DE7917135U1 - Vorrichtung zum Aufsammeln von Regenproben - Google Patents

Description

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Kernforschungsanlage Julien Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Amtliches Aktenzeichen: G 79 17 135.0

<^ Vorrichtung zum Aufsammeln von Regenproben /

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufsammeln von Regenproben, bei dem das Regenwasser durch einen Trichter gesammelt und in einen Auffangbehälter geleitet wird.

Die gravierenden Veränderungen von biologischen Systemen durch industrielle Verschmutzung haben die allgemeine Aufmerksamkeit auf unterschiedliche Belastungsfaktoren gelenkt und eine Uberwachungstätigkeit ins Leben gerufen, zu der auch die Kontrolle von Regenwasser insbesondere im Einflußbereich von Hüttenwerken u.dgl. gehört.

Überlicherweise wird das Regenwasser insgesamt aufgefangen, nach einer gewissen Sammelperiode eingedampft und der Rückstand analysiert.

Um eine Verfälschung der Meßergebnisse durch sedimentierende Staubanteile und größere Verschmutzungen wie durch Pflanzenteile (insbesondere Blätter) u.dgl. zu vermeiden, wurde von der Anmelderin bereits ein Gerät vorgeschlagen (DE-Patentanmeldung P 28 31 840.3), bei dem PT 1.507 das aus Aufnahmebehälter

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und Sammeltrichter bestehende Probennahmesystem durch einen Schutzdeckel verschlossen wird, der nur zu Regenzeiten durch eine Automatik mit Regenfühler abgehoben wird.

Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Regenprobennahme gemäß DE-AS 1 227 26o wird im Sammeltrichter eine Filterplatte vorgesehen, deren nähere Ausgestaltung und Verwendungszweck nicht angegeben werden, jedoch kann man annehmen, daß damit ebenfalls Grobverschmutzungen abgehalten werden sollen.

Nach einem bei der Anmelderin ausgelitten Verfahren der Regenprobenüberwachung wird das innerhalb eines bestimmten Zeitraumes (wie z.B. einer Woche) aufgesammelte Wasser filtriert und dann polargraphisch auf Schadstoffanteile hin untersucht.

Die verschiedenen Untersuchungsmethoden liefern nun mehr oder minder unterschiedliche Ergebnisse, die insbesondere - wie nun erkannt wurde - die eigentlich interessierende Verschmutzung des Regenwassers nicht sauber erfassen: Beim Aufsammeln von Regenproben ohne jede Filtration gelangen auch bei zwischenzeitlicher Abdeckung des Systems beachtliche Staubmengen mit in das gesammelte Regenwasser, die den Meßwert verfälschen können. Durch Grobfilter (wie Gasfilterplatten) werden zwar grobe Stäube zurückgehalten, jedoch gelangt ein nicht unerheblicher Feinanteil mit In ■ den Sammelvorrat und beeinflußt das Meßergebnis. Die abschließende Filtration eines über längere Zeiten gesammelten Regenvorrats liefert schließlich, wie nun befunden wurde, Meßdaten, die für die Abschätzung der Schädlichkeit der gefundenen Konzentration meist nicht unbedingt bestimmend sind.

Geht man davon aus, daß die für den Menschen schädliche Form der Verunreinigung von Regenwasser in dem primär im Regenwasser gelösten Anteil zu sehen ist, so muß bereits vor dem Aufsammeln der Probe eine Trennung von nichtgelösten Teilchen und wirklichem Regenwasser erfolgen, da die relativ saure Beschaffenheit des Regenwassers (mit einem pH-Wert von etwa 4) bei einem Dauerkontakt zwischen Wasser und Schmutzteilchen zu einer Auslaugung der letzteren führt, wie durch Versuche ermittelt wurde.

Die Anmelderin ist daher zu der Erkenntnis gelangt, daß eine der möglichen Umweltbelastung am besten entsprechende Regenwasserprobenahme durch unmittelbares Abtrennen der Schmutzteilchen vom Regenwasser gegeben sein dürfte, wie es beim Auftreffen des Regenwassers auf den Erdboden der Fall ist. Auch hier werden nichtgelöste Anteile an der Oberfläche verbleiben und der Luft ausgesetzt und ggf. von nachfolgenden Regentropfen ausgelaugt, während das gelöste Material in tiefere Erdschichten eindringen und wieder von Pflanzenwurzeln aufgenommen werden kann.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung zum Aufsammeln von Regenproben mit Sammeltrichter und Auffangbehälter, in den das Regenwasser abläuft, ist daher gekennzeichnet durch ein Membranfilter mit einer Porengröße unter 0,45 μια im Ablaufweg des Regenwassers.

Auf diese Weise werden folgende Vorteile erreicht:

1) Festanteile werden unmittelbar vom leicht sauren Regenwasser abgesondert;

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2) Es erfolgt eine weitgehende Angleichung an natürliche Verhältnisse in der vorstehend skizzierten Art, wobei die auf dem Filter verbleibenden Feststoffe der Luft ausgesetzt werden und dann erneut ausgelaugt werden können;

3) Bei den Laboroperationen wird der Filtrationsschritt eingespart;

4) Durch das Membranfilter werden auch biologische Verunreinigungen wie Algen und Bakterien zurückgehalten, die den Meßwert verfälschen und zu einem "Schiechtwerden" der Proben führen können.

Da die im Regenwasser zu bestimmenden Verunreinigungsmengen üblicherweise sehr gering sind, muß darauf geachtet werden, daß der Blindwert der Anordnung möglichst niedrig ist. Zu diesem Zweck sollte das (auf dem Markt käuflich erhältliche) Membranfilter zusätzlich gereinigt werden, wie insbesondere durch längere Aufbewahrung in superpuier Salzsäure. Vorzugsweise wird das Membranfilter vor seiner Verwendung etwa eine Woche lang in bis zu 15%iger Salzsäure aufbewahrt und dann gründlich mit 3-fach destilliertem Wasser ausgewaschen und schließlich in etwa 2%iger Salzsäure gelagert, wodurch mechanische Veränderungen der Membran vermieden werden.

Vor der Anwendung werden so gelagerte Membranfilter nochmals gründlich mit (3-fach) destilliertem Wasser gewaschen,

Zweckmäßigerweise hat die Vorrichtung einen abgedichtet in den Auffangbehälter hineinragenden Sammeltrichter und

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einen durchlässigen Filterboden zwischen Trichterrohr und Aufnahmebehälter als Unterlage für das Membranfilter.

Vorzugsweise wird der Aufnahmebehälter durch den unteren Teil einer insbesondere aus Polyäthylen bestehenden Flasche gebildet, dessen obere Abdeckung als durchlässiger Stützboden für ein Membranfilter wirkt (Fig. 3) oder den Ablauf einer zerlegbaren Filtrier-Nutsche mit eingespanntem Membranfilter aufnimmt (Fig. 1), während der abgedichtet aufgesetzte obere Teil der Flasche eine Abdeckung für die Filteranordnung und eine Stütze für den Sammeltrichter bildet.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele für ein Regenproben-Sammelgerät gemäß der Neuerung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben; es zeigen schematisch:

Figur 1

und 2 ein Sammelgerät mit einer kommerziell verfügbaren Filtereinrichtung (die in Fig. detaillierter dargestellt ist); und

Figur 3 eine besonders einfache Ausführungsart eines neuerungsgemäßen Sammelgerätes.

Das in Fig. 1 dargestellte Regenprobensammelgerät umfaßt einen Sammeltrichter 1, dessen Trichterrohr abgedichtet {bei 3) in eine SammeIflasche 4 hineinragt, deren unterer Teil einen Aufnahmebehälter 5 bildet, dessen obere Abdeckung 6 den Ablauf 7 einer kommerziell (bei der Firma Satorius unter der Bezeichnung SM 16511) erhältlichen Filtriereinrichtung aufnimmt ,die in Fig. 2 mehr im einzelnen dargestellt ist. Diese umfaßt einen mit einem abnehmbaren Lochdeckel 9 versehenen

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Trichtertopf 1o, an dessen konisch zulaufendes unteres Ende 11 ein nach innen vorspringender Ring 12 anschließt sowie ein mit Gewinde versehender Kragen 13. In den Gewindekragen wird das als poröse Scheibe 14 endende Teil 15 mit Trichterrohr 16 nach Auflegen eines Membranfilters 17 eingeschraubt, wobei ein Dichtungsring 18 für eine gewisse Abdichtung zwischen den Teilen 1o und 15 sorgt.

Koaxial zum Trichterrohr 16 umfaßt das Teile 15 einen mit Gewinde versehenen Kragen 19, der in eine öffnung 2o des als "Teil 5" (Figur 1) bezeichneten eigentlichen Probensammelgefäßes 21 eingeschraubt ist. Der Kragen 19 des Teils 15 umfaßt zwei öffnungen oder Auslässe 22, über die Luft aus dem Behälter 21 entweichen kann.

Der Behälter 21 hat schließlich am unteren Ende eine Ablaßöffnung 23 mit Schraube 24.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Filtereinrichtung 8' ist in der gezeigten Form im Handel erhältlich und wurde deshalb unverändert angewandt. Für die Belange der Regenprobennahme ist jedoch selbstverständlich auch eine vereinfachte Ausführung der Filtereinrichtung anwendbar, etwa wie sie in Figur 3 daryestellt ist, nach welcher der untere Teil 25 des geteilten Regenprobenahmegefäßes (25,26) am oberen Ende eine poröse Stutzplatte 27 trägt, auf die ein Filter 28 ausgelegt wird, das vom Ring 29 am Rand angepreßt wird. Die Teile 25 und 26 können, wie dargestellt, miteinander verschraubt oder ineinander.gesteckt sein.

Claims (3)

• · » Kernforschungsanlage Jülich Gesellschaft mit beschränkter Haftung Amtliches Aktenzeichen: G 79 17 135.0 ■> Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Aufsammeln von Regenproben mit einem Regenwasser-Sammeltrichter und einem Auffangbehälter, in den das gesammelte Regenwasser abläuft, gekennzeichnet durch ein Membranfilter (28) mit einer Porengröße von < 0,45 μτα. im Ablauf weg des Regenwassers.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen abgedichtet in den Auffangbehälter (25, 26) hineinragenden Sammeltrichter (1) und einen durchlässigen Filterboden (27) zwischen Trichterrohr (2) und Aufnahmebehälter (5) als Unterlage für das Membranfilter (28).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufnahmebehälter (5) durch den unteren Teil einer insbesondere aus Polyäthylen bestehenden Sammelflasche (4) gebildet wird, dessen obere Abdeckung (6) als durchlässiger Stützboden für ein Membranfilter wirkt (Fig. 3) oder den Ablauf einer zerlegbaren Filtrier-Nutsche (3) mit eingespanntem Membranfilter aufnimmt (Fig. 1), während der abgedichtet aufgesetzte obere

Teil der Flasche eine Abdeckung für die Filteranordnung und eine Stütze für den Sammeltrichter

1.507 (1) bildet.