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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für einen Straßenablauf zum Reinigen von mit Feststoffpartikeln und/oder gelösten Schadstoffen belastetem Wasser, wobei der Straßenablauf einen Straßenablaufschacht mit Schachtboden und eine mit Einlauföffnungen versehene Schachtabdeckung aufweist, und wobei die ein Filtergehäuse besitzende Filtervorrichtung einen in deren im Straßenablaufschacht angeordnete Zustand unterhalb der Schachtabdeckung angeordneten Zulauf für verunreinigtes Wasser und wenigstens einen unterhalb des Zulaufs befindlichen Ablauf für gereinigtes Wasser aufweist, wobei in Strömungsrichtung zwischen dem Zulauf und dem Ablauf wenigstens eine Filtereinheit eingeschaltet ist, wobei der Zulauf mittels einer Strömungsbrücke unter Umgehung der Filtereinheit mit einem unterhalb dieser angeordneten Absetzkammer für das verunreinigte Wasser verbunden ist und die Filtereinheit in Strömungsrichtung zwischen der Absetzkammer und dem Ablauf angeordnet ist und von verunreinigtem Wasser im Aufstrom durchströmbar ist, und wobei die Strömungsbrücke durch wenigstens einen vom Zulauf abgehenden Beruhigungskanal gebildet ist, der derart ausgebildet ist, dass verunreinigtes Wasser zwischen dem Zulauf und der Absetzkammer eine turbulenzvermindernde Beruhigungsstrecke durchströmt bevor es turbulenzberuhigt in die Absetzkammer einströmt.
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Oberflächenwasser, das durch Niederschlagsereignisse in den Straßenablauf gelangt ist mit gelösten und ungelösten Schadstoffen belastet. Die Hauptbelastung liegt bei den ungelösten Schadstoffen, die als abfiltrierbare Stoffe (AFS) bezeichnet werden. Herkömmliche Straßenabläufe haben unterhalb der Schachtabdeckung (Gullideckel) lediglich einen korbartigen Schmutzfang, der grobe Schadstoffe wie Blätter, Äste usw. zurückhält. Der größte Teil der abfiltrierbaren Stoffe sowie die gelösten Schadstoffe gelangen jedoch in die Kanalisation. Eine Kläranlage, in die derartig kontaminiertes Wasser eingeleitet wird, ist in hohem Maße mit der Reinigung solchen Wassers ausgelastet.
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Daher sind im Stand der Technik bereits dezentrale Lösungen für die Niederschlagswasserbehandlung vorgeschlagen worden. Ein solches System ist beispielsweise aus der
DE 20 2006 006 753 U1 bekannt, bei dem eine mehrstufige Filterpatrone zum Einsatz in einem Straßeneinlauf bestimmt ist. Dabei strömt Oberflächenwasser zunächst in einen Grobstoffrückhaltefilter mit einer Grobfilterfläche und einer Feinfilterfläche. Dort steigt das Wasser hoch und strömt nach radial außen ab in einen inneren Ringraum und fällt dort nach unten in den Bereich des Feinstoffrückhaltefilters, durchströmt diesen von radial außen nach radial innen und gelangt dann über einen zentrischen Ablauf zu einem Kanalisationszulauf und von dort in die Kanalisation.
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Aus der
DE 20 2009 011 400 U1 ist ebenfalls ein Filter zum Einsetzen in einen Straßeneinlauf offenbart, der einen Filterkorb besitzt, der unterhalb eines Kanalisationszulaufs aufgehängt wird. Im Filterkorb befindet sich Filtermaterial, das einen zentralen Abfluss konzentrisch umschließt. Das zu reinigende Wasser durchströmt den Filterkorb von radial außen nach radial innen und gelangt dort über den Abfluss in den Kanalisationszulauf. Es ist ferner ein Notüberlauf vorgesehen, der durch einen äußeren Ringraum gebildet wird, so dass bei starken Niederschlägen Wasser direkt über den Notüberlauf in die Kanalisation gelangen kann.
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Die
DE 20 2008 008 682 U1 offenbart einen Schachtfilter für einen Straßenabfluss. Die Filtration des verunreinigten Oberflächenwassers erfolgt von oben nach unten, d. h. Wasser gelangt zunächst in einen Grobfilter und gelangt über dessen Mantelfläche nach radial außen, gelangt in einen Ringspalt, fließt dort nach unten in den Bereich eines Feinfilters und durchströmt diesen von radial außen nach radial innen und gelangt über einen zentralen Ablaufkanal schließlich zu einem Schachtauslass.
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Die vorgenannten Filtervorrichtungen funktionieren nach dem Prinzip der Querstromfiltration, wobei verunreinigtes oder vorgefiltertes Wasser einen Filter von radial außen nach radial innen durchströmt und dabei gereinigt wird. Bei derartigen Querstromfiltern kommt es in Folge der Einlagerung der abfiltrierbaren Stoffe in das Filtermaterial zu einer Verblockung bzw. Verstopfung des Filters, die vor allem bei starken Niederschlagsereignissen auch in relativ kurzer Zeit auftreten kann. Der Durchsatz an gereinigtem Wasser ist ab diesem Zeitpunkt relativ gering.
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Die
US 2004/0251185 A1 offenbart einen Filter für Straßenabläufe, bei dem Wasser in den Schacht einfließt und dann unter Umgehung der Filterkammer über einen Einlaufkanal in den Sumpf einströmt. Verunreinigtes Wasser strömt dann über einen Schmutzfilter in die Filterkammer und durchströmt den Filter im Aufstrom. Von dort gelangt vorgereinigtes Wasser über eine Verbindungsöffnung in eine zweite Filterkammer, durchströmt den darin angeordneten Filter im Abstrom und strömt dann über einen Auslass ab.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filtervorrichtung für einen Straßenablauf zu schaffen, der gegenüber herkömmlichen Filtervorrichtungen leistungsstärker ist und vor allem auch bei starken Niederschlagsereignissen für eine zuverlässige und ausreichende Filtration des mit Schadstoffen belasteten Wassers ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Filtervorrichtung für einen Straßenablauf mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Beruhigungskanal spiral-, wendel-, oder helixförmig ausgebildet ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung durchströmt das verunreinigte Wasser die Filtereinheit im Aufstrom. Solche Aufstrom-Filter sind gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten, bei Straßenabläufen eingesetzten Querstromfiltern wesentlich leistungsstärker und neigen weit weniger zur Verstopfung oder zur Verblockung. In der Regel bildet die Filtereinheit eine definiert Wasser im Aufstrom durchlässige Trennwand. Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung verwirklicht eine mehrstufige Reinigung des verunreinigten Wassers. Der Filtereinheit ist eine erste Reinigungsstufe vorgeschaltet, nämlich die Absetzkammer, in der bereits grobe Feststoffpartikel abgeschieden werden, die dann nicht mehr in die Filtereinheit gelangen. Bei der Querstromfiltration hingegen steht das ungereinigte Wasser am Filter an, der dann natürlich einer viel höheren Belastung ausgesetzt ist. Um dies zu verhindern kann zwar ein Grobfilter vorgeschaltet werden, dies ist jedoch aufwändig und kostenintensiv, da der Grobfilter ebenfalls gereinigt oder ausgetauscht werden muss.
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Zwar sind Aufstrom-Filter bereits prinzipiell bekannt, jedoch werden diese in anderer Ausgestaltung für andere Zwecke verwendet. Es ist hier beispielsweise die
DE 10 2007 012 266 A1 zu nen- nen. Bei der dort offenbarten Filtervorrichtung ist der Strömungsverlauf ein ganz anderer, da hier Wasser über einen unterhalb des Ablaufs angeordneten Zulauf zuströmt und dann im Aufstrom durch die Filtereinheit gelangt. Der Ablauf erfolgt also oberhalb des Zulaufs. Diese Filtervorrichtungen lassen sich jedoch nicht für Straßenabläufe einsetzen, da bei Straßenabläufen der Zulauf immer unterhalb der Schachtabdeckung liegt, also an höchster Stelle. Daher war es die Idee der Erfindung einen auf den ersten Blick für Straßenabläufe ungeeigneten Aufstrom-Filter einzusetzen und das Problem der Strömungsleitung durch das Ausbilden einer Strömungsbrücke zwischen dem Zulauf und der Absetzkammer zu lösen.
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Die Strömungsbrücke wird durch wenigstens einen vom Zulauf abgehenden Beruhigungskanal gebildet, der derart ausgebildet ist, dass verunreinigtes Wasser zwischen dem Zulauf und der Ablaufkammer eine turbulenzvermindernde Beruhigungsstrecke durchströmt, bevor es turbulenzberuhigt in die Absetzkammer einströmt. Strömt verunreinigtes Wasser in den Straßenablauf und gelangt dort in den Zulauf der Filtervorrichtung und fällt von dort über eine Fallstrecke zum Boden des Schachtes entstehen Turbulenzen und Verwirbelungen mit Luftblasen, die insbesondere Schadstoffe in fluidischer Form, beispielsweise Öl, mitziehen. Durch den Beruhigungskanal wird eine derartige Turbulenz oder Verwirbelung vermindert bzw. gänzlich eliminiert, so dass im Wesentlichen keine Luftblasen eingeströmt werden. Der Beruhigungskanal dient daher als Sperre für die Schadstoffe in fluidischer Form. Liegen die Schadstoffe in fluidischer Form hauptsächlich als Öl vor, könnte der Beruhigungskanal daher auch als Ölsperre bezeichnet werden.
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Zweckmäßigerweise besitzt der wenigstens eine Beruhigungskanal zwischen dem Zulauf und der Ablaufkammer eine relativ große Kanallänge, damit sich die Turbulenzen bzw. Verwirbelungen abbauen können. Der Beruhigungskanal ist spiral-, wendel- oder helixförmig ausgebildet. Denkbar sind auch zwei Beruhigungskanäle, die nach Art einer Doppel-Helix ausgebildet sein können. Selbstverständlich sind auch mehr als zwei Beruhigungskanäle denkbar.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Filtergehäuse nach Art einer Filterpatrone in den Straßenablauf einsetzbar oder eingesetzt, wobei der Zulauf von einer am Filtergehäuse ausgebildeten Zulaufkammer gebildet ist und Filtereinheit und Absetzkammer im Gehäuseinnenraum angeordnet sind, und sich der Ablauf insbesondere in radialer Richtung durch eine Seitenwand des Filtergehäuses hindurch erstreckt, und wobei der Beruhigungskanal von der Zulaufkammer abgeht und in die Absetzkammer mündet. Beim Bau neuer Straßenablaufschächte kann die Filtervorrichtung beispielsweise gleich mit in den Schacht einbetoniert werden. Es ist jedoch auch denkbar, herkömmliche Straßenablaufschächte mit einer derartigen Filtervorrichtung nachzurüsten, da sich das patronenartige Filtergehäuse in einfacher Weise in einen bestehenden Straßenablaufschacht einsetzen lässt. Am Filtergehäuse sind alle Komponenten der Filtervorrichtung ausgebildet, d. h. Zulaufkammer, Ablauf, Filtereinheit und Absetzkammer. Eine Modifikation bestehender Straßenablaufschächte ist daher nicht notwendig.
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In besonders bevorzugter Weise ist die Filtereinheit als Filterkartusche ausgebildet, die in eine hülsenartige Kartuschenaufnahme im Filtergehäuse wieder entnehmbar einsetzbar und dort befestigbar ist. Bei einer derartigen Gehäuse-in-Gehäuse-Lösung ist es möglich, dass das Filtergehäuse bzw. dann äußere Gehäuse im Schacht verbleibt, während die Filterkartusche bei Bedarf, beispielsweise zum Auswechseln, aus dem Schacht entnommen werden kann.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die Kartuschenaufnahme eine der Absetzkammer zugewandte Einströmöffnung, die im Wesentlichen den Einströmquerschnitt der Filtereinheit definiert, wobei im Bereich der Einströmöffnung ein Dichtsitz ausgebildet ist, auf den die Filterkartusche mittels Spannmitteln eine Strömung von verunreinigtem Wasser zwischen Kartuschenaufnahme und Filterkartusche verhindernd und fluiddicht anpressbar ist. Die Spannmittel dienen also zum Festspannen der Filterkartusche im Filtergehäuse, wodurch eine fluiddichte Abdichtung im Bereich des Dichtsitzes erzielt wird. Zweckmäßigerweise befindet sich in der Filterkartusche eine Dichtung, beispielsweise in Form einer Ringdichtung, die zusammen mit einer an der Kartuschenaufnahme ausgebildeten Dichtlippe den Dichtsitz bildet. Die Spannmittel haben darüber hinaus noch eine zweite Funktion. Sie dienen der Auftriebssicherung der Filterkartusche und verhindern also, dass die im Aufstrom durchströmte Filterkartusche aufschwimmt.
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Es ist möglich, dass die Spannmittel von an der Innenseite des Filtergehäuses angeordneten Spannvorsprüngen und an einem Deckel der Filterkartusche angeordneten Spannscheiben gebildet sind, wobei die Spannscheiben zwischen einer Freigabeposition und einer unter die Spannvorsprünge eingreifenden Spannposition bewegbar sind. Die Spannscheiben können jeweils mittels exzentrisch an diesen angreifenden Schwenkachsen schwenkbar gelagert sein. Zweckmäßigerweise befindet sich an den Spannscheiben jeweils eine Schlüsselaufnahme, in die ein Steckschlüssel eingesteckt werden kann, womit die Spannscheiben von außerhalb des Schachtes bewegt werden können.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die Filtereinheit eine Filterkammer mit Filtermaterial und eine oberhalb der Filterkammer angeordnete Auslaufkammer mit einer seitlich in der Kartuschenwandung ausgebildeten Auslauföffnung.
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In besonders bevorzugter Weise ist die Unterkante der Auslauföffnung mit Abstand oberhalb der Ausströmöffnung der Filterkammer angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass das Filtermaterial stets unter Wasser steht und ein Austrocknen des Filtermaterials verhindert wird.
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Bei einen Weiterbildung der Erfindung wird als Filtermaterial eine Schüttung aus Filterkörnern, insbesondere Körnern aus Ionenaustauschermaterial verwendet. Die Schüttung kann aus mehreren Schichten bestehen, die in Strömungsrichtung immer feinkörniger wird. Bei dem Ionenaustauschermaterial kann es sich um ein synthetisches Molekularsieb handeln. Ein derartiges synthetisches Molekularsieb zeichnet sich durch eine definierte Spaltbreite bzw. Porengröße aus, die optimal auf zu absorbierende Schwermetall-Ionen eingestellt werden kann. Mit einem derartigen Filtermaterial lassen sich also neben den ungelösten abfiltrierbaren Stoffen (AFS) auch gelöste Schadstoffe, beispielsweise Schwermetall-Ionen herausfiltern.
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Zweckmäßigerweise ist das synthetische Molekularsieb ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zeolith Typ A, Zeolith Typ X, Zeolith Typ Y, Zeolith Typ L, synthetischer Mordenit und Zeolith Typ ZSM-5.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Filterkartusche Entnahmemittel auf, mit deren Hilfe sich die Filterkartusche aus dem Filtergehäuse entnehmen lässt. Als Entnahmemittel kann beispielsweise ein insbesondere verschwenkbar gelagerter Entnahmebügel vorgesehen sein.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung eines Straßenablaufschachtes, in dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung angeordnet ist,
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2 einen Längsschnitt durch den Straßenablaufschacht und die Filtervorrichtung in 1 in perspektivischer Ansicht,
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3 den Längsschnitt aus 2 ohne Perspektive,
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4 eine Seitenansicht der patronenartigen Filtervorrichtung,
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5 einen Längsschnitt durch die Filtervorrichtung von 4,
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6 eine perspektivische Darstellung der als Filterkartusche ausgebildeten Filtereinheit,
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7 eine andere perspektivische Darstellung auf die Filterkartusche von 6 von schräg oben,
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8 eine perspektivische Darstellung von schräg oben von in das Filtergehäuse eingesetzter Filterkartusche.
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Die 1 bis 8 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung 11 für einen Straßenablauf 12. Der Straßenablauf 12, oftmals auch als Straßeneinlauf bezeichnet, besitzt einen insbesondere aus Beton bestehenden Straßenablaufschacht 13, der in seinem oberen Bereich einen nach innen vorspringenden umlaufenden Kragen 14 ausbildet und im unteren Bereich einen Schachtboden 15 besitzt. Auf dem umlaufenden Kragen 14 sitzt eine insbesondere gitterartige Schachtabdeckung 16 mit Einlauföffnungen 17.
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Der Straßenablauf 12 umfasst ferner noch einen korbartigen Schmutzfang 18, der in eine Schachteintrittsöffnung 19 des Schachtes 13 eingesetzt ist.
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Wie insbesondere in den 2 und 3 gezeigt ist die Filtervorrichtung 11 in den Schacht 13 eingesetzt. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, ist die Filtervorrichtung zur Nachrüstung von bestehenden Straßenabläufen 12 gedacht, wobei in diesem Fall die Filtervorrichtung 11 über die Schachteintrittsöffnung 19 in den Schacht 13 eingeführt werden kann. Die Filtervorrichtung 11 ist dann aufrecht stehend in dem Schacht 13 eingesetzt. Die Höhe der Filtervorrichtung 11 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Schachtes 13, reicht also vom Schachtboden 15 bis an die Unterkante der Schachteintrittsöffnung 19.
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Die Filtervorrichtung umfasst ein Filtergehäuse 20 und einen Zulauf 21, der im im Schacht 13 eingesetzten Zustand der Filtervorrichtung unterhalb der Schachtabdeckung 16 angeordnet ist. Über den Zulauf 21 gelangt verunreinigtes Wasser in die Filtervorrichtung 11. Der Zulauf 21 wird zweckmäßigerweise von einer Zulaufkammer gebildet, die oben offen ist und den Schmutzfang ringförmig umgibt. Zwischen der zylindrischen Innenfläche der Zulaufkammer und der Außenfläche des Schmutzfangs 18 ist ein Ringspalt 22 ausgebildet, so dass Wasser, das über die Schachteintrittsöffnung 19 in den Schmutzfang 18 gelangt, über radiale Austrittsöffnungen am Schmutzfang 18 austreten und in die Zulaufkammer strömen kann.
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Das Filtergehäuse oder die gesamte Filtervorrichtung 11 sind nach Art einer Filterpatrone ausgebildet, die sich wie erwähnt in einfacher Weise in den Schacht 12 einsetzen lässt.
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Die Zulaufkammer ist dabei an der Oberseite des Filtergehäuses 20 angeordnet.
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Im Filtergehäuse 20 ist ferner noch ein Ablauf 23 ausgebildet, der unterhalb des Zulaufs bzw. der Zulaufkammer sitzt und sich gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel in radialer Richtung durch die Seitenwandung des Filtergehäuses hindurch erstreckt. Der Ablauf 23 fluchtet mit einem Schachtablauf 24, über den mittels der Filtervorrichtung 11 gereinigtes Wasser in die Kanalisation gelangt oder ggf. zur Versickerung an geeigneter Stelle weitergeleitet wird.
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Der Zulauf 21 bzw. die Zulaufkammer ist über eine Strömungsbrücke mit einer Absetzkammer 25 verbunden, wodurch verunreinigtes Wasser über die Strömungsbrücke in die Absetzkammer 25 gelangt. Die Absetzkammer 25 befindet sich zweckmäßigerweise ebenfalls innerhalb des Filtergehäuses 20. Es wäre jedoch auch prinzipiell denkbar, dass die Absetzkammer 25 durch den Schachtboden und die im Bereich des Schachtbodens ausgebildeten Seitenwände des Schachts und der Unterseite der in diesem Fall offenen Filtervorrichtung 11 gebildet wird. Die Absetzkammer 25 dient zum Absetzen bzw. zur Sedimentation von ungelösten Schadstoffen, also Feststoffpartikeln, so dass die Absetzkammer 25 auch als Sedimentsammler bezeichnet werden könnte. Der Absetzkammer 25 ist ein hydrodynamischer Abscheider 26 zugeordnet, in den Wasser in tangentialer Richtung eingeleitet wird, wodurch ein Hydrozyklon erzeugt wird, so dass grobe Feststoffpartikel abgeschieden werden. Hydrodynamischer Abscheider 26 und Absetzkammer 25 sind über einen Trichter 27 miteinander verbunden.
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Die Filtervorrichtung 11 umfasst ferner noch eine Filtereinheit 28, die in Strömungsrichtung zwischen der Absetzkammer 25 und dem Ablauf 23 angeordnet ist, so dass die Filtereinheit von verunreinigtem Wasser im Aufstrom durchströmt wird.
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Die patronenartige Filtervorrichtung 11 besitzt eine Art Gehäuse im Gehäuse, d. h. innerhalb des Filtergehäuses 20, das auch als äußeres Gehäuse oder Hüllrohr bezeichnet werden kann, befindet sich ein inneres Gehäuse, das die Filtereinheit 28 beherbergt. Die Filtereinheit 28 ist demnach als Filterkartusche ausgebildet, die in eine hülsenartige Kartuschenaufnahme 29 im Filtergehäuse 20 wiederentnehmbar eingesetzt und dort befestigt ist. Die Kartuschenaufnahme ist also nach Art einer hohlzylindrischen Aufnahme innerhalb des Filtergehäuses 20 ausgestaltet und dient zur Aufnahme der Filterkartusche. Zwischen der Außenseite der Kartuschenaufnahme und der Außenwand 30 des Filtergehuäses ist ein Ringspalt 31 ausgebildet, der Teil der Strömungsbrücke zwischen der Zulaufkammer und der Absetzkammer 25 ist. An der Unterseite der Kartuschenaufnahme ist eine der Absetzkammer 25 zugewandte Einströmöffnung 32 angeordnet, die im Wesentlichen den Einströmquerschnitt der Filtereinheit 28 definiert. Um zu verhindern, dass verunreinigtes Wasser zwischen die Wände der Kartuschenaufnahme und der Filterkartusche gelangt, somit nicht durch die Filtereinheit strömt und folglich auch nicht gereinigt wird, ist im Bereich der Einströmöffnung 32 ein Dichtsitz 33 ausgebildet. Der Dichtsitz 33 wird von einer an der Unterseite der Filterkartusche angeordneten Dichtung 34, die beispielswiese als Ringdichtung ausgestaltet sein kann, und einer an der Filterkartusche angeordneten Dichtlippe 35 gebildet. Um den nötigen Anpressdruck der Dichtung an die Dichtlippe und damit eine fluidische Abdichtung zu gewährleisten, sind Spannmittel vorgesehen, die die Filterkartusche auf den Dichtsitz 33 drücken.
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Die Spannmittel sind insbesondere in den 7 und 8 näher dargestellt. Die zylindrische Filterkartusche besitzt einen Deckel 36. Die Spannmittel umfassen insbesondere zwei am Deckel 36 angeordnete, insbesondere diametral zu einer Kartuschen-Längsachse 37 einander gegenüberliegende Spannscheiben 38a, 38b, die jeweils um eine Schwenkachse 39 schwenkbar am Deckel 36 gelagert sind. Die Schwenkachsen 39 sind dabei mit Versatz zum Mittelpunkt der Spannscheiben 38a, 38b, d. h. exzentrisch angeordnet, wodurch beim Verschwenken der Spannscheiben zwei unterschiedliche Positionen erreicht werden können. Die Spannscheiben 38a, 38b sind daher jeweils zwischen einer Freigabeposition und einer Spannposition, in dem die Spannscheiben über dem Außenrand des Deckels hinausragen verschwenkbar.
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Zu den Spannmitteln gehören ferner noch zwei den Spannscheiben 38a, 38b zugeordnete Spannvorsprünge 40a, 40b, die an der Innenwand des Filtergehäuses 20 angeordnet sind und sich von dort in das Innere des Filtergehäuses, in diesem Fall der Zulaufkammer, erstrecken. Zweckmäßigerweise sind die Spannvorsprünge 40a, 40b als separate Bauteile ausgebildet, die in entsprechenden Aufnahmen an der Innenseite der Gehäusewandung des Filtergehäuses 20 aufgenommen sind. In der Freigabeposition der Spannscheiben 38a, 38b lässt sich die Filterkartusche an den Spannvorsprüngen 40a, 40b vorbeiführen. Zum Einspannen der Filterkartusche werden die Spannscheiben 38a, 38b dann in ihre jeweilige Spannposition verschwenkt, in der sie unter die Spannvorsprünge 40a, 40b greifen. Durch entsprechende Ausgestaltung der Spannscheiben 38a, 38b und der Spannvorsprünge 40a, 40b lässt sich dadurch eine zusätzliche Spannbewegung der Filterkartusche nach unten erzeugen, wodurch die Filterkartusche auf den Dichtsitz 33 gedrückt wird. Zur Einleitung der Schwenkbewegung auf die jeweiligen Spannscheiben 38a, 38b sind an deren Oberseiten jeweils Schlüsselaufnahmen 41 ausgebildet, in die ein Steckschlüssel (nicht dargestellt) eingeführt werden kann, durch den die Spannscheiben 38a, 38b dann jeweils zwischen den beiden Positionen bewegbar sind. Durch den Einsatz derartiger, langstieliger Steckschlüssel lassen sich die Spannscheiben 38a, 38b auch von außerhalb des Schachtes 13 verschwenken.
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Am Deckel 36 der Filterkartusche befinden sich ferner noch Entnahmemittel in Form eines verschwenkbar gelagerten Entnahmebügels 50, mit dessen Hilfe sich die Filterkartusche in einfacher Weise aus dem Filtergehäuse 20 herausziehen lässt.
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Wie insbesondere in 3 dargestellt, ist innerhalb der Filterkartusche eine Filterkammer 42 ausgebildet, die mit Filtermaterial gefüllt ist. Die Filterkammer ist an ihrer Unterseite mit einem Grobsieb 43 versehen, das zum einen eine Grobsiebung des einströmenden Wassers ermöglicht und andererseits das insbesondere schüttgutartige Filtermaterial vor dem Herausfallen aus der Filterkammer 42 sichert. An der Oberseite der Filterkammer 42 befindet sich ein Feinsieb 44, das einer Ausströmöffnung 45 der Filterkammer 42 in Strömungsrichtung vorgelagert ist. Über diese Ausströmöffnung 45 gelangt gereinigtes Wasser in eine oberhalb der Filterkammer 42 angeordnete Auslaufkammer 46. Das Feinsieb 44 verhindert das Mitschwemmen des schüttgutartigen Filtermaterials von der Filterkammer 42 in die Auslaufkammer 46.
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Die Auslaufkammer 46 besitzt eine seitliche Auslauföffnung 47, die einen Teil des Ablaufs 23 bildet. Die Unterkante der Auslauföffnung 47 ist dabei mit Abstand oberhalb der Ausströmöffnung 45 der Filterkammer 42 angeordnet, wodurch gewährleistet ist, dass das Filtermaterial stets unter Wasser steht und daher vor Austrocknung geschützt ist. Die Filterkartusche ist ferner mit einer zentrischen Hohlsäule 48 durchsetzt, die am Deckel 36 ausmündet. Die Hohlsäule 48 dient als Überlaufrohr, so dass bei starken Niederschlagsereignissen auch ein Überlauf von Wasser von der Absetzkammer unter Umgehung des Filtermaterials zurück in die Zulaufkammer stattfindet.
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Je nach Anforderung an die Reinigung des Oberflächenwassers sind unterschiedliche Filtermaterialien einsetzbar. Es ist beispielsweise möglich, dass als Filtermaterial eine Schüttung aus Filterkörnern eingesetzt wird. Zweckmäßigerweise besitzen die Filterkörner eine einheitliche Gestalt, beispielsweise Kugelgestalt. Mit einer derartigen Schüttung lassen sich beispielsweise die Anforderungen gemäß dem Trennerlass erfüllen, so dass derartig gereinigtes Wasser nicht mehr zusätzlich in einem Regenklärbecken gefiltert werden muss.
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Für erhöhte Anforderungen, beispielsweise bei empfindlichen Gewässern, ist es möglich, als Filterkörner auch einen Ionenaustauscher in Körnerform als Filtermaterial einzusetzen. Mit einem derartigen Filtermaterial lassen sich beispielsweise auch gelöste Schwermetall-Ionen herausfiltern. Es wird zudem ein hoher AFS-Rückhalt erzielt. Gegebenenfalls kann die Schüttung auch mehrere Schichten aufweisen, wobei als untere Schicht Filterkörner und als darüberliegende Schicht Ionenaustauschermaterial eingesetzt werden kann.
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Als Ionenaustauschermaterial kann beispielsweise ein synthetisches Molekularsieb verwendet werden. Das synthetische Molekularsieb ist aus der Gruppe ausgewählt bestehend aus Zeolith Typ A, Zeolith Typ X, Zeolith Typ Y, Zeolith Typ L, synthetischer Mordenit und Zeolith Typ ZSM-5.
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Für sehr hohe Anforderungen in Bezug auf die Reinigung des Oberflächenwassers, das anschließend gereinigt auch zur Versickerung zugelassen ist, ist eine Schüttung aus mehreren übereinander angeordneten Schichten aus Ionenaustauschermaterial einzusetzen. Eine zusätzliche Schicht aus Aktivkohle sorgt für den Mineralöl-Rückhalt. Der AFS-Rückhalt ist hier sehr hoch.
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Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung 11 besitzt eine Sperre für fluidische Schadstoffe wie Öl oder dergleichen. Diese Sperre ist unabhängig von einer Schüttung in der Filterkammer 42. Sie wird durch wenigstens einen Beruhigungskanal 51 gebildet, der von der Zulaufkammer abgeht und in die Absetzkammer 25 mündet. Fallendes Wasser verursacht Turbulenzen und Verwirbelungen, die dazu führen, dass Luftblasen, Luftperlen o. dgl. gebildet werden, die wiederum fluidische Schadstoffe wie Öl mitreißen. Dabei wird das Filtermaterial stark mit solchen Schadstoffen belastet. Durch den Beruhigungskanal 51 wird eine Turbulenzberuhigung des verunreinigten Wassers erzielt, bevor es in die Absetzkammer 25 einströmt. Die Bildung von Luftblasen, -perlen und daher das Mitreißen von fluidischen Schadstoffen wird verhindert.
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Der Beruhigungskanal 51, es können auch mehrere Beruhigungskanäle sein, ist helixförmig ausgebildet, um die Beruhigungsstrecke zwischen der Zulaufkammer und der Absetzkammer 25 zu maximieren. Der helixförmige Beruhigungskanal 51 befindet sich dabei im Ringspalt 31 zwischen der Außenwandung der Filterkartusche und der Innenwandung des Filtergehäuses 20 und umwindet die Filterkartusche.
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Filtergehäuse 20 und Filterkartusche bestehen vorzugsweise aus Kunststoff. Das Filtergehäuse ist doppelwandig, mit der Außenwand 30 und der Wandung der Kartuschenaufnahme. Dieses doppelwandige Filtergehäuse 20 lässt sich in einem Arbeitsgang herstellen.
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Zum Nachrüsten von herkömmlichen Straßenabläufen 12 mit der Filtervorrichtung 11 wird die Schachtabdeckung geöffnet und das Filtergehäuse 20 in den Schacht 13 eingesetzt. Da das Kunststoffmaterial flexibel ist, lässt sich das als Hüllrohr zu bezeichnende Filtergehäuse durch die Schachteintrittsöffnung 19 zwängen. Im eingesetzten Zustand wird das Filtergehäuse durch Anschlag seines oberen Ringbundes 52 (3) an die Unterkante des Kragens im Schacht 13 fixiert, so dass die Filterkartusche einfach und schnell entnommen werden kann, ohne dass das Filtergehäuse 20 mit herausgezogen wird, das stets im Schacht 13 verbleibt.
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Zur Entnahme der Filterkartusche werden die beiden Spannscheiben 38a, 38b von außerhalb des Schachtes 13 mittels des in die jeweilige Schüsselaufnahme eingesteckten Steckschlüssels in die Freigabeposition geschwenkt. Danach kann die Filterkartusche mittels des Entnahmebügels aus dem Filtergehäuse herausgezogen werden. Zur Absaugung der in der Absetzkammer 25 sich angesammelten Sedimenten kann ein Absaugschlauch über die Hohlsäule in den Bereich der Absetzkammer gebracht werden.
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Verunreinigtes Oberflächenwasser gelangt zunächst über die Eintrittsöffnung 17 an der Schachtabdeckung 16 in den Schacht 13 und gelangt in den Schmutzfang, wo relativ große mitgeschwemmte Teile, wie Blätter, Äste o. dgl. zurückgehalten werden. Danach strömt das Wasser nach radial außen durch Öffnungen im Schmutzfang 18 ab und gelangt in den Ringspalt 22 zwischen Schmutzfang 18 und Innenwandung des Filtergehäuses 20. Das Wasser gelangt in die Zulaufkammer und strömt von dort ab in den Beruhigungskanal 51. Dort findet eine Turbulenzberuhigung des Wassers statt, so dass beruhigtes Wasser nahezu luftblasenfrei zum hydrodynamischen Abscheider unterhalb der Filterkartusche gelangt. Dort strömt das verunreinigte Wasser tangential ein und es bildet sich ein Hydrozyklon, wodurch die Abscheidung von groben Feststoffpartikeln erzwungen wird. Diese fallen über den Trichter 27 in die Absetzkammer 25 und setzen sich dort ab.
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Das Wasser gelangt zur Eintrittsöffnung 32 der Filterkartusche und durchströmt das Filtermaterial im Aufstrom. Dabei findet eine Filtration/Reinigung statt. In welchem Maß das Wasser gereinigt wird hängt vom eingesetzten Filtermaterial ab, wie vorstehend beschrieben. Nach Durchströmen des Filtermaterials gelangt das nun gereinigte Wasser über die Ausströmöffnung 45 aus der Filterkammer 42 in die Auslaufkammer 46. Von dort strömt es in Richtung nach radial außen über die Auslauföffnung 47 und durch eine fluchtende Öffnung in der Wandung des Filtergehäuses 20 zum Schachtablauf 24 und gelangt von dort in die Kanalisation.
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Bei starken Niederschlägen bietet die Filtervorrichtung 11 einen Überlauf in Form der Hohlsäule 48, in der Wasser unter Umgehung der Filterkammer 42 wieder in die Zulaufkammer und von dort über wenigstens eine als Überlaufbrücke 54 ausgestaltete Ausbrechung direkt in die Kanalisation gelangt.
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Neben dem in den 1 bis 8 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Filtervorrichtung, die zum Nachrüsten herkömmlicher Straßenabläufe bestimmt ist, eignet sich die Filtervorrichtung 11 auch gleich zum Einbetonieren in neu zu errichtende Straßenabläufe. Die Funktion bleibt identisch. Als Überlauf ist hier eine Überlauföffnung 55 in der Wandung des Filtergehäuses 20 vorgesehen, die von der Zulaufkammer abgeht und dann an einen schachtseitigen Überlaufanschluss anzukoppeln ist.
