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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 als 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.
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Stand der Technik
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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”, Entsorgungspraxis EP 1-2/9, 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 Kanalschächten 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”). Gemäß
EP 0 985 441 A1 kann das nach radial außen gedrückte Material auch das biologisch aktive Filtermaterial sein. Alternativ hierzu ist es, beispielsweise durch
DE 86 01 761 U1 bekannt, die Abdichtung mit der Kanalwandung in dem oberen, verengten Bereich mittels umlaufender, radial vorstehender elastischer Lippen vorzunehmen, die sich beim Einsetzen 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 Zelt 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 scheitert jedoch an praktischen Problemen und dem damit verbundenen Aufwand.
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Aufgabenstellung
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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 (8) angeordnet wird, dass seine Temperatur und Feuchte von dem in der Abwasserleitung (8) befindlichen Abwasser (17) bestimmt werden und dass eine zweiteilige Biofilter-Anordnung mit einem Unterteil (10) und einem Oberteil (11) vorgesehen ist, bei der das Unterteil (10) mit einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung am Kanalschacht (1) und das Oberteil (11) mit dem Biofilter versehen sind.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ausgenutzt, dass das Abwasser regelmäßig in geschlossenen Gebäuden entsteht und daher nur geringen wetterabhängigen 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, also vorzugsweise in der unteren Hälfte des Kanalschachts, 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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Vorzugsweise wird unterhalb des Biofilters ein abgedichteter Sammelraum mit einer Durchtrittsöffnung zum Biofilter ausgebildet. 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 so zur Abdichtung am Kanalschacht in einem unteren Teil des Kanalschachts und der Biofilter so zur Anordnung in dem unteren Teil des Kanalschachts ausgebildet ist, dass seine Temperatur und Feuchte von dem in der Abwasserleitung befindlichen Abwasser bestimmt ist. 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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Erfindungsgemäß weist die Dichtungsanordnung eine die Durchtrittsöffnung ausbildende gasdurchlässige Trennwand auf, auf der der Biofilter angeordnet ist. Demzufolge ergibt sich ein 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 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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Ausführungsbeispiel
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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 mw, mit dem Wasser in einen durch den Kasten 12 gebildeten Gassammelraum 18 transportiert wird. Mit dem verdampfenden Wasser entsteht auch eine Wärmetransport QK 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 des 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) ausgebildet 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 Mikroorganismen 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.
