DE602004003386T2 - Vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen aus einer flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen aus einer flüssigkeit Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, enthaltend einerseits ein Reservoir zum Halten von Filtermaterial in seinem unteren Teil und andererseits eine Flüssigkeit, insbesondere in dem oberen Teil oberhalb des Filtermaterials, einen Flüssigkeitszufuhrkanal, der sich zum unteren Teil des Reservoirs hin öffnet, um zu reinigende Flüssigkeit über Flüssigkeitsverlagerungsmittel dem Reservoir zuzuführen, einen ersten Flüssigkeitsauslasskanal, der sich von dem oberen Teil des Reservoirs erstreckt, um gereinigte Flüssigkeit aus dem Reservoir abzulassen, und einen Fluidzufuhrkanal, der sich zum unteren Teil hin öffnet, um durch Zuführen eines Fluids in regelmäßigen Intervallen unter Verwendung von Fluidverlagerungsmitteln eine Verwirbelung in dem in der Flüssigkeit vorhandenen Filtermaterial zu bewirken und dadurch Verunreinigungen von dem Filtermaterial zu lösen.
  • Genauer ausgedrückt ist die Erfindung zur Verwendung in Teichen vorgesehen und besonders geeignet, in welchen (Zier-) Fische vorhanden sind. Es ist wesentlich, dass das Wasser in derartigen Teichen trotz der Erzeugung von Dung durch die Fische ein bestimmtes Sauberkeitsniveau einhält. Obgleich derartiger Dung auf vollständig natürliche Weise durch den Sauerstoff im Wasser zersetzt wird, ist diese natürliche Zersetzung insbesondere im Fall von Teichen nicht ausreichend, in welchen eine relativ große Anzahl von Fischen vorhanden ist. Beispielsweise sind japanische Karpfen, mit einem japanischen Begriff auch als Koi bezeichnet, dafür bekannt, dass sie eine relativ große Menge Dung erzeugen, wobei japanische Karpfen oftmals einen beträchtlichen wirtschaftlichen Wert darstellen. Aus Gründen des Wohlergehens der Tiere, jedoch sicherlich auch aufgrund des wirtschaftlichen Wertes, den die Fische in einem Teich darstellen, ist es wichtig, dass zusätzliche Vorkehrungen zur Reinigung des Wassers getroffen werden. Die Verwendung eines biologischen Filtermaterials für diesen Zweck, insbesondere in Form von Granulat, ist bekannt. Einerseits wirkt ein derartiges biologisches Filtermaterial als Katalysator bei der natürlichen Zersetzung des Dunges durch Sauerstoff. Andererseits haften Verunreinigungen in Form einer Schleimschicht an dem Filtermaterial an, das gewöhnlich durch eine raue äußere Struktur gekennzeichnet ist. Aufgrund des Anhaftens der Verunreinigungen an dem Filtermaterial tritt ein bestimmtes Ausmaß der Sättigung des Filtermaterials auf, was zur Folge hat, dass die Reinigungswirkung des biologischen Filtermaterials sich rasch verschlechtern kann.
  • Die britische Patentanmeldung GB 2,371,244 A beschreibt ein zweistufiges Wasserreinigungssystem. In der ersten Stufe wird Wasser aus einem Teich durch ein Sieb geleitet, das Verunreinigungen in Form von Feststoffen im Wasser zurückhält. Um ein Blockieren des Siebes zu verhindern, wird ein Flüssigkeitsstrom über das Sieb hinweg erzeugt, was dazu führt, dass sich die Partikel von dem Gitter lösen und am Boden absetzen, wo die Feststoffe von Hand entfernt werden können. Auf diese Weise wird die Wasserqualität zunächst nachteilig beeinflusst. In der zweiten Stufe wird das weiter zu reinigende Teichwasser über ein biologisches Filtermaterial getragen, womit eine weitere Reinigung des Wassers geschaffen wird.
  • Ein wichtiger Nachteil dieses bekannten Systems sind dessen erforderliche Abmessungen, so dass das System nicht nur einen großen Raum einnimmt, sondern zusätzlich auch relativ kostenaufwändig ist. Ferner vermindert sich der Durchfluss des Systems allmählich und wird in der Praxis relativ gering, während zusätzlich die schleimigen Verunreinigungen langfristig nicht völlig daran gehindert werden können, sich an dem biologischen Filtermaterial abzusetzen, was eine verschlechterte Wirkung desselben bedingt.
  • Eine Vorrichtung, auf die in der Einleitung Bezug genommen wurde, ist aus der deutschen Patentanmeldung DE-A1-19839161 bekannt. Das Dokument beschreibt ein Filtersystem, enthaltend ein Reservoir, auf dessen flachem Boden ein Granulat vorhanden ist, durch das zu filterndes Wasser geleitet wird. Durch den Boden des Reservoirs kann dem Filtermaterial Spülluft zugeführt werden, um so das Filtergranulat von daran anhaftenden Verunreinigungen zu reinigen. Ein wesentlicher Nachteil der Filtervorrichtung liegt darin, dass das Ausmaß, in dem die einzelnen Körnchen des Filtermaterials der Wirkung der Spülluft ausgesetzt sind, in keiner Weise gesteuert werden kann. Somit werden bestimmte Körnchen des Filtermaterials, beispielsweise in der Ecke des Reservoirs vorhandene Granulatkörnchen, der Wirkung der Spülluft kaum ausgesetzt, wenn überhaupt, während andere Körnchen der Wirkung der Spülluft mehr als erforderlich ausgesetzt sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine in der Einleitung angesprochene Vorrichtung zu schaffen, möglicherweise in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die eine Lösung oder zumindest eine Verbesserung im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik schafft. Zur Lösung dieser Aufgabe und gemäß Anspruch 1 wird ein Rohr, enthaltend ein erstes Ende, das im unteren Teil des Reservoirs angeordnet ist, und ein zweites Ende, das entgegengesetzt zum ersten Ende angeordnet ist, von der Mündung des Fluidzufuhrkanals in einiger Entfernung beabstandet zum Durchfluss eines über den Fluidzufuhrkanal zugeführten Fluids im Reservoir vorgesehen. Auf diese Weise wird eine stark verbesserte Wirkung im Hinblick auf das Ablösen von (schleimigen) Verunreinigungen von dem biologischen Filtermaterial erzielt. Einerseits wird dies dadurch erzielt, dass das in dem Rohr vorhandene Filtermaterial einer stärkeren Verwirbelungswirkung ausgesetzt ist, in welchem Zusammenhang darauf hingewiesen sei, dass neben Fluid auch Filtermaterial durch das Rohr fließt. Andererseits ist es auf diese Weise möglich, eine Zirkulation des Filtermaterials innerhalb des Reservoirs zu bewirken, so dass das Filtermaterial der Wirkung des Fluidstroms gleichmäßiger unterworfen ist, indem das Granulat innerhalb des Rohres nach oben getrieben wird, während es außerhalb des Rohres unter dem Einfluss der Schwerkraft allmählich erneut absinkt und schließlich zum ersten Ende des Rohres zurückkehrt. Das Rohr schafft somit eine Trennung zwischen Filtergranulat in dem Rohr und zwischen der Mündung und dem ersten Ende des Rohres einerseits und dem verbleibenden Filtergranulat in dem Reservoir anderseits, wobei der erste Teil des Granulats sich von der Mündung wegbewegt und der Verwirbelungswirkung des Fluidstroms ausdrücklich ausgesetzt ist, während der letztere Teil des Filtergranulats sich zu der Mündung hin bewegt und somit die vorstehend beschriebene Zirkulation erzeugt. In diesem Rahmen ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass verschiedene Querschnittsformen des Rohres verwendet werden können, beispielsweise kreisförmige, quadratische oder längliche.
  • Als allgemeine Erläuterung sei angemerkt, dass in der Praxis Teichwasser dem Reservoir über den Flüssigkeitszufuhrkanal zugeführt wird, während gereinigte Flüssigkeit über den ersten Flüssigkeitsauslasskanal in den Teich zurückgeführt wird. Die Stärke der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt insbesondere in ihrer Einfachheit. Anstatt den Versuch zu unternehmen, das Anhaften von schleimigen Verunreinigungen an dem biologischen Filtermaterial zu verhindern, wie dies in dem System gemäß der GB 2371244 A der Fall ist, wird dieses Anhaften nun zugelassen. Bevor jedoch das Anhaften von Schleim an dem biologischen Filtermaterial zu einer wesentlich verminderten Reinigungswirkung desselben führen würde, wird das Filtermaterial durch ein durchfließendes Fluid verwirbelt, wie etwa einen relativ starken Flüssigkeitsstrom oder einen Gasstrom, genauer ausgedrückt Luftbläschen, was zur Folge hat, dass die festen Verunreinigungen von dem Filtermaterial abgelöst werden und in der Flüssigkeit oberhalb des Filtermaterials aufgrund des relativ geringen spezifischen Gewichts der Verunreinigungen suspendiert werden. Aus diesem suspendierten Zustand können die Feststoff-Verunreinigungen ohne weiteres entsorgt werden. Zu diesem Zweck könnte beispielsweise ein Sieb verwendet werden, das mit der Hand durch die Flüssigkeit bewegt wird und auf diese Weise die suspendierten Verunreinigungen erfasst.
  • Um das Abfangen von Fluid und Filtermaterial zu erleichtern, ist das Rohr vorzugsweise an der Seite, die zur Mündung des Fluidzufuhrkanals hin weist, mit einem Trichter versehen, welcher Trichter sich in Richtung der Mündung des Fluidzufuhrkanals erweitert.
  • Das zweite Ende des Rohres ist vorzugsweise in dem oberen Teil des Reservoirs angeordnet, um zu verhindern, dass die in dem Rohr abgelösten Verunreinigungen erneut am Filtermaterial anhaften.
  • Insbesondere in Kombination mit der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist vorzugsweise ein Widerstandselement im Reservoir angeordnet, das von dem zweiten Ende des Rohres in einiger Entfernung beabstandet ist und damit fluchtend ausgerichtet ist. Das Widerstandselement stellt sicher, dass das Filtermaterial trotz der erzeugten Verwirbelung zu einem großen Teil in dem unteren Teil des Reservoirs verbleibt, so dass das Ausstoßen von abgelösten Verunreinigungen rascher, effizienter und einfacher stattfinden kann. Wenn zusätzlich ein zweiter Flüssigkeitsauslasskanal verwendet wird, wird auf diese Weise verhindert, dass biologisches Filtermaterial den zweiten Flüssigkeitsauslasskanal erreicht.
  • Eine maximale Verwirbelung des Filtermaterials kann erzielt werden, wenn sich der Fluidzufuhrkanal in den Boden des Reservoirs öffnet.
  • Vorzugsweise erstreckt sich der Boden des Reservoirs von der Mündung des Fluidzufuhrkanals nach oben, da das biologische Filtermaterial, vorausgesetzt, dass es in Granulatform vorliegt, unter dem Einfluss der Schwerkraft zu der Mündung des Fluidzufuhrkanals sinkt, wo es wiederum von dem Fluid weggetrieben wird. Auf diese Weise ist es insbesondere in Kombination mit der Verwendung eines Rohres gemäß dem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung möglich, eine Zirkulation des Filtermaterials innerhalb des Reservoirs zu bewirken.
  • Eine sehr geeignete Ausführungsform wird erzielt, wenn der Boden des Reservoirs im senkrechten Querschnitt im wesentlichen V-förmig ist.
  • Vorzugsweise ist die Mündung des Fluidzufuhrkanals in dem Reservoir nach oben gerichtet, so dass die von dem Filtermaterial abgelösten Verunreinigungen zu dem oberen Teil des Reservoirs getrieben werden, wo sie aufgrund ihres relativ geringen spezifischen Gewichts länger als das partikelförmige biologische Filtermaterial verbleiben.
  • Eine bequeme Art und Weise zum Abgeben von Verunreinigungen, die von dem Filtermaterial abgelöst wurden, welche Verunreinigungen in der Flüssigkeit über dem Filtermaterial in Suspension sind, kann erreicht werden, wenn die Vorrichtung einen zweiten Flüssigkeitsauslasskanal enthält, der von dem oberen Teil des Reservoirs zum Ausstoßen von Flüssigkeit mit darin suspendierten Verunreinigungen als Folge der Verwirbelung des Filtermaterials verläuft, sowie eine Absperreinrichtung zum Absperren des ersten Flüssigkeitsauslasskanals und/oder des zweiten Flüssigkeitsauslasskanals. Eine derartige Einrichtung ist vor allem für den vollautomatischen Betrieb geeignet, beispielsweise durch eine Zeitschaltuhr, wobei die Flüssigkeit, die zuvor an dem biologischen Filtermaterial anhaftende Verunreinigungen enthält, durch den zweiten Flüssigkeitsauslasskanal beispielsweise in ein Abwassersystem abgegeben wird, und zwar während der Periode, in der in dem Filtermaterial eine Verwirbelung erzeugt wird, und/oder für eine kurze anschließende Zeitdauer. Um zu verhindern, dass die suspendierten Verunreinigungen den Teich doch erreichen, ist die Absperreinrichtung vorgesehen. Die Absperreinrichtung muss nicht unbedingt an dem ersten Flüssigkeitsauslasskanal arbeiten, da es auch vorstellbar ist, eine Konfiguration zu nutzen, bei der Flüssigkeit, um den ersten Flüssigkeitsauslasskanal von dem Reservoir zu erreichen, den Einlass des zweiten Flüssigkeitsauslasskanals passieren muss. Indem der Einlass des zweiten Flüssigkeitsauslasskanals unter Verwendung der Absperreinrichtung geöffnet wird, kann es eingerichtet werden, dass Flüssigkeit von dem Reservoir zeitweilig nicht in der Lage ist, den ersten Flüssigkeitsauslasskanal zu erreichen.
  • Wenn ein zweiter Flüssigkeitsauslasskanal verwendet wird, ist vorzugsweise ein Wehr zwischen dem ersten Flüssigkeitsauslasskanal und dem zweiten Flüssigkeitsauslasskanal vorgesehen. Es fließt keine Flüssigkeit über das Wehr, bis der stromaufwärts des Wehres angeordnete Flüssigkeitsauslasskanal durch die Absperreinrichtung abgesperrt wurde.
  • Darüberhinaus sind die Fluidverlagerungsmittel und die Absperreinrichtung vorzugsweise für den gemeinsamen Betrieb ausgelegt, so dass die durch den Fluidstrom von dem Filtermaterial abgelösten Verunreinigungen nicht doch noch versehentlich den Teich erreichen können.
  • Aufgrund des ohnehin gegebenen Vorhandenseins von pneumatischen Einrichtungen für die Luftzufuhr über den Fluidzufuhrkanal in den Fällen, in welchen das verwendete Fluid Luft ist, ist es besonders bevorzugt, dass die Absperreinrichtung pneumatisch arbeitet, so dass die erforderlichen pneumatischen Einrichtungen, die bereits vorhanden sind, auch für die Betätigung der Absperreinrichtung verwendet werden können.
  • Vorzugsweise weist die Absperreinrichtung eine Membran auf, so dass die pneumatische Betätigung der Absperreinrichtung auf einfache Weise verwirklicht werden kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in der Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen derselben detaillierter erläutert, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird.
  • 1 ist eine schematische senkrechte Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 2 ist eine Draufsicht der Vorrichtung aus 1.
  • 3a und 3b sind Schnittansichten entlang der Linie III-III in 2, die die geöffnete Position beziehungsweise die geschlossene Position zeigen.
  • 4 ist eine schematische senkrechte Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der stationären Einsatzposition.
  • 5 zeigt die zweite Ausführungsform in einer Spülposition.
  • 1 zeigt ein Filtersystem 1, das ein zylindrisches Reservoir 2 mit einem Boden 3 enthält. Der Boden 3 ist im senkrechten Querschnitt gesehen V-förmig. In dem unteren Teil des Reservoirs ist ein granulatförmiges biologisches Filtermaterial 4 vorhanden, während der Raum über dem Filtermaterial 4 mit Teichwasser 5 bis zu einem Level 17 gefüllt ist. Es versteht sich, dass Wasser auch zwischen den Körnern des biologischen Filtermaterials 4 vorhanden ist. Die Zufuhr von zu reinigendem Wasser zum Reservoir 2 erfolgt über das Wasserzufuhrrohr 6, das an seiner Ausströmöffnung mit einem ringförmigen Element 13 versehen ist, welches Element um das Rohr 10 entlang einem Teil seiner Länge verläuft. Das ringförmige Element 13 ist in dem biologischen Filtermaterial 4 zentral positioniert. Das Ausströmen von Wasser erfolgt entweder in Aufwärtsrichtung oder in Abwärtsrichtung durch den ringförmigen Raum zwischen dem ringförmigen Element 13 und der Außenseite des Rohres 10. Das biologische Filtermaterial sorgt einerseits für die Zersetzung von Verunreinigungen in dem zugeführten Teichwasser, während andererseits die Verunreinigungen teilweise an dem biologischen Filtermaterial 4 in Form einer Schleimschicht anhaften. Das Ausströmen von gereinigtem Teichwasser 5 aus dem Reservoir 2 erfolgt über die Auslassöffnung 7, an der ein Behälter 19 (in 1 nicht gezeigt) angeordnet ist. An der Unterseite des Behälters 19 ist ein Zirkulationsrohr 14 vorhanden, das schließlich das Wasser in den Teich zurückführt, aus dem es stammt, sowie ein Auslassrohr 15, das mit einem Abwassersystem verbunden ist. Ein Wehr 16 ist zwischen dem Zirkulationsrohr 14 und dem Auslassrohr 15 angeordnet. Über dem Zirkulationsrohr 14 ist ein Membranventil 20 angeordnet, das während des normalen Gebrauchs nicht über eine Pneumatikleitung 21 mit pneumatischer Energie versorgt wird und folglich das Zirkulationsrohr 14 nicht absperrt. Aufgrund des Vorhandenseins des Wehres 16 bleibt der Level des Teichwassers 5 während des normalen Gebrauchs auf dem mit 17 bezeichneten Level, wo ein dynamisches Gleichgewicht zwischen der Zufuhr von zu reinigendem Teichwasser zu dem Reservoir 2 über das Wasserzufuhrrohr 6 und den Ausstoß von gereinigtem Teichwasser 5 über das Zirkulationsrohr 14 erreicht wird.
  • Eine Luftzufuhrleitung 8 öffnet sich in der Spitze der V-Form des Bodens 3 an der mit Bezugszeichen 9 bezeichneten Stelle. Das Rohr 10 mit dem an seiner Unterseite vorhandenen Trichter 11 ist direkt über der Mündung 9 angeordnet, wobei das untere Ende des Rohres 10 in dem Teil des Reservoirs 2 befindlich ist, in dem das biologische Filtermaterial 4 vorhanden ist, während das obere Ende des Rohres 10 in dem Teil des Reservoirs 2 angeordnet ist, in dem insbesondere Teichwasser 5 und kein Filtermaterial 4 vorhanden ist. Über dem oberen Ende des Rohres 10 ist von diesem in einer bestimmten Entfernung beabstandet ein scheibenförmiges Drosselelement 12 vorhanden.
  • Der Betrieb des Filtersystems 1 läuft wie folgt ab. Während der normalen Nutzung zirkuliert eine Pumpeneinrichtung (nicht dargestellt) Teichwasser aus einem Teich über das Wasserzufuhrrohr 6 zu dem biologischen Filtermaterial 4, wo der an sich bekannte Reinigungsprozess stattfindet. Anschließend wird das Wasser über den Auslass 7 und das Zirkulationsrohr 14 zu dem fraglichen Teich zurückgeführt. Während dieses Prozesses haften schleimige Verunreinigungen allmählich an dem granulären biologischen Filtermaterial 4 an. Um diese Verunreinigungen zu entfernen und so die Reinigungswirkung des biologischen Filtermaterials 4 auf dem erforderlichen Niveau zu halten, wird dem Reservoir 2 über die Luftzufuhrleitung 8 in Abhängigkeit von dem erwarteten Ausmaß der Verunreinigung des Filtermaterials 4 jeden Tag eine oder mehrere Minuten lang Luft zugeführt. Gleichzeitig wird das Membranventil 20 mit Energie versorgt, was zur Folge hat, dass das Zirkulationsrohr 14 abgesperrt wird. Da weiterhin Wasser von dem Teich (nicht dargestellt) über das Wasserzufuhrrohr 6 zugeführt wird, steigt der Level des Teichwassers 5 in dem Reservoir 2 von dem mit 17 bezeichneten Level auf einen höheren, mit 18 bezeichneten Level an, welcher Level dem Niveau der Oberseite des Wehres 16 entspricht. Wenn die Zufuhr von Teichwasser zu dem Reservoir 2 über das Zufuhrrohr 6 weitergeführt wird, fließt Wasser über das Wehr 16, welches Wasser über das Auslassrohr 15 abgegeben wird. Dieser Teil des Wassers enthält aus noch zu erklärenden Gründen einen wesentlich höheren Prozentsatz an suspendierten Verunreinigungen. Folglich ist es nicht ratsam, diesen Teil des Teichwassers in den Teich zurückzuführen.
  • Die Zufuhr von Luft über die Luftzufuhrleitung 8 verursacht, dass das granuläre Filtermaterial 4 verwirbelt und durch das Rohr 10 nach oben gedrückt wird.
  • Ein Trichter 11 ist vorgesehen, um das Filtermaterial 4 abzufangen. Schließlich tritt das Filtermaterial 4 aus dem Rohr 10 am oberen Ende aus, woraufhin die Aufwärtsbewegung durch das Drosselelement 12 gestoppt wird und das Filtermaterial erneut unter Schwerkrafteinfluss auf den Boden des Reservoirs 2 sinkt. Aufgrund der Verwirbelung, der das Filtermaterial 4 ausgesetzt ist, werden die an dem Filtermaterial anhaftenden schleimigen Verunreinigungen davon gelöst. Die abgelösten Teilchen haben ein relativ geringes spezifisches Gewicht und verbleiben in Suspension in dem Teichwasser in dem oberen Teil des Reservoirs. Wie bereits vorstehend angegeben wird dieser Teil des Teichwassers 5 schließlich über das Auslassrohr 15 ausgestoßen.
  • Sobald das Filtermaterial von den anhaftenden Verunreinigungen in einem wesentlichen Ausmaß gereinigt wurde, wird die Luftzufuhr über die Luftzufuhrleitung 8 unterbrochen und das Membranventil 20 nicht länger mit Energie versorgt, so dass das Wasser erneut durch das Zirkulationsrohr 14 zirkulieren kann und kein neues Wasser dem Auslassrohr 15 zugeführt wird. Der Wasserlevel fällt wieder von dem Level 18 auf den Level 17. Es versteht sich, dass frisches Teichwasser dem Reservoir zugeführt werden muss, um das durch das Auslassrohr 15 abgegebene Teichwasser zu ersetzen.
  • Obgleich die Leitung 8 des Filtersystems 1 zur Luftzufuhr verwendet wird, könnte diese Leitung alternativ auch zur Zufuhr einer Flüssigkeit, wie etwa Wasser und sogar Teichwasser, verwendet werden. In diesem Fall wird das granuläre Filtermaterial 4 nicht durch Luft, sondern durch einen Flüssigkeitsstrom verwirbelt, der sich durch die Leitung 8 und die Leitungsmündung 9 in einem wesentlichen Ausmaß durch das Rohr 10 aufwärts in das Filtermaterial 4 bewegt.
  • 4 und 5 zeigen schematisch ein Filtersystem 51, das gleichermaßen unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt. 4 zeigt die normale Verwendung dieses Systems, während 5 eine Spülposition zeigt, die periodisch, beispielsweise auf einer täglichen Basis, für einen kurzen Zeitraum, beispielsweise 5 Minuten, in Abhängigkeit von dem erwarteten Ausmaß der Verunreinigung verwendet wird. Das Filtersystem 51 ist in hohem Maße dem Filtersystem 1 ähnlich. So weist das System gleichermaßen ein Reservoir 52 mit einem im senkrechten Querschnitt gesehen V-förmigen Boden 53 auf. An der Spitze der V-Form ist ein Kanal 58 für Teichwasser sowie für Luft vorhanden, wie weiter unten deutlich wird. Ein granuläres biologisches Filtermaterial 54 ist im unteren Teil des Reservoirs 52 bis zu dem mit 55 bezeichneten Niveau vorhanden. Teichwasser 56 wird mittels einer Pumpe (nicht gezeigt) durch das Reservoir 52 zirkuliert, wobei das Teichwasser 56 in das Reservoir 52 über das Einlassrohr 57 und den Kanal 58 eintritt und während der in 4 gezeigten normalen Nutzung das Reservoir 52 über das Rücklaufrohr 59, das von dem oberen Teil des Reservoirs ausgeht, wieder verlässt und zu dem fraglichen Teich zurückgeführt wird. In dem Reservoir 52 fließt das Teichwasser 56 durch das Filtermaterial 54, was zur Folge hat, dass das Filtermaterial 54 von daran anhaftenden Verunreinigungen gereinigt wird. Die Oberfläche 64a des Wassers ist auf dem gleichen Niveau wie die Einlassöffnung 65 des Rücklaufrohrs 59.
  • Um die an dem Filtermaterial 52 anhaftenden Verunreinigungen aus dem Filtersystem 51 zu entfernen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Filtersystems auch nach einem längeren Zeitraum zu gewährleisten, kann das Filtersystem 51 in die in 5 gezeigte Spülposition gebracht werden. Zu diesem Zweck wird das mit einer Pneumatikzufuhrleitung 64 verbundene Luftventil 59 umgeschaltet. In der normalen Betriebsposition wird das Ventil 60 über das Ventil 59 und die an das Ventil 59 angeschlossene Pneumatikleitung 61 mit pneumatischer Energie versorgt. In diesem energiebeaufschlagten Zustand des Ventils 60 ist ein zentrales Rohr 61 an seinem oberen Ende geschlossen (4). Das obere Ende ist über dem Niveau 55 des Filtermaterials 54 angeordnet. Einerseits wird der energiebeaufschlagte Zustand des Ventils 60 durch Umschalten des Ventils 59 beendet, was zur Folge hat, dass sich das Ventil 60 in einem eingeschränkten Ausmaß nach oben bewegt und das obere Ende des Rohres 61 geöffnet wird. Andererseits wird das Ventil 62 über das Rohr 63 mit pneumatischer Energie versorgt, was zur Folge hat, dass zuerst die Einlassöffnung 65 des Rücklaufrohres 59 geschlossen wird, was wiederum dazu führt, dass der Wasserlevel 56 auf den Level 64b ansteigt, wenn der Pumpbetrieb fortgeführt wird, welcher Level 64b dem Niveau des Auslassrohres 66 entspricht, das sich in das Abwassersystem öffnet.
  • Zweitens wird dem Kanal 58 über das Rohr 67, das sich von dem Rohr 63 verzweigt, Luft zugeführt, aus welchem Kanal 58 die Luft durch das Rohr 61 nach oben strömt, da dessen oberes Ende offen ist. Während dieses Durchströmens verursacht die Luft, dass die Verunreinigungen von dem mit Luft durchströmten Filtermaterial 54 abgelöst werden. Ferner wird Filtermaterial mit dem Luftstrom mitgerissen.
  • Um das Abfangen von Luft und Filtermaterial in dem Rohr 61 zu unterstützen, ist das Rohr 61 an seinem unteren Ende aufgeweitet. Sobald das Filtermaterial an der Oberseite aus dem Rohr 61 austritt, verursacht sein relativ hohes spezifisches Gewicht, dass es sich rasch an der Oberseite des Filtermaterials 54 unter Schwerkrafteinfluss wieder absetzt. Das Ventil 60 wirkt als Widerstandselement zum Unterbrechen der Aufwärtsbewegung des Filtermaterials. Gleichzeitig bewegt sich das Filtermaterial 54 entlang dem Boden 53 zu dem Kanal 58. Auf diese Weise wird eine Zirkulation von Filtermaterial 54 durch das Rohr 61 erzeugt, so dass das gesamte Filtermaterial 24 der Spülwirkung des Luftstroms in dem Rohr 61 ausgesetzt wird. Die abgelösten Verunreinigungen sind wesentlich leichter als das Filtermaterial 54 und verbleiben in Suspension in dem Teichwasser 56 über dem Filtermaterial 54, aus dem sie schließlich zusammen mit Teichwasser 56 über das Auslassrohr 66 in das Abwassersystem ausgestoßen werden. Sobald der Spülbetrieb vollendet ist und die in dem Wasser 56 suspendierten Verunreinigungen das Reservoir 52 verlassen haben, wird das Ventil 59 erneut in die in 4 gezeigte Position umgeschaltet, so dass das Filtersystem 51 seinen normalen Filterbetrieb wieder aufnimmt.
  • Verschiedene Varianten der Filtersysteme 1 und 51 gemäß vorstehender Beschreibung sind innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Patentansprüchen möglich. Der gemeinsame Hauptvorteil dieser Systeme ist ihr einfacher, jedoch sehr wirksamer Reinigungseffekt.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, enthaltend einerseits ein Reservoir (2) zum Halten von Filtermaterial (4) an dem unteren Teil (3) davon und andererseits eine Flüssigkeit, insbesondere an dem oberen Teil oberhalb des Filtermaterials, einen Flüssigkeitszufuhrkanal (6), der sich zum unteren Teil des Reservoirs hin öffnet, um zu reinigende Flüssigkeit über Flüssigkeitsverlagerungsmittel dem Reservoir zuzuführen, einen ersten Flüssigkeitsauslasskanal (14), der sich von dem oberen Teil des Reservoirs erstreckt, um gereinigte Flüssigkeit aus dem Reservoir abzulassen, und einen Fluidzufuhrkanal (8), der sich zum unteren Teil des Reservoirs hin öffnet, um durch Zuführen eines Fluids in regelmäßigen Intervallen unter Verwendung von Fluidverlagerungsmitteln eine Verwirbelung im in der Flüssigkeit vorhandenen Filtermaterial zu bewirken und dadurch Verunreinigungen vom Filtermaterial zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohr (10) enthaltend ein erstes Ende, das im unteren Teil des Reservoirs angeordnet ist, und ein zweites Ende, das entgegengesetzt zum ersten Ende angeordnet ist, im Reservoir vorgesehen ist und von der Mündung des Fluidzufuhrkanals in einiger Entfernung beabstandet ist zum Durchfluss eines über den Fluidzufuhrkanal (8) dem Reservoir zugeführten Fluids.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) an der Seite, die zur Mündung des Fluidzufuhrkanals hin gerichtet ist, mit einem Trichter (11) versehen ist, welcher Trichter sich in Richtung der Mündung des Fluidzufuhrkanals aufweitet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Rohrs (10) im oberen Teil des Reservoirs (2) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstandselement (12) im Reservoir angeordnet ist, das vom zweiten Ende des Rohrs in einigem Abstand beabstandet ist und damit fluchtet.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzufuhrkanal (8) sich in den Reservoirboden öffnet.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Boden des Reservoirs (2) von der Mündung (9) des Fluidzufuhrkanals nach oben erstreckt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Reservoirs (2) im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist, gesehen in vertikaler Schnittansicht.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (9) des Fluidzufuhrkanals im Reservoir nach oben verläuft.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen zweiten Flüssigkeitsauslasskanal (15) enthält, der sich vom oberen Teil des Reservoirs erstreckt, um Flüssigkeit mit in Suspension bzw. in Schwebe befindlichen Verunreinigungen darin als Ergebnis der Verwirbelung des Filtermaterials abzulassen, und Abschaltmittel (20) zum Abschalten des ersten Flüssigkeitszufuhrkanals (14) und/oder des zweiten Flüssigkeitszufuhrkanals.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlauf bzw. Wehr (16) zwischen dem ersten Flüssigkeitszufuhrkanal (14) und dem zweiten Flüssigkeitszufuhrkanal (15) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverlagerungsmittel und die Abschaltmittel (20) zusammenwirkend angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltmittel (20) pneumatisch arbeiten.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltmittel (20) eine Membran aufweisen.
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