CN107075852B - 用于过滤雨水的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于过滤雨水下水道内的雨水的装置(1)。装置(1)包括过滤器单元(2)、金属捕获压载单元(6)和用于承载过滤器单元和金属捕获压载单元(6)的浮动承载器(4)。由此，在使用中，装置(1)以浮动状态布置在雨水下水道的雨水中。过滤器单元(2)至少部分地布置在雨水的表面(5)的上方，并且金属捕获压载单元(6)布置在雨水的表面(5)的下方。金属捕获压载单元(6)包括用于捕获金属和提供压载物的固体材料。

Description

用于过滤雨水的装置

技术领域

本发明涉及一种用于过滤雨水下水道(storm drain)内的雨水(storm water)以从其中去除污染物或污垢物的装置。更具体地，本发明涉及一种用于过滤雨水的漂浮装置，在使用时在雨水下水道内的该漂浮装置可以以浮动状态布置在雨水下水道的雨水中。

背景技术

雨水(也被称为城市径流)是来自不同类型的表面的雨水、融化的雪或冰、洗涤水或类似物的表面径流。这种表面可以是停车场、人行道、屋顶和类似的表面，有时被称为不透水表面。从这些表面流失的水趋于被例如汽油、油、重金属、垃圾、化肥，农药和其它污染物所污染。在下雨期间，这些表面将污染的雨水运送到雨水下水道。雨水下水道可以连接到排水系统，用于排放到接收地表水域，例如沟渠、河流、湖泊、水库、海洋、大海或其它地表水，而在排放之前对雨水进行处理或者不处理。

雨水下水道通常包括具有入口(例如水平格栅入口或侧入口)的竖直管，该竖直管连接到排水系统。这种雨水下水道通常包括用于捕获小物体(例如沉积物，沙子，砾石，卵石，细枝，垃圾等)的集水池(catch basin)，也被称为集水坑或雨水井(gully-pot)。然后，集水池用作用于捕集物体的充水捕集器，并防止这样的物体进入随后的排水系统。这种集水池还防止来自排水系统的气体逸出到外部空气中。雨水从集水池顶部排入随后的排水系统。可以通过真空车以合适的时间间隔排空集水池，以防止排水系统的堵塞。

在现有技术中公开了用于过滤雨水的不同类型的装置。这种现有技术装置通常包括用于定位在雨水下水道的入口中的过滤器。通常，过滤器单元固定地安装或附接到所讨论的雨水下水道的入口。这种方法导致麻烦和费时的安装过程。而且，过滤器的移除可能是麻烦且耗时的。此外，过滤器的安装可能会降低相关的雨水下水道的容量。

EP 2 620 561 A1公开了一种用于过滤雨水下水道内的雨水的浮动过滤器装置。所公开的过滤器装置使用各种材料用于从被过滤的雨水中去除污染物或污垢物。当例如遭受大量的雨水流时，所公开的装置可能遭受稳定性问题。

因此，需要一种用于过滤雨水下水道内的雨水的改进的装置。

发明概述

本发明的目的是提供上述技术和现有技术的改进。

一个具体的目的是提供一种用于过滤雨水下水道内的雨水的装置。通过根据独立权利要求的用于过滤雨水下水道内的雨水的装置，实现从本发明的以下描述中是明显的这个目的和其它目的以及优点。在从属权利要求中限定了优选的实施方案。

因此，提供了一种用于过滤雨水下水道内的雨水的装置，其中该装置包括过滤器单元、金属捕获压载单元(metal capturing ballast unit)和用于承载过滤器单元和金属捕获压载单元的浮动承载器，由此在使用中，装置以浮动状态布置在雨水下水道的雨水中，过滤器单元至少部分地布置在雨水的表面的上方，并且金属捕获压载单元布置在雨水的表面的下方，其中金属捕获压载单元包括用于捕获金属和提供压载物的固体材料。

通过本发明，可以提供一种用于通过在装置中提供金属捕获压载单元来过滤雨水下水道内的雨水的改进的装置。金属捕获压载单元的使用导致该装置经历增加的稳定性，因为压载单元抵消例如由于在暴雨期间大的雨水流到达装置或者由于物体撞击或聚集在装置上而施加到装置的任何倾斜动量。此外，金属捕获压载物的使用导致当装置在雨水下水道中漂浮时，存在于雨水下水道中的雨水将接触金属捕获压载物。这导致存在于雨水下水道的雨水中的金属可以与金属捕获压载物接触并且因此被捕获，导致从雨水下水道的雨水中去除金属。

因此，本发明基于这样的认识，即金属捕获压载单元的使用可以提高装置的稳定性，并且同时在使用期间从装置正漂浮的雨水中去除金属。

金属捕获压载单元的固体材料可以包括通过鼓风炉生产生铁的炉渣。来自生铁生产的炉渣的使用导致提供了有效的金属捕获且同时提供了装置的压载。此外，炉渣的使用意味着材料的可用性是好的，并且价格是有利的。

金属捕获压载单元的固体材料可以通过利用淡水冷却炉渣来生产，这是有利的，因为可以提供具有增加的接触表面的多孔材料，导致捕获金属的效率提高。

金属捕获压载单元的固体材料可以是固体颗粒材料，这是有利的，因为材料的处理被简化为材料可以容易地装载在装置中。

装置的过滤器单元可以包括选自包含多孔聚丙烯、来自生铁生产的炉渣和活性炭的组的材料，其优点在于可以提供有效的过滤器单元。

该装置的金属捕获压载单元还可以包括活性炭，其优点在于，可以从雨水下水道的雨水中去除另外的污染物或污垢物。

捕获的金属可以选自包含原子金属、离子金属或包含金属的化合物的组，其优点在于金属可以以各种形式捕获。

被捕获的金属可以是重金属，这是有利的，因为可捕获有毒金属。

该装置还可以包括多孔聚丙烯的片材，该多孔聚丙烯的片材径向地延伸到装置外并且至少部分地布置在雨水的表面处，这是有利的，因为存在于雨水下水道中的雨水表面的污染物和污垢物(例如油)可以被移除或捕获。

该装置还可以包括布置在雨水表面下方的隔室，其中隔室可以设置有多孔聚丙烯，这是有利的，因为可以从雨水下水道的雨水中捕获或去除另外的污染物或污垢物。

如上所述，金属捕获压载单元的固体材料可以包括通过鼓风炉生产生铁的炉渣。本类型的炉渣可根据商品名“Hyttsand”从瑞典的SSAB Merox AB，获得。在下面的描述中，当举例说明在本发明的实施方案中使用的本类型的炉渣时，将使用词语hyttsand。

当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的另外的特征和优势将变得明显。技术人员应认识到，本发明的不同特征可以组合，以产生不同于下文中所描述的那些实施方案的实施方案，而不脱离本发明的范围。

附图简述

下面将参照示出本发明的实施方案的附图更详细地描述本发明的各方面。

图1示出根据本发明的实施方案的用于过滤雨水的装置。

图2示出根据本发明的实施方案的用于过滤雨水的装置。

详细描述

本发明的实施方案的以下详细描述作为示例被包括以提高对本发明的理解，并且不应以任何方式解释为限制本发明的范围。

图1示出了用于过滤雨水的装置1。装置1通常可以用于雨水下水道内，例如道路或街道或者在道路或街道附近的雨水下水道，用于过滤雨水并捕获雨水中存在的化合物和颗粒。装置1布置成在装置1和雨水下水道的内壁之间形成间隙。该间隙布置成使得诸如沉积物、沙子、砾石、卵石、细枝、垃圾等的物体能够通过装置1到达雨水下水道的集水池。因此，装置1布置成覆盖小于100％(例如，50-90％)的雨水下水道的横截面面积。

用于过滤器单元2、浮动承载器4和金属捕获压载单元6的部件可以由例如注射模制塑料材料制成。

为了过滤雨水，装置1具有过滤器单元2，过滤器单元2用于过滤雨水和去除污垢物，由浮动承载器4承载。根据本示例的浮动承载器是充气的塑料容器，但是应当认识到，可以使用其它合适的材料和装置，例如泡沫塑料体。压载单元6向装置1提供压载物，并且还包括用于从雨水中捕获金属的固体材料。当在雨水下水道(未示出雨水下水道)中使用时，装置1被布置成使得其在雨水中漂浮，其中雨水的表面通常在虚线5的区域中。压载单元6可以防止装置翻转，例如如果碰到落入雨水下水道中的砾石或岩石，或者被大的雨水流撞击。

进入雨水下水道的雨水将至少部分地接触过滤器单元2，由此雨水将通过过滤器单元2。在该实施方案中，过滤器单元2包括盖20，盖20布置成有效地允许雨水进入过滤器单元2，而较大的颗粒和物体(例如砾石、岩石或树枝)可以从盖20被弹开并落入到雨水下水道中的雨水的主要部分。为了通过去除污染物或污垢物来清洁雨水，过滤器单元2可以包括选自多孔聚丙烯、来自生铁生产的炉渣和活性炭或其组合的材料。因此，雨水中的污垢物可以被捕获，吸附或吸收到材料，并且因此从雨水中被移除。因此，具有降低的污垢物水平的雨水可以离开过滤器单元2并进入雨水下水道。应当认识到，雨水下水道内的雨水可能包含污染物，例如金属(例如重金属)、有机化合物和无机化合物、金属有机化合物或其组合，导致进入雨水下水道的雨水包括这些化合物，并且导致这些化合物中的至少部分没有被过滤器单元2捕获。为了通过去除或捕获污染物来进一步清洁雨水下水道中的雨水，压载单元6包括固体材料，其可以是例如通过鼓风炉(未示出)生产的生铁的炉渣，例如hyttsand。这种材料导致从雨水中有效捕获金属。因此，所述hyttsand不仅通过去除金属(例如重金属)而导致雨水的有效清洁，而且还向所述装置提供压载物。因此，Hyttsand非常有效，因为它可以提供污染物的有效去除，并且提供适于向装置1提供压载物的重量。

除了由过滤器单元和压载单元6中的固体材料对雨水的任何清洁之外，该装置可以设置有多孔聚丙烯的片材8，多孔聚丙烯的片材8至少部分地布置在雨水表面处。因此，多孔聚丙烯的片材8可以特别有效地去除存在于雨水表面处的污染物，例如油、油脂或其它漂浮的污染物。这种漂浮的污染物也可以通过过滤器单元2去除，因为它可以布置成与雨水的表面接触。多孔聚丙烯可以是用于从雨水中去除油和油脂的有效材料。

此外，所示的实施方案包括隔室15，隔室15布置在雨水表面下方并且设置有多孔聚丙烯，并且因此存在于表面下方的污染物可以通过多孔聚丙烯去除。

图2示出了根据实施方案的装置的横截面图。关于图2参考上面参考图1的讨论。装置1的过滤器单元2可以设置有多个隔室10、12、14，每个隔室通过可透过雨水(例如通过包括穿孔)而与任何上方或下方的隔室10、12、14连通。通常，流入雨水下水道的雨水将经由隔室10进入过滤器单元2，其中雨水可与其中包含的多孔聚丙烯(未示出)接触，使得当雨水流动或向下滴流通过隔室10时污染物可从雨水中去除。雨水然后可以经由穿孔壁11进入隔室12，该隔室12可以保持例如活性炭(未示出)，当雨水经过隔室时，活性炭在与雨水接触时可以从雨水中去除污染物，之后雨水可以经由穿孔壁13进入过滤器单元2的隔室14，该隔室14可以保持例如通过鼓风炉生产生铁的炉渣(例如，hyttsand)，炉渣在与雨水接触时可以从雨水中除去金属。现在与通过过滤器单元2之前相比具有更低浓度的污染物的雨水从隔室14出来将被转送到雨水下水道的雨水。

尽管穿孔壁11和13可以是用于提供隔室10、12、14的有效装置，但是应当认识到，实施方案可以在没有壁11和13的情况下是有效的，如通过适当地提供例如多孔聚丙烯、活性炭和hyttsand的层。根据一个实施方案，隔室10、12、14通过穿孔的塑料片材或层隔开。

从上述内容可以认识到，实施方案的装置过滤雨水，例如，可以防止存在于雨水中的较大颗粒(例如砾石)进入装置或者可以被捕获在过滤器单元中，而且通过将化合物或分子结合或捕获到装置1的材料来去除污染物(例如，污染物可以是化合物或分子)。

根据一个实施方案，如图2所示，装置可以在隔室10中提供多孔聚丙烯，在隔室12中提供1kg的活性炭，在隔室14中提供1.5kg的hyttsand，并且在金属捕获压载单元6中提供4.2kg的hyttsand作为固体材料，其中浮动承载器提供对应于8.5kg的提升力。

上述示例的装置1及其公开的实施方案可以与未示出的传感器和通信功能(communication capabilities)一起使用。通过采用具有传感器的装置，可以监测装置本身的状态，例如饱和度。此外，传感器可以设置在雨水下水道中的不同位置处，用于监测雨水下水道本身的环境条件，例如雨水下水道中的雨水水位或进入雨水下水道的水量。

此外，设置在装置上或雨水下水道中的传感器可以通过将传感器设置为与通信单元通信来远程监测。另外，可以使用相同的通信单元或另外的通信单元监测不在雨水下水道中的远程传感器。

EP 2 620 562 A1中公开了用于监测雨水下水道中的环境条件的系统和方法。本发明的装置可以有利地在EP 2 620 562 A1中公开的系统和方法中使用。

尽管已经参照本发明的特定示例性实施方案描述了本发明，然而，许多不同的改变、修改等等对本领域技术人员将变得明显。当从对附图、公开内容和所附权利要求的学习中实施所要求保护的发明时，技术人员可以理解并实现所公开的实施方式的变体。此外，在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件，且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个。

Claims (10)

1.一种用于过滤雨水下水道内的雨水的装置(1)，其中所述装置(1)包括过滤器单元(2)、金属捕获压载单元(6)和用于承载所述过滤器单元和所述金属捕获压载单元(6)的浮动承载器(4)，由此在使用中，所述装置(1)以浮动状态布置在所述雨水下水道的雨水中，

所述过滤器单元(2)至少部分地布置在雨水的表面(5)的上方，并且

所述金属捕获压载单元(6)布置在雨水的所述表面(5)的下方，

其中所述金属捕获压载单元(6)包括用于捕获金属和提供压载物的固体材料。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述固体材料包括来自通过鼓风炉生产生铁的炉渣。

3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中所述固体材料通过借助于淡水冷却所述炉渣来生产。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(1)，其中所述固体材料是固体颗粒材料。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(1)，其中所述过滤器单元(2)包括多孔聚丙烯、来自生铁生产的炉渣或活性炭。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置(1)，其中所述金属捕获压载单元(6)还包括活性炭。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的装置(1)，其中所述金属选自原子金属、离子金属或包含金属的化合物。

8.根据权利要求7所述的装置(1)，其中所述金属是重金属。

9.根据权利要求1-3和8中的任一项所述的装置(1)，其中所述装置还包括多孔聚丙烯的片材(8)，所述多孔聚丙烯的片材径向地延伸到所述装置(1)外并且至少部分地布置在雨水的所述表面(5)处。

10.根据权利要求1-3和8中的任一项所述的装置(1)，其中所述装置(1)还包括布置在雨水的所述表面(5)的下方的隔室(15)，其中所述隔室(15)设置有多孔聚丙烯。