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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Stoffen, insbesondere von Fetten und Ölen, aus Wasser, bevorzugt aus verschmutztem Abwasser von Reinigungseinrichtungen im Küchenbereich, wobei die Stoffe eine zu Wasser verschiedene Stoffdichte aufweisen, mit einer ersten Kammer zum Abscheiden von ersten Stoffen mit einer höheren Stoffdichte als die Stoffdichte von Wasser und einer zweiten Kammer zum Abscheiden von zweiten Stoffen mit einer geringeren Stoffdichte als die Stoffdichte von Wasser, wobei die beiden Kammern über eine vertikale Trennwand, welche in ihrem oberen Drittel eine Öffnung aufweist, voneinander separiert werden.
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Aus dem bisherigen Stand der Technik sind Trenneinrichtungen bekannt, welche nach dem Schwerkraftprinzip funktionieren. Hierbei werden durch pflanzliche oder auch tierische Fette bzw. ähnliche Stoffe organischen Ursprungs verschmutzte Abwässer, beispielsweise aus der Gastronomie, kommunalen Einrichtungen oder auch Fleischereien, in eine Trenneinrichtung eingeleitet mittels welcher diese Verschmutzungen abgetrennt werden. Fette steigen aufgrund ihrer geringen Stoffdichte an die Abwasseroberfläche und bilden einen kontinuierlichen Fettfilm. Dieser wird in regelmäßigen Abständen über geeignete Einrichtungen entfernt, und beispielsweise durch Saugleitungen in ein Entleerungsfahrzeug überführt. Somit wird verhindert, dass Fette, Öle oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs in die öffentliche Kanalisation gelangen und dort zu Ablagerungen oder Verstopfungen führen. Derartige Trenneinrichtungen weisen häufig mehrere 100 Liter Fassungsvermögen auf und außerhalb des Gebäudes ins Erdreich eingelassen. Dies bedingt jedoch, dass die Zuleitungen der Trenneinrichtung zu jeder Jahreszeit frei sind und nicht durch verfestigte Fette verstopft sind. Daher werden bei den herkömmlichen Trenneinrichtungen entsprechende Heizelemente an den Zuleitungen angeordnet, wodurch zusätzliche Energiekosten bedingt werden. Für kleinere Gastronomiebetriebe sind derartige Trenneinrichtungen mit bedeutenden Investitionen und Unterhaltungskosten verbunden, da die Trenneinrichtungen aufgrund der Geruchsentwicklung durch sich zersetzende Fettverbindungen regelmäßig entleert werden müssen, auch wenn das maximale Fassungsvolumen noch nicht erreicht ist.
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Daher ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Trennen von Stoffen, insbesondere von Fetten und Ölen aus Abwässern von Kleineinleitern, wie beispielsweise Bäckereien, Kiosken, Biergärten oder Imbissbuden mit mobilen Küchenmodulen bereitzustellen, welche aufgrund ihrer geringen Abmessungen in jeden Abwasserlauf nachträglich integrierbar ist und welche neben dem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Fettfilm auch die im Abwasser dispergierten und/oder emulgierten Fette, Öle oder vergleichbare organische Verbindungen abtrennt. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das zugeführte, verschmutzte Abwasser zeitnah zu reinigen, ohne dass lange Standzeiten des verschmutzten Abwassers und die damit verbundene Geruchsentwicklung durch sich zersetzende organische Stoffe bedingt werden. Zudem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das gereinigte Abwasser automatisch dem öffentlichen Abwassersystem zuzuführen, so dass keine manuelle Bedienung des Ablaufs notwendig ist. Durch den einfachen und platzsparenden Aufbau der Vorrichtung ist diese zudem günstig in der Herstellung und im Unterhalt.
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Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trennen von Stoffen, insbesondere von Fetten und Ölen, aus Wasser, bevorzugt aus verschmutztem Abwasser von Reinigungseinrichtungen im Küchenbereich, bereitzustellen, wobei die Stoffe eine zu Wasser verschiedene Stoffdichte aufweisen, mit einer ersten Kammer zum Abscheiden von ersten Stoffen mit einer höheren Stoffdichte als die Stoffdichte von Wasser und einer zweiten Kammer zum Abscheiden von zweiten Stoffen mit einer geringeren Stoffdichte als die Stoffdichte von Wasser, wobei die beiden Kammern über eine vertikale Trennwand, welche in ihrem oberen Drittel eine Öffnung aufweist, voneinander separiert werden und in der zweiten Kammer ein filterartiges Separationselement und eine Pumpeinrichtung zum Abführen eines gefilterten Abwassers angeordnet sind.
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Entgegen den nach dem Schwerkraftprinzip funktionierenden handelsüblichen Trenneinrichtungen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche eine erste und eine zweite Kammer aufweist, in der zweiten Kammer ein filterartiges Separationselement auf. Dieses dient zum Abtrennen von Fetten, Ölen oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs aus Abwässern, so dass diese gereinigt dem öffentlichen Kanalnetz zugeführt werden können. Das filterartige Separationselement ist bevorzugt horizontal in der zweiten Kammer angeordnet und trennt einen Bereich des verschmutzten Abwassers von einem Bereich des gereinigten Abwassers.
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Für die Abführung des gereinigten Abwassers in das öffentliche Abwassernetz ist in der Vorrichtung eine Pumpeinrichtung angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da somit die Lage eines Ablaufes für das gereinigte Abwasser aus der Vorrichtung nicht mehr auf Bodennähe beschränkt ist, sondern in beliebiger Höhe an der Vorrichtung angeordnet werden kann. Zudem ermöglicht die Pumpeinrichtung einen automatisierten Pumpvorgang, bevorzugt dann, wenn über einen Zulauf verschmutztes Abwasser der Vorrichtung zugeführt wird, so dass ein Überlaufen der Vorrichtung verhindert wird. Vorteilhaft ist zumindest in einer der beiden Kammern beispielsweise ein elektronischer Sensor oder ein Schwimmer zur Füllstandmessung der Vorrichtung angeordnet. Eine Steuerungseinheit der Pumpeinrichtung empfängt und verarbeitet die analogen oder digitalen Signale des Sensors oder des Schwimmers und regelt daraufhin die Leistung der Pumpeinrichtung. Vorzugsweise ist die Pumpeinrichtung in einem Bereich des gereinigten Abwassers angeordnet, so dass durch das Abpumpen des gereinigten Abwassers aus der zweiten Kammer ein Saugeffekt entsteht, der eine Strömungsbewegung des Abwassers bedingt. Das verschmutzte Abwasser strömt somit durch das wasserdurchlässige, filterartige Separationselement hindurch, wobei sich die mit dem Abwasser vermischten Fette, Öle oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs zumindest an Teilen des filterartigen Separationselements abscheiden und dem Abwasser somit entzogen werden. Das gereinigte Abwasser sammelt sich in einem Bereich unterhalb des filterartigen Separationselements und wird durch die Pumpeinrichtung aus der Vorrichtung geführt. Es ist somit nicht notwendig, eine Trennung zwischen der fetthaltigen Phase und der wässrigen Phase des verschmutzten Abwassers abzuwarten, wodurch eine Zeitersparnis bedingt wird.
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Zudem ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik, da durch die von der Pumpeinrichtung erzeugte Strömungsbewegung auch die im verschmutzten Abwasser dispergierten Tröpfchen aus Fetten, Ölen oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs erfolgreich abgeschieden werden. Eine derartige Tröpfchenbildung kann beispielsweise durch grenzflächenaktive Substanzen, wie beispielsweise durch Tenside, bedingt werden, wobei diese Tröpfchen häufig als stabilisierte Emulsionen vorliegen, also nicht zwangsläufig an der Wasseroberfläche zu einem kontinuierlichen Fettfilm aggregieren, und somit nur schwer mit Trenneinrichtungen aus dem herkömmlichen Stand der Technik abgeschieden werden können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das filterartige Separationselement mindestens ein nach oben geöffnetes, trichterförmiges Element auf, welches an einer Trageeinrichtung fixiert ist. Das trichterförmige Element weist eine oberseitig angeordnete und nach oben geöffnete Füllöffnung auf, durch welche das verschmutzte Abwasser einströmen kann, wobei diese Füllöffnung die einzige Öffnung des trichterartigen Elementes darstellt.
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Die Trageeinrichtung, an welcher das trichterförmige Element fixiert ist, ist bevorzugt als umlaufender Rahmen ausgebildet, welcher durch geeignete Auflagemittel horizontal in der zweiten Kammer angeordnet ist und einen oberen Bereich der zweiten Kammer, in welchem das verschmutzte Abwasser angeordnet ist, von einem unteren Bereich der zweiten Kammer, in welchem sich das gereinigte Abwasser befindet, leckfrei abtrennt. Vorteilhaft ist die Trageeinrichtung aus korrosionsbeständigem Material, bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet, welcher vorzugsweise über elastische Eigenschaften verfügt, so dass die Trageeinrichtung auch gleichzeitig eine abdichtende Funktion zwischen verschmutztem und gereinigtem Abwasser einnimmt. Vorteilhaft ist der eingesetzte Kunststoff der Trageeinrichtung voll veraschbar, so dass eine Entsorgung über den Hausmüll möglich ist.
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Darüber hinaus ist denkbar, dass die Trageeinrichtung in einer von eckig verschiedenen Form ausgebildet ist. Weist die Trageeinrichtung beispielsweise eine ringartige Form auf, so ist denkbar, die trichterförmigen Elemente als konzentrische Kreise anzuordnen oder auch in Form einer sich ein- bzw. auswindenden Spirale auszubilden, wobei die Füllöffnungen nach oberseitig angeordnet und nach oben geöffnet sind.
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Bevorzugt wird das trichterförmige Element bereits bei der Herstellung des filterartigen Separationselementes mit der Trageeinrichtung vergossen, so dass sichergestellt ist, dass keine Leckagen entstehen können und das bereits gereinigte Abwasser durch Fremdstoffe kontaminiert wird.
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Zudem ist es denkbar, für eine Entnahme des filterartigen Separationselementes aus der zweiten Kammer beispielsweise Griffe, Schlaufen oder Ösen an der Trageeinrichtung vorzusehen, mittels derer das gesamte filterartige Separationselement leicht greifbar und somit schnell austauschbar wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verjüngen sich die trichterförmigen Elemente zum Boden der Vorrichtung hin, wobei Ränder von oberseitig angeordneten und nach oben offenen Füllöffnungen mit Rändern von benachbart angeordneten trichterförmigen Elementen und/oder mit der Trageeinrichtung verbunden sind.
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Durch die vorteilhafte Verjüngung der Seitenflächen der trichterförmigen Elemente zum Boden der Vorrichtung hin, wird, im Vergleich zu vertikal ausgerichteten Seitenflächen, eine größere Masse an Fett, Öl oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs von dem trichterförmigen Element aufgenommen. Bevorzugt ist das der Füllöffnung gegenüberliegende Ende der Verjüngung des trichterförmigen Elementes als Spitze ausgebildet, welche bevorzugt einen spitzen Winkel im Bereich von 30° bis 60° und besonders bevorzugt einen Bereich von 40° bis 50° einnimmt.
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Darüber hinaus ist auch denkbar, dass das der Füllöffnung gegenüber liegende Ende der Verjüngung des trichterförmigen Elementes halbkugelartig oder auch eckig ausgebildet ist, wodurch beispielsweise das trichterförmige Element die Form eines geraden Kreiskegelstumpfes beschreibt.
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Die Füllöffnungen sind bevorzugt rund oder eckig, besonders bevorzugt rechteckig, ausgebildet ist. Im einfachsten Fall wird durch die geometrische Ausgestaltung der oberseitig angeordneten und nach oben geöffneten Füllöffnung auch die Geometrie der Seitenflächen des trichterförmigen Elements festlegbar. Ist beispielsweise die Füllöffnung rund ausgebildet, ist denkbar, dass sich die Seitenflächen trichterförmigen Elements in Form eines geraden Kreiskegels zum Boden der zweiten Kammer hin aneinander annähern. Ist die Füllöffnung hingegen beispielsweise rechteckig ausgebildet, so ist denkbar, dass die Seitenflächen des trichterförmigen Elements die Form eines Prismas mit zueinander parallelen, bevorzugt trichterförmigen Grundflächen, beschreibt. Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und können beliebig erweitert werden.
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An den schräg abfallenden Seitenwänden des sich zum Boden der zweiten Kammer hin verjüngenden trichterförmigen Elements lagern sich, im Vergleich zu vertikal angeordneten Seitenwänden, mehr Fette, Öle oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs an. Bei einer nicht trichterförmigen Ausbildung der Seitenwände, beispielsweise bei senkrechten Seitenwänden, ist die Fläche, an welcher die Abtrennung der Fette vom Abwasser stattfindet, auf diejenige Fläche begrenzt, welche die vertikalen Seitenwände miteinander verbindet und der Füllöffnung gegenüber liegt. Diese Grundfläche kann bei hohem Abwasserdurchsatz schnell durch angelagerte Fette, Öle oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs verstopfen, wodurch eine Erhöhung der Leistung der Pumpeinrichtung bedingt wird.
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Werden mehrere trichterförmige Elemente in dem filterartigen Separationselement vorgesehen, so ist denkbar, diese verschieden zueinander anzuordnen, wobei die Füllöffnungen aller trichterförmigen Elemente bevorzugt in einer horizontalen Ebene angeordnet sind. Beispielsweise kann eine Anordnung der trichterförmigen Elemente in Bezug auf de Längsrichtung der Vorrichtung zu dieser parallel, quer oder auch schräg, beispielsweise diagonal, verlaufen. Ist die Vorrichtung in mindestens einer Raumrichtung länger ausgebildet als in den anderen Raumrichtungen, so entspricht diese längste Ausdehnungsrichtung der Längsrichtung der Vorrichtung. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass ein trichterförmiges Element von mindestens zwei, bevorzugt von vier, direkt benachbart angeordneten weiteren trichterförmigen Elementen umgeben ist.
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Ferner ist denkbar, dass die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten trichterförmigen Elemente eine unterschiedliche Tiefe aufweisen. Als Tiefe ist hierbei der vertikale Abstand zwischen der Füllöffnung des trichterförmigen Elements und dem der Füllöffnung gegenüber liegenden Ende des trichterförmigen Elements zu verstehen.
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Alle trichterförmigen Elemente sind über Ränder ihrer an der Oberseite angeordneten und nach oben geöffneten Füllöffnungen miteinander fest verbunden. Bevorzugt sind alle trichterförmigen Elemente des filterartigen Separationselementes durch eine zickzack-gefaltete Materialbahn ausgebildet, deren offene Seitenränder beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben leckfrei verschließbar sind und somit die trichterförmigen Elemente unter Ausbildung einer nach oben geöffneten Füllöffnung bilden. Durch die Faltung gebildete trichterförmige Elemente verfügen, im Gegensatz zu horizontal angeordneten, planen Materialbahnen, über eine größere Materialoberfläche zur Aufnahme von Fetten, Ölen oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs und müssen seltener ausgetauscht werden.
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Ferner wäre es möglich, jedes trichterförmige Element einzeln in die Trageeinrichtung einzupassen, wobei bei dieser mehrteiligen Form sichergestellt werden muss, dass alle trichterförmigen Elemente, beispielsweise durch geeignete Klebemittel oder mittels geeigneten Schweißverfahrens, fest und leckfrei miteinander bzw. mit der Trageeinrichtung verbunden sind, so dass weiterhin das verschmutzte Abwasser vom gereinigten Abwasser separiert wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das trichterförmige Element mehrlagig ausgebildet. Durch mehrere parallel zueinander angeordnete Materiallagen, welche bevorzugt zumindest teilweise miteinander verbunden sind, wird eine Aussteifung des trichterförmigen Elementes, beispielsweise gegenüber Verdrillung, erreicht. Es ist denkbar, dass jede Lage eine andere Materialzusammensetzung oder verarbeitungsweise aufweist, als die zu ihr oberseitig und/oder unterseitig benachbart angeordneten Lagen. Bevorzugt weist das trichterförmige Element 1–10 Lagen und besonders bevorzugt 3–6 Lagen auf.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Material einer Lage, bevorzugt aller Lagen, des trichterförmigen Elementes aus einem faserartigen Geflecht ausgebildet. Das faserartige Geflecht ist bevorzugt als Vlies oder Vliesstoff ausgebildet und weist in Abhängigkeit der Faserlänge, dem Faserquerschnitt, der Faserorientierung, der Faserart und des Fasermaterials eine einstellbare Trennwirkung auf. Das faserartige Geflecht einer jeden Lage wird bevorzugt aus wasserfestem und wasserabweisendem Material gebildet. Wasser ist somit bestrebt, eine gemeinsame Kontaktfläche mit dem faserartigen Geflecht zu vermeiden, wohingegen Fette, Öle oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs sich auf den Fasern des Geflechts anlagern und somit aus dem Abwasser entfernbar sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das faserartige Geflecht eine von Lage zu Lage verschiedene Materialdichte auf. Unter Materialdichte ist diejenige Dichte zu verstehen, in welcher die Fasern in dem Geflecht angeordnet sind, also wie groß der räumliche Abstand der einzelnen Fasern zueinander ausgebildet ist.
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Fette, Öle oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs liegen in Abwässern aus Reinigungseinrichtungen häufig dispergiert und/oder als durch grenzflächenaktive Substanzen stabilisierte Emulsionen als polydisperse Tröpfchen vor, also als Tröpfchen, welche in ihrer Form und Masse zueinander verschieden sind und durch die stabilisierende Wirkung der Tenside nicht an die Abwasseroberfläche aufsteigen. Daher sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform vor, die Materialdichte der Lagen der trichterförmigen Elemente an einer dem verschmutzten Abwasser zugewandten Oberfläche am geringsten und an einer dem gereinigten Abwasser zugewandten Oberfläche am größten auszubilden. Dieser Dichtegradientenverlauf ermöglicht bevorzugt ein schrittweises, volumengrößenabhängiges Abscheiden der dispergierten Tröpfchen, wodurch jeglicher fettartiger Stoff aus dem Abwasser abgetrennt wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Pumpeinrichtung in einem Bereich des gereinigten Abwassers angeordnet. Dies ermöglicht eine schnelle Abführung des gereinigten Abwassers in das öffentliche Kanalsystem. Ferner wäre auch denkbar, dass mehr als eine Pumpeinrichtung vorgesehen ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in der ersten Kammer der Vorrichtung ein siebartiges Element angeordnet. In der ersten Kammer wird das verschmutzte Abwasser aus den Reinigungseinrichtungen der Küchen eingeleitet. Häufig werden in dem Abwasserstrom neben den bereits genannten Fetten, Ölen oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs auch Sinkstoffe mitgeführt, welche aufgrund ihrer im Vergleich zu Wasser höheren Stoffdichte nach der Zuführung über einen Zulaufstutzen in der ersten Kammer absinken und sich auf dem Boden absetzen. Um bei der regelmäßigen Reinigung der Vorrichtung diese Sinkstoffe leicht entfernen zu können, ist ein siebartiges Element in der ersten Kammer der Vorrichtung angeordnet. Dieses ist bevorzugt in Form eines Korbes ausgebildet und besteht bevorzugt aus einem nichtrostenden, leicht zu reinigenden Stahlblech, welches siebartige Öffnungen aufweist. Diese verfügen bevorzugt über einen Querschnitt von kleiner 2 mm. Das siebartige Element dient somit zur Abtrennung grober Sinkstoffe aus dem verschmutzten Abwasser, wohingegen das filterartige Separationselement in der zweiten Kammer zur Feinabtrennung von Fetten, Ölen oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs dient.
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Vorteilhaft schließt zumindest die Oberkante derjenigen vertikalen Seitenfläche des siebartigen Elements mit den Oberkanten der vertikalen Wandflächen der ersten Kammer ab, welche parallel zu der Trennwand, welche erste und zweite Kammer separiert, ausgebildet und zu dieser direkt benachbart angeordnet ist. Dies ist vorteilhaft, da somit die zwischen der ersten und zweiten Kammer im oberen Drittel vorgesehene Öffnung von dem siebartigen Element überdeckt wird, wodurch bei starker, schneller Abwasserzuführung in erste Kammer eine Verunreinigung der zweiten Kammer durch grobe Sinkstoffe vermieden wird. Diese prallen an der vertikalen Wandfläche des siebartigen Elementes ab und sinken in der ersten Kammer zu Boden.
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Ferner ist auch denkbar, dass das siebartige Element in der ersten Kammer als geschlossener Korb ausgebildet ist, welcher lediglich im Bereich des Abwasserzulaufes eine Aussparung aufweist, so dass der durch den Zulaufstutzen zugeführte Abwasserfluss direkt in den Innenbereich des Korbes führt. Diese vorteilhafte Ausbildung stellt sicher, dass zu keiner Zeit Sinkstoffe in die zweite Kammer übertreten können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das filterartige Separationselement der ersten Kammer entnehmbar angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da somit die abgesetzten Sinkstoffe leicht aus der Vorrichtung entfernbar sind und dem Restmüll zugeführt werden können. Bevorzugt sind hierzu an zumindest zwei einander gegenüberliegender vertikaler Korbinnenflächen, vorteilhaft im oberen Bereich, Griffe, Schlaufen oder Ösen vorgesehen, welche zum Anheben des Korbes aus der ersten Kammer dienen. Ferner ist im Fall eines geschlossenen Korbes vorteilhaft an der oben angeordneten, horizontalen Fläche des Korbes zumindest ein Griff, eine Schlaufe oder eine Öse zum Anheben des Korbes aus der ersten Kammer vorgesehen. Dieser ist bevorzugt schwenkbar oder versenkbar ausgebildet, so dass Vorrichtung verschlossen werden kann.
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Ferner ist denkbar, die trichterförmigen Elemente mit zusätzlichen Aussteifungselementen zu versehen, welche bevorzugt herstellungsseitig bereits vorgefertigt sind. Durch diese Aussteifungselemente erfolgt eine Aussteifung der trichterförmigen Elemente in Richtung der Strömungsbewegung des Abwassers, so dass ein Durchhängen oder Einknicken der Ränder der Füllöffnungen vermieden wird. Derartige Aussteifungselemente können beispielsweise in Form von Stegen ausgebildet sein, bevorzugt aus korrosionsbeständigem Material, welche entlang der Ränder der oberseitig angeordneten und nach oben geöffneten Füllöffnungen angeordnet sind, wobei die Enden der Aussteifungselemente vorteilhaft mit der Trageeinrichtung verbunden sind.
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Darüber hinaus ist denkbar ein Heizelement in der Vorrichtung vorzusehen, so dass beispielsweise über Nacht erhärtetes Fett wieder in den flüssigen Zustand überführbar wird und die Trennwirkung des filterartiges Separationselementes nicht beeinflusst wird.
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Ferner ist auch denkbar, dass die trichterförmigen Elemente über Seitenwände verfügen, welche in ihrem Gesamtverlauf von der Trageeinrichtung zum Boden der Vorrichtung hin nicht gerade ausgebildet sind und beispielsweise über zusätzlich vorgesehene Schrägen verfügen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
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1 eine Darstellung einer möglichen Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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3 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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4 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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5 eine weitere Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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7a eine Draufsicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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7b eine Querschnittsdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt eine mögliche Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer bereits bestehenden Kücheneinrichtung. Durch manuelle und/oder maschinelle Reinigungseinrichtungen 2 wird über ein Zulaufrohr 6 der Vorrichtung 1 in Pfeilrichtung P1 verschmutztes Abwasser zugeführt. Nach dem Abtrennen von Fetten, Ölen oder vergleichbaren Stoffen organischen Ursprungs wird das gereinigte Abwasser über ein Ablaufohr 8 an das öffentliche Kanalsystem abgeführt. Wie aus 1 ersichtlich, ist die Vorrichtung 1 aufgrund ihrer Größe geeignet, um beispielsweise am Boden eines Spülschrankes 4 angeordnet zu werden. Ein aufwendiges Vergraben der Vorrichtung im Außenbereich des Gebäudes, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, entfällt somit.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines beispielhaften Gehäuses 5 der Vorrichtung 1 mit einem Zulaufstutzen 10 und einem Ablaufstutzen 11.
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in 3 ist ein schematischer Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Über den Zulaufstutzen 10 wird der Vorrichtung 1 Abwasser aus Reinigungseinrichtungen 2 zugeführt, wobei der Abwasserfluss Stoffe mit einer zu Wasser verschiedenen Stoffdichte mitführen kann, wie beispielsweise Sinkstoffe, also Stoffe deren Stoffdichte höher ist als die Stoffdichte des Wassers, oder auch Stoffe, wie beispielsweise Fette, Öle oder vergleichbare organische Stoffe, welche im Vergleich zu Wasser eine geringere Stoffdicht aufweisen und eher an die Oberfläche steigen. Häufig handelt es sich bei Sinkstoffen um Feststoffe, wie beispielsweise Essensreste. Um zunächst diese groben Verunreinigungen aus dem verschmutzten Abwasser abzutrennen, führt der Zulaufstutzen 10 das verschmutzte Abwasser in eine erste Kammer 14 der Vorrichtung 1. In dieser ersten Kammer 14 ist bevorzugt ein entnehmbares siebartiges Element 18 angeordnet, welches die groben Verunreinigungen auffängt und welches durch vorgesehene Griffe (nicht gezeigt) aus der ersten Kammer 14 angehoben und entfernt werden kann, um die groben Verschmutzungen zu entsorgen und das Sieb 18 zu reinigen. Vorteilhaft ist eine vertikale Fläche 19 des siebartigen Elementes 18, welche zu der Trennwand 16 parallel und direkt benachbart angeordnet ist, in Höhenrichtung H größer ausgebildet als die Trennwand 16. Die oberseitige Kante dieser vertikalen Fläche 19 schneidet bevorzugt mit dem Dichtungselement (nicht gezeigt) des Deckels 26 ab, so dass sich die groben Sinkstoffe nicht durch die Öffnung 21 in die zweite Kammer 15 eindringen und das dort angeordnete filterartige Separationselement 17 verstopfen oder zerstören.
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Nach dem Abtrennen der groben Sinkstoffe aus dem Abwasser, wird in der zweiten Kammer 15 das verschmutzte Abwasser durch ein filterartiges Separationselement 17 in Pfeilrichtung P2 geführt. Die Strömungsbewegung des Abwassers wird durch die Pumpeinrichtung 24, welche in einem Bereich 13 des gereinigten Abwassers angeordnet ist, bedingt. Das filterartige Separationselement 17 besteht aus einer Trageeinrichtung 20, an welcher mehrere trichterförmigen Elemente 22 angeordnet sind. Diese trichterförmigen Elemente 22 weisen jeweils eine nach oben offene, dem verschmutzten Abwasser zugewandte Füllöffnung 28 auf und verjüngen zum Boden der Vorrichtung 1 hin spitzenförmig. Vorteilhaft sind die trichterförmigen Elemente 22 in ihrer Tiefe oder in ihrer Füllöffnungsgröße verschieden zueinander ausgebildet. Durch die Füllöffnung 28 strömt verschmutztes Abwasser in das trichterförmige Element 22 ein. Da das trichterförmige Element 22 keine weitere Öffnung aufweist, strömt das verschmutzte Abwasser durch das wasserdurchlässige, faserartige Geflecht 38 in den Bereich 13 des gereinigten Abwassers, wobei sich Fette, Öle oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs an dem faserartigen Geflecht 38 abscheiden und somit dem Abwasser entzogen werden.
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Die Fixierung der Trageeinrichtung 20 des filterartigen Separationselementes 17 in der zweiten Kammer 15 kann beispielsweise über horizontale Materialvorsprünge erfolgen, welche an der dem verschmutzten Abwasser zugewandten Innenseite der zweiten Kammer 15 vorgesehen sind und als Auflagefläche der Trageeinrichtung 20 dienen. Bevorzugt sind diese Materialvorsprünge (nicht gezeigt) unterhalb des Zulaufstutzens 10 derart angeordnet, so dass die nach oben gerichtete Oberseite der Trageeinrichtung 20 unterhalb des Zulaufstutzens 10 anordbar ist. Bevorzugt sind die Materialvorsprünge derart ausgebildet, dass lediglich die Trageeinrichtung 20 aufliegt und der Verlauf der trichterförmigen Elemente 22 von der Trageeinrichtung 20 zum Boden der Vorrichtung 1 hin nicht verändert wird. Die Fixierung der Trageeinrichtung 20 an den Materialvorsprüngen kann beispielsweise durch Verschraubung oder Klemmen erfolgen. In jedem Fall ist eine leckfreie Fixierung sicherzustellen, so dass kein verschmutztes Abwasser in den Bereich 13 des gereinigten Abwassers eindringt und dieses kontaminiert.
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Die Pumpeinrichtung 24 führt bevorzugt immer dann gereinigtes Abwasser aus dem Ablaufstutzen 11 in Pfeilrichtung P3 ab, wenn verschmutztes Abwasser über den Zulaufstutzen 10 der ersten Kammer 14 zugeführt wird und der Wasserspiegel (nicht gezeigt) in der gesamten Vorrichtung 1 ansteigt. Durch einen vorgesehen Füllstandsmesser (nicht gezeigt), beispielsweise in Form eines Schwimmers oder eines elektronischen Sensors, wird ein Überlauf des verschmutzten Abwasser, sowie ein Trockenlauf des filterartiges Separationselements 17 verhindert. Der Füllstandmesser sendet analoge oder digitale Signale an eine Steuerungseinheit der Pumpeinrichtung 24, welche nach Bedarf automatisch die Leistung reguliert, bevorzugt in Abhängigkeit von dem einströmenden verschmutzten Abwasser.
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Durch das Vorsehen der Pumpeinrichtung 24 zum Abführen des gereinigten Abwassers in das öffentlich Kanalsystem in der Vorrichtung 1 ist eine Höhenanordnung des Ablaufstutzens 11 lediglich an die Förderhöhe der Pumpeinrichtung 24 anzupassen und die Pumpeinrichtung 24 über einem Ablaufrohr 8 mit dem Ablaufstutzen 11 leckfrei zu verbinden. Bevorzugt sind Ablaufrohr 8 und Ablaufstutzen 11 durch eine Trennwand (nicht gezeigt) von dem Bereich 12 des verschmutzten Abwassers abgetrennt, um im Falle einer Leckage eine mögliche Verschmutzung des gereinigten Abwassers zu vermeiden. Ist eine derartige Trennwand bautechnisch nicht vorgesehen, so muss sichergestellt werden, dass der Bereich 12, in welchem sich das verschmutzte Abwasser befindet, von dem Bereich 13 des gereinigten Abwassers, beispielsweise durch eine horizontale Platte 25, welche bevorzugt mit der Vorrichtung 1 verschweißt ist, getrennt ist. Nach der Durchführung des Ablaufrohres 8 durch eine Aussparung in der horizontalen Platte 25 wird der Übergangsbereich durch geeignete Mittel leckfrei abgedichtet.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind sowohl Zulaufstutzen 10 als auch Ablaufstutzen 11 während des Betriebes geöffnet. Lediglich zu Reinigungszwecken, beispielsweise zum Austausch des filterartigen Separationselementes 17, werden die beide Stutzen 10, 11 manuell verschlossen.
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Die Vorrichtung 1 weist zudem einen Deckel 26 auf, welcher beide Kammern 14, 15 überspannt. An der den beiden Kammern 14, 15 zugewandeten Innenseite des Deckels 26 ist bevorzugt eine Dichtung umläufig vorgesehen, welche entlang der Oberkanten der vertikalen Flächen der beiden Kammern 14, 15 sowie entlang des Oberkante der vertikalen Wand 19 des siebartigen Elementes 18 verläuft und welche die Vorrichtung 1 gegen austretende Flüssigkeit oder Gerüche abdichtet. So wird beispielsweise eine Geruchsbelästigung durch übel riechende sich zersetzende Fette, die oder vergleichbare Stoffe organischen Ursprungs verhindert. Als Verschluss 32 des Deckels 26 sind bevorzugt Spannklemmen oder Schnappschlösser vorgesehen.
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4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit abgenommenem Deckel 26. In der zweiten Kammer 15 ist ein filterartiges Separationselement 17 angeordnet. Diese Draufsicht zeigt die Anordnung der trichterförmigen Elemente 22, deren oberseitig angeordnete und nach oben geöffnete Füllöffnungen 28 in diesem Beispiel rechteckig ausgebildet sind und über ihre Ränder 30 miteinander und/oder der Trageeinrichtung 20 derart verbunden sind, dass das filterartige Separationselement 17 als eine intakte Sperre das verschmutzte Abwasser im Bereich 12 von dem gereinigten Abwasser im Bereich 13 trennt. Die Anordnung der rechteckigen, trichterförmigen Elemente 22 erfolgt bevorzugt quer zur Längsrichtung der Vorrichtung 1, wobei die Füllöffnungen 28 der trichterförmigen Elemente 22 in ihrer Querschnittsgröße unterschiedlich ausgebildet sein können. Wie in 4 dargestellt nimmt die Größe der Füllöffnungen 28 senkrecht zur Längsrichtung der Vorrichtung 1 zum Ablaufstutzen 11 hin ab.
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5 zeigt einen weiteren Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit zueinander versetzt angeordneten Zulaufstutzen 10 und Ablaufstutzen 11. Der Zulaufstutzen 10 ist bevorzugt in einem oberen Drittel der Vorrichtung 1 vorgesehen. Durch die Anordnung der Pumpeinrichtung 24, welche das gereinigte Wasser aus der Vorrichtung 1 abpumpt und dem öffentlichen Kanalsystem zuführt, ist die Anordnung des Ablaufstutzens 11 an der zweiten Kammer 15 lediglich von der Förderhöhe der Pumpeinrichtung 24 abhängig.
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6 zeigt das aus der ersten Kammer 14 entnommene siebartigen Elemente 18, welches beispielsweise als perforiertes Stahlblech oder auch durch ein in sich versteiftes Netz, bevorzugt aus Metall, ausgebildet ist. Das Netz ist dabei derart in sich versteift, dass es eine stabile Form annimmt, welche an den Innenabmessungen der ersten Kammer 14 anpassbar ist und welche nicht in sich zusammen sinkt.
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In 7a ist eine schematische Draufsicht auf das filterartige Separationselement 17 gezeigt, wobei die Trageeinrichtung 20 in diesem Beispiel über abgerundete vertikale Außen- und Innenkanten verfügt. Die Breite B der Trageeinrichtung 20 ist variabel vorbestimmbar. In 7b ist ein Querschnitt eines filterartigen Separationselementes 17 gezeigt, dessen trichterförmige Elemente 22 in Form eines geraden Kreiskegels ausgebildet sind, wobei die trichterförmigen Elemente 22 in ihrer Tiefe und/oder in der Größe ihrer Füllöffnungen 28 unterschiedlich ausgebildet sind. So weist beispielsweise ein erstes trichterförmiges Element 22a eine kleinere Füllöffnung 28 auf, als das zu ihm benachbart angeordnete zweite trichterförmige Element 22b.
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Die trichterförmigen Elemente 22 bestehen bevorzugt aus einem faserartigen Geflecht 38. Zur Aussteifung und zur verbesserten Trennwirkung sind vorteilhaft faserartige Geflechte 38 in mehreren lagen angeordnet. Bei dem faserartigen Geflecht 38 handelt es sich vorteilhaft um einen wasserabweisenden und wasserfesten Kunststoff, welcher in Faserform, bevorzugt als Vlies oder Vliesstoff, vorliegt. Faserlänge, Faserquerschnitt, Faserorientierung (beispielsweise geordnet oder statistisch), Faserart (beispielsweise Stapel- oder Endlosfasern) und Fasermaterial bedingen die Trennwirkung und ermöglichen eine mehr oder weniger starke Anlagerung der Fette, Öle oder vergleichbaren Stoff organischen Ursprungs an den Fasern selbst. Die Trennwirkung wird zudem auch von der Dichte des faserartigen Geflechts 38 bestimmt. Bevorzugt weist diejenige Fläche 40 des trichterförmigen Elementes 22, welche dem verschmutzten Abwasser zugewandt ist, eine geringere Dichte des faserartigen Geflechts 38 auf, als diejenige Fläche 42 des trichterförmigen Elementes 22, welche dem gereinigten Abwasser zugewandt ist. Durch diesen Dichtegradient wird ein schrittweises Abtrennen der Fette, Öle und vergleichbaren Stoffe organischen Ursprungs ermöglicht und die Auswechselintervalle des filterartigen Separationselementes 17 verlängert. Als Fasermaterial sind bevorzugt synthetische Kunststoffe, wie beispielsweise Polyester, Polyamide, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen oder Polyimide, denkbar.
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Alle genannten Ausführungsformen sind als anschauliche Beispiele zu verstehen, welche bei Bedarf erweiterbar sind.
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Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Reinigungseinrichtung
- 4
- Spülschrank
- 5
- Gehäuse
- 6
- Zulaufrohr
- 8
- Ablaufrohr
- 10
- Zulaufstutzen
- 11
- Ablaufstutzen
- 12
- Bereich verschmutztes Abwasser
- 13
- Bereich gereinigtes Abwasser
- 14
- erste Kammer
- 15
- zweite Kammer
- 16
- Trennwand
- 17
- filterartiges Separationselement
- 18
- siebartiges Element
- 19
- vertikale Fläche
- 20
- Trageeinrichtung
- 21
- Öffnung zwischen erster Kammer 14 und zweiter Kammer 15
- 22
- trichterförmiges Element
- 24
- Pumpe
- 25
- horizontale Platte
- 26
- Deckel
- 28
- Füllöffnung
- 30
- Rand
- 32
- Verschluss
- 34
- Maschen
- 38
- faserartiges Geflecht
- 40
- Fläche zum verschmutzten Abwasser
- 42
- Fläche zum gereinigten Abwasser
- P1–P3
- Flussrichtung des Abwassers
- H
- Höhe
- B
- Breite der Trageeinrichtung 20
