenden Kiesschicht. Auf der dem Zufluss abgewandten Seite des Adsorptionsmittels, d.h. unten, wird das gereinigte Wasser abgeführt, entweder durch Einleitung in die Kanalisation oder durch Zuführung in eine Dachwassernutzung, einen Vorfluter oder eine Versickerung. Für den Fall, dass so grosse Wassermengen anfallen, dass der Adsorber überlastet würde, ist oberhalb des Wasserzutritts ein Auffangvolumen mit Überlauf vorgesehen.

[0004] Diese Anlagen des Stands der Technik führen zu qualitativ gutem Wasser, sie sind aber gross und benötigen deshalb viel Platz, nicht flexibel und nicht wartungsfreundlich.

[0005] Ziel der vorliegenden Erfindung war es deshalb, eine kompakte, flexible und gut zu wartende Reinigungsanlage für Abwasser, insbesondere für Regen- und Tauwasser, bereitzustellen.

Darstellung der Erfindung

[0006] Dieses Ziel wurde erreicht durch ein Adsorbersystem, umfassend mindestens einen in einem speziellen Auffangbehälter angeordneten Adsorber. Ein solcher Adsorber wird in der Folge auch als Filterpatrone oder Patrone bezeichnet.

[0007] Das erfindungsgemässe Adsorbersystem eignet sich zur Behandlung von Abwasser, insbesondere Regen- und Tauwasser. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es einen Auffangbehälter und mindestens eine Filterpatrone umfasst, wobei die Bodenfläche des Auffangbehälters grösser ist als die Bodenfläche der mindestens einen Filterpatrone, wobei die mindestens eine Filterpatrone ein Gehäuse mit mindestens einer Zutrittsöffnung für das zu reinigende Wasser und mindestens einer Austrittsöffnung für das gereinigte Wasser aufweist und die Filterpatrone zwischen der Zutrittsöffnung und der Austrittsöffnung mindestens eine Adsorptionsmittelschicht umfasst und wobei in Richtung senkrecht zur Bodenfläche gemessen die Aussenwand des Auffangbehälters höher ist als die höchste Zutrittsöffnung der Filterpatrone, dass die Filterpatrone eine innerhalb des Auffangbehälters senkrecht ausgerichtete Längsausdehnung hat und in Längsausdehnung mindestens oberhalb der obersten Adsorptionsmittelschicht, im Bereich der Zutrittsöffnung, einen Partikelabscheider oder Partikelfilter, insbesondere ein Partikel abscheidendes Sieb, aufweist.

[0008] Der Auffangbehälter des Adsorbersystems umfasst mindestens eine Aufnahme für mindestens eine Filterpatrone. Eine solche Aufnahme kann eine beliebige Halterung sein, welche zur auswechselbaren Aufnahme einer Filterpatrone geeignet ist. Dabei kann es sich um ein Metallgerüst, ein Betongerüst, ein Kunststoffgerüst oder ein aus zwei oder mehr dieser Materialien hergestelltes Gerüst handeln, wobei die Trennung des behandelten vom unbehandelten Wasser und die Ableitung des behandelten Wassers gewährleistet sein muss. Diese kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Filterpatrone unten mit einem gegenüber dem Auffangbehälter wasserdicht in ein Abflussrohr einsteckbaren oder darauf aufsteckbaren Abfluss versehen ist oder dass die Aufnahme eine zur dichtenden Aufnahme der Patrone geeignete Öffnung ist, die sich in einer Platte befindet, welche über einem mit Abfluss versehenen Schacht oder Schachtbereich angeordnet ist.

[0009] Grundsätzlich kann der Auffangbehälter resp. die Aufnahme der mindestens einen Filterpatrone aus jedem beliebigen Material sein, vorausgesetzt, es erfüllt die an die Stabilität, die Dichtheit und die Umweltsicherheit gestellten Erfordernisse.

[0010] Alternativ und derzeit bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der die Aufnahme eine muldenförmige, direkt am Gehäuse der Filterpatrone anliegende und gegenüber diesem abgedichtete Vertiefung ist. Diese kann aus Beton sein, für gute Dichtung insbesondere aus kunststoffbedecktem Beton oder nur aus Kunststoff. Wichtig ist, dass die Halterung die Positionierung und die Abdichtung der Filterpatrone gegenüber dem Inneren des Auffangbehälters gewährleistet. Ferner muss die Vertiefung den Zutritt des gereinigten Wassers in ein Ableitsystem oder zur Versickerung bereitstellen. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass die im Randbereich gegenüber der Wand der Vertiefung abgedichtete Filterpatrone unten auf einer Konstruktion kreuzförmig angeordneter Stäbe aufsitzt, welche wiederum über einer die Ableitung gewährleistenden Öffnung sitzen, oder dass die Patrone gegenüber dem Auffangbehälter abdichtend in eine mit Aufnahme in Lochform versehene Platte eingehängt wird. Dabei ragt üblicherweise – aus Stabilitätsgründen – weniger als die Hälfte der Längsausdehnung der Patrone in den Auffangbehälter hinein. In dieser eingehängten Ausführungsform kann die Patrone frei hängen oder sie kann zur Entlastung der Platte im unteren Bereich abgestützt sein, wobei diese Abstützung derart sein muss, dass sowohl die Dichtung zum Auffangbehälter gewährleistet bleibt als auch der Austritt des gereinigten Wassers.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung eine wie oben beschriebene Vertiefung, und die Filterpatrone ist, beispielsweise im unteren oder im oberen Wandbereich, mit einem Abstützelement, insbesondere einem Flansch oder einem Ring, versehen, dessen Unterkante auf dem Boden des Auffangbehälters aufliegt, wenn die Patrone korrekt in die Halterung eingeführt wurde, so dass die Patrone zusätzlich stabilisiert wird. Bei einer solchen Ausführungsform kann der Boden des Auffangbehälters als einfache, mit kanalförmigen Öffnungen versehene Kunststoff- oder Betonkonstruktion gestaltet sein, die als Verschluss dichtend auf ein Loch auf- oder in eine Vertiefung eingelegt wird, gehalten beispielsweise durch unterhalb dieses Bodens kreuzförmig angeordnete Stangen.

[0012] Der einfacheren Auswechselbarkeit und Überprüfung wegen ist es bevorzugt, wenn das die Abdichtung zwischen Gehäuse und muldenförmiger Vertiefung oder Öffnung sicherstellende Mittel, wie eine Dichtung, insbesondere ein Dichtungsring, an der seitlichen Gehäusewand der Filterpatrone, vorzugsweise unterhalb eines Abstützelements angeordnet ist. Eine Anordnung mit seitlichem Dichtungsring in einem unteren Bereich der Filterpatrone fördert auch die direkte Verwendung eines solchen Bauteils als Modul zur Herstellung einer modularen Filterpatrone, welche mehrere Adsorptionsmittelschichten umfasst.

[0013] Das Gehäuse der Filterpatrone kann ein zur Abstützung auf der Aufnahme dienendes Abstützelement, insbesondere einen Flansch oder Ring, aufweisen. Ein Flansch ist auch günstig bei Verwendung als Modul zur Herstellung einer mehrere Adsorptionsmittelschichten aufweisenden modularen Filterpatrone. Bei einer Ausführungsform mit Abstützelement, insbesondere einem Flansch oder Ring, kann die Abdichtung auch über eine auflageseitig an diesem Abstützelement bzw. diesem Flansch oder Ring angeordnete Dichtung erfolgen. Der Auffangbehälter kann zur besseren Abdichtung im Bereich dieser Dichtung ebenfalls abdichtend oder zumindest die Dichtung fördernd ausgestaltet sein. Ebenfalls abdichtungsfordernd ist die gleichzeitige Anwesenheit einer Dichtung an der seitlichen Gehäusewand oder ein im Querschnitt L-förmig gestalteter Dichtungsring.

[0014] Während der Querschnitt der Filterpatronen jegliche Form annehmen kann, wie quadratisch, rechteckig, oval, hexagonal etc., ist eine runde Ausführung stark bevorzugt, da sich eine solche optimal mittels Dichtungsring abdichten lässt, und ein Zusammensetzen der Patrone durch Zusammenschrauben entsprechender, mit Gewinden ausgestatteter Teile ermöglicht.

[0015] In einer Ausführungsform weist die Filterpatrone unten eine das Adsorptionsmittel zurückhaltende, wasserdurchlässige Sperre, insbesondere ein Sieb oder eine Membrane, speziell bevorzugt ein Sieb, auf. Dies ist insbesondere der Fall bei übereinander angeordneten Modulen.

[0016] Alternativ können die Filterpatrone oder das unterste Modul als Abschluss nach unten eine wasserundurchlässige Sperre aufweisen und direkt oberhalb dieser Sperre ein Mittel zur Wasserentfernung umfassen, beispielsweise einen mit Sieb verschlossenen seitlichen Ablauf oder einen perforierten, siebartigen Gehäuseabschnitt, der sich unterhalb eines die Filterpatrone gegenüber der Aufnahme resp. dem Auffangbehälter abdichtenden Mittels, einer Dichtung, befindet und beispielsweise in eine Erweiterung der muldenförmigen Vertiefung bzw. einem Schacht mündet.

[0017] Zur besseren Reinigung, zur Bildung einer Entleerungs- resp. Befüllungsöffnung und gegebenenfalls für die Verwendung als Modul, kann das oberhalb der Adsorptionsmittelschicht angeordnete Sieb abnehmbar z.B. abschraubbar resp. aufschraubbar, ausgestaltet sein.

[0018] Das Sieb kann der direkten Partikelabscheidung dienen, z.B. bei Zuleitung des Abwassers direkt auf die Filterpatrone. In diesem Falle ist es für gleichzeitige Reinigung des Siebs durch das auftreffende Wasser bevorzugt, wenn das Sieb ohne überstehenden Rand angeordnet ist. Beispielsweise mündet bei einer solchen Ausführungsform ein zentral über dem Auffangbehälter angeordnetes Ablaufrohr in ein zentrumsymmetrisches Verteilerrohr-System, mit Verteilerrohren, welche sich wie die Speichen eines Rades vom zentralen Rohr zu jeweils einer von mehreren kreisförmig angeordneten Filterpatronen erstrecken, wo sie in einer über der jeweiligen Filterpatrone angeordneten Abflussöffnung enden. Dadurch wird gleichmässige Wasserverteilung erreicht. Durch die Zuleitung des Wassers direkt auf die Filterpatrone resp. das zuoberst angeordnete Sieb wird bei Wasserzutritt eine konstante Siebspülung erzielt.

[0019] Alternativ kann die Wasserzuleitung direkt in den Auffangbehälter erfolgen, so dass lediglich der Überlauf nach zumindest teilweise erfolgter Sedimentation in die Filterpatrone und auf das Sieb gelangt. In einer für eine solche Anwendung geeigneten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Filterpatrone kann das Sieb aufgrund der geringeren Partikelmenge unterhalb des Randes des Gehäuses angeordnet sein, so dass ein über die Adsorptionsmittelschicht überstehender Gehäuserand vorhanden ist.

[0020] Der Auffangbehälter kann mehrere Filterpatronen enthalten. Diese können alle identisch dimensioniert sein oder sich in ihrer Höhe und/oder ihrem Durchmesser unterscheiden. Unterschiedliche Höhe hat den Vorteil, dass bereits bei wenig Wassermenge ein Teil dieses Wassers abgeführt wird. Nachteile sind die – je nach Gestaltung des Auffangbehälters und/oder der Aufnahmen – allenfalls geringere Adsorptionsmittelmenge und die unterschiedlichen Standzeiten der Filterpatronen. Dieser Nachteil kann auf verschiedene Arten behoben werden. Einerseits können die Filterpatronen eingehängt werden, derart, dass die Patronen, die bereits bei geringen Wassermengen wirksam werden, mehr Adsorptionsmittel enthalten als jene, die erst bei grossen Wassermengen zum Tragen kommen. Andererseits können bei einer Anordnung der Filterpatronen, bei der diese zum grössten Teil in den Auffangbehälter hineinragen, Filterpatronen geringerer Höhe mit grösserem Durchmesser gestaltet werden, so dass die Adsorptionsmittelmenge im Wesentlichen gleich bleibt. Alternativ oder zusätzlich können die Standzeiten der Filterpatronen angeglichen werden, indem die Anzahl der bei geringer Wassermenge aktiven Filterpatronen gegenüber den erst bei grosser Wassermenge aktiven Filterpatronen erhöht wird. Durch Variation der Höhe und/oder des Durchmessers und/oder der Anzahl der Filterpatronen und/oder durch die Art der Befestigung der Filterpatronen resp. die Ausgestaltung des Auffangbehälters lassen sich die erfindungsgemässen Adsorbersysteme in Bezug auf die jeweiligen Gegebenheiten optimieren.

[0021] Je nach Anforderung können die Filterpatronen unterschiedliche Adsorptionsmittel enthalten. Für Kupfer eignet sich beispielsweise GEH<®>-Kalk (GEH = granuliertes Eisenhydroxid) und für Zink Ferrosorp<®> (Eisenhydroxid) Für organische Verbindungen, beispielsweise aus Dach- und Fassadenabwasser oder Strassenabwasser, kann Aktivkohle eingesetzt werden.

[0022] Bei Eisenhydroxid enthaltenden Patronen ist es stark bevorzugt, die Patrone und den Auffangbehälter derart zu gestalten, dass die Patrone, insbesondere die Adsorptionsmittelschicht, immer wieder trockenläuft.

[0023] Die Anzahl und Dimensionierung der Filterpatronen richtet sich im Wesentlichen nach der Schadstoffbelastung und der Menge des aufzureinigenden Regenwassers. Bevorzugt ist es, wenn die Filterpatronen ohne grössere mechanische Hilfsmittel bewegt, d.h. aus dem Auffangbehälter entfernt und durch frische ersetzt werden können. Dafür eignen sich beispielsweise Ausführungsformen mit einem Gewicht von 20 bis 40 kg, insbesondere von 20 bis 30 kg, einer Höhe von 30 bis 80 cm, insbesondere von 30 bis 45 cm und – bei kreisförmigem Querschnitt – einem Durchmesser von 10 bis 80 cm, insbesondere 20 bis 50 cm. Eine solche Filterpatrone kann bevorzugt durch eine einzige Person, allenfalls durch 2 Personen, bewegt werden.

[0024] Bei stark belastetem Regenwasser könnte es sinnvoll sein, einen stapelbaren modularen Aufbau zu wählen, wobei dann die einzelnen Module vorzugsweise ein Gewicht von 20 bis 40 kg, insbesondere von 20 bis 30 kg, haben können. Um die Gesamthöhe der Filterpatronen nicht zu gross werden zu lassen, kann es bei modularem Aufbau sinnvoll sein, grössere Durchmesser und geringere Höhe des einzelnen Moduls zu wählen, so dass auch hier ein Austausch wenn möglich ohne schweres Hebegerät erfolgen kann.

[0025] Bei Filterpatronen mit grossem Durchmesser und hohem Gewicht, insbesondere für stapelbaren modularen Aufbau, ist es vorteilhaft oder gar notwendig, das unterhalb der Adsorptionsmittelschicht angeordnete und diese Schicht tragende Sieb abzustützen. Dies kann auf einfache Art und Weise durch Einfügen eines wasserdurchlässigen Stützmittels, wie eines tragenden Gitters etc., erfolgen. Bei dünner Gehäusewand kann es auch sinnvoll sein, diese, zumindest im Bereich der Sperre, insbesondere des Siebs, zu verstärken, beispielsweise durch eine am Gehäuse selbst ausgeformte Verstärkung oder einen damit unlösbar verbundenen (z.B. angeschweissten oder angeklebten) Verstärkungsring.

[0026] Zur besseren Handhabung können die Gehäuse mit Haltemitteln, z.B. Griffen oder Ösen für Kranseile, ausgestattet sein. Gerade bei unhandlichen Modulen oder Filterpatronen lassen sich diese dann leichter fassen und bewegen. Haltemittel können auch sinnvoll sein bei schwereren Modulen oder Filterpatronen, welche nur noch durch zwei oder mehr Personen bewegt werden können.

[0027] Die Reinigung des Auffangbehälters, d.h. die Entfernung angesammelten Sediments, kann beispielsweise periodisch mit einem Spezialsauggerät erfolgen.

[0028] Die Zuleitung des Regenwassers in den Auffangbehälter oder zu den Filterpatronen kann direkt aus der Abwasserrinne erfolgen oder aber aus einem dazwischengeschalteten Retentionsvolumen, dessen Abfluss bzw. Zuleitung zum Adsorbersystem im unteren Bereich des Volumens liegt, derart, dass auch bei geringen Wassermengen der Zufluss zum Adsorbersystem gewährleistet ist und das Retentionsvolumen trotzdem seine Funktion als Zwischenspeicher bei grossen Wassermengen erfüllen kann. Für extreme Regenfälle kann ausserdem ein Überlauf am Auffangbehälter vorgesehen werden. Dabei kann es sich um eine leere Patrone handeln, deren Wasserzutritt oberhalb des höchsten Wasserzutritts einer Filterpatrone liegt, insbesondere ca. 0.5 bis 1.5 m oberhalb des höchsten Wasserzutritts zu einer Filterpatrone, oder um ein Rohr, insbesondere ein mit einem Ring versehenes Rohr, derart, dass sowohl die leere Patrone wie auch das Rohr abdichtend am Boden des Auffangbehälters befestigt, z.B. festgeschraubt, werden können. Alternativ oder zusätzlich kann ein Überlauf auch seitlich vorgesehen werden. Dieser kann beispielsweise auch in einen weiteren Auffangbehälter bzw. ein weiteres Adsorbersystem münden.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0029] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1A<sep>eine Filterpatrone in seitlicher Draufsicht <tb>Fig. 1B<sep>die Filterpatrone von Fig. 1Aim Schnitt entlang der Längsachse. <tb>Fig. 2A<sep>eine modular aufgebaute Filterpatrone mit drei Modulen in seitlicher Draufsicht. <tb>Fig. 2B<sep>die modular aufgebaute Filterpatrone von Fig. 2A im Schnitt entlang der Längsachse. <tb>Fig. 3<sep>eine Draufsicht auf ein Adsorbersystem mit direkter Zuleitung des Regenwassers aus der Regenrinne oder aus dem Abfluss eines Retentionsvolumens direkt auf jede Filterpatrone. <tb>Fig. 4<sep>eine Draufsicht auf ein Adsorbersystem mit Zuleitung des Regenwassers aus der Regenrinne oder aus dem Abfluss eines Retentionsvolumens in den Auffangbehälter neben den Filterpatronen. <tb>Fig. 5A<sep>eine Draufsicht auf ein Adsorbersystem mit Zuleitung des Regenwassers aus der Regenrinne oder aus dem Abfluss eines Retentionsvolumens in den Auffangbehälter neben den Filterpatronen. <tb>Fig. 5B<sep>einen Querschnitt durch ein Adsorbersystem gemäss Fig. 5A entlang Linie A–A mit identischen Filterpatronen. <tb>Fig. 5C<sep>einen Querschnitt durch ein Adsorbersystem gemäss Fig. 5A entlang Linie A–A mit Filterpatronen gleichen Durchmessers, aber unterschiedlicher Höhe. <tb>Fig. 6A<sep>eine Draufsicht auf ein Adsorbersystem mit Zuleitung des Regenwassers aus der Regenrinne oder aus dem Abfluss eines Retentionsvolumens in den Auffangbehälter neben Filterpatronen, die auf unterschiedliche Regenmengen adaptiert sind. <tb>Fig. 6B<sep>einen Querschnitt durch ein Adsorbersystem gemäss Fig. 6A entlang Linie A–A mit Filterpatronen, die durch ihre Höhe auf Wasserzutritt in Abhängigkeit der anfallenden Wassermenge und aufgrund ihres Durchmessers und Lagerung auf einem Sockel auf etwa gleiche Standzeiten adaptiert sind. <tb>Fig. 7<sep>einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Filterpatrone, eingehängt in eine Aufnahme, welche sich in einer den Boden des Auffangbehälters bildenden Platte befindet, so dass sich ein weiter Bereich der Filterpatronen in einen Schacht erstreckt.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0030] Die Fig. 1A und 1B zeigen eine Filterpatrone 1 mit einem Gehäuse 4, einem Partikelabscheider oder Partikelfilter 5, z.B. einem Sieb oder einer wasserdurchlässigen Membrane, hier identisch mit der Zutrittsöffnung 6, einer Austrittsöffnung 9, abgetrennt von der Adsorptionsmittelschicht durch eine Sperre 7, hier eine wasserdurchlässige Sperre 7, z.B. ein Sieb oder eine Membrane, wie ein Filtertuch, und der Adsorptionsmittelschicht 10, in Fig. 1B als Leerraum dargestellt (entspricht dem Raum, der seitlich begrenzt ist durch das Gehäuse 4, oben durch den Partikelabscheider oder Partikelfilter 5 und unten durch die Sperre 7). Der Partikelascheider oder Partikelfilter 5 kann fest mit dem Gehäuse verbunden oder – wie in der Fig. 1B dargestellt – abnehmbar, z.B. auf- bzw. abschraubbar, gestaltet sein. Für die Positionierung in einer Aufnahme 22 ist das Gehäuse 4 im unteren Bereich vorzugsweise derart gestaltet, dass es einen in eine Aufnahme 22 eingreifenden Fuss 11 und ein auf der Aufnahme 22 aufliegendes Abstützelement 12, z.B. einen Flansch oder Ring, aufweist. Zur besseren Abdichtung zwischen der Filterpatrone 1 bzw. dem Fuss 11 und der Wand der Aufnahme 22 ist die Filterpatrone 1 resp. der Fuss 11 mit einer Dichtung 8, insbesondere einem Dichtungsring, versehen.

[0031] In den Fig. 2A und 2B ist der modulare Aufbau von Filterpatronen dargestellt. Solche Module 15 haben im Wesentlichen den gleichen Aufbau, wie die oben beschriebenen nicht-modular aufgebauten Filterpatronen 1, mit der Ausnahme, dass das unterste und alle zentralen Module 15 (in den Fig. 2A und 2B ist nur 1 zentrales Modul dargestellt) ohne den Partikelabscheider oder Partikelfilter 5 gestaltet sein können. Für optimale Variabilität ist es bevorzugt, wenn die Module 15 alle identisch und derart gestaltet sind, dass sie miteinander verbindbar sind, wobei das oberste Modul statt mit einem weiteren Modul mit einem Aufsatz, umfassend den Partikelabscheider oder Partikelfilter 5 verbunden wird. Das unterste Modul wird, statt dass es mit einem weiteren Modul verbunden wird, in eine geeignete Aufnahme gegeben, wie dies oben bereits beschrieben wurde.

[0032] Eine geeignete und derzeit bevorzugte Art der Verbindung zweier Module ist, dass mindestens eines dieser Module anstelle des oberhalb der Adsorptionsmittelschicht 10 angeordneten Partikelabscheiders oder Partikelfilters 5 einen Adapter 16 aufweist, in den das nächste Modul 15 eingesteckt wird und auf dem es vorzugsweise mit dem Abstützelement 12 aufliegt. Der Adapter 16 kann mit dem oberen Teil der Gehäusewand des unteren Moduls 15 fest oder lösbar, beispielsweise mittels Schraubverbindung, verbunden sein.

[0033] In den Fig. 3 und 4 werden zwei unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemässen Adsorbersysteme beschrieben. Fig. 3zeigt ein Adsorbersystem mit in einem kreisförmigen Auffangbehälter 2 konzentrisch angeordneten Filterpatronen 1. Das Abwasser wird direkt auf jede Filterpatrone geleitet, indem das Abwasser in einem Rohr 31 gesammelt wird, dessen unteres Ende zentral über dem Auffangbehälter 2 angeordnet ist und im Bereich des Auffangbehälters 2 in ein zentrumsymmetrisches Verteilsystem 32 mündet. Die Zentrumsymmetrie ist vorteilhaft, um regelmässige Belastung aller Filterpatronen zu gewährleisten.

[0034] In der alternativen Ausführungsform, die in Fig. 4 dargestellt ist, wird das Abwasser in einem oder mehreren Ablaufrohren 3 gesammelt und in den Auffangbehälter 2 geleitet, wo ein Teil der Grobstoffe bereits sedimentiert. Hat der Wasserstand im Auffangbehälter die Höhe der Zutrittsöffnung 6 mindestens einer Filterpatrone 1 erreicht, so fliesst das Wasser durch die Zutrittsöffnung 6 der Filterpatrone 1, durch die mindestens eine Adsorptionsmittelschicht 10 und wird anschliessend durch die Austrittsöffnung 9 wunschgemäss abgeleitet. Bei dieser Ausführungsform kann die Anordnung der Patronen innerhalb des Auffangbehälters 2 beliebig sein.

[0035] Die Fig. 5 zeigt weitere alternative Ausführungsformen. Fig. 5Azeigt in Draufsicht einen runden Auffangbehälter 2 mit konzentrischer Anordnung von Filterpatronen 1 und zentraler Zuleitung 3 des Abwassers in den Auffangbehälter 2.

[0036] Fig. 5B zeigt einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäss Fig. 5A, wobei in dieser Ausführungsform alle Filterpatronen 1 die gleiche Höhe aufweisen und die Wand 21 des Auffangbehälters 2 höher ist als die Filterpatronen 1. In dieser Ausführungsform sind die Filterpatronen 1 in als Vertiefungen gestalteten Aufnahmen 22 angeordnet, aus denen das gereinigte Wasser über Ableitungen 23 entfernt wird.

[0037] Fig. 5C zeigt eine Ausführungsform analog der in Fig. 5Bdargestellten Ausführungsform, mit dem Unterschied, dass bereits bei geringen Wassermengen bzw. tiefem Wasserstand im Auffangbehälter Wasser abgeleitet wird. Dies erfolgt bei einer Anordnung gemäss Fig. 5Adadurch, dass Filterpatronen 1 unterschiedlicher Höhe verwendet werden. Dargestellt sind Filterpatronen unterschiedlicher Höhe aber gleichen Durchmessers. Um bei einer solchen Ausführungsform in etwa gleiche Standzeiten für alle Filterpatronen 1 zu erhalten, können entweder mehr kurze Filterpatronen 1 verwendet werden und/oder Filterpatronen 1, deren Durchmesser mit abnehmender Höhe zunimmt.

[0038] Es liegt auch im Rahmen dieser Erfindung, Filterpatronen gleicher Höhe und mit unterschiedlichem Durchmesser einzusetzen, sowie Filterpatronen mit unterschiedlichen Adsorptionsmitteln. Ist beispielsweise aus Analysen bekannt, dass aus einer Legierung bei geringen Wassermengen vermehrt das eine Element ausgewaschen wird, und sich bei hoher Wassermenge das Verhältnis der Schwermetalle ändert, so können beispielsweise die Patronen, die bereits bei geringen Wassermengen zum Tragen kommen, vermehrt auf die Adsorption des einen Schadstoffs ausgerichtet werden, jene, die nur bei hohen Wassermengen zum Einsatz kommen, auf die dann anfallende Belastung.

[0039] Mittels des erfindungsgemässen Systems ist es auch möglich, die Reinigung auf durchschnittlich anfallende Regenmengen zu optimieren, z.B. durch viele «kurze» Patronen für Regen mit mässigem Wasservolumen und einige wenige Patronen mit höherem Wasserzulauf für extreme Regenfälle. Diese Patronen für extreme Regenfälle können zusätzlich optimiert werden, indem sie mit breitem Durchmesser (Zutritt grosser Wassermengen in kurzer Zeit) und geringer Höhe (Anpassung der Standzeit) gestaltet werden und der Zulauf durch Positionierung auf einem die Zulaufhöhe mitbestimmenden Sockel eingestellt wird (siehe Fig. 6).

[0040] Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Filterpatrone 1, die nicht nur in einem unteren Bereich in eine Aufnahme 22 eingreift, sondern in eine Aufnahme 22 eingehängt wird, d.h., sich zu mehr als 50% ihrer Länge in einem als Abfluss dienenden Schacht 23 befindet, der sich unterhalb einer den Boden 24 des Auffangbehälters 2 bildenden Platte erstreckt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Abstützelement 12 in einem oberen Bereich des Gehäuses 4 der Filterpatrone 1 angebracht, wobei die Auflage 12 in einer Ausführungsform (in Fig. 7 rechts dargestellt) in ihrer unteren Wand vorzugsweise mit einem Dichtungsring 8 versehen ist, welcher als alleinige oder zusätzliche Abdichtung der Filterpatrone 1 gegenüber dem Boden 24 des Auffangbehälters 2 dient. Alternativ (in Fig. 7links dargestellt) kann die Dichtung L-förmigen Querschnitt aufweisen. Fig. 7zeigt weiterhin, dass die Adsorptionsmittelschicht 10 den ganzen Raum zwischen zwei wasserdurchlässigen Sperren, z.B. Sieben, einnehmen kann, oder dass sie einseitig oder beidseitig z.B. eine Kies- oder Schotterschicht aufweisen kann, oder oben auch lediglich einen leeren bzw. Regenwasser enthaltenden Raum 13. Diese Ausgestaltung des das Adsorptionsmittel enthaltenden Bereiches ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern eine allgemeine Gestaltungsmöglichkeit der Filterpatronen. Je nach Gehäusegestaltung kann es sinnvoll oder gar notwendig sein, die Gehäusewand im Bereich des unteren, tragenden Siebs zu verstärken, beispielsweise mit einem Ring 14.

[0041] Eine analoge Ausführungsform, bei der sich weniger als 50% der Länge der Filterpatrone unterhalb des Auffangbehälters befinden, kann auch vorgesehen werden, wobei die Stabilität und damit die sichere Abdichtung Probleme bereiten können.

[0042] Bei stark variierenden Regenmengen kann es sinnvoll sein, vor dem Auffangbehälter 2 ein zusätzliches Retentionsvolumen vorzusehen, dessen Abfluss tief gelegen ist, so dass bereits geringe Wassermengen ins Adsorbersystem weitergeleitet werden, und trotzdem ein grosses zusätzliches Auffangvolumen für Ausnahmesituationen bereitsteht. Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt es, den Auffangbehälter mit einem Überlauf auszugestalten, der das Wasser direkt in die Kanalisation oder Versickerung ableitet, oder aber in ein nachgeschaltetes Adsorbersystem, so dass das erste Adsorbersystem gleichzeitig als Filtersystem und als Retentionsvolumen dient.

[0043] Ebenfalls im Rahmen dieser Erfindung ist eine Anlagensteuerung, die es ermöglicht, die durch eine spezielle Filterpatrone geflossene Wassermenge festzustellen und – bei angenommener voller Beladung – allenfalls den Zutritt zu dieser Patrone zu verschliessen oder diese Patrone gezielt auszuwechseln.

Claims (17)

1. Adsorbersystem zur Behandlung von Abwasser, insbesondere Regenwasser, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Auffangbehälter (2) und mindestens eine Filterpatrone (1) umfasst, wobei die Bodenfläche des Auffangbehälters (2) grösser ist als die Bodenfläche der mindestens einen Filterpatrone (1), wobei die mindestens eine Filterpatrone (1) ein Gehäuse (4) mit mindestens einer Zutrittsöffnung (6) für das zu reinigende Wasser und mindestens einer Austrittsöffnung (9) für das gereinigte Wasser aufweist und die Filterpatrone (1) zwischen der Zutrittsöffnung (6) und der Austrittsöffnung (9) mindestens eine Adsorptionsmittelschicht (10) umfasst und wobei in Richtung senkrecht zur Bodenfläche gemessen die Aussenwand (21) des Auffangbehälters (2) höher ist als die höchste Zutrittsöffnung (6) der Filterpatrone (1), dass das Gehäuse (4) der Filterpatrone ein zur Abstützung auf der Aufnahme dienendes Abstützelement in Form eines Flanschs oder Rings (12) aufweist, dass die Filterpatrone (1) eine innerhalb des Auffangbehälters (2) senkrecht ausgerichtete Längsausdehnung hat und in Längsausdehnung mindestens oberhalb der obersten Adsorptionsmittelschicht (10), im Bereich der Zutrittsöffnung (6) einen Partikelabscheider oder Partikelfilter (5) aufweist, dass der Auffangbehälter (2) mindestens eine Aufnahme (22) für die mindestens eine Filterpatrone aufweist, wobei die Aufnahme (22) eine muldenförmige, direkt am Gehäuse (4) bzw. am Fuss (11) der Filterpatrone (1) anliegende Vertiefung im Boden (24) des Auffangbehälters (2) oder eine Öffnung im Boden (24) des Auffangbehälters (2) mit direkt am Gehäuse (4) und/oder dem Abstützelement (12) anliegenden Wänden bzw. Flächen ist.

2. Adsorbersystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone (1) eine der Abdichtung gegenüber der muldenförmigen Vertiefung oder Wand der Öffnung dienende Dichtung (8), insbesondere einen Dichtungsring, aufweist.

3. Adsorbersystem gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) ein Dichtungsring ist und an der seitlichen Gehäusewand der Filterpatrone (1), unterhalb des Abstützelements (12), und/oder auflageseitig am Abstützelement (12) bzw. dem Flansch oder Ring angeordnet ist.

4. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (2) im Bereich der Aufnahmen (22) eine in eine Ableitung (23), beispielsweise einen Schacht, mündende Öffnung (9) aufweist.

5. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone (1) unten eine das Adsorptionsmittel zurückhaltende, wasserdurchlässige Sperre (7), insbesondere ein Sieb, aufweist.

6. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone (1) unten eine wasserundurchlässige Sperre (7) aufweist und direkt oberhalb dieser Sperre (7) ein Mittel zur Wasserentfernung aufweist, beispielsweise einen mit Sieb verschlossenen seitlichen Ablauf oder einen perforierten, siebartigen Gehäuseabschnitt.

7. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider oder Partikelfilter (5), insbesondere ein Sieb, der Filterpatrone (1) abnehmbar ist.

8. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone (1) aus Modulen (15) aufgebaut ist.

9. Adsorbersystem gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil eines ersten Moduls (15) mit dem oberen Teil eines zweiten Moduls (15) verbunden wird und das oberste Modul entweder einen Partikelabscheider oder Partikelfilter (5) umfasst oder mit einem solchen verbunden wird und dass das untere und ein oder mehrere zentrale Module (15) mit Ausnahme des Partikelabscheiders oder Partikelfilters (5) gleich aufgebaut sind wie das oberste Modul (15) bzw. eine Filterpatrone (1), und dass alle Module (15) unter der Adsorptionsmittelschicht eine wasserdurchlässige Sperre (7) und unter dieser Sperre eine Abflussöffnung (9) aufweisen.

10. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung des Abwassers (3, 31, 32) direkt auf die Filterpatrone (1) erfolgt, dass der Partikelabscheider oder Partikelfilter (5) ein Sieb ist und dass das als Partikelabscheider oder Partikelfilter (5) dienende Sieb ohne überstehenden Rand angeordnet ist.

11. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (3) direkt in den Auffangbehälter erfolgen.

12. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb der Adsorptionsmittelschicht (10) angeordnete und diese Schicht tragende wasserdurchlässige Sperre (7) ein Sieb ist, welches abgestützt ist, und/oder dass die Gehäusewand im Bereich der Sperre (7), insbesondere des Siebs, mittels eines Verstärkungsrings (14) verstärkt ist.

13. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (2) mit einem Überlauf ausgestaltet ist, der das Wasser direkt in die Kanalisation oder Versickerung ableitet, oder in ein nachgeschaltetes Adsorbersystem, so dass das erste Adsorbersystem gleichzeitig als Filtersystem und als Retentionsvolumen dient.

14. Adsorbersystem gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Anlagensteuerung umfasst, die es ermöglicht, die durch eine spezielle Filterpatrone geflossene Wassermenge festzustellen und – bei angenommener voller Beladung – allenfalls den Zutritt zu dieser Patrone zu verschliessen oder diese Patrone gezielt auszuwechseln.

15. Filterpatrone (1) für ein Adsorptionssystem gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse (4) mit mindestens einer Zutrittsöffnung (6) für das zu reinigende Wasser und mindestens einer Austrittsöffnung (9) für das gereinigte Wasser aufweist und zwischen der Zutrittsöffnung (6) und der Austrittsöffnung (9) mindestens eine Adsorptionsmittelschicht (10) umfasst, dass das Gehäuse (4) der Filterpatrone ein zur Abstützung auf der Aufnahme dienendes Abstützelement in Form eines Flanschs oder Rings (12) aufweist, dass sie eine innerhalb des Auffangbehälters (2) senkrecht ausgerichtete Längsausdehnung hat und in Längsausdehnung mindestens oberhalb der obersten Adsorptionsmittelschicht (10) im Bereich der Zutrittsöffnung (6) einen Partikelabscheider oder Partikelfilter (5) aufweist.

16. Filterpatrone (1) gemäss Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Modulen (15) aufgebaut ist und dass der untere Teil eines ersten Moduls (15) mit dem oberen Teil eines zweiten Moduls (15) verbunden wird und das oberste Modul entweder einen Partikelabscheider oder Partikelfilter (5) umfasst oder mit einem solchen verbunden wird und dass das untere und ein oder mehrere zentrale Module (15) mit Ausnahme des Partikelabscheiders oder Partikelfilters (5) gleich aufgebaut sind wie das oberste Modul (15) bzw. eine Filterpatrone (1), und dass alle Module (15) unter der Adsorptionsmittelschicht eine wasserdurchlässige Sperre (7) und unter dieser Sperre eine Abflussöffnung (9) aufweisen.

17. Module (15) für eine aus Modulen aufgebaute Filterpatrone (1) gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil eines ersten Moduls (15) und der obere Teil eines zweiten Moduls (15) so gestaltet sind, dass sie miteinander verbunden werden können, dass das oberste Modul entweder einen Partikelabscheider umfasst oder mit einem solchen verbunden werden kann und dass das untere Modul (15) und ein oder mehrere zentrale Module (15) mit Ausnahme des Partikelabscheiders (5) gleich aufgebaut sind wie das oberste Modul (15) und dass alle Module (15) unter der Adsorptionsmittelschicht eine wasserdurchlässige Sperre (7) und unter dieser Sperre eine Abflussöffnung (9) aufweisen.