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Filteranlage zum Reinigen von Wasser Die Erfindung bezieht sich auf
eine Filteranlage zum Reinigen von Wasser mit wenigstens einem Filterfeld, das einen
Filterboden besitzt, auf dem das Filtermittel ruht. Im folgenden ist als Filtermittel
(Filtermasse) beispielsweise Sand angenommen.
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Bei bisherigen Anlagen dieser Art besteht der Filterboden (Düsenboden)
aus einer oder mehreren sich über jeweils ein ganzes Filterfeld erstreckenden frei
tragenden Betonplatten, in die von oben Düsen eingeschoben sind, welche mit ihrem
unteren Rohrfortsatz (Polsterrohr) unten aus dem Düsenboden herausragen und dort
Spüllufteintrittsöffnungen oder -schlitze besitzen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Filterboden aus
vorgefertigten, horizontal flach nebeneinandergelegten Asbestzement-Mehrfachkanalelementen
gebildet ist.
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Während bei der bisherigen Verwendung der erwähnten Kanalelemente
unter stimseitigem Aneinanderfügen der Elemente die Eigenschaft, Kanäle für strömende
Medien, z. B. Rauchabzüge (Kamine) für mehrstöckige Häuser od. dgl., zu bilden,
verwertet wurde, wird gemäß der Erfindung eine diesen Mehrfachkanalelementen ebenfalls
anhaftende, bisher nicht erkannte und nicht ausgewertete Eigenschaft nutzbar gemacht,
nämlich die Tragfähigkeit der Oberfläche der nebeneinandergelegten, den Filterboden
einer Filteranlage bildenden Kanalelemente, die auf Grund der zahlreichen durch
die senkrecht stehenden Wandungen der Elemente verursachten Abstützungen zustande
kommt. Die Oberfläche der Kanalelemente braucht demzufolge nur relativ dünn ausgebildet
zu sein. Die übrigen Wandungen der Kanalelemente können dann natürlich ebenfalls
geringe Wandstärke haben, so daß Elemente mit überall dünnen Wandungen verwendet
werden können. Die Wandungen können z. B. eine Stärke von etwa 0,6 bis 1 cm und
die Kanäle einen lichten Querschnitt von z. B.
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20x20 cm besitzen. Im Gegensatz zu den bekannten frei tragenden Betonplatten,
die mittels eines Krans eingebaut werden müssen, können die Mehrfachkanalelemente
gemäß der Erfindung von Hand verlegt werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind Polsterrohre in die
Oberfläche der Mehrfachkanalelemente eingebaut. Die Polsterrohre durchsetzen also
lediglich die obere Fläche (Wandung) der Mehrfachkanalelemente, nicht etwa auch
deren Hohlräume und untere Fläche (Wandung). Da die Wandungen, also auch die obere
Wandung der Mehrfachkanalelemente in der Regel dünn sind, lassen sich die Polsterrohre
kürzer ausbilden, als es bisher bei Verwendung von
frei tragenden, relativ starken
Betonplatten als Filterboden der Fall war; man kommt bei der erfìndungsgemäßen Anlage
in der Regel mit einer Polsterrohrlänge von z. B. 10 cm aus, so daß im Hinblick
auf die große Zahl von Düsen und den hohen Preis für die meist aus Kupfer bestehenden
Polsterrohre insgesamt hohe Kosten eingespart werden.
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Ferner können die Spülluftzuführungsöftnungen der Polsterrohre etwas
unterhalb der oberen Fläche der Mehrfachkanalelemente angebracht werden, so daß
das beim Spülen entstehende, die gleichmäßige Verteilung der Spülluft gewährleistende
Luftpolster in vorteilhafter Weise innerhalb der von den Mehrfachkanalelementen
umsohlossenen Hohlräume von beispielsweise 20 cm lichter Höhe liegt. Die Hohlräume
bilden auch zugleich den Reinwassersammelraum während des Filterbetriebs, so daß
ein besonderer Raum unterhalb der unteren Wandungen der Mehrfachkanalelemente entbehrlich
ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit am oberen Ende der
Polsterrohre angebrachten, oberhalb der Oberfläche der Merufachkanalelemente sitzenden
Düsen ist jede Düse zusammen mit ihrem Polsterrohr von oben ein- und ausbaubar.
(Bei frei tragenden, relativ starken Betonplatten als Filterboden sind von oben
ein- und ausbaubar Düsen mit Polsterrohren an sich bekannt.) Es kann Idarait die
geringe Höhe der von den Mehrfachkanalelementen umschlossenen, den Polsterraum aufnehmenden
und den Reinwassersammelraum bildenden Hohlräume in Kauf genommen werden, da diese
Hohlräume nicht
zwecks Ein- und Ausbau der Düsen mit Polsbeirrohren
begehbar oder zum Durchkiriechen geeignet zu sein brauchen.
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Statt Düsen kann oberhalb der Polsterrohre auch eine horizontale
Verteilschicht, z. B. eine poröse Platte, für ,das über e Polsterrohre zugeführte
Spülmedium angeordnet sein.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäß
ausgebiiJdeten Anlage, teilweise im Schnitt, Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen
Teil eines Filterfeldes und Fig. 3 ein Längsschnitt durch einen Teil einer abgewandelten
Ausführungsform eines Filterfeldes in kleinerem Maßstab; Fig. 4 und 5 sind ,entsprechendie
Schnitte derch weitere Bauarten; Fig. 6 und 7 veranschEaulifohen zu Fig. 1 bis 3
gehörende Einzelheiten.
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Der Filterboden (Düsenboden) der Anlage besteht aus mehreren Vierfach-Kanalelementen,
die aus unter dem Warenzeichen ETERNIT bekanntem Asbestzement hergestellt sind und
von denen in Fig. 1 nur eines gezeichnet und mit 18 bezeichnet ist. Das Element
18 enthält die vier durch Senkrechtwandungen 19 gegeneinander getrennten Kanäle
23 von z. B. quadratischem Querschnitt. Auf ender durch die oberen Wandungen 2 gebildeten
Fläche rubtsder Filtersand.
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In den Wandungen 2 sind Öfinungen 31 angebracht, in welchen Düsen
1 sitzen, die - wie weiter unten beschrieben - von oben eingesetzt und von oben
herausgenommen werden können.
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Die Stärke der Wandungen 2, 19 und auch Ider unteren Wandungen 21
der Einzelkanäle 23 beträgt beispielsweise 0,8 cm, die lichte Weite (Kantenlänge
24) etwa 20 cm.
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Die den Filtersand 51 tragenden Mehffachkanalelemente 18 (Fig. 2)
werden vorzugsweise in einer Länge von beispielsweise 3 m quer zur Längsrichtung
jedes Filterfeldes verlegt und stützen sich z. B. auf an den senkrechten betonierten
Begrenzungswänden 41 des Filterfeldes gebildeten Schultern 42 ab.
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Mit Vorteil werden unmittelbar unterhalb der Elemeute 18 (Fig. 3)
quer zu ihnen, also parallel zur Längsrichtung des Filterfeides verlaufende, ebenfalls
quadratischen Querschnitt aufweisende, aus Asbestzement bestehende Kanäle 43 verlegt,
über welche das gereinigte Wasser abgeführt (Pfeil 44) bzw. das Spülwasser zusammen
mit ,der Spülluft bei Spülbetrieb zugeleitet wird (Pfeil 45). Sie ruhen ihrerseits
auf einer Fiiterfeld-Bodenplatte 46. Sind die Reinwasserableit-bzw. Spülwasser-
und Spülluftzuführ-Eternitkanäle 43 genügend niedrig, so kann der für sie benötigte
Raum lediglich durch Reduktion der Betonstärke der sie tragendenEisenbetonplatte
(Filterfeld-Bodenplatte) 46 gewonnen werden. Die Montage des Filterbodens gestaltet
sich dann besonders einfach. Nach Fertigstellung des Betonbauwerks werden zunächst
in Längsrichtung der Filterfelder die Reinwasserableit- bzw.
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Spülwasser- und Spülluftzuführkanäle 43 und darauf in Querrichtung
darüber die Mehrfachkanalelemente 18 verlegt. Die Öffnungen 31 werden zweckmäßig
vor dem Verlegen der Elemente 18 angebracht. Nach dem Verlegen können dann ohne
weiteres die Düsen 1 in der unten beschriebenen Weise eingesetzt werden.
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Bei einer abgewandelten Bauart bestehen die Mehrfachkanalelemente
18 z. B. nur aus drei oder zwei
nebeneinander verlaufenden Kanälen 23, die gegebenenfalls
nicht quadratischen, sondern rechteckigen Querschnitt besitzen. Die Mehrfachkanalelemente
18 können auch in Längsrichtung des Filterfeldes verlegt sein.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 4 ist statt Düsen als Verteilelement für
das von unten kommende Spülmedium (Reinwasser, vermischt mit Luft) und auch für
das von oben kommende filtrierte Wasser eine einheitlich poröse Platte 52 benutzt,
die auf Auflagern 53 ruht, welche auf sdie Mehrfachkanalelemente 18 gelegt sind.
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Die Platte 52 besteht z. B. aus einem Korund (Al2 O.3), Carborundum
(Siliciumcarbid, SiC) oder Carbokorund enthaltenden Beton. Die Polsterrohre 27 können
wie die Mehrfachkanalelemente 18 aus Asbestzement bestehen und mit dem Element 18
verklebt sein.
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Bei der Bauart nach Fig. 5 ist als Verteilschlcht ein gröberer Kies
54 verwendet, der unmittelbar auf den Elementen 18 ruht. Darauf liegt der Filtersand
51.
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In Fig. 6 ist das Befestigungssystem der Düsen 1 nach Fig. 1 im Längsschnitt
und in Fig. 7 die Befestigungsbüchse allein teilweise im Querschnitt und teilweise
in Draufsicht dargestellt, wobei der Längsschnitt der Fig. 6 nach der SchnittlinieA-O-A'
der Fig. 7 und der geschnittene Teil der Fig. 7 nach der Schnittlinie B-B der Fig.
6 verläuft.
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Die als Ganzes mit 1 bezeichnete Düse besteht im wesentlichen aus
einem mit einem Drehgriff 25 (Fig. 1 und 6) ausgerüsteten Kopf, einem damit verbundenen,
aus radial stehenden Senkrechtrippen 26 (Fig. 1) gebildeten Wassereinlautteil und
einem daran befestigten Polsterrohr 27, das eine Lufteintrittsöffnuag 28 besitzt.
Durch Teil 26 kann das Wasser, das den auf den Wandungen 2 liegenden, nicht gezeichneen
Filtersand Sdurohströmt hat, eintreten, der Sand wird durch Ringe 29 zurückgehalten.
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Beim Spülen wird Spülwasser und Spülluft in die Kanäle 23 eingeleitet.
Die Luft bildet zwischen den Wandungen 2 und der durch die Öffnungen 28 gelegten,
gestrichelt eingezeichneten Ebene 22 ein LuiEtpolster 20, den sogenannten Polsterraum.
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Für die Befestigung jeder Filterdüse 1 in der Wandung 2 wird eine
mit einem Innengewinde 3 versehene zylindrische Büchse 4 (Fig. 6 und 7) verwendet,
die am oberen Ende mit einem ringförmigen KragenS und am unteren Ende mit vorstehenden
Schulterstücken 6 ausgebildet ist. Für das Einsetzen der Büchse 4 in die Wandung
2 ist diese mit der kreisrunden Öffnung 31 entsprechend dem Außendurchmesser der
Büchse 4 versehen. Außerdem sind für den Durchgang der Schulterstücke 6 noch die
axialen Ausschnitte 7 am Umfang der Öffnung 31 vorgesehen.
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Um die Büchse4 von oben in die Wandung einr bauen zu können, müssen
die Schuiterstücke 6 iiín Übereinstimmung mit den Ausschnitten 7 gebracht werden,
worauf die Büchse von oben in die Öffnung hineingeschoben und dann gedreht wird.
Die Büchse ist somit durch die Schulterstücke 6 nach Art eines Bajonettverschlusses
in der axialen Richtung festgehalten. Zwecks Sicherungfder Büchse gegen Verdrehung
ist in der äußeren Wand der Büchse 4 eine Kerbe 8 (Fig. 7) vorgesehen. Nachdem die
Büchse in die Wandung2 eingesetzt ist, muß sie so verdreht werden, daß auch ein
Verriegelungsstück 9 durch einen der Ausschnitte 7 so eingesetzt werden kann, daß
es durch den Absatz der Kerbe 8 gehalten wird und somit eine Drehung der Büchse
verhindert, wie
dies aus Fig. 6 ersichtlich ist. Nach dem Einschrauben
der Filterdüse 1 in die Büohse4 kann das Verriegelungsstück 9 sich nicht aus dem
Ausschnitt 7 in der Wandung 2 herausbewegen. Die Düse 1 und die Büchse 4 sowie die
zugehörigen Einzelteile sind sämtlich von oben in die Wandung 2 einsetzbar (Düse
1 ist bei dem gezeigten Beispiel einschraubbar) und auch von oben herausnehmbar.
Beim Ausbau der Düse, etwa zum Zwecke des Auswechselns oder der Reinigung, wird
zunächst der Düsenkörper 26, 27 durch Drehen am Schraubgriff 25 herausgeschraubt,
dann die Düsenringe 29 abgenommen und die Büchse 4 nach Lösen des Verriegelungsstückes
9 und gegebenenfalls nach Drehung herausgenommen. Es braucht keine Schraubverbindung
od. dgl. gelöst zu werden, die unterhalb der Wandung2 angeordnet wäre.
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Die Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 kommt in erster Linie für Befestigungsbüchsen
aus hartem Material, z. B. Porzellan, Metall usw., in Frage. Die beschriebene Konstruktion
läßt sich grundsätzlich auch mit nur einem Schulterstück 6 am unteren Ende der Büchse
4 verwirklichen, und in diesem Fall ist dann nur ein axialer Ausschnitt 7 in der
Wandung 2 für das Einführen der Büchse und für das Einsetzen des Verriegelungsstückes
9 notwendig.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Büchse aus Material
mit einer gewissen Elastizität
benutzt. Gegebenenfalls können die Düsen auch in Form
von in der Oberfläche 2 angebrachten Schlitzen ausgebildet sein, so daß besondere
Düsenelemente, welche in die Mehrfachkanalelemente 18 eingesetzt werden, entbehrlich
sind.