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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Eine
maximale Verwirbelung des Filtermaterials kann erzielt werden, wenn
sich der Fluidzufuhrkanal in den Boden des Reservoirs öffnet.
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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.
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Eine
sehr geeignete Ausführungsform
wird erzielt, wenn der Boden des Reservoirs im senkrechten Querschnitt
im wesentlichen V-förmig
ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Vorzugsweise
weist die Absperreinrichtung eine Membran auf, so dass die pneumatische
Betätigung
der Absperreinrichtung auf einfache Weise verwirklicht werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in der Beschreibung von zwei bevorzugten
Ausführungsformen
derselben detaillierter erläutert,
wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird.
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1 ist
eine schematische senkrechte Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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2 ist
eine Draufsicht der Vorrichtung aus 1.
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3a und 3b sind
Schnittansichten entlang der Linie III-III in 2,
die die geöffnete
Position beziehungsweise die geschlossene Position zeigen.
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4 ist
eine schematische senkrechte Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in der stationären
Einsatzposition.
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5 zeigt
die zweite Ausführungsform
in einer Spülposition.
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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.
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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.
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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.
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Die
Zufuhr von Luft über
die Luftzufuhrleitung 8 verursacht, dass das granuläre Filtermaterial 4 verwirbelt
und durch das Rohr 10 nach oben gedrückt wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.