DE2105727A1 - Dränfilter - Google Patents

Description

• Dränfilter Die Erfindung bezieht sich auf ein Dränfilter, wie es in Dränanlagen zur Bodenentwässerung Verwendung findet und auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Dränfilters.
• Es ist bekannt, daß Dränanlagen vielfach zur vorzeitigen Verstopfung durch Verockerung neigen. Gegen diese Verockerung ist bisher ein wirksames Mittel nicht entwickelt worden, so daß man das vorzeitige Ausfallen der Dränanlage wegen starker Verockerung in Kauf nehmen mußte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter für Dränanlagen zu schaffen, das ohne Beeinträchtigung seiner Wasserdurchlässigkeit die Verockerung der Dränanlage verhindert.
• Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß die sonst zur Verockerung führenden Stoffe im Filter chemisch-physikalischen Einflüssen unterworfen werden mußten, welche die Verockerung im Dränrohr verhindern.
• Ausgehend von dieser Überlegung wird erfindungsgemäß zum Aufbau des Dränfilters gerbsäurehaltiges Filtermaterial in feiner, vorzugsweise körniger Konsistenz mit einer durch entsprechend Schichtstärke gegebenen Verweilzeit verwendet, die eine praktisch vollständige chemisch-physikalische Bindung der sonst zur Verockerung der Dränrohre führenden Substanzen gewährleistet. Wie Versuche gezeigt haben, ist für ein solches Filter eine Schichtstärke von etwa 20 bis 25 mm ausreichend Vorzugsweise verwendet man für das Filter ein natürliches gerbsäurehaltiges Filtermaterial. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Filter aus Holzbearbeitungsabfällen, insbesondere Sägemehl, erwiesen, wobei Hölzer von hohem Gerbsäuregehalt bevorzugt werden. Bei einer Korngröße von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise 1 mm, läßt sich bei einer Stärke der gerbsäurehaltigen Schicht von mehr als 20 mm, vorzugsweise etwa 25 mm, eine auch für schwierige Verhältnisse chemisch-physikalische Beeinflussung der sonst zur Verockerung der Dränrohre führenden Substanzen erreichen.
• Auch bei feinkörniger Substanz kann man das Filter zu einem einheitlichen Filterkörper formen, indem beispielsweise eine lose Schüttschicht zwischen wasserdurchlässigen Grenzschichten ausreichender Festigkeit gehalten ist. Auch kann das Filtermaterial in einem weitporigen Gerüstkörper eingebettet liegen.
• Als besonders vorteilhafte Kombination mit bleibend guter Konsistenz läßt sich dadurch erzielen, daß eine Schicht körnigen Filtermaterials von einer Grenzschicht aus Stroh umhüllt ist. Eine solche Strohschicht gewährt eine bleibend gute Wasserzuführung mit einer die Wirksamkeit der körnigen Filtersubstanz unterstützenden und erhaltenden Vorfilterung.
• Vorteilhaft kann eine solche Strohschicht auch als Unterschicht unter der Mittelschicht aus körnigem Filtermaterial angeordnet sein. Dabei können die beiden Strohschichten mattenartig durch die körnige Mittelschicht hindurch verbunden sein Versuche mit einer körnigen Filterschicht nach der Erfindung mit einer Korngröße von etwa 1,5 mm und einer Schichtdicke von 25 mm haben gezeigt, daß sich der Ockergehalt des abfließenden Wassers im Dränrohr auf ein die Lebensdauer der Dränanlage nicht mehr beeinträchtigendes Maß herabsetzen läßt. Die körnige Substanz des Filtermaterials gewährt ein besonders günstiges Verhältnis der Filteroberfläche zum Gesamtporenquerschnitt und sichert damit in Verbindung mit einer entsprechenden Schichtstärke die für die chemisch-physikalische Bindung der ockerbildenden Substanzen erforderliche Verweilzeit in der körnigen, gerbsäurehaltigen Filterschicht. In Hinblick auf die Wirksamkeit der Gerbsäure bei der Bindung der ockerbildenden Substanzen ist es vorteilhaft, Sägemehl von Haltern hohen Gerbsäuregehaltes, insbesondere von Eichenholz, zu verwenden und dabei die Rinde und den rindennahen Bereich zu bevorzugen In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführuntsbeispielen veranschaulicht Es zeigt Fig. 1 ein Kunststoff-Dränrohr mit Filter nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, Fig0 2 Teillängsschnitt durch ein Kunststoffrohr mit Dränfilter nach der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform und Fig0 3 eine dritte Ausführungsform in gleicher Darstellung wie Fig0 1 In den dargestellten Beispielen ist 1 ein gewelltes Kunststoffrohr, das in üblicher Weise im Bereich der Wellensohle 2 mit nach innen führenden Löchern 3 zur Wasserführung versehen ist0 Das Dränrohr 1 ist von einem Dränfilter 4 umschlossen, für dessen Ausführung in der Zeichnung drei verschiedene Beispiele dargestellt sind.
• Fig0 1 zeigt ein Dränfilter mit homogener Filterschicht 5 aus körnigem, gerbsäurehaltigem Filtermaterial in Form von Sägemehl mit einer durchschnittlichen Korngröße von 1 mme Die Filterschicht 5 besteht aus einer verhältnismäßig losen Schüttung, so daß sich ein vorteilhaft großes Verhältnis der mittleren Filterfläche F zum Gesamtquerschnitt Q der wasserführenden Poren oder Kanäle zwischen den Kornteilchen der Filtersubstanz von z.B. 1 : 0,4 ergibt Dabei ist die Schichtdicke d so bemessen, daß sich eine ausreichend große Verweilzeit T des Wassers vom Eintritt an der Außenseite 6 bis zum Austritt an der Innenseite 7 der Filterkhicht einstellt. Die Verweilzeit ergibt sich aus der gefilterten Wassermenge je Einheit der mittleren Filterfläche F bzw.
• je Längeneinheit des Dränrohres, dem oben genannten Verhältnis F/Q der mittleren Filterfläche zuin gesamten Porenquerschnitt und der Schichtdicke do Sie ist durch Bemessung dieser Bestimmungsgrößen so zu wählen, daß bei der gegebenen chemisch-physikalischen Reaktionsfähigkeit der Filtermasse für die ockerbildenden Substanzen-bei der gegebenen Bodenbeschaffenheit eine möglichst vollständige Unterbindung der Verockerung der Dränrohre erreicht wird0 Die Reaktionsfähigkeit des Filtermaterials hängt wesentlich vom Gerbsäuregehalt des Filtermaterials ab und wird des weiteren bestimmt durch die Größe der für die Reaktion zur Verfügung stehenden Kornoberfläche. Die Kornoberfläche ihrerseits, die für die Kornschüttung mit abnehmender Korngröße wächst, ist andererseits begrenzt durch die Forderung guter Wasserführung und damit ausreichender Porenweite, Für die vorliegenden Zwecke hat sich eine durchschnittliche Korngröße von 0,2 bis 3 mm als brauchbar erwiesen, Die optimale Korngröße hängt ferner auch ab von der Beschaffenheit bzw, Herkunft der Holzsubstanz; insbesondere wird sie größer gewählt werden, wenn das Sägemehl vorwiegend aus dem Rindenbereich gewonnen wird. Wegen des hohen Gerbsäuregehal tes der Rinde, insbesondere von Eichenholz, ist es ferner vorteilhaft, dem Sägemehl zerkleinerte Rinde zuzusetzen0 Im dargestellten Beispiel besteht die Filterschicht aus einer Schüttung von normalem Sägemehl 8 und zerkleinerter Eichenrinde 9. Die vorteilhafte Wirkung der Gerbsäure wird darauf zurückzuführen sein, daß sich unter ihrer Einwirkung Eisenverbindungen bilden, die keine Verockerung des Dränrohres zur Folge haben0 Der Zusammenhalt der aus einer losen Schüttung bestehenden Filterschicht 5 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch Grenzschichten in Form von gelochten Folien 10 und 11 gegeben, einer inneren Folie 10, welche die wasserführenden Rillen 12 des gewellten Kunststoffrohres 1 gegen die Filterschicht 5 abschirmt und von Filtermaterial freihält, und einer äußeren Folie 11, welche dem Dränfilter den äußeren Halt gibt und die Eintrittsseite für die Wasserführung bildet.
• Die Folien 10 und 11 sind unter Anwendung üblicher technischer Mittel durch schraubenförmige Wicklung auf das Dränrohr 1 bzw, auf eine Wickelhülse der düsenförmigen Einrichtung gebildet, wobei gleichzeitig die Filterschicht 5 in den Raum zwischen den beiden Folien eingebracht wird0 Die Folien sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
• Ihre Wasserdurchtrittslöcher sind in Wirklichkeit viel kleiner, um insbesondere bei der inneren, die Kanäle 12 des Dränrohres 1 abschirmenden Folie 10 einen Durchtritt von Filtermaterial durch die Folienöffnungen zu verhindern; auch ist die Anzahl der Folienlöcher je Flächeneinheit viel größer als in der Zeichnung veranschaulicht ist.
• Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, in der körniges Filtermaterial 8,9 in einem weitporigen Gerüstkörper 13 eingebettet liegt. Auch hier sind die Poren 14 der Anschaulichkeit wegen schematisch dargestellt. Es ist vorteilhaft, auch in diesem Fall an der Innenseite 5 der Filterschicht 5 eine Folie 10 mit feiner Lochung anzubringen, um einen Durchtritt von körnigem Filtermaterial aus den Poren 14 zur Innenseite des Dränrohres zu verhindern0 Bei ausreichender Festigkeit des Gerüstkörpers 13 kann dieser selbst als Dränrohr dienen, so daß die Filterschicht 5 mit ihrer Innenseite gleichzeitig den wasserführenden inneren Dränkanal begrenzt.
• Der Gerüstkörper 13 läßt sich beispielsweise durch lockere Bindung von klebrigen Fasern, z.B. von klebrig gemachtem Stroh, herstellen, das entweder von vornherein mit Sägemehl gemischt oder dessen verhältnismäßig weite Poren nach Bildung des Gerüstkörpers durch Einspülen mit körnigem Filtermaterial gefüllt werden.
• Der Gerüstkörper verleiht der Filterschicht eine gewisse Festigkeit, durch die ein Verdichten durch Zusammenpressen unter dem Gewicht des aufgeschütteten Erdreiches verhindert wird.
• Bei der in Fig 3 dargestellten Ausführungsform wird die Filterschicht 5 innen und außen durch Grenzschichten in Form von Strohschichten 15 bzw. 16 begrenzt. Die beiden Strohschichten gewähren den Vorteil besonders geringen Eintritts- und Austrittswiderstandes und ergeben ohne Verwendung einer zusätzlichen Folie eine ausreichende Begrenzung der inneren Filterschicht 5.Das Dränfilter kann hier wie auch in den anderen Beispielen aus einer vorgefertigten Filtermatte gebildet werden, die (vgl. Fig. 3), eine Stoßstelle 17 bildend, um das Kunststoffdränrohr 1 herumgelegt und durch eine Umwicklung 18 fest mit dem Dränrohr 1 verbunden wird0 Diese Umwicklung kann aus zwei kreuzweise gewickelten Kunststoffäden 19,20 bestehen.
• Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich; insbesondere kann auch eine künstliche Gerbsäuredosierung durch Imprägnieren des Filtermaterials vorgenommen werden0 Ferner läßt sich anstelle von körnigem auch feinfaseriges Filtermaterial organischen Ursprungs verwenden, wenn dieses von Haus aus die Eigenschaft, zur Verockerung führende Substanzen zu binden, aufweist oder wenn ihm durch Imprägnierung mit den geeigneten chemischen Stoffen, wie Gerbsäure, diese Eigenschaft verliehen wird. Bei sonst gleichen Eigenschaft lassen sich für Böden verschiedener Beschaffenheit Dränfilter unterschiedlicher Schichtdicke d einsetzen. Als Grenzschicht kann auch ein Gewebe oder Flor oder eine sonstige, genügenden Halt gebende Schicht, verwendet werden. Ein Dränfilter nach der Erfindung läßt sich auch dadurch bilden, daß beim Verlegen des Dränrohres eine lose Schüttung von gerbsäurehaltigem Filtermaterial, z.B. Sägemehl, in den Drängraben eingebracht wird.
• - Patentansprüche -

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines Dränfilters, gekennzeichnet durch die Verwendung von gerbsäurehaltigem Filtermaterial in feiner, vorzugsweise körniger, Konsistenz mit einer durch entsprechende Schichtstärke gegebenen Verweilzeit, die eine praktisch vollständige chemisch-physikalische Bindung der sonst zur Verockerung der Dränrohre führenden Substanzen gewährleistet.

   Dränfilter, dadurch gekennzeichnet, daß es gerbsäurehaltiges Filtermaterial (8,9) in feiner, vorzugsweise körniger Konsistenz und einer Schichtstärke (d) von 10 bis 30 mm, vorzugsweise 20 mm, enthält.

   30 Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Filtermaterial Holzbearbeitungsabfälle, insbesondere Sägemehl (8), vorgesehen sind.

   4. Filter nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch eine Korngröße von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise etwa 1 mm.

   5. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnung, daß es in an sich bekannter Weise zu einem einheitlichen Filterkörper geformt ist.

   6 Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine lose Schüttschicht (5) der Filtersubstanz zwischen wasserdurchlässigen Grenzschichten (6,7;13;15,16) ausreichender Festigkeit gehalten ist.

   7. Filter nach Anspruch 5 rund~6, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Filtermaterial (8,9) in einem weitporigen Gerüstkörper (13) eingebettet liegt.

   8. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Grenzschicht eine poröse Folie (6,7) vorgesehen ist.

   90 Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Grenzschicht ein Gewebe vorgesehen ist0 100 Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Grenzschicht eine Strohschicht (15,16) vorgesehen ist.

   11. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzschicht nach Anspruch 8, 9 oder 10 auch als Abschirmung gegen das wellenförmige Dränrohr (1) vorgesehen ist0 12 Filter nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzschichten (6,7; 15,16) mattenartig mit der inneren Filterschicht (5) verbunden sind.

   13. Filter nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (5) eine Stärke von mehr als 20 mm, vorzugsweise etwa 25 mm, aufweist.

   14o Filter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch körnige oder feinfaserige Holzabfälle mit hohem Gerbsäuregehalt, insbesondere Abfälle von Eichenholz.

   15 Filter nach Anspruch 2 bis 14, gekennzeichnet durch einen Zusatz von zerkleinerter Rinde, insbesondere EichenrindeO 16o Filter nach Anspruch 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß körniges Filtermaterial von faserigem Material, zoBo Stroh, durchsetzt ist0 17. Filter nach Anspruch 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß dlb- der weitporige Gerüstkörper (13) aus einem rohrförmigen Klebverband von faserigem Material, zOBo Stroh, besteht.