DE19533935C2 - Vorrichtung für die Reinigung von Abwasser - Google Patents
Vorrichtung für die Reinigung von AbwasserInfo
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- DE19533935C2 DE19533935C2 DE19533935A DE19533935A DE19533935C2 DE 19533935 C2 DE19533935 C2 DE 19533935C2 DE 19533935 A DE19533935 A DE 19533935A DE 19533935 A DE19533935 A DE 19533935A DE 19533935 C2 DE19533935 C2 DE 19533935C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Reinigung von
Abwasser zum Einbau in einen Gully, mit mehreren hintereinander
geschalteten Stufen, welche von dem Abwasser nacheinander
durchströmbar sind.
Bestehende Anlagen zur Behandlung von Abwasser, insbesondere in
einen Gully fließendes Straßenabwasser, sind in ihrer Bauform
zu groß, um in die bestehenden Systeme zum Abführen des
Abwassers integriert werden zu können. Durch das im allgemeinen
erhöhte Verkehrsaufkommen und beispielsweise defekte oder
undichte Brennkraftmaschinen der Kraftfahrzeuge ist eine
stärkere Verschmutzung des Straßenabwassers zu beobachten,
insbesondere eine Verschmutzung mit Öl,
Verbrennungsrückständen, Reifenabrieb, Bremsbelagabrieb und
anderen Schadstoffen. Bisher gelangen diese Schadstoffe mit dem
Straßenabwasser direkt und ohne jegliche vorherige Klärung in
die Kanalisation. Es besteht daher ein Bedarf an einem
Filtersystem, mit welchem Straßenabwasser unmittelbar vor
Einleitung in die Kanalisation oder vor Einleitung der Abwasser
in ein Gewässer zumindest teilweise geklärt werden kann. Dabei
ist zu beachten, daß vor allem im ländlichen Raum das
Straßenabwasser gar nicht in die Kanalisation gelangt, sondern
von dem Gully auf direktem Wege in das Gewässer geleitet wird.
Gelegentlich sind bereits Systeme zur Ölabscheidung bei
Straßenabwasser eingesetzt worden. Diese Systeme sind aufgrund
des Einsatzes von Pumpen jedoch wartungsintensiv und auch
kostenintensiv hinsichtlich des erforderlichen elektrischen
Anschlusses für die Pumpen. Daher konnten sich diese Systeme in
der Praxis nicht durchsetzen. Weiterhin gibt es an einigen
Straßen Absetzteiche mit anschließenden Pflanzenkläranlagen,
die eine recht gute Leistung besitzen, aber nachträglich nicht
installierbar sind. Ansonsten sind die üblichen Ölabscheider
bekannt, die zum Beispiel beim Abfluß von Garagenhöfen
eingesetzt werden, aber bei der Vielzahl der Gullys am
Straßenrand kaum einzusetzen sind.
Aus der DE 41 25 453 A1 sind bereits ein Verfahren sowie eine
Filtereinrichtung zum Sammeln und Reinigen von Regenwasser
bekannt. Diese Filtereinrichtung ist nicht für Straßenabwasser
geeignet, da das über die Dachflächen von Gebäuden gewonnene
Regenwasser in der Regel nicht die Schadstoffbelastungen von
Straßenabwasser aufweist. Allerdings sind auch bei dem
bekannten Filtersystem in dem Gehäuse mehrere
hintereinandergeschaltete Filtereinheiten angeordnet, die von
dem Regenwasser unter dem Einfluß der Schwerkraft nacheinander
durchströmbar sind. Insbesondere ist an einer untersten Stelle
dieser bekannten Filtereinheit eine Absperrvorrichtung in Form
eines Schiebers oder einer Klappe ausgebildet. An dieser Stelle
setzen sich die mit dem Regenwasser vom Fallrohr kommenden und
nicht durch das Grobsieb ausgefilterten Feststoffe ab und
können durch Betätigung des Schiebers oder der Klappe nach
abwärts in den Ablauf zur Kanalisation oder zum Sickerschacht
aus dem Gehäuse der Filtereinheit entfernt werden, was jedoch
vermieden werden soll.
Aus der DE 41 05 605 A1 sind ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zum Vorklären von Fäkalien enthaltendem Abwasser
bekannt. Um das in dem aus Haushalten stammende Abwasser,
welches unter anderem Fäkalien, Papieranteile enthält,
vorzuklären, sind zwei Gruppen von Filtern vorgesehen. Dabei
wird das Abwasser einer Gruppe von Filtern zugeführt, während
die aus dem Abwasser gefilterten Rückstände trocknen. Die
getrockneten Rückstände werden aus den Filtern durch
abklappbare Böden entnommen und anschließend kompostiert.
Die DE 43 23 570 A1 befaßt sich mit einer Vorrichtung zum
Abscheiden von Mineralölen, wobei die kontaminierten
Flüssigkeiten vorbehandelt werden. Hierzu werden an einem
Abscheider für Leichtflüssigkeiten in einem Grobabscheider die
absetzbaren Sinkstoffe und in mindestens einem nachgeschalteten
Feinabscheider die aufschwimmenden Leichtflüssigkeiten
abgeschieden. Der Grobabscheider ist mit Einbauten versehen,
durch die Leichtflüssigkeiten bereits im Grobabscheider
abgeschieden werden. Die Einbauten im Grobabscheider werden
durch Koagulationseinrichtungen gebildet und der Feinabscheider
ist durch eine Tauchwand in zwei Räume unterteilt, wobei in dem
in Fließrichtung hinter dem ersten Raum liegenden zweiten Raum
mindestens ein ausziehbarer, Filtermaterial aufnehmender
Behälter angeordnet ist. Weiterhin ist eine abnehmbare
Abdeckung am Kopf des kombinierten Koagulations- und
Absorptionsfilterbehälters vorgesehen, so daß durch einen
Ziehgriff eine Ölabzugsplatte seitlich herausgezogen und Öl bei
Bedarf entweichen kann.
Aus der DE 94 03 461 U1 ist eine Vorrichtung zur kombinierten
sorptiven Reinigung und Abtrennung von Kohlenwasserstoff-
Lösemitteln, Fetten und Ölen aus Kondensat- und Kontaktwässern
bekannt. Derartige Vorrichtungen kommen in chemischen
Reinigungen, bei der Textilausrüstung, bei der
Oberflächenbehandlung und in Abluft- und Abgasleitung zur
Anwendung, um die anfallenden Kondensat- und Kontaktwässer zu
behandeln. Die Kondensatwässer werden in einen Vorratstank
eingefüllt und laufen dem ersten nachgeschalteten Behältnis zu.
Dabei durchströmt die Flüssigkeit eine im Behältnis
ausschwimmende Schicht an Sorptionsmittel. Nach einer
vorgegebenen Durchlaufmenge kann das Sorptionsmittel mittels an
dem Behältnis installierter Ablaufhähne abgelassen und
aufgefangen werden. Zum Nachfüllen von neuem Sorptionsmittel
dient ein Zugabegefäß, das jedem Behältnis individuell
zugeordnet ist und über eine Verbindungsleitung direkt zum
Abtrennbehälter führt.
Aus der EP 0 277 300 A1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung und
Neutralisation von Rückständen aus Feuerungen bekannt. Das
Kondensat eines Brennwertheizkessels wird in einen
Absetzbehälter geleitet, in welchem sich Feststoffbestandteile
absetzen und Ölbestandteile durch Ölaufsaugkörper aufgesaugt
werden. Das gereinigte Kondensat wird über einen Filter zur
Neutralisation in Marmorgranulat geleitet und dann über
Aktivkohle dem Ablauf in die Kanalisation zugeführt. Die
Ölaufsaugplatte sowie das Marmorgranulat sind austauschbar.
Aus der AT 391 125 B ist eine Vorrichtung zur Reinigung
kommunaler anaerob oder aerob vorgereinigter Abwässer mit einem
Gehäuse bekannt. In dem Gehäuse sind mehrere in tassenförmigen
Trögen aufgenommene Filterschichten vorgesehen. Die Tröge sind
mit Luftzwischenräumen übereinander angeordnet, wobei unter dem
unten offenen Gehäuse ein mit Kies gefüllter Sickerschacht
vorgesehen ist. Der die unterste Filterschicht aufnehmende Trog
liegt auf einer Sandschicht, die durch eine Filtermatte von der
Füllung des Sickerschachtes getrennt sein kann, oder auf
Distanzklötzen auf.
Aus der US 5 120 435 A ist ein Filtersystem zur Behandlung von
bei industriellen Prozessen anfallenden Flüssigkeiten bekannt.
Bevor diese Flüssigkeiten in das Abwassersystem geleitet
werden, wird das Abwasser einer Vielzahl von Filterprozessen
unterworfen. Diese Filtereinheit ist äußerst aufwendig
aufgebaut, wobei die anfallenden Filterstoffe nach gewissen
Zeiträumen aus der Filtervorrichtung entfernt werden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung für Abwasser zu schaffen, welche einfach und
kompakt aufgebaut ist und mit der eine Reihe von im Abwasser
vorhandenen Schadstoffen, wie beispielsweise Benzin, Mineralöl
und Reifenabrieb, weitgehend, zumindest jedoch teilweise aus
dem Abwasser herausgefiltert werden können. Dabei soll die
Vorrichtung konstruktiv so ausgestaltet sein, daß ein
Nachrüsten in bereits bestehenden Abwassersystemen,
beispielsweise in einem Gully, ohne weiteres, d. h. ohne
wesentlichen Installations- und Wartungsaufwand, möglich ist.
Dabei sollen die in der Vorrichtung anfallenden Filterstoffe
schnell und einfach bei Bedarf aus der Vorrichtung entfernt
werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese Maßnahmen wird eine Vorrichtung geschaffen, bei dem
in der ersten Filtereinheit im Abwasser befindliche grobe
Schmutzteile mit den daran absorbierten Schwermetallen und
anderen Schadstoffen herausgefiltert werden. In der
nachgeschalteten, als Ölabscheider ausgebildeten Sink- und
Beruhigungskammer werden Stoffe mit einer niedrigeren
spezifischen Dichte als Wasser, beispielsweise Mineralöle oder
Benzin, von dem Abwasser getrennt, so daß das Abwasser
zumindest teilweise vorgeklärt in das Kanalisationssystem
beziehungsweise Gewässer einströmen kann. Aufgrund der
Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers in der
ersten Filtereinheit gelangt das Abwasser ohne sonderliche
Verwirbelungen oder Turbulenzen weitestgehend mit laminaren
Strömungsprofil in die Sink- und Beruhigungskammer, wo die
Schadstoffe mit geringerer Dichte als Wasser sicher aufgehalten
werden können. Dadurch, daß das Abwasser unter dem Einfluß der
Schwerkraft die Vorrichtung durchströmt, ist auch bei einem
nachträglichen Einbau ein nur geringer Installations- und
Wartungsaufwand erforderlich.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, wonach die zweite Stufe
eine Sink- und Beruhigungskammer aufweist, mit einem oberen
Einlaß und einem unteren Auslaß, wobei das Niveau des oberen
Einlasses gleich oder unterhalb des Niveaus des Auslasses der
Filtereinheit der ersten Stufe liegt, gelangt das Abwasser aus
der Filtereinheit der ersten Stufe in die Sink- und
Beruhigungskammer ohne sonderliche Verwirbelungen oder
Turbulenzen und es wird in der zweiten Stufe für eine sehr
ruhige Strömung gesorgt. Dadurch, daß das Niveau des Auslasses
der Sink- und Beruhigungskammer oberhalb ihres Bodens liegt,
wird im Bodenbereich der Sink- und Beruhigungskammer eine Art
Schlammfang gebildet, in dem sich noch im Abwasser befindliche
Schwebeteilchen absetzen können, da das Wasser weitestgehend
ein laminares Strömungsprofil, zumindest in diesem Bereich
aufweist. Durch die weitere Maßnahme, wonach die dritte Stufe
eine weitere Filtereinheit aufweist mit einem unteren Einlaß
und einem oberen Auslaß, der etwa auf dem Niveau des Einlasses
der Sink- und Beruhigungskammer liegt, wird das Abwasser im
Anschluß an den Durchlauf durch die Sink- und Beruhigungskammer
aufgrund des vorhandenen Wasserdruckes durch die Filtereinheit
entgegen der Schwerkraft von unten nach oben hindurchgeführt.
Hierdurch wird eine nochmalige Nachklärung des Abwassers
erreicht, nachdem dieses bereits die erste und die zweite Stufe
durchlaufen hat.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
weist die erste Filtereinheit einen Bypass auf, der den Einlaß
mit dem Ausgang des Gullys verbindet. Durch diese Maßnahme wird
sicher verhindert, daß beispielsweise bei einem starken Regen
die in der ersten Filtereinheit bereits abgefangenen
Schadstoffe einfach aus dieser Filtereinheit herausgeschwemmt
werden. Bei äußerst starkem Abwasserzufluß fließt das Wasser
direkt über den Bypass an der ersten Filtereinheit vorbei.
Bezüglich der Schadstoffbelastung ist diese Anordnung eines
Bypasses weitestgehend unproblematisch, da die zu Beginn
beispielsweise eines Schauers als erstes in die Vorrichtung
gelangende Abwassermenge, die naturgemäß auch die größte
Schadstoffbelastung enthält, in der Vorrichtung gefiltert
beziehungsweise geklärt wird, während das später in die
Vorrichtung gelangende Abwasser, welches über den Bypass an
der ersten Filtereinheit vorbei geleitet wird, nur noch eine
erheblich reduzierte Schadstoffbelastung aufweist. Um ein
Ausschwemmen der in der ersten Filtereinheit befindlichen
Filterstoffe beziehungsweise herausgefilterten Schadstoffe zu
verhindern, ist von Vorteil im Bereich des Auslasses der ersten
Filtereinheit ein Sieb oder dergleichen eingesetzt.
Von besonderem Vorteil schließt nach einem weiteren Aspekt der
Erfindung an den Auslaß der Sink- und Beruhigungskammer ein
Wasserführungssystem an, mit dem das Abwasser nach dem
Austreten aus der Sink- und Beruhigungskammer auf ein oberes
Niveau geführt wird, welches in etwa dem Niveau des Einlasses
der Sink- und Beruhigungskammer entspricht, bevorzugt jedoch
über diesem Niveau des Einlasses liegt. Durch diese Maßnahme
wird dafür gesorgt, daß die Sink- und Beruhigungskammer bei
fehlender Abwasserzufuhr nicht leerläuft, sondern auch bei
Trockenheit eine Füllhöhe aufweist, die dem oberen Niveau des
Wasserführungssystems entspricht. Auf diesem weitestgehend
konstant gehaltenen Wasserspiegel der Sink- und
Beruhigungskammer sammeln sich somit die Stoffe mit einer
geringeren Dichte als Wasser, also Mineralöl, Benzin und
dergleichen an und können je nach Bedarf anschließend entsorgt
werden. Auch bei extremer Trockenheit wird durch diese
besondere Ausgestaltung des Wasserführungssystems sicher
verhindert, daß Öl oder Benzin über den Auslaß der Sink- und
Beruhigungskammer abfließen kann.
Um zu verhindern, daß das Wasserführungssystem je nach
Anordnung als kommunizierende Röhre wirkt, über die die Sink-
und Beruhigungskammer bei fehlender Abwasserzufuhr sozusagen
leergesaugt werden könnte, ist in dem Wasserführungssystem ein
Entlüftungsloch vorgesehen, wodurch dieser Gefahr weitestgehend
entgegengewirkt wird.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist
der Filterstoff der Filtereinheit der dritten Stufe eine vom
Einlaß hin zum Auslaß feiner werdende Körnung auf, wodurch eine
besonders effektive Filterung des Abwassers gewährleistet wird.
An dieser Stelle soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß
eine vollständige, sozusagen 100°-ige Klärung des Abwassers mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht beabsichtigt ist. Die
Vorrichtung nach der Erfindung basiert auf einem Kompromiß
zwischen einer weitestgehend unaufwendigen Reduzierung gängiger
Schadstoffe in dem Abwasser von Straßen und einem einfachen
Aufbau der Vorrichtung mit der damit einhergehenden leichten,
auch nachträglichen Installation in bestehenden
Abwassersystemen und einer weitestgehenden Wartungsfreiheit.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Weiterbildung der
Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung ein zylindrisch
ausgebildetes Gehäuse aufweist, in dem die Filtereinheiten und
die Sink- und Beruhigungskammer aufgenommen sind. Hierdurch
wird eine sehr kompakte, leicht handhabbare Vorrichtung
geschaffen, welche ohne weiteres, auch nachträglich, in
Abwassersysteme, beispielsweise Gullys, einbaubar ist. Je nach
Bedarf kann das Gehäuse auch in Anpassung an die jeweilige Form
des Gullys als viereckiges Gehäuse beziehungsweise
quaderförmiges Gehäuse ausgebildet sein.
Dabei sind die Filtereinheiten rotationssymmetrisch bezüglich
der Gehäusemittelachse der Vorrichtung angeordnet. Durch
diese Maßnahme wird der Innenraum des Gehäuses der
Vorrichtung optimal genutzt, wobei insbesondere für einen
ruhigen Durchlauf des Abwassers durch die erste und zweite
Stufe gesorgt ist. Anschließend durchströmt das Wasser die
Filtereinheit der dritte Stufe in vertikaler Richtung von unten
nach oben unter dem Einfluß des Druckes, der von der in der
Sink- und Beruhigungskammer vorhandenen Wassersäule erzeugt
wird.
Von Vorteil ist der Sink- und Beruhigungskammer eine Kammer
zugeordnet, die über kleinflächige Durchbrechungen mit der
Sink- und Beruhigungskammer in Strömungsverbindung steht. Auch
bei dieser Ausführungsform gelangt das Einflußwasser von der
ersten Stufe nach einer groben Vorklärung abgebremst, in die
Sink- und Beruhigungskammer, in der sich Schlamm- und
Schmutzpartikel am Boden absetzen können. Das Wasser wird dann
von unten nach oben durch die dritte Stufe gepreßt und
nachgeklärt. Stoffe mit einer geringeren Dichte als Wasser
setzen sich an der Wasseroberfläche der zweiten Kläreinheit ab.
Desweiteren weist die Kammer einen Überlauf im Bereich des
Einlasses der Sink- und Beruhigungskammer auf. Das Öl oder
Benzin setzt sich zunächst auf der Wasseroberfläche des
Wasserspiegels in der Sink- und Beruhigungskammer ab. Die
Kammer steht über die Durchbrechungen mit dem in der Sink- und
Beruhigungskammer befindlichen Wasser unterhalb des
Wasserspiegels in Verbindung. Dabei sind die Durchbrechungen
relativ kleinflächig ausgebildet, so daß bei einem Ansteigen
des Wasserspiegels, beispielsweise nach einem Regenguß, der
Wasserspiegel in der Kammer langsamer ansteigt als der
Wasserspiegel in der Sink- und Beruhigungskammer. Dies hat den
Effekt, daß die an der Oberfläche des Wasserspiegels der
zweiten Filtereinheit befindlichen Stoffe geringerer Dichte
über den Überlauf von oben in die Kammer hineinströmen, so daß
in dieser Kammer Öl und Benzin und dergleichen gefangen wird.
Steigt der Wasserspiegel innerhalb der Kammer so hoch an, daß
die Gefahr besteht, daß das in der Kammer befindliche Öl oder
Benzin zurück in die Sink- und Beruhigungskammer strömt, wird
der Überlauf gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der
Erfindung mittels eines Schwimmers verschlossen. Durch die
letztgenannten Maßnahmen ist gewährleistet, daß das auf der
Wasseroberfläche der Sink- und Beruhigungskammer befindliche Öl
oder Benzin nach einem starken Abwasserzulauf in das
Filtersystem periodisch aufgrund des zwischen der Sink- und
Beruhigungskammer und der Kammer zeitweise bestehenden Gefälles
in die Kammer hineingeleitet wird.
Dadurch, daß die Sink- und Beruhigungskammer beziehungsweise
die Kammer wenigstens ein von außen zugängliches Loch, eine
Bohrung einen Stutzen aufweisen, kann das in der Kammer
befindliche Öl beziehungsweise Benzin oder der auf dem Boden
der Sink- und Beruhigungskammer befindliche Schlamm mittels
einer Pumpe aus dem Filtersystem abgesaugt und entsprechend
entsorgt werden.
Damit bei dem Absaugen der Wasserspiegel in der Sink- und
Beruhigungskammer nicht zu weit absinkt, ist nach einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung die weitere
Filtereinheit mit einer Durchbrechung versehen, die mit einem
in die Sink- und Beruhigungskammer reichenden Ausgangsrohr in
Strömungsverbindung steht. Durch diese Maßnahme wird der Gefahr
begegnet, daß bei einem Absaugen beispielsweise von Schlamm aus
der Sink- und Beruhigungskammer der Wasserspiegel in dieser
Kammer so weit absinkt, daß Öl oder Benzin in die weitere
Filtereinheit der dritten Stufe gelangen kann.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist der Auslaß der Filtereinheit der ersten Stufe mittels eines
Schwimmers, insbesondere bei starkem Abwasserzufluß,
verschließbar. Steigt der Wasserspiegel in der Vorrichtung so
hoch an, daß ein Herausschwemmen der in den Filtereinheiten und
der Sink- und Beruhigungskammer angesammelten Schadstoffe zu
befürchten ist, wird der Auslaß der Filtereinheit der ersten
Stufe mittels eine Schwimmers, der an einer Führungsschiene
angelenkt ist, geschlossen. Das zum Einlaß der Filtereinheit
der ersten Stufe gelangende Abwasser wird dann durch den Bypass
an dem Filtersystem vorbeigeleitet.
Gemäß einer weiteren, besonders kompakten Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Filtereinheit der
dritten Stufe Bestandteil des Wasserführungssystems selbst.
Durch diese Maßnahme wird zum einen eine besonders
kleinvolumige Vorrichtung geschaffen, die zum anderen eine
reduzierte Anzahl an Einzelkomponenten aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein zweites
Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die
Vorrichtung ein im wesentlichen zylindrisch
ausgebildetes Gehäuse aufweist,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer
Darstellung und
Fig.
4a und 4b Ausschnittsvergrößerungen der Fig. 3 an den mit X
und Y gekennzeichneten Positionen.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 10 für Abwasser
weist mehrere hintereinander geschaltete Filtereinheiten 12, 16
sowie eine Sink- und Beruhigungskammer 14 auf, welche von dem
Abwasser nacheinander durchströmbar sind. Die stromaufwärtige
erste Filtereinheit 12 besitzt einen oberen Einlaß 18 und einen
unteren Auslaß 20 und wird von dem Abwasser unter den Einfluß
der Schwerkraft durchströmt. In der ersten Filtereinheit 12 ist
ein Filterstoff 22, z. B. ein Tongranulat oder dergleichen,
angebracht. Die erste Filtereinheit 12 dient zum einen zur
Vorklärung des Abwassers und zum anderen zur Herabsetzung der
Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers.
Bei der ersten Filtereinheit 12 ist im Bereich des oberen
Einlasses 18 ein Bypass 24 vorgesehen, durch den das Abwasser
bei starkem Abwasserzufluß von dem Einlaß 18 an der ersten
Filtereinheit 12 beziehungsweise der gesamten Vorrichtung 10
vorbeileitbar ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3
kann an dem Auslaß 20 der ersten Filtereinheit 12 ein Schwimmer
60 vorgesehen sein, mit dessen Hilfe der Auslaß 20,
insbesondere bei starkem Abwasserzufluß zu der Vorrichtung 10
verschließbar ist.
Der ersten Filtereinheit 12 ist eine Sink- und
Beruhigungskammer 14 mit einem oberen Einlaß 26 und einem
unteren Auslaß 20 nachgeordnet. Auch diese Sink- und
Beruhigungskammer 14 ist von dem Abwasser unter dem Einfluß der
Schwerkraft durchströmbar, wobei das Niveau des Auslasses 28
oberhalb eines Bodens 30 der Sink- und Beruhigungskammer 14
liegt. Der Boden 30 kann horizontal oder auch geneigt
angeordnet sein. Bei der geneigten Anordnung ist ein einfaches
Absaugen der angesammelten Stoffe leicht möglich, da diese sich
an dem vertikal tiefsten Punkt des Bodens 30 ansammeln.
An den Auslaß 28 der Sink- und Beruhigungskammer 14 schließt
ein Wasserführungssystem 32 an, mit dem das Abwasser nach dem
Austreten aus der Sink- und Beruhigungskammer 14 auf ein oberes
Niveau 34 geführt wird, welches in etwa dem Niveau des
Einlasses 26 der Sink- und Beruhigungskammer 14 entspricht,
bevorzugt jedoch etwa oberhalb diesem Niveau des Einlasses 26
liegt. Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter den Begriffen
"unterhalb" beziehungsweise "oberhalb" eine Positionierung der
jeweils so bezeichneten Teile mit Bezug auf eine vertikale
Achse verstanden.
In dem Wasserführungssystem 32 ist bevorzugt an einem oberen
Abschnitt ein Entlüftungsloch 36 vorgesehen.
Der Sink- und Beruhigungskammer 14 ist eine weitere
Filtereinheit 16 mit einem unteren Einlaß 38 und einem oberen
Auslaß 40 nachgeordnet, wobei in dem Auslaß 28 beziehungsweise
in dem Einlaß 38 ein Sieb oder dergleichen angeordnet sein
kann. Ebenso kann auch zwischen der ersten Filtereinheit und
der Sink- und Beruhigungskammer 14 ein Sieb angeordnet sein,
welches ein Herausschwemmen der Filterstoffe beziehungsweise
des herausgefilterten Materials aus den jeweiligen
Filtereinheiten 12, 16 oder der Sink- und Beruhigungskammer 14
verhindert. Die weitere Filtereinheit 16 ist mit einem
Filterstoff 42 befüllt, wobei dieser Filterstoff 42 eine vom
Einlaß 38 hin zum Auslaß 40 feiner werdende Körnung 44, 46
aufweist.
Im Gegensatz zu der Filtereinheit 12 und der Sink- und
Beruhigungskammer 14 wird die weitere Filtereinheit 16 in
umgekehrter Richtung, also von unten nach oben von dem Abwasser
durchströmt.
Dabei liegt der Auslaß 40 der weiteren Filtereinheit 16 etwa
auf dem Niveau des Einlasses 26 der Sink- und Beruhigungskammer
14.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 10,
welches in einem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten
Gehäuse 48 angeordnet ist, wobei die Filtereinheiten 12, 16
und die Sink- und Beruhigungskammer 14 im wesentlichen
rotationssymmetrisch bezüglich einer Gehäusemittelachse 50 in
dem Gehäuse 48 angeordnet sind.
Nach den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 ist der Sink- und
Beruhigungskammer 14 eine Kammer 52 zugeordnet, die über
kleinflächige Durchbrechungen 54 mit der Sink- und
Beruhigungskammer 14 in Strömungsverbindung steht und einen
Überlauf 66 im Bereich des Einlasses 26 aufweist. Dabei ist die
Öffnung 66 mittels eines Schwimmers 58, der beispielsweise an
einer Kammerwand angelenkt ist, insbesondere bei starkem
Abwasserzufluß verschließbar. Die Sink- und Beruhigungskammer
14 weist wenigstens ein von außen zugängliches Loch 56, ein
Rohr 64 oder ein Stutzen auf. Desweiteren besitzt die weitere
Filtereinheit 16 eine Durchbrechung 62, die mit einem
Absaugrohr 64 der Sink- und Beruhigungskammer 14 in
Strömungsverbindung steht. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 3 ist die weitere Filtereinheit 16 Bestandteil des
Wasserführungssystems 32.
Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß den
Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 3 ist im wesentlichen
vom Grundsatz her identisch, die Ausführungsbeispiele
unterscheiden sich durch die unterschiedliche Anordnung der
Filtereinheiten beziehungsweise der Sink- und Beruhigungskammer
zueinander und durch die Art des Aufbaus der Vorrichtung 10
beziehungsweise der Möglichkeit der einfachen Entsorgung der
aus dem Abwasser herausgefilterten Stoffe.
Anhand des Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird die
grundsätzliche Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kurz erläutert. Bei der Vorrichtung handelt es
sich sozusagen um eine Kleinkläranlage, insbesondere für das
von den Straßen in die Kanalisation fließende Abwasser. Die
Klärwirkung basiert auf der Ausnutzung der unterschiedlichen
Dichte der im Abwasser befindlichen Schadstoffe und auf der
Wirkung von in der ersten Filtereinheit 12 und der weiteren
Filtereinheit 16 befindlichen Filterstoffen 22, 42. Die
Vorrichtung 10 ist insbesondere nach dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 für den Einsatz in Gullys konzipiert und
nachträglich installierbar sowie relativ wartungsarm. Das
Abwasser gelangt in die erste Filtereinheit 12, wo es
abgebremst und grob vorgeklärt wird. Anschließend fließt das
Wasser in die Sink- und Beruhigungskammer 14, in der sich auf
dem Boden 30 Schlamm- und Schmutzpartikel aufgrund der äußerst
ruhigen Wasserführung in dieser Sink- und Beruhigungskammer 14
absetzten können. Anschließend wird das Wasser von unten in die
weitere Filtereinheit 16 gepreßt und durchläuft Filterstoffe 42
mit unterschiedlich grober Körnung 44, 46. Schließlich fließt
das weitgehend geklärte Wasser in die Kanalisation ab. In dem
Abwasser befindliche Stoffe einer geringeren Dichte als Wasser
setzen sich auf der Wasseroberfläche der Sink- und
Beruhigungskammer 14 ab. Die in die Sink- und Beruhigungskammer
14 integrierte Kammer 52 dient als Ölsammler. Die Kammer steht
über Durchbrechungen 54 am unteren Ende mit der Sink- und
Beruhigungskammer 14 in Strömungsverbindung. Steigt nach einem
Regenguß der Wasserspiegel in der Sink- und Beruhigungskammer
an, so folgt der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 52 aufgrund
der geringen Fläche dieser Durchbrechungen 54 diesem Anstieg
nur mit einer gewissen Verzögerung. Dadurch entsteht im Bereich
66 der oberen Öffnung der Kammer 52 ein Gefälle, über das
Oberflächenflüssigkeit der Sink- und Beruhigungskammer 14 in
die Kammer 52 fließt, so daß auf der Oberfläche befindliches Öl
oder Benzin in dieser Kammer 52 gefangen wird. Steigt das
Niveau in der Kammer 52 zu weit an, kann der Überlauf 66 dieser
Kammer mittels des Schwimmers 58 verschlossen werden.
Steigt z. B. bei starkem Regenfall der Wasserspiegel in der
Vorrichtung so hoch an, daß befürchtet werden muß, daß die
angesammelten Schadstoffe einfach aus der Vorrichtung 10
herausgeschwemmt und in die Kanalisation getragen werden, wird
das Abwasser durch Einsatz des Bypasses 24 um die Vorrichtung
10 beziehungsweise die Filtereinheiten 12, 16 und die Sink- und
Beruhigungskammer 14 herumgeleitet. Von Vorteil kann dabei
beispielsweise der untere Auslaß 20 der ersten Filtereinheit
mittels eines Schwimmers 60 verschlossen werden. Das
nachströmende Abwasser gelangt dann durch den Bypass 24 nach
außen. Bei länger anhaltende Trockenheit kann der
Flüssigkeitsspiegel in der Vorrichtung 10 nicht beliebig weit
absinken, da der obere Auslaß 40 der weiteren Filtereinheit 16
in etwa auf dem oberen Niveau 34 liegt. Durch das Absaugrohr 64
kann der auf dem Boden 30 befindliche Schlamm mittels einer
Pumpe oder dergleichen aus der Vorrichtung 10 abgesaugt
werden. Durch die Durchbrechung 62 in der weiteren
Filtereinheit 16 gelangt Luft in das Absaugrohr 64, sobald der
Flüssigkeitsspiegel unterhalb der Durchbrechung 62 fällt. Somit
kann der Flüssigkeitsspiegel bei einem Absaugen nicht unter
diese Grenze sinken, so daß sich gegebenenfalls auf dem
Flüssigkeitsspiegel in der Sink- und Beruhigungskammer 14
befindliches Öl oder Benzin immer oberhalb des Einlasses 38 der
weiteren Filtereinheit 16 befindet. In der Kammer 52
befindliches Öl oder Benzin wird über das Loch 56 aus der
Kammer 52 herausgesaugt. Die weitere Filtereinheit 16 kann
durch einfaches Herausziehen aus der Vorrichtung 10 entfernt
und gegebenenfalls gereinigt oder ausgetauscht werden.
Es bleibt noch anzumerken, daß nach dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 das den Auslaß 40 bildende Rohr innerhalb der weiteren
Filtereinheit 16 vertikal nach unten abgewinkelt ist. Wasser
kann aus der dieser Filtereinheit 16 somit nur dann ausfließen,
wenn der Wasserstand oberhalb des unteren Randes des Auslasses
40 liegt. Durch diese Maßnahme wird in der weiteren
Filtereinheit 16 ein weiterer Ölabscheider geschaffen, wobei es
dann beispielsweise über eine Sichtkontrolle möglich ist, die
Ansammlung eines Ölfilmes in diesem Abschnitt der weiteren
Filtereinheit 16 zu erfassen. Das Vorhandensein eines Ölfilmes
kann Anlaß zu einem Austausch oder einer Reinigung der
Filterstoffe 22, 44 der ersten Filtereinheit 12 und der
weiteren Filtereinheit 16 geben.
Das Wasserführungssystem zwischen der Sink- und
Beruhigungskammer 14 und der weiteren Filtereinheit 16 ist
insbesondere nur dann notwendig, wenn der Ausfluß der weiteren
Filtereinheit 16 tiefer liegen soll als der Wasserspiegel in
der Sink- und Beruhigungskammer 14. In dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 wurde darauf verzichtet, so daß das System
beispielsweise gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2
einfacher aufgebaut ist. Andererseits bedeutet dies, daß die
weitere Filtereinheit 16 ebenso wie die Sink- und
Beruhigungskammer 14 überwiegend mit Wasser gefüllt sind.
Das Substrat in der weiteren Filtereinheit 16 ist insbesondere
Sand. Da sich zwischen den Sandkörner Mikroorganismen ansiedeln
können, besteht die Möglichkeit, daß in der weiteren
Filtereinheit 16 ein Abbau der eingetragenen organischen
Substanzen stattfinden kann. Ein Wechsel zwischen anaeroben und
aeroben Verhältnissen, d. h. ein wechselnder Wasserstand könnte
zur Unterstützung dieses Abbaus von Vorteil sein. Ein solcher
Wechsel des Wasserstandes wird insbesondere dann begünstigt,
wenn ein Wasserführungssystem 32 gemäß den
Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 eingesetzt wird.
Die Vorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3
kann auch insoweit modifiziert werden, daß das Wasser nicht von
der ersten Filtereinheit 12 in die Sink- und Beruhigungskammer
14 quasi hinabfällt, sondern das die erste Filtereinheit 12
sozusagen in die Sink- und Beruhigungskammer 14 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eintaucht. Der untere Auslaß 20
der ersten Filtereinheit 12 liegt in diesem Fall unter dem
konstanten Wasserniveau. Um eine Sammlungsmöglichkeit der
Stoffe geringer Dichte bereitzustellen, kann der Boden der
ersten Filtereinheit 12 geneigt angeordnet sein. Dabei besitzt
der obere Abschnitt des geneigten Bodens keine
Durchlaßmöglichkeit, so daß sich unter diesem Bereich des
Bodens beispielsweise Öl oder dergleichen ansammeln kann. Der
tiefergelegene Teil des Bodens liegt hingegen unter dem
konstanten Wasserniveau und kann Poren besitzen.
Sowohl die erste Filtereinheit 12 als auch die weitere
Filtereinheit 16 können als austauschbare Filtersysteme
ausgebildet sein und der Vorrichtung 10 entnommen
beziehungsweise ausgetauscht werden. Außerdem besteht auch die
Möglichkeit, die gesamte Vorrichtung 10 als Ganzes ohne
weites der Aufnahme, beispielsweise dem Gully, zu entnehmen
und gegebenenfalls auszuwechseln.
Claims (13)
1. Vorrichtung für die Reinigung von Abwasser zum Einbau in
einen Gully mit mehreren hintereinander geschalteten
Stufen, die von dem Abwasser nacheinander durchströmbar
sind, mit folgenden Merkmalen:
- 1. die erste Stufe weist eine Filtereinheit (12) auf mit einem oberen Einlaß (18) und einem unteren Auslaß (20);
- 2. die zweite Stufe weist eine Sink- und Beruhigungskammer (14) auf mit einem oberen Einlaß (26) und einem unteren Auslaß (28), wobei das Niveau des oberen Einlasses (26) gleich oder unterhalb des Niveaus des Auslasses (20) der Filtereinheit (12) der ersten Stufe und das Niveau des Auslasses (28) der Sink- und Beruhigungskammer (14) oberhalb des Bodens (30) der Sink- und Beruhigungskammer (14) liegt;
- 3. die dritte Stufe weist eine weitere Filtereinheit (16) auf mit einem unteren Einlaß (38) und einem oberen Auslaß (40), der etwa auf dem Niveau des Einlasses (26) der Sink- und Beruhigungskammer (14) liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Filtereinheit (12) einen Bypass (24) aufweist,
der den Einlaß (18) mit dem Ausgang des Gullys verbindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Auslaß (28) der Sink- und Beruhigungskammer (14)
ein Wasserführungssystem (32) anschließt, mit dem das
Abwasser nach dem Austreten aus der Sink- und
Beruhigungskammer (14) auf ein oberes Niveau (34) geführt
wird, welches in etwa dem Niveau des Einlasses (26) der
Sink- und Beruhigungskammer (14) entspricht, bevorzugt
jedoch oberhalb diesem Niveau des Einlasses (26) liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem an die Sink- und Beruhigungskammer (14) anschließenden
Wasserführungssystem (32) ein Entlüftungsloch (36)
vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Filterstoff (42) der weiteren
Filtereinheit (16) eine vom Einlaß (38) hin zum Auslaß (40)
feiner werdende Körnung (44, 46) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ein zylindrisch ausgebildetes Gehäuse
(48), in dem die Filtereinheiten (12, 16) und die Sink- und
Beruhigungskammer (14) aufgenommen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Filtereinheiten (12, 16) und die Sink- und
Beruhigungskammer (14) rotationssymmetrisch bezüglich der
Gehäusemittelachse (50) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sink- und Beruhigungskammer (14)
eine Kammer (52) zugeordnet ist, die über kleinflächige
Durchbrechungen (54) mit der Sink- und Beruhigungskammer
(14) in Strömungsverbindung steht und mit dieser über einen
Überlauf (66) im Bereich des Einlasses (26) in Verbindung
steht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Überlauf (66) mittels eines Schwimmers (58)
verschließbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sink- und Beruhigungskammer (14)
und/oder die Kammer (52) wenigstens ein von außen
zugängliches Loch (56) oder eine Bohrung aufweisen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die weitere Filtereinheit (16) eine
Durchbrechung (62) aufweist, die mit einem in die Sink- und
Beruhigungskammer (14) reichenden Absaugrohr (64) in
Strömungsverbindung steht.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (20) der
Filtereinheit (12) der ersten Stufe mittels eines
Schwimmers (60) verschließbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die weitere Filtereinheit (16) der
dritten Stufe Bestandteil des Wasserführungssystems (32)
ist.
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