DE102004042390A1

DE102004042390A1 - Device and shaft for the decentralized treatment of water and method for this purpose

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Publication number: DE102004042390A1
Application number: DE102004042390A
Authority: DE
Inventors: Oliver Dr. Christ; Winfried Regnat; Brigitte Dr. Helmreich; Konstantionos Athanasiadis
Original assignee: Hans Huber AG Maschine und Anlagenbau
Current assignee: Huber SE
Priority date: 2003-10-11
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Eine Vorrichtung, insbesondere ein Schachteinbau, zur dezentralen Behandlung von Wasser, insbesondere von Regenwasser aus Dachabläufen, weist zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten (7, 8) auf, wobei der Hohlraum zum Einbringen eines Ionenaustauschers (10) zur Reduzierung von Schwermetallen in dem Wasser vorgesehen ist. Die Platten (7, 8) bestehen aus mehreren Segmenten (20, 21, 22, 23) und sind beabstandet voneinander befestigt. Ein Schacht weist eine entsprechende Vorrichtung (6) auf, wobei die Vorrichtung (6) in dem Schacht (1) seitlich abgedichtet angeordnet ist. Bei einem Verfahren zur Behandlung von Wasser, insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen in Wasser, insbesondere in Regenwasser aus Dachabläufen, wird eine solche Vorrichtung (6) in einem Schacht (1) verwendet. Der Ionenaustauscher (10) wird in dem Schacht (1) regeneriert, indem eine Regenerierflüssigkeit durch die Vorrichtung (6) geströmt wird.A device, in particular a shaft installation, for the decentralized treatment of water, in particular of rainwater from roof drains, has two spaced, forming a cavity plates (7, 8), wherein the cavity for introducing an ion exchanger (10) for reducing heavy metals in the water is provided. The plates (7, 8) consist of several segments (20, 21, 22, 23) and are spaced apart from each other. A shaft has a corresponding device (6), wherein the device (6) in the shaft (1) is arranged laterally sealed. In a method for treating water, in particular for reducing heavy metals in water, in particular in rainwater from roof drains, such a device (6) is used in a shaft (1). The ion exchanger (10) is regenerated in the well (1) by flowing a regenerating liquid through the device (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere einen Schachteinbau zur dezentralen Behandlung von Wasser, insbesondere von Regenwasser, welche zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten aufweist, wobei der Hohlraum zum Einbringen eines Ionenaustauschers und/oder adsorbierenden Materials vorgesehen ist, sowie einen entsprechenden Schacht und ein Verfahren zur Behandlung von Wasser, insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen in Wasser, insbesondere in Regenwasser aus Dachabläufen.The The present invention relates to a device, in particular a device Shaft installation for the decentralized treatment of water, in particular of Rainwater, which two spaced apart, a cavity having forming plates, wherein the cavity for introducing a Ion exchanger and / or adsorbent material is provided, and a corresponding well and method of treatment of water, in particular for the reduction of heavy metals in water, especially in rainwater from roof drains.

In den letzten Jahren wird vermehrt angestrebt, Dach- und Straßenabläufe vor Ort zu versickern. Jedoch ist in diesen Abläufen eine große Palette an Schadstoffen enthalten. Bei Metalldächern sind es Schwermetalle, bei Verkehrsflächen u.a. Schwermetalle, Öle und polyaromatische Kohlenwasserstofte. Diese sind einerseits durch atmosphärische Einflüsse, größtenteils jedoch durch Berührung mit Dachoberflächen bei Metalldächern oder durch Verunreinigungen von Fahrbahnoberflächen verursacht durch Bremsen- und Reifenabrieb sowie Katalysaforausstoss verstärkt. Bei einer Versickerung in den Untergrund können solche Verunreinigungen irreversibel Auswirkungen auf den Boden und das Grundwasser haben. Von der Abwassertechnischen Vereinigung (ATV) und von den zuständigen Behörden der Länder werden Versickerungsanlagen mit belebter Bodenzone zur Reinigung der Abflüsse empfohlen. Bei unterirdischen Versickerungsanlagen wie Rigolen und Schächten können die Schadstoffe ohne ausreichenden Rückhalt direkt in das Grundwasser gelangen. Aufgrund der heute üblichen dichten Bebauung insbesondere in Ballungsgebieten steht für eine oberflächliche Versickerung über eine belebte Bodenzone nicht ausreichend Platz zur Verfügung oder es liegen Nutzungskonflikte vor, die den Bau oberirdischer Versickerungsanlagen verhindern.In In recent years, efforts are increasingly being made to develop roof and road drains Place to seep. However, in these processes is a large range Contain pollutants. Metal roofs are heavy metals, at traffic areas et al Heavy metals, oils and polyaromatic hydrocarbons. These are on the one hand by atmospheric influences, Mostly however by touch with roof surfaces with metal roofs or due to contamination of road surfaces caused by braking and tire abrasion and catalyst output increased. In case of infiltration into the underground can such impurities irreversibly affect the soil and have the groundwater. From the Sewage Technical Association (ATV) and by the responsible authorities the countries are infiltration systems with an animated soil zone for cleaning the drains recommended. For underground infiltration systems such as trenches and shafts can the pollutants without sufficient support directly into the groundwater reach. Due to the usual today dense development especially in metropolitan areas stands for a superficial Infiltration over a busy bottom zone does not have enough space available or there are conflicts of use that prevent the construction of above-ground infiltration systems.

Ist eine Oberflächenversickerung nicht möglich, bietet sich eine unterirdische Versickerung an. Ohne Entfernung der Schwermetalle aus den Abläufen von Metalldächern kann dies jedoch die Überschreitung der Richtwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BbodSchV) zur Folge haben und eine Kontamination von Boden und Grundwasser hervorrufen. In Deutschland gibt es derzeit nur wenige Anlagen, die zu einer Reduzierung der Schwermetalle aus Dachabläufen von Metalldächern führen. Eine solche Anlage ist beispielsweise eine Filteranlage mit einem Schachtbauwerk aus Betronringelementen. Bei der Filteranlage findet zunächst eine Sedimentation von Partikeln durch einen hydrodynamischen Abscheider statt. Über dem hydrodynamischen Abscheider befindet sich ein Filter aus haufwerksporigem Beton (Betonfilter) mit einem hohen CaCO₃-Anteil im Zement. Mit diesem Filter werden im Aufstromverfahren die Feinstoffe gefiltert und ein Großteil der gelösten Schwermetalle ausgefällt und adsorptiv gebunden. Dies geschieht über mehrstufige Betonfilter, die sich in der Ausbildung ihres Porenraumes unterscheiden.If surface infiltration is not possible, an underground infiltration is recommended. However, without removal of the heavy metals from the processes of metal roofs, this may result in exceeding the standard values of the Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance (BbodSchV) and cause contamination of soil and groundwater. In Germany, there are currently only a few plants that lead to a reduction of heavy metals from roof drains of metal roofs. Such a system is, for example, a filter system with a manhole structure of Betronringelementen. In the filter system, sedimentation of particles first takes place through a hydrodynamic separator. Above the hydrodynamic separator is a filter made of concrete with a high particle size (concrete filter) with a high CaCO ₃ content in the cement. With this filter, the fines are filtered in the upflow process and a majority of the dissolved heavy metals are precipitated and adsorptively bound. This is done via multi-stage concrete filters, which differ in the formation of their pore space.

Eine andere bekannte Anlage ist eine Sammelfilteranlage mit externem Schlammfang und einem Sammelfilter. Im Schlammfang sind Tauchwände im Zu- und Ablauf angeordnet, welche die Sedimentation von Partikeln ermöglichen. Der Sammelfilter ist mit einer Filterpatrone aus Kunststoff versehen, die auf einem Sockel mit speziellen Einlaufstutzen befestigt ist. Dieser Aufbau erlaubt eine Durchströmung des Filtermediums im Aufstromverfahren.A Another known plant is a collection filter system with external Mud trap and a collection filter. In the sludge catch, diving walls are and drain arranged, which allow the sedimentation of particles. The collection filter is provided with a filter cartridge made of plastic, the mounted on a base with special inlet pipe. This Structure allows a flow of the filter medium in the upflow process.

Nachteilig bei den bekannten Anlagen ist es, dass die Filter vor Ort nicht regenerierbar sind. Sie müssen in einer aufwendigen Prozedur ausgetauscht werden. Ein weitere Nachteil besteht darin, daß der Einsatz derartiger Anlagen den Neubau von Schachtbauwerken erfordert. Bestehende Sickerschächte können nicht nachgerüstet werden.adversely in the known systems, it is not the filters on site are regenerable. You need to be exchanged in a complex procedure. Another disadvantage is that the use Such systems requires the construction of new shaft structures. existing Sickerschächte can not retrofitted become.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit eine dezentrale Behandlung von mechanisch vorgereinigten Dach- und Strassenabläufen zu realisieren und dabei die benötigte Vorrichtung in Standardschächte bzw. bestehende Sickerschächte einbauen zu können. Die Wartung der Vorrichtung soll dabei vor Ort durchführbar sein, um die Vielzahl der erforderlichen dezentralen Einrichtungen kostengünstig funktionsfähig zu halten.task Thus, the present invention is a decentralized treatment of mechanically pre-cleaned roof and street drains realize and thereby the needed Device in standard shafts or existing drainage shafts to be able to install. The maintenance of the device should be feasible on site, to keep the large number of decentralized facilities required cost-effective.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, einen Schacht und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The The object is achieved by a Device, a shaft and a method with the characteristics of independent claims solved.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur dezentralen Behandlung von Wasser weist zwei voneinander beabstandete, einen Hohlraum bildende Platten auf. Der Hohlraum ist zum Einbringen eines Ionenaustauschers und/oder adsorbierenden Materials zur Reduzierung von Schwermetallen in dem Wasser vorgesehen. Die Platten bestehen aus mehreren Segmenten und sind beabstandet voneinander befestigt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einbau in einen Schacht vorgesehen und dient zur dezentralen Behandlung von Regenwasser aus Dachabläufen oder Parkplatz- oder Straßenabläufen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zerlegbar und kann hierdurch in einen bestehenden Schacht eingeführt und innerhalb des Schachtes montiert werden. Ebenso ist das Befüllen der Vorrichtung mit einem körnigen Ionenaustauscher und/oder einem adsorbierenden Material bei organischen Verunreinigungen innerhalb des Schachtes problemlos durchzuführen. Die Vorrichtung ist hierdurch universell einsetzbar und kann insbesondere ohne große Umbaumaßnahmen in bestehende Schächte eingesetzt und zur Behandlung von Wasser in Betrieb genommen werden. Das mit dem körnigen Ionenaustauscher behandelte Wasser wird dabei von Schwermetallen gereinigt und kann anschliessend beispielsweise durch Versickerung dem Grundwasser zugeführt werden. Wasserverunreinigungen, welche durch Ausspülungen von Zink- oder Kupferdächern, aber auch von Aluminiumdächern durch die Freisetzung von Schwermetallen entstehen, können hierdurch aus dem Wasser abgetrennt werden. Das so gereinigte Wasser kann anschliessend in das Grundwasser eingeleitet, einer Regenwassernutzung zugeführt oder in einen Vorfluter eingeleitet werden.A device according to the invention for the decentralized treatment of water has two spaced, forming a cavity plates. The cavity is provided for introducing an ion exchanger and / or adsorbent material for reducing heavy metals in the water. The plates consist of several segments and are spaced apart from each other. Preferably, the device is intended for installation in a shaft and is used for the decentralized treatment of rainwater from roof drains or parking or street drains. The device according to the invention can be dismantled and can thereby be introduced into an existing shaft and mounted within the shaft. Just Thus, the filling of the device with a granular ion exchanger and / or an adsorbent material in case of organic contaminants within the shaft is easy to perform. The device is thus universally applicable and can be used in particular without major renovations in existing shafts and taken to treat water in operation. The treated with the granular ion exchanger water is purified of heavy metals and can then be supplied to the groundwater, for example, by infiltration. Water contaminants, which are caused by flushing of zinc or copper roofs, but also of aluminum roofs by the release of heavy metals, can thereby be separated from the water. The purified water can then be discharged into the groundwater, fed to a rainwater harvest or introduced into a receiving water.

Vorteilhafterweise sind die Platten mit einem Abstandhalter miteinander verbunden. Hierdurch wird der Hohlraum, welcher für den körnigen Ionenaustauscher vorgesehen ist, gebildet. Die Platten bestehen aus einer unteren und einer oberen Platte. Durch den Abstandhalter wird die obere Platte nicht durch den Wasserdruck von dem Ionenaustauscher abgehoben, sondern behält einen definierten Abstand von der unteren Platte.advantageously, the plates are connected to each other with a spacer. As a result, the cavity which is provided for the granular ion exchanger is formed. The plates consist of a lower and a upper plate. The spacer does not penetrate the top plate lifted the water pressure from the ion exchanger, but retains one defined distance from the lower plate.

Ist wenigstens eine der Platten, vorzugsweise beide Platten als eine Siebplatte ausgebildet, so kann das zu reinigende oder gereinigte Wasser durch die Siebplatte in die Vorrichtung hinein- bzw. aus der Vorrichtung herausströmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dabei insbesondere in orthogonaler Richtung der Platte durchströmt.is at least one of the plates, preferably both plates as one Tray formed so it can be cleaned or cleaned Water in through the screen plate into the device in or out out of the device. The device according to the invention is traversed in particular in the orthogonal direction of the plate.

Ist die Platte auf einer Tragkonstruktion gelagert, so kann die Platte selbst relativ dünn ausgeführt werden und die Last des körnigen Ionenaustauschers trotzdem aufnehmen. Die Tragkonstruktion unterstützt dabei die Platte und erlaubt eine Befestigung der einzelnen Segmente an einer definierten Position der Vorrichtung und der einzelnen Segmente zueinander. Vorteilhafterweise sind die Segmente der Platte und die Tragkonstruktion miteinander verschraubt. Hierdurch ist die Montage der Vorrichtung innerhalb eines Schachtes schnell durchzuführen.is the plate is mounted on a supporting structure, so the plate can even relatively thin be executed and the burden of the grainy Nevertheless, absorb the ion exchanger. The supporting structure supports this the plate and allows attachment of the individual segments a defined position of the device and the individual segments to each other. Advantageously, the segments of the plate and the supporting structure screwed together. This is the To carry out assembly of the device within a shaft quickly.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Abstand der Platten einstellbar. Der Abstand der Platten entspricht vorteilhafterweise der Höhe des eingefüllten Ionenaustauschers und beträgt üblicherweise zwi schen 50 und 100 cm. Die Menge des erforderlichen Ionenaustauschers ist insbesondere abhängig von der Dachfläche und der Regenmenge.In a particularly advantageous embodiment of the invention is the Distance of the plates adjustable. The distance of the plates corresponds advantageously the height of the filled Ion exchanger and is usually between 50 and 100 cm. The amount of ion exchanger required is particularly dependent from the roof area and the amount of rain.

Vorteilhafterweise ist der Abstand der Platten durch unterschiedliche Abstandhalter, welche in der Vorrichtung verwendbar sind, einstellbar. Es kann aber auch eine stufenlose oder abgestufte Einstellung des Abstandes der Platten mit einem entsprechend gestalteten Abstandhalter erfolgen.advantageously, is the distance of the plates by different spacers, which can be used in the device, adjustable. But it can also a stepless or graduated adjustment of the distance of the Plates are made with a correspondingly shaped spacer.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung in bestehende Schächte einbauen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Durchmesser der Vorrichtung, und damit insbesondere der Durchmesser der Platten, im wesentlichen dem Durchmesser des für den Einbau vorgesehenen Schachtes entspricht. Die Schächte, welche häufig aus Betonringen zusammengesetzt sind oder monolithisch aufgebaut sind, weisen üblicherweise genormte Durchmesser auf. Ist die Vorrichtung nach. diesen Schachtdurchmessern bemessen, so ist sie in einer Vielzahl von bestehenden oder selbstverständlich auch neu installierten Schächten einsetzbar.Around the device according to the invention into existing shafts to be able to install it is particularly advantageous if the diameter of the device, and thus in particular the diameter of the plates, essentially the diameter of the for corresponds to the installation provided shaft. The shafts, which often are composed of concrete rings or monolithic, usually standardized diameter. Is the device after. these shaft diameters measured, so it is in a variety of existing or, of course, too newly installed manholes used.

Um sicherzustellen, dass das zu reinigende Wasser vollständig durch die erfindungsgemäße Vorrichtung strömt, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Vorrichtung in dem Schacht insbesondere mit Silikon seitlich abgedichtet ist. Zwischen Schacht und Vorrichtung besteht somit für das Wasser keine Möglichkeit an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorbei zu strömen und ungereinigt in das Grundwasser zu gelangen.Around ensure that the water to be purified is completely through the device according to the invention flows, is advantageously provided that the device in the shaft especially laterally sealed with silicone. Between shaft and Device is thus for the water no way past the device according to the invention to stream and get into the groundwater untreated.

Ein Zeolith, insbesondere ein Klinoptilolith oder Chabasith/Phillipsit hat sich als Ionenaustauscher besonders vorteilhaft erwiesen. Ein derartiger Ionenaustauscher erzielt hervorragende Ergebnisse beim Reinigen von Kupfer- oder Zinkdächern.One Zeolite, in particular a clinoptilolite or chabazith / phillipsite has proved to be particularly advantageous as an ion exchanger. One Such ion exchanger achieves excellent results in Cleaning copper or Zinc roofs.

Ist die Vorrichtung durch ein Mannloch des Schachtes in den Schacht einführbar und daran zusammensetzbar, so ist eine Nachrüstung bestehender Abwasserschächte sehr einfach durchführbar. Erdbauarbeiten, um den Schacht zu öffnen und die Vorrichtung einsetzen zu können, sind hierdurch nicht erforderlich. Die Kosten und die Montagezeit werden hierdurch deutlich reduziert. Ein breiter Einsatz und eine Realisierung einer Vielzahl dezentraler Reinigungsvorrichtungen ist hierdurch möglich.is the device through a manhole of the shaft in the shaft insertable and it can be put together, so a retrofitting of existing sewer manholes is very easy to carry out. earthworks, to open the shaft and to be able to use the device, this is not required. The costs and the assembly time are thereby clear reduced. A broad commitment and a realization of a multitude decentralized cleaning devices is thereby possible.

Um eine besonders gute Reinigung des Wassers zu erhalten und den Ionenaustauscher optimal zu nutzen, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in den Schacht derart eingebaut ist, dass sie im Aufstromverfahren durchströmt wird. Hierdurch wird das Wasser von unten nach oben durch die erfindungsgemäße Vorrichtung hindurchgeleitet. Ausgewaschene Verunreinigungen des Wassers fallen hierdurch nach unten und können aus dem Wasser und aus der Vorrichtung problemlos abgesondert werden.Around to obtain a particularly good cleaning of the water and the ion exchanger To optimally use, it is provided that the device in the shaft installed so that it flows through the upflow. As a result, the water from the bottom up through the device of the invention passed. Washed out impurities of the water fall thereby down and can be separated from the water and from the device easily.

Ein erfindungsgemäßer Schacht weist eine Vorrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen und Vorteilen auf. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung in dem Schacht seitlich abgedichtet angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß Wasser beim Durchströmen des Schachtes ausschliesslich durch die Vorrichtung strömt und das Wasser hierdurch vollständig gereinigt wird. Die Abdichtung der Vorrichtung in dem Schacht erfolgt beispielsweise durch Silikon, welches zwischen der Vorrichtung und dem Schacht angeordnet wird. Die Vorrichtung passt sich nahezu vollständig an den Schachtinnendurchmesser an, so dass das Silikon lediglich einen schmalen Spalt überbrücken muss. Die Abdichtung kann alternativ auch mittels Dichtringen, welche zwischen der Vorrichtung und dem Schachtinnenraum eingelegt werden, erfolgen.An inventive shaft has a Device with the features and advantages described above. According to the invention, the device is arranged laterally sealed in the shaft. This ensures that water flows through the passage of the shaft exclusively through the device and the water is thereby completely cleaned. The sealing of the device in the shaft takes place for example by silicone, which is arranged between the device and the shaft. The device adapts almost completely to the inner shaft diameter, so that the silicone only has to bridge a narrow gap. Alternatively, the sealing can also take place by means of sealing rings, which are inserted between the device and the shaft interior.

Ist im oberen Bereich des Schachtes die Vorrichtung angeordnet, so ist eine Durchströmung der Vorrichtung im Aufstromverfahren ermöglicht. Das zu reinigende Wasser wird im unteren Bereich dem Schacht zugeführt und tritt von unten nach oben durch die Vorrichtung hindurch.is arranged in the upper region of the shaft, the device is so a flow allows the device in the upflow. The water to be purified is fed to the shaft in the lower area and follows from below at the top through the device.

Vorteilhafterweise ist innerhalb des Schachtes und unter der Vorrichtung eine Absaugeinrichtung angeordnet. Die Absaugeinrichtung dient im Fall einer Regenerierung des Ionenaustauschers mit einer Regenerierflüssigkeit zum Absaugen dieser Regenerierflüssigkeit. Hierdurch wird verhindert, dass die Regenerierflüssigkeit in das gereinigte Wasser und damit in das Grundwasser gelangt. Daneben kann sie gegebenenfalls zur Entsorgung der abgetrennten Partikel verwendet werden.advantageously, is located within the shaft and under the device, a suction device. The suction device is used in the case of regeneration of the ion exchanger with a regeneration liquid for sucking off this regeneration liquid. This prevents the regeneration liquid from being purified Water and thus enters the groundwater. In addition, she can if necessary be used for disposal of the separated particles.

Schächte weisen üblicherweise ein Mannloch auf, welches im Durchmesser gegenüber dem übrigen Schacht reduziert ist. Es dient zum Einstieg von Servicepersonal in den Schacht, um Inspektionen durchführen zu können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei so ausgeführt, dass sie durch das Mannloch des Schachtes in den Schacht eingeführt, in dem Schacht zusammengesetzt und mit dem Ionenaustauscher befüllt werden kann. Die Konstruktion der Vorrichtung ist daher auf die vorliegenden Maße des Schachtes bzw. des Mannloches in dem Schacht abgestimmt. Zum nachträglichen Einbau der Vorrichtung in den Schacht ist es daher nicht erforderlich den Schacht komplett zu öffnen. Umbaumaßnahmen an dem Schacht zum Einbau der Vorrichtung müssen nicht durchgeführt werden. Die Vorrichtung kann daher in übliche Schächte nachträglich eingebaut werden.Manholes usually point a manhole, which is reduced in diameter compared to the rest of the shaft. It is used by service personnel in the manhole to inspections carry out to be able to. The device according to the invention is doing so executed, that they are inserted through the manhole of the shaft into the shaft, in assembled to the shaft and filled with the ion exchanger can. The construction of the device is therefore based on the dimensions of the shaft or the manhole in the shaft tuned. For later Installation of the device in the shaft, it is therefore not necessary to open the shaft completely. renovations on the shaft for installation of the device need not be performed. The device can therefore in usual shafts later to be built in.

Um das gereinigte Wasser in den Untergrund bzw. in das Grundwasser einleiten zu können, ist an dem Schacht eine Ablaufvorrichtung zum Ablauf des gereinigten Wassers angeordnet. Die Ablaufvorrichtung kann eine Rigole sein. Es ist aber auch möglich und häufig sogar vorteilhafter, wenn das gereinigte Wasser direkt in das Grundwasser, ein Gewässer oder in einen Hauswasseranschluß eingeleitet wird.Around The purified water into the ground or in the groundwater to be able to initiate is at the shaft a drain device to the expiry of the cleaned Water arranged. The drain device may be a trench. But it is also possible and often even more beneficial if the purified water is discharged directly into the groundwater, a body of water or initiated into a domestic water connection becomes.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird Wasser insbesondere zur Reduzierung von Schwermetallen, welche sich beispielsweise in Regenwasser aus Dachabläufen befinden mit einer Vorrichtung und einem Schacht behandelt. Es wird dabei erfindungsgemäß ein Ionenaustauscher, welcher sich in der Vorrichtung in dem Schacht befindet, nach einer gewissen Gebrauchsdauer regeneriert, indem eine Regenerierflüssigkeit durch die Vorrichtung geströmt wird. Die Vorrichtung wird dabei nicht aus dem Schacht ausgebaut, sondern befindet sich während des Regenerierens weiterhin in dem Schacht. Durch das Durchströmen der Vorrichtung mit Regenerierflüssigkeit wird der Ionenaustauscher von den darin befindlichen sorbierten Schwermetallen gereinigt und steht anschliessend erneut für Reinigungsaufgaben von belastetem Wasser zur Verfügung. Die Regenerierung ist sehr einfach durchzuführen und kann daher ohne grossen Aufwand so häufig erfolgen, dass die Funktionsfähigkeit des Ionenaustauschers in vollem Umfang erhalten bleibt.In a method according to the invention In particular, water is used to reduce heavy metals For example, in rainwater from roof drains are with a device and treated a shaft. It is inventively an ion exchanger, which is in the device in the shaft, after a certain Useful life regenerated by a regenerating liquid is flowed through the device. The device is not removed from the shaft, but is located during the Regenerating continues in the shaft. By flowing through the Device with regeneration liquid the ion exchanger is sorbed by those in it Heavy metals cleaned and is then again for cleaning tasks of charged water available. The regeneration is very easy to perform and can therefore without large Effort so often done that functionality the ion exchanger is fully retained.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Regenerierflüssigkeit von oben nach unten, d.h. entgegen der üblichen Fließrichtung des zu reinigenden Wassers durch die Vorrichtung geströmt wird. Hierdurch wird das durch die Regenerierflüssigkeit aus dem Ionenaustauscher ausgetauschte Schwermetall in den unteren Schachtbereich transportiert, in welchem sich nach der Regenerierung erneut das verunreinigte Wasser befindet. Es besteht somit zu keiner Zeit die Gefahr, dass Regenerierflüssigkeit den Weg des gereinigten Wassers in das Grundwasser geht.Especially it is advantageous if the regeneration liquid from top to bottom, i.e. contrary to the usual flow direction the water to be purified is flowed through the device. As a result, this is due to the regeneration liquid from the ion exchanger exchanged heavy metal transported into the lower shaft area, in which after the regeneration again the contaminated Water is located. There is thus no danger that at any time regenerating the path of the purified water goes into the groundwater.

Vorteilhafterweise wird Regenerierflüssigkeit unterhalb der Vorrichtung in dem Schacht abgesaugt. Die Regenerierflüssigkeit kann nach dem Absaugen erneut von oben nach unten durch die Vorrichtung geströmt werden. Sie ist mehrfach einsetzbar und hierdurch der Ionenaustauscher besonders kostengünstig zu reinigen. Selbstverständlich kann bei jedem Reinigungsvorgang auch eine neue oder gereinigte Regenerierflüssigkeit verwendet werden, um den Reinigungsvorgang noch effektiver zu gestalten. Als Regenerierflüssigkeit hat sich insbesondere eine Kochsalzlösung als vorteilhaft erwiesen. Eine Kochsalzlösung ist kostengünstig und ermöglicht eine sehr effektive Reinigung des Ionenaustauschers.advantageously, regeneration liquid will be below sucked the device in the shaft. The regeneration liquid can be re-flowed from top to bottom through the device after aspiration. It can be used several times and thus the ion exchanger especially economical to clean. Of course can with each cleaning process also a new or cleaned regenerating used to make the cleaning process even more effective. When regenerating In particular, a saline solution has proved to be advantageous. A saline solution is inexpensive and allows a very effective cleaning of the ion exchanger.

Wird zum Regenerieren des Ionenaustauschers Regenerierflüssigkeit mehrmals, insbesondere zwei- bis dreimal durch die Vorrichtung geströmt, so wird eine hervorragende Reinigung des Ionenaustauschers erzielt. Die Regenerierflüssigkeit ist dabei vorteilhafterweise stets zu erneuern um die Aufnahmefähigkeit für die Schwermetallionen zu gewährleisten. Der Ionenaustauscher kann schließlich auch noch mit klarem Wasser gespült werden, um ihn von Rückständen zu reinigen. Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigtIf regenerating liquid is passed through the device several times, in particular two to three times, in order to regenerate the ion exchanger, excellent purification of the ion exchanger is achieved. The regeneration liquid is advantageously always to renew the Aufnah ability to ensure the heavy metal ions. Finally, the ion exchanger can also be rinsed with clean water to clean it of residues. Further advantages of the invention are described in the following exemplary embodiments. It shows

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schachtes mit einer Reinigungsvorrichtung und 1 a schematic representation of a shaft according to the invention with a cleaning device and

2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung. 2 a perspective view of a cleaning device according to the invention.

In 1 ist ein Schacht 1 schematisch dargestellt. Der Schacht 1 besteht beispielsweise aus Betonringen, welche übereinandergestapelt sind oder aus einem monolithisch hergestellten Schacht und befindet sich vollständig im Boden 2. Für eine zuverlässige Reinigung des gesamten zufließenden Wassers muß der Schacht 2 nach außen wasserdicht sein. Während der eigentliche Schachtbereich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zylindrischen Ringsegmenten 3 besteht, ist der Abschluß des Schachtes aus einem konischen Ringsegment 4 gebildet. Das konische Ringsegment 4 weist an seinem einen Ende ein Mannloch 5 auf, welches üblicherweise mit einem Deckel verschlossen ist, bei Bedarf jedoch zum Einstieg von Servicepersonal geöffnet werden kann.In 1 is a shaft 1 shown schematically. The shaft 1 consists for example of concrete rings, which are stacked or made of a monolithic manhole and is located entirely in the ground 2 , For a reliable cleaning of the entire incoming water must the shaft 2 be waterproof to the outside. While the actual shaft area in the present embodiment of cylindrical ring segments 3 is the conclusion of the shaft of a conical ring segment 4 educated. The conical ring segment 4 has a manhole at one end 5 which is usually closed with a lid, but can be opened when needed by service personnel.

In dem Schacht 1 ist eine vorzugsweise aus Edelstahl hergestellte Reinigungsvorrichtung 6 angeordnet. Die Reinigungsvorrichtung 6 besteht aus einer oberen Siebplatte 7 und einer unteren Siebplatte 8. Die beiden Sieb platten 7, 8 sind mit einem Abstandhalter 9 miteinander verbunden. Zwischen den Siebplatten 7 und 8 ist ein körniger Ionenaustauscher 10 angeordnet. Der Ionenaustauscher 10 ist ein Zeolith, insbesondere ein Klinoptilolith oder ein Chabasith/Phillipsit. Das Material des Ionenaustauschers ist in definierten Körnungen, beispielsweise größer 0,7 mm zwischen den Siebplatten 7 und 8 eingefüllt. Vor dem Einsatz des Ionenaustauschers wird dieser beispielsweise mit einer Natriumchlorid-Lösung vorbehandelt. Hierdurch wird die Ionenaustauschkapazität für Schwermetallionen, wie beispielsweise Zink, Kupfer oder Blei erhöht. Die Vorbehandlung kann vor dem Einfüllen in die Reinigungsvorrichtung erfolgen. Der Ionenaustauscher wird hierfür mit der NaCl-Lösung gespült.In the shaft 1 is a preferably made of stainless steel cleaning device 6 arranged. The cleaning device 6 consists of an upper screen plate 7 and a lower screen plate 8th , The two sieve plates 7 . 8th are with a spacer 9 connected with each other. Between the sieve plates 7 and 8th is a granular ion exchanger 10 arranged. The ion exchanger 10 is a zeolite, in particular a clinoptilolite or a chabazith / phillipsite. The material of the ion exchanger is in defined grits, for example greater than 0.7 mm between the sieve plates 7 and 8th filled. Before the ion exchanger is used, it is pretreated, for example, with a sodium chloride solution. This increases the ion exchange capacity for heavy metal ions such as zinc, copper or lead. The pretreatment can be done before filling in the cleaning device. The ion exchanger is rinsed with the NaCl solution for this purpose.

Die Reinigungsvorrichtung 6 ist gegenüber dem Schacht 1 mittels einer Dichtung 11 abgedichtet. Es kann sich dabei um einen Silikonstreifen handeln, der in den Zwischenrum zwischen der Vorrichtung 6 und dem Schacht 1 eingespritzt wurde oder beispielsweise auch um einen Dichtring, der bei der Montage zwischen die Reinigungsvorrichtung 6 und dem Schacht eingebaut wurde..The cleaning device 6 is opposite the shaft 1 by means of a seal 11 sealed. It may be a silicone strip that enters the intermediate space between the device 6 and the shaft 1 was injected or, for example, to a sealing ring, during assembly between the cleaning device 6 and the shaft was installed ..

Üblich ist eine Höhe der Vorrichtung 6 von etwa 50 bis 100 cm bei einem Durchmesser des Schachtes 1 von etwa ebenfalls 100 cm. Besonders vorteilhaft bei dieser Reinigungsvorrichtung 6 ist es, dass der gesamte Querschnitt des Schachtes 1 für die Reinigung des Wassers zur Verfügung steht.A height of the device is usual 6 from about 50 to 100 cm with a diameter of the shaft 1 from about also 100 cm. Particularly advantageous in this cleaning device 6 it is that the entire cross section of the shaft 1 is available for cleaning the water.

Unterhalb der Reinigungsvorrichtung 6 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine schematisch dargestellte Abtrenneinheit 12 angeordnet. In der Abtrenneinheit 12 sammeln sich Partikel an. Aus der Abtrenneinheit 12 können sie mit einer Absaugeinrichtung, beispielsweise einer Vakuumpumpe, welche mit einem Absaugrohr 13 verbunden ist, aus der Abtrenneinheit 12 entnommen werden. Im normalen Betrieb ist das Absaugrohr 13 abgeschlossen.Below the cleaning device 6 is in the present embodiment, a schematically illustrated separation unit 12 arranged. In the separation unit 12 particles accumulate. From the separation unit 12 They can with a suction device, such as a vacuum pump, which with a suction tube 13 is connected, from the separation unit 12 be removed. In normal operation is the suction tube 13 completed.

Das Absaugrohr 13 dient gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich auch zur Durchführung eines Regenerationsvorganges des Ionenaustauschers 10. Regenerationsflüssigkeit wird hierfür von oben durch die Reinigungsvorrichtung 6 hindurch geströmt und macht den Ionenaustauscher wieder aufnahmefähig für Schwermetallionen. Die Regenerationsflüssigkeit und evtl. eine Spülflüssigkeit, z.B. klares Wasser, werden durch das Absaugrohr 13 aus dem Schacht 1 abgesaugt und können separat entsorgt werden. Hierdurch wird einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung erzielt, dass die Regenerierung der Reinigungsvorrichtung 6 innerhalb des Schachtes 1 erfolgen kann, ohne diese vorher aus dem Schacht 1 entnehmen zu müssen.The suction tube 13 In accordance with the present invention, it also serves mainly to carry out a regeneration process of the ion exchanger 10 , Regeneration fluid is for this purpose from above through the cleaning device 6 passed through and makes the ion exchanger again susceptible to heavy metal ions. The regeneration liquid and possibly a rinsing liquid, eg clear water, are passed through the suction tube 13 from the shaft 1 vacuumed and can be disposed of separately. As a result, one of the essential advantages of the invention is achieved that the regeneration of the cleaning device 6 inside the shaft 1 can be done without this previously from the shaft 1 to be removed.

In die Abtrenneinheit 12 ist ein Zuführrohr 15 integriert. Über das Zuführrohr 15 wird das Abwasser dem Schacht 1 und der Reinigungsvorrichtung 6 zugeleitet. Das Zuführrohr 15 mündet tangential in die Abtrenneinheit 12. Da die Filteranlage bei starken Regenereignissen oberhalb der Bemessungsregens hydraulisch versagen könnte, ist ein nicht dargestellter Notüberlauf häufig vorgesehen, so dass das Wasser direkt in eine Rigole bzw. einen Wasserablauf 16 gelangen kann.In the separation unit 12 is a feed tube 15 integrated. About the feed tube 15 the sewage is the shaft 1 and the cleaning device 6 fed. The feed tube 15 opens tangentially into the separation unit 12 , Since the filter system could fail hydraulically in heavy rain events above the design rain, an emergency overflow, not shown, is often provided, so that the water directly into a trench or a water drain 16 can get.

Das über das Zuführrohr 15 zugeführte verschmutzte Wasser strömt von unten nach oben durch die Reinigungsvorrichtung 6 und nachdem ein bestimmter Wasserstand erreicht wurde in eine Rohrrigole bzw. einen Wasserablauf 16. Der Wasserablauf 16 kann entweder das gereinigte Wasser in das Grundwasser oder ein offenes Gewässer abgeben. Das Wasser kann selbstverständlich auch für den Gebrauch im Haus, beispielsweise für die Toilettenspülung oder zum Waschen verwendet werden, wofür der Wasserablauf 16 an das Hauswassersystem angeschlossen werden.The over the feed tube 15 supplied polluted water flows from bottom to top through the cleaning device 6 and after a certain water level has been reached in a pipe trench or a water drain 16 , The water drainage 16 can either deliver the purified water to groundwater or open water. Of course, the water can also be used in the home, for example, for toilet flushing or washing, for which the water drainage 16 be connected to the domestic water system.

2 zeigt ein Beispiel einer Reinigungsvorrichtung 6, in perspektivischer Darstellung. Die obere Siebplatte 7 und die untere Siebplatte 8 sind mit dem Abstandhalter 9 beabstandet gehalten. Der Abstandhalter 9 ist eine Stange, welche im Zentrum der beiden Siebplatten 7 und 8 angeordnet ist und mit den Siebplatten 7 und 8 an ihrem jeweiligen Ende beispielsweise mit einer Schraubverbindung verbunden ist. Die obere Siebplatte 7 weist eine Tragkonstruktion aus vier Kreissegmenten 20 und einem Tragkreuz 21 auf. Auf der Tragkonstruktion sind Segmente 22 befestigt, von welchen in der vorliegenden Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Segment 22 dargestellt ist. Bei der kompletten Vorrichtung 6 sind acht derartiger Segmente 22 an der oberen Siebplatte 7 angeordnet, so daß die Siebplatte 7 aus den Segmenten 22 gebildet ist. Die Kreissegmente 20, das Tragkreuz 21 und die Segmente 22 sind miteinander verschraubt. Hierdurch ist es ermöglicht, daß sie durch das Mannloch 5 in den Schacht 1 eingeführt und innerhalb des Schachtes 1 montiert werden. 2 shows an example of a cleaning device 6 , in perspective. The upper sieve plate 7 and the lower screen plate 8th are with the spacer 9 kept at a distance. The spacer 9 is a rod, which is in the center of the two screen plates 7 and 8th is arranged and with the sieve plates 7 and 8th is connected at its respective end, for example, with a screw connection. The upper screen plate 7 has a supporting structure of four circle segments 20 and a carrying cross 21 on. On the supporting structure are segments 22 attached, of which in the present description, for clarity, only one segment 22 is shown. For the complete device 6 are eight such segments 22 on the upper screen plate 7 arranged so that the screen plate 7 from the segments 22 is formed. The circle segments 20 , the carrying cross 21 and the segments 22 are bolted together. This will allow them through the manhole 5 in the shaft 1 introduced and inside the shaft 1 to be assembled.

Die Siebsegmente 22 bestehen vorzugsweise aus einem Edelstahlsiebblech mit Öffnungen, welche einerseits das Wasser hindurchtreten lassen und andererseits den Ionenaustauscher zurückhalten. Die Maschenweite der Siebfläche ist daher entsprechend des verwendeten Ionenaustauschers 10 gewählt. Beispielsweise ist eine Maschenweite von kleiner 0,7 mm gewählt.The sieve segments 22 preferably consist of a stainless steel screen with openings, which on the one hand let pass the water and on the other hand hold back the ion exchanger. The mesh size of the screen surface is therefore according to the ion exchanger used 10 selected. For example, a mesh size of less than 0.7 mm is selected.

Die untere Siebplatte 8 ist ebenso wie die obere Siebplatte 7 aufgebaut. Da auf ihr das Gewicht des Ionenaustauschers 10 lastet, weist sie zusätzliche Verstärkungen 23 auf, welche die Tragkonstruktion und die Siebsegmente 22 unterstützen.The lower sieve plate 8th is the same as the upper screen plate 7 built up. Because on it the weight of the ion exchanger 10 loads, it has additional reinforcements 23 on which the supporting structure and the sieve segments 22 support.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Andere Konstruktionen, bei welchen die Platten, zwischen denen der Ionenaustauscher angeordnet ist, aus mehreren Segmenten bestehen und hiermit problemlos in einem Schacht montiert werden können oder in dem Schacht regeneriert werden können, fallen ebenso unter die vorliegende Erfindung. Auch die Reinigung von Regenwasser, das von Straßen oder Parkplätzen abfließt, kann durch das Einbringen von adsorbierendem Material von organischen Verunreinigungen, wie sie beispielsweise von Fahrzeugen stammen, gereinigt werden. Das adsorbierende Material kann zusätzlich oder alternativ zu dem Ionenaustauscher in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebracht werden.The The present invention is not limited to the illustrated embodiments limited. Other constructions in which the plates, between which the Ion exchanger is arranged, consist of several segments and thus easily be mounted in a shaft or can be regenerated in the pit, fall under the same present invention. Also, the cleaning of rainwater, by streets or parking lots flows, can by the introduction of adsorbing material of organic Impurities, such as those from vehicles, getting cleaned. The adsorbent material may additionally or introduced as an alternative to the ion exchanger in the inventive device become.

Claims

Apparatus, in particular a shaft installation, for the decentralized treatment of water, in particular rainwater, which comprises two spaced-apart, cavity-forming plates ( 7 . 8th ), wherein the cavity for introducing an ion exchanger ( 10 ) and / or an adsorbent material, characterized in that the plates ( 7 . 8th ) of several segments ( 20 . 21 . 22 . 23 ) and are spaced apart from each other.

Device according to claim 1, characterized in that the plates ( 7 . 8th ) with a spacer ( 9 ) are interconnected.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one of the plates ( 7 . 8th ) is a screen plate.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plate ( 7 . 8th ) is mounted on a support structure.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sieve segments ( 22 ) of the plate ( 7 . 8th ) and the supporting structure ( 21 . 22 . 23 ) are bolted together.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spacing of the plates ( 7 . 8th ) corresponds to the height of the filled ion exchanger and is preferably adjustable between 50 and 100 cm to each other.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spacing of the plates ( 7 . 8th ) by different spacers ( 9 ) is adjustable.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the diameter of the device ( 6 ), in particular the plates ( 7 . 8th ), substantially the diameter of the shaft provided for the installation ( 1 ) corresponds.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 6 ) in the shaft ( 1 ) is sealed laterally sealed in particular with silicone.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ion exchanger ( 10 ) is granular.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ion exchanger ( 10 ) is a zeolite, in particular a clinoptilolite or chabasite / phillipsite.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 6 ) through a manhole ( 5 ) of Shaft ( 1 ) in the shaft ( 1 ) is insertable and composable in it

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 6 ) in the shaft ( 1 ) can be installed in such a way that it can be flowed through in the upflow process.

Shaft having a device according to the preceding claims, characterized in that the device ( 6 ) in the shaft ( 1 ) is arranged laterally sealed.

Shaft according to the preceding claim, characterized in that the device ( 6 ) between inlet and outlet of the shaft ( 1 ) is arranged to flow in upflow.

Shaft according to the preceding claim, characterized in that below the device ( 6 ) a separation unit ( 12 ) is arranged for particles.

Shaft according to one or more of the preceding claims, characterized in that below the device ( 6 ) a suction device ( 13 ) is arranged for particles and / or regeneration liquid.

Shaft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 6 ) through a manhole ( 5 ) of the shaft ( 1 ) in the shaft ( 1 ) and in the shaft ( 1 ) is assembled and filled.

Shaft according to one or more of the preceding claims, characterized in that at the lower end of the shaft ( 1 ) a tangential in the shaft ( 1 ) discharging water discharge ( 15 ) is arranged.

Shaft according to one or more of the preceding claims, characterized in that at the shaft ( 1 ) is arranged a drainage device for the discharge of the purified water in the ground.

Shaft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drainage device drain pipe or a pipe rig ( 16 ).

Shaft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 6 ) into an existing shaft ( 1 ) is retrofitted.

Process for the treatment of water, in particular for the reduction of heavy metals in water, in particular in rainwater from roof drains, with a device ( 6 ) and in a shaft ( 1 ) according to the preceding claims, characterized in that the ion exchanger ( 10 ) in the shaft ( 1 ) is regenerated by a regeneration fluid through the device ( 6 ) is flowed.

Method according to the preceding claim, characterized in that the regeneration liquid is passed from top to bottom through the device ( 6 ) is flowed.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the regeneration liquid below the device ( 6 ) is sucked off.

Method according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that as regenerating a NaCl solution is used.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ion exchanger ( 10 ) is pretreated before the first use in the device, in particular with a regeneration liquid.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for regenerating the ion exchanger ( 10 ) Regenerating liquid several times, in particular 2 to 3 times through the device ( 6 ) is flowed.

Method according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that the purified water seeped underground, a rainwater harvesting supplied or is introduced into a receiving water.