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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von aus einem Kanalschacht
entweichenden Gasen, die aus einer im Boden des Kanalschachts geführten Abwasserleitung
austreten, mittels eines Biofilters, der im Kanalschacht so angeordnet
wird, dass die Gase durch ihn hindurchströmen, bevor sie aus dem Kanalschacht
herausgelangen.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Abwasser-Biofilter-Anordnung zur
Anbringung eines Biofilters in einem Kanalschacht, der sich mit
einer vertikalen Wandung über
einer im Wesentlichen horizontal verlaufenden Abwasserleitung, die
in einem Boden des Kanalschachts angeordnet ist, zu einer durch
einen Kanaldeckel verschließbaren
Austrittsöffnung
erstreckt mit einer Dichtungsanordnung mit einer Durchtrittsöffnung und
einer Halteeinrichtung zur Halterung des sich über die Durchtrittsöffnung erstreckenden
Biofilters. Die Erfindung betrifft ferner einen mit einer derartigen
Abwasser-Biofilter-Anordnung versehenen Kanalschacht.
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Es
ist bekannt, dass insbesondere bei einer Ausführung unterirdisch verlegter
Abwasserleitungen als geschlossene Druckleitung an den Kanalschächten, an
denen die Druckleitung geöffnet
ausgebildet ist, erhebliche Geruchsprobleme entstehen können. Die
bekannteste Geruchsbelästigung
entsteht durch Schwefelwasserstoff, das sich im anaeroben Milieu der
Abwasserdruckleitungen leicht ausbildet und beim Übergang
zum Atmosphärendruck
im Kanalschacht verstärkt
aus dem Abwasser austritt. Das für die
Bildung von Schwefelwasserstoff erforderlich anaerobe Milieu bildet
sich in den Abwasserdruckleitungen insbesondere dann, wenn das Abwasser
in den Leitungen für
eine gewisse Zeit still steht, also in Zeiten eines geringen Abwasseranfalls.
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Es
ist bekannt, eine Lösung
des Geruchsproblems dadurch anzustreben, dass dem Abwasser geeignete
Chemikalien zugegeben werden, beispielsweise Nitrat als Sauerstoffträger (zur
Vermeidung des anaeroben Milieus) und Kalk (zur Vermeidung der pH-Wert-Erniedrigung)
(Schubert, Günthert „Geruchsprobleme
in Abwasserdruckleitungen",
EP 1-2/99, 44–49).
Die Zugabe der Chemikalien ist jedoch nicht unproblematisch da die
Dosierung grundsätzlich
in Abhängigkeit
von Abwasseranfall erfolgen müsste.
Darüber
hinaus sind die für
ein Abwasser-Entsorgungssystem
anfallenden Kosten für
die in erheblichen Mengen benötigten
Chemikalien hoch, sodass das Bedürfnis
nach preiswerteren Lösungen besteht.
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Es
ist bekannt, in Kanalschächte
mit dem den Kanalschacht abschließenden Gullydeckel bzw. mit
dem sich unmittelbar darunter befindlichen Fangkorb für Laub o.
dgl. einen Biofilter zu verbinden. Um sicherzustellen, dass die
aus dem Kanalschacht hochsteigenden Gase den Biofilter durchströmen, wird
dieser gegenüber
der Wandung im für
die Gullyöffnung
verjüngten
zylindrischen Teil der Kanalschachtwandung nach radial außen abgedichtet,
beispielsweise durch eine Spannvorrichtung, die ein elastisches
Material nach radial außen
gegen die Wandung des Kanalschachts in dem oberen, verengten Teil
drückt
(Prospekt der Firma RETEC „Biofilter PFEZI® air
clean"). Alternativ
hierzu ist es bekannt, die Abdichtung mit der Kanalwandung in dem
oberen, verengten Bereich mittels umlaufender, radial vorstehender
elastischer Lippen vorzunehmen, die sich beim Ein setzen in den Kanalschacht
wegen des radialen Übermaßes durch
die Wandung des Kanalschachts nach oben gebogen werden, sodass sie aufgrund
ihrer elastischen Rückstellkräfte dicht
an der Kanalwandung in dem für
den Gullydeckel verjüngten
Bereich anliegen (Flyer „BIO
FILTER ANLAGEN bio-desodor®-Systeme" der Firma Echtner + Nimsgarn).
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Die
eingesetzten Biofilter bestehen aus üblichem Biofiltermaterial,
beispielsweise Rindenmulch, das als Träger der die Geruchsstoffe,
insbesondere Sulfide, abbauenden Mikroorganismen besonders geeignet
ist. Obwohl sich die Biofilter grundsätzlich für die Reinigung von Abgasen
eignen, sind die in Kanalschächten
eingesetzten Biofilter regelmäßig nach kurzer
Zeit unwirksam. Die die Geruchsstoffe zersetzenden Bakterien benötigen nämlich definierte
Umweltbedingungen für
die ihre Aktivität.
Fällt beispielsweise
die Umgebungstemperatur auf unter +5°C, geht die Aktivität der Mikroorganismen
nahezu vollständig
zurück.
Ein ähnliches
Problem besteht dann, wenn aufgrund des Ausbleibens von Niederschlägen, die
im Übrigen
nur bedingt in Kanalschächte
gelangen, der Biofilter austrocknet. Es wäre daher erforderlich, die
Biofilter in trockenen Wetterperioden regelmäßig durch Gießen mit
Feuchtigkeit zu versorgen. Eine derartige regelmäßige Wartung der Biofilter-Anordnungen
scheiter jedoch an praktischen Problemen und dem damit verbundenen
Aufwand.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur
Beseitigung der Geruchsbelästigung
anzugeben, die möglichst
preiswert und zuverlässig
auch ohne wetterabhängige
Wartung funktioniert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Verfahren der eingangs erwähnten
Art dadurch gelöst,
dass der Biofilter in einer solchen Nähe zur Abwasserleitung angeordnet
wird, dass seine Temperatur und Feuchte wesentlich von dem in der
Abwasserleitung befindlichen Abwasser beeinflusst werden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ausgenutzt, dass das Abwasser regelmäßig in geschlossenen Gebäuden entsteht
und daher nur geringen wetterab hängigen
Einflüssen
ausgesetzt wird, zumal es unterirdisch in größeren Tiefen transportiert wird,
in denen wetterbedingte Temperaturschwankungen nur noch geringe
Einflüsse
haben. Die Anbringung des Biofilters in einer möglichst großen Nähe zu dem in der Abwasserleitung
stehenden oder fließenden
Abwasser bewirkt somit, dass der Biofilter durch das Abwasser selbst
nur noch wesentlich geringeren Temperaturschwankungen ausgesetzt
ist und durch den Wasserdampf des Abwassers ständig ausreichend feucht gehalten
werden kann.
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Entgegen
den bekannten Lösungen
wird der Biofilter somit nicht im oberen Teil des Kanalschachts,
in dem dieser regelmäßig auf
eine der Normgröße eines
Gullydeckels entsprechenden Größe verjüngt ist,
angebracht, sondern im unteren Teil des Kanalschachts, in dem der
Durchmesser zur Begehung durch Wartungspersonal vergrößert ist
und nicht genormte Querschnittsgrößen aufweist.
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Zweckmäßigerweise
wird der Biofilter in der unteren Hälfte des Kanalschachts angeordnet,
wobei vorzugsweise unterhalb des Biofilters ein abgedichteter Sammelraum
mit einer Durchtrittsöffnung
zum Biofilter ausgebildet wird. Besonders bevorzugt ist dabei, den
Gassammelraum so klein wie möglich auszugestalten,
um den Temperatureinfluss des Abwassers und die Befeuchtung des
Biofilters durch das Abwasser möglichst
effektiv auszugestalten.
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Zur
Lösung
der genannten Aufgabe ist ferner eine Abwasser-Biofilter-Anordnung
der eingangs erwähnten
Art dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung zur Abdichtung
am Kanalschacht in einem unteren Teil des Kanalschachts und der
Biofilter zur Anordnung in dem unteren Teil des Kanalschachts ausgebildet
ist. Mit dem „unteren
Teil" des Kanalschachts
ist dabei derjenige Teil angesprochen, der sich unterhalb des zum
Gullydeckel hin verjüngten
Durchmessers des Kanalschachts befindet. Die maximal mögliche Entfernung
des Biofilters und der Abdichtung von der den Kanalschacht querenden Abwasserleitung
ergibt sich für
den Fachmann aus der angestrebten Durchführung des Verfahrens, also aus
der Erhaltung der Vitalität
der im Biofilter enthaltenen Mikroorganismen durch den Einfluss
des Abwassers in der Abwasserleitung.
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Bevorzugt
weist die Dichtungsanordnung eine die Durchtrittsöffnung ausbildende
gasdurchlässige
Trennwand auf, auf der der Biofilter angeordnet ist. Demzufolge
ergibt sich ein bevorzugter zweiteiliger Aufbau der Biofilter-Anordnung
aus einem mit der Dichtungsanordnung versehenen Unterteil mit einem Gassammelraum
und einem den Biofilter enthaltenen Oberteil, der auf das Unterteil
in für
den Gasstrom kommunizierender Verbindung aufsetzbar ist.
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Dabei
kann es zweckmäßig sein,
das Unterteil in einer den jeweiligen Gegebenheiten des Kanalschachts
angepassten Größe und Ausbildung
zu produzieren, während
das Oberteil in standardisierter Größe ausgebildet ist. Demgemäß ist die
gasdurchlässige
Trennwand zwischen Unterteil und Oberteil ebenfalls in standardisierter
Größe ausgebildet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Dichtungsanordnung Dichtelemente zur Abdichtung
auf dem Boden beiderseits der Abwasserleitung auf. Dabei kann die
Dichtungsanordnung zweckmäßigerweise
an einem nach unten offenen Kasten ausgebildet sein, der mit zum
Aufliegen auf dem Boden des Kanalschachts geeigneten Dichtelementen
versehen ist. Zur stirnseitigen Abdichtung können zur Wandung des Kanalschachts gerichtete
Dichtelemente vorgesehen sein. Alternativ hierzu ist es möglich, zur
stirnseitigen Abdichtung Dichtelemente vorzusehen, die zur Anlage
an geschlossenen, in den Kanalschacht ragenden Rohransätzen geeignet
sind. Die Abdichtung erfolgt dann in besonders einfacher Weise an
der Außenseite
der in genormter Größe ausgeführten Rohransätzen der Abwasserleitung.
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Eine
Dichtanordnung, die unabhängig
vom Boden des Kanalschachtes ausführbar ist, kann ein Dichtelement
aufweisen, das zur Anlage an der Wandung des Kanalschachts vorgesehen
und dessen radiale Ausdehnung einstellbar ist. Die Einstellung der radialen
Ausdehnung kann mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Spanneinrichtung
für ein
elastisches Dichtelement erfolgen, aber auch dadurch realisiert
werden, dass ein schlauchartiges Dichtelement aufblasbar ausgebildet
ist.
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Die
Lösung
der erfindungsgemäßen Aufgabe
gelingt ferner mit einem Kanalschacht, der mit der beschriebenen
Abwasser-Biofilter-Anlordnung versehen ist und insbesondere zur
Aufnahme der Abwasser-Biofilter-Anordnung speziell ausgebildet sein kann,
beispielsweise durch den Einbau einer flanschartigen Aufnahmeeinrichtung
für die
Biofilter-Anordnung.
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Die
den Kanalschacht querende Abwasserleitung ist – wie erwähnt – vorzugsweise an eine Abwasserdruckleitung
angeschlossen, da bei einer derartigen Abwasserdruckleitung das
Problem der Geruchsbelästigung
am stärksten
auftritt.
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Die
Erfindung soll im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch einen
Kanalschacht mit einer Abwasser-Biofilter-Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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2 eine perspektivische Darstellung
eines Unterteils der Biofilter-Anordnung
gemäß 1
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3 eine perspektivische Darstellung,
teilweise weg gebrochene Darstellung eines Oberteils der Biofilter-Anordnung
gemäß 1
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4 eine schematische perspektivische, teilweise
weg gebrochene Darstellung der aus Unterteil und Oberteil gebildeten
Biofilter-Anordnung.
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1 lässt eine Geländeoberkante
GOK erkennen, an der ein Kanalschacht 1 mit einem üblichen
Gullydeckel 2 abgeschlossen ist. Unterhalb des Gullydeckels 2 weist
der Kanalschacht 1 einen zylindrischen oberen Abschnitt 3 auf,
der über
eine Erweiterung 4 in eine zylindrische Wandung 5 eines
unteren Abschnitts des Kanalschachts 1 übergeht. An der zylindrischen
Wandung 5 ist eine Leiter 6 befestigt, mit der
eine Person zur Wartungsarbeiten in den Kanalschacht 1 hinabsteigen
kann. Der Kanalschacht 1 weist einen Boden 7 auf,
in den eine rinnenartige Abwasserleitung 8 eingelassen
ist. Die Abwasserleitung 8 besteht üblicherweise aus einem halbkreisförmigen,
oben offenen Rohr, die den Kanalschacht 1 etwa horizontal
durchquert. Die als Abwasserdurchleitung konzipierte Abwasserleitung 8 tritt
mit geschlossenen Rohrstutzen in den Querschnitt des Kanalschachts 1 ein
und geht dann in die oben offene Abwasserleitung 8 über, bevor
sie sich am anderen Ende des Kanalschachts 1 wieder mit
einem geschlossenen Rohr fortsetzt.
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1 lässt erkennen, dass die nach
oben offene Abwasserleitung 8 durch eine Biofilter-Anordnung 9 überbaut
ist, die aus einem Unterteil 10 und einem Oberteil 11 besteht.
Das Unterteil 10 ist dabei als ein sich über die
Länge der
Abwasserleitung 8 erstreckender, nach unten offener Kasten 12 ausgebildet,
der an seiner unteren, auf dem Boden 7 aufliegenden Kante
mit einem länglichen
Dichtelement 13 versehen ist.
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Das
Oberteil 11 bildet einen geschlossenen Kasten 14 mit
einer Unterseite 15 und einer Oberseite 16, die
beide als gasdurchlässige
Wände,
beispielsweise in Form eines Kunststoff- oder Textilgitters ausgebildet
sind, wobei die Oberseite 16 auch offen ausgeführt sein
kann.
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Durch
Pfeile ist in 1 angedeutet,
dass aus in der Abwasserleitung 8 transportierten Abwasser 17 Gase
austreten, wobei als wichtigstes geruchbildendes Gas H2S
symbolisch angegeben ist. Über das
aus dem Abwasser 17 verdampfende Wasser entsteht ein Massenstrom ṁw, mit dem Wasser in einen durch den Kasten 12 gebildeten
Gassammelraum 18 transportiert wird. Mit dem verdampfenden Wasser
entsteht auch eine Wärmetransport Q ·K in den Gassammelraum 18 hinein. Über den
gasdurchlässigen
Boden 15 des Oberteils 11 gelangen sowohl das Gas
(H2S) als auch die Wärme und das verdunstete Wasser
in das Oberteil 11 hinein, das mit Biofiltermaterial gefüllt ist
und den Biofilter bildet. Nach Durchströmen des Biofilters ist das
aus dem Abwasser 17 ausgetretene Gas mikrobiologisch umgewandelt,
sodass es keine Geruchsbelästigung
mehr verursacht. Eintretendes H2S wird zu
H2SO4 aufoxidiert.
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Um
eine vorzeitige Versäuerung
des Biofilters im Oberteil 11 zu verhindern, ist es zweckmäßig, dem
Biofiltermaterial eine Kalkzugabe beizumischen, die die pH-Absenkung aufgrund
ihrer Pufferwirkung deutlich verlangsamt.
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2 zeigt eine perspektivische,
teilweise weg gebrochene Darstellung des Unterteils 10,
das als im Querschnitt U-förmiger
Kasten (nach unten offen) ausge bildet ist, der zwei vertikale Schenkel 19 und
eine Oberseite 20 aufweist. Die Oberseite 20 ist mit
einer sich über
die gesamte Länge
bis auf Endstücke 22 erstreckenden Öffnung 21 ausgebildet.
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Die
Endstücke 22 setzen
die Form des Unterteils 10 fort und sind als weiches, elastisches
Dichtelement ausgebildet, das an der Oberseite eine an die Krümmung der
Wandung 5 des Kanalschachtes 1 angepasste abgerundete
Kante 23 aufweist.
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Das
in 3 dargestellte Oberteil 11 ist
ein geschlossener Kasten, dessen Oberseite 16 und Unterseite 15 durch
gasdurchlässige
Wände gebildet sind,
hier angedeutet durch mit Durchgangslöchern versehenen Wänden. Das
Oberteil 11 ist einsatzbereit mit Biofiltermaterial, beispielsweise
in Form von Rindenmulch, gefüllt,
das als Träger
für das
Gas (H2S) umwandelnden Mikrooragnismen dient.
Das Biofiltermaterial wird, wie 1 verdeutlicht,
durch das Abwasser 17 sowohl temperiert als auch befeuchtet.
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4 verdeutlicht nochmals
den Durchtritt des aus dem Abwasser 17 austretenden Rohgases
in den Gassammelraum 18 des Unterteils 10 durch
die gasdurchlässige
Bodenwand 15 des Oberteils 11 hindurch in das
Biofiltermaterial und nach oben durch die gasdurchlässige Oberseite 16 des
Oberteils 11 heraus. Aufgrund der Konvektionsströmung steigt
die gereinigte Abluft in dem Kanalschacht 1 weiter nach oben
und tritt durch den mit Öffnungen
versehenen Gullydeckel 2 aus dem Kanalschacht 1 heraus,
im Allgemeinen ins Freie.
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4 verdeutlicht, dass das
den Biofilter bildende Oberteil 11 eine Standardgröße aufweisen kann,
da es zur Abdichtung des Gassammelraums 18 gegenüber dem
Kanalschacht 1 nicht beiträgt, während das Unterteil 10 zur
Abdichtung des Gassammelraums 18 gegenüber dem Kanalschacht 1 ausgebildet
sein muss.
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Alternativ
zu der stirnseitigen Abdichtung an der Wandung 5 mittels
der Dichtansätze 22 ist
es möglich,
auch das Unterteil 10 mit Stirnwänden zu versehen, die eine
an den (halb-) Durchmesser von in den Kanalschacht 1 ragenden
geschlossenen Rohrstutzen angepasst sind und am Übergang zum Rohrstutzen mit
entsprechenden weich elastischen Dichtungen versehen sind. Auf diese
Weise kann eine Abdichtung des Unterteils 10 gegenüber dem Boden 7 des
Kanalschachts 1 und den Rohrstutzen vorgenommen werden.
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In
einer weiteren Alternative kann auf die Abdichtung gegenüber dem
Boden 7 verzichtet werden, wenn ausschließlich eine
radiale Abdichtung des Gassammelraums an der zylindrischen Wandung 5 im
unteren Bereich des Kanalschachts 1 vorgesehen wird.
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Erfindungsgemäß bleibt
der so angeordnete Biofilter unabhängig von den Wetterbedingungen
außerhalb
des Kanalschachts 1 aktiv, da er durch die Einwirkung vom
Abwasser 17 übertragenen
Feuchte und Wärmemenge
wetterunabhängig
in einem geeigneten Temperatur- und Feuchtebereich gehalten wird,
ohne dass hierfür
Einwirkungen von außen
erforderlich wären.