DE8717750U1 - Vorrichtung zum Entfernen organischer Stoffe aus Abluft - Google Patents
Vorrichtung zum Entfernen organischer Stoffe aus AbluftInfo
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Description
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G11629Gb
Dr. Reiner Schütte, Koloniestraße 7, 4047 Dormagen 5
Dr. Reiner Schütte, Koloniestraße 7, 4047 Dormagen 5
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen organischer Stoffe aus Abluft, welche ein Filtermaterial enthaltendes Gehäuse
mit einem Einlaß für zu reinigende Abluft und einem Auslaß für die gereinigte Abluft aufweist.
Gesetzliche und behördliche Auflagen zum Immissionsschutz erfordern
eine zunehmend bessere Abluftreinigung. Insbesondere in Abluft enthaltenen organischen Stoffe bilden bei Konzentrationen
Probleme der Abluftreinigung. Ferner führen Gerüche von Abluft, beispielsweise im Bereich der Lösungsmittelindustrie, aber auch
bei Moli;ereien, Brauereien, Schoko lade fa br iken, Sauerkraut fabriken,
Fischmehifab iken, Tierkörperverwertungsanstalten, Schlachthöfen, Lebensmittelfabriken, Suppenherstellern, Großküchen und
dgl. zu Belästigungen der Nachbarschaft, die nach den neueren gesetzlichen Vorschriften vermieden werden müssen.
Aus ökonomischen Gründen und betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten
müssen derartige Auflagen preisgünstig zu erfüllen sein, damit insbesondere für die kleine und mittlere Industrie keine
unzumutbaren Nebenkosten entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der preiswert und wirkungsvoll auf natürlichem Wege
organische Stoffe aus Abluft ausgefiltert, biologisch abbaut und damit entfernt werden können, so daß die ins Freie gelangende
Abluft die Umwelt nicht unnötig belastet.
Diese Aufgabe wird ert'indungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltjngen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, daß das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere
in Reihe geschaltete einzelne Kammern aufweist, die kontinuierlich von der zu reinigenden Abluft zu durchströmen sind und
wenigstens teilweise eine Füllung aus Filtermaterial und ferner eine Befeuchtungseinrichtung enthalten, kann man für den jeweiligen
Reinigungszweck bzw. Anwendungsfall geeignete und zweckmäßige Filtermaterialien einfüllen und diese Filtermaterialien der ein-
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zelnen Kanuter&eegr; individuell austauschen. Die Vorrichtung kann
dab£i in verschiedenen Größen geliefert werden, da sich die einzelnen
Kammern im Baukastensystem zusammenbauen und miteinander verbinden lassen. Vorzugsweise sind die einzelnen Kammern übereinander
angeordnet, so daß die Vorrichtung einen turmartigen Aufbau erhält.
Die Vorrichtung weist in jedem Falle eine stabile Unterkonstruktion
auf. welche beispielsweise auf einem Betonsockel installiert f werden kann. Die Oberkonstruktion kann aus verschiedenen Materia-I
lien wie Holz, Eisen, Stahl, Aluminium oder auch Kunststoff her-
% gestellt werden.
y. Die Beschickung der einzelnen Kammern mit Filtermaterial erfolgt
|; durch seitlich an den Kammern angebrachte Klappen, der durch
&psgr; wechseln der Filterölemehle, die um öffnen horizontal bis etwa
ii ->80 Grad verschwenkt werden können. Innerhalb jeder Kammer wer-
;! den die Filtermaterialien diagonal zur senkrechten Achse durch
f/ Trennwände wie Siebroste getrennt, die als solche innerhalb der
f Ferner befindet sich in jeder Filterkammer vorzugsweise ein Was-
;; sersystem , welches das in dieser Kammer befindliche Fi lter mat e-
:&iacgr; rial anfeuchten und mit Nährlösung versorgen kann.
I Für den Durchstrom der zu reinigenden Abluft durch die einzelnen
Kammern der Vorrichtung weist jede Filterkammer vorzugsweise einen
Offnungen enthaltenden Boden wie einen Lochboden oder Siebboden auf. Für den Abfluß überschüssiger Flüssigkeit sorgt eine
Drainage. Ferner kann der Vorrichtung ein Wäscher für die zu- ;■. strömende zu reinigende Abluft vorgeschaltet sein oder im Unter-&iacgr;
bau auch gleichzeitig als Konditionierer eingesetzt werden.
&iacgr; Die zu behandelnde Abluft wird der turmartig aufgebauten Vorrich-'
tung von unten zugeführt und nach Durchströmen der obersten FiI- : termaterialschicht unmittelbar ins Freie abgelassen. Die vorgeschalteten
Wäscher ermöglichen eine Abluftbehandlung mit biolo-■■
gischen Mitteln, d. h. mit natürlich vorhandenen hitteln, so daß durch die Reinigung der Abluft keine zusätzlichen ümweltbelastun-,
gen eintreten können, chemische Behandlung ist ebenso denkbar. Die St"ömungstechnik innerhalb der Reinigungsvorrichtung ist so
gestaltet, daß die Abluft die jeweiligen Filtermaterialien zwangsweise durchströmen muß. Durch die Aufteilung der Filtermai;
terialien in einzelne Filterkammern und die Auflockerung der ein- ! zelnen Filtermaterialien wird verhindert, daß sich das Filtermaterial
durch sein Eigengewicht und die zugegebene Feuchtigkeit P: verdichten und verfestigen kann. Vielmehr bleiben die Fillerma-
|; terialien auch nach längerem Gebrauch locker und atmungsaktiv,
h: so daß sie dem Durchstrom der Abluft keinen übermäßigen Widerstand
entgegensetzen.
Da im unteren Tell der Vorrichtung eine Wascheinrichtung in Form
eines oder mehrerer Wäscher, die wahlweise eingeschaltet werden können, vorgesehen ist, läßt sich die zu filternde Abluft derart
vorbehandeln, daß die in ihr enthaltenen und aus ihr zu entfernenden organischen Stoffe durch das Filtermaterial abbaubar und
außerdem mittels Bakterien aufzubereiten sind. Das im Wäscher gesammelte und durch die Behandlung der Abluft angereicherte Wasser
wird in einen Auffangsbehälter unterhalb der Vorrichtung gebrscht.
übsr sine&pgr; Feinfilter «erden die Schwebstoffe abgesondert.
Dieses Wasser wird als Nährmittel lösung den einzelnen Filtermaterialien
in den oberhalb angebrachten Filterkammern über die dafür vorgesehenen Wascheinrichtungen oder Besprüheinrichtungen
zugeführt. Die Waschschale bzw. der Auffangbehälter für das Waschwasser ist so konstruiert, daß das Waschwasser im Kreislauf
geführt werden kann und bei entsprechend hoher Konzentration als ideale Nährstofflösung für Bakterienstämme Verwendung findet,
welche für eine biologische Reinigung der Abluft geeignet sind.
Der Vorbehandlung der Abluft ist besondere Aufmerkseakeit zu
schenken.
Die einzelnen Filterkammern und insbesondere auch die erste Filterkammer
der Vorrichtung sind entsprechend dem Verhalten und der Verschmutzungskonzentration der zu behandelnden Abluft so gestaltet,
daß sie den Belastungen der Abluft standhalten. Es können insbesondere in der ersten Filterkammer zusätzliche Adsorptionsverfahren
eingesetzt werden, welche die Reinigung unterstützen. Bereits die erste Filterkammer hat an der Vorder- und der Rückseite
Entleerungsklappen, die ein Befüllen und Entleeren der einzelnen Kammern möglich machen. Eine diagonale Materialsperre wie
Trennwand innerhalb der einzelnen Filterkammern ermöglicht das Befüllen jeder Filterkammer mit zwei verschiedenen Filterkomponenten.
Luftpolster, die beispielsweise bis zu 25 cm hoch sein können, sorgen für eine Separierung der Filtermaterialien und deren
Luftdurchlässigkeit. Diese Separierzonen oder Luftpolster dienen ferner zum Einsprühen des herangeführten Waschwassers, um die
eingefüllten Filtermaterialien nach Art eines Nährbodens anzureichern und eine biologische Reinigung der durchströmenden Abluft
zu erreichen.
Die oberste Filterschicht der Vorrichtung weist ein Nährbodenfiltergut
mit hoher Oberfläche auf. Nach Passieren dieser Filterschicht ist die Abluft endgültig biologisch gereinigt und kann
belastungsfrei unmittelbar ins Freie abgelassen werden.
III I «
In den einzelnen Filterkammern können FeuchttgkeitsfUhler vorgesehen
werden, die so angebracht sind, daß sie den Feuchtigkeitsgehalt der jeweils eingefüllten Filtermaterialien ermitteln und
dafür sorgen können, daß die Filtermaterialien nicht austrocknen. Mit diesen FeuchtigkeitsfUhlern können beispielsweise Steuereinrichtungen
versehen werden, um den entsprechenden Filterkammern gemäß dem jeweiligen Bedarf bei der Vorwäsche angereichertes
Waschwasser zuzuleiten.
Ferner können Zuluft-Radiatoren den eizelnen Filterkammern zugeordnet
werden, welche die Durchströmungs-Aktivität des betreffenden
Filtermaterials mit Frischluft und damit die Abbaubarkeit der unerwünschten organischen Stoffe durch Sauerstoffzufuhr erhöhen.
Für den Fall schwankender Abluftzusammensetzungen ergibt
sich die Möglichkeit, schwach belastete Abluft beispielsweise durch die Seitenwände der Filterkammern in die darin befindlichen
Luft zwischenräume einzugeben, so daß die Vorrichtung doppelt funktioniert. Dies kann erforderlich sein, wenn im Hinblick auf
wachsende Abluftkapazität die Vorrichtung übergroß ausgelegt werden muß.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet eine umweltfreundliche
Möglichkeit zur Reinigung von Abluft und insbesondere zum Entfernen organischer Stoffe aus derartiger Abluft, die Abluftreinigung
ist preisgünstig und mit natürlichen Mitteln, d. h. also biologisch, möglich. Konstruktionsweise und Funktionsprinzip sind
derart aufeinander abgestimmt, daß durch Nährstoffe für Bakterien deren Lebensfähigkeit erhalten werden kann. Selbst bei nur periodischen
Anfall von Abgasen mit größeren Stillstandszeiten kann die Lebensfähigkeit der eingesetzten Bakterien gewährleistet
werden.
Stark und übermäßig belastete Rauchgase können durch Vorbehandlung
derart vorbereitet werden, daß ein Absterben der Bakterien verhindert wird und sich Bakterienstämme bilden, die gegen die
Verschmutzungskonzentrationen der Abluft resistent sind.
In der Zeichnung ist achematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Entfernen organischer Stoffe aus Abluft dargestellt, und zwar zeigt
Figur 1 ein Schema einer Anlage, in welche diese Vorrichtung eingebaut
ist, und
Figur 2 einen Ausschnitt aus dem aus einzelnen turmartig übereinander
gesetzten Filterkammern bestehenden Filterturm.
Die in Figur 1 dargestellte Anlage umfaßt einen im Baukastensystem
aufgebauten Filterturm (1) für Abluft, einen Vorwäscher (2) für die zu filternde Abluft und eine Aufbereitungseinrichtung (3)
für das im Filterturm (1) und im Vorwäscher (2) benutzte Haschwasser.
Der Filterturm (1) weist eine fußartige Unterkonstruktion (4) auf. die auf einem in der Zeichnung nur angedeuteten Betonsockel
(5) installiert ist.
Auf der Unterkonstruktion (4) ist eine Einlaßkammer (6) für die
zu behandelnde Abluft angeordnet, welche an einer Seite einen Einlaßstutzen (7) hat, der über ein Rohr (8>
an den Vorwäscher (2) angeschlossen ist. Die Einlaßkammer (6) ist auch als Auffangbehälter
für Waschwasser (9) ausgebildet und am unteren Ende Bit einem Ablaßstutzen (10) für das aufgefangene Maschwasser versehen.
Ein Niveauregler (11) steuert über eine elektrische Verbindung
(12) ein Ablaßventil (13) für das Waschwasser. Dieses Ablaßventil (13) ist über eine Ablaufleistung (14) an den Einlauf
(15) eines Absetzbeckens (16) angeschlossen. In diesem Absetzbecken (16) werden im Waschwasser enthaltene Schwebstoffe abgesondert.
Das so von Schwebstoffen befreite Waschwasser kann durch einen überlauf (17) und eine Leitung (18) in ein Waschwasserbekken
(19) ablaufen.
Die im Absetzbecken (16) abgeschiedenen Schwebstoffe werden über
von Zeit zu Zeit zu öffnende Ablaßventile (20) und eine Leitung
(21) einer Filterpresse (22) zugeführt. Zu diesem Zweck ist in die Leitung (21) eine Pumpe (23) eingebaut. In der Filterpresse
(22) abgepreßtes Waschwasser wird durch eine Leitung (2U) in
den Einlauf (15) des Absetzbeckens (16) zurückgeführt.
Der Vorwäscher (2) weist ein Zufuhrrohr (25) für zu reinigende Abluft, ein Venturi (26) und einen Wäscher (27) auf. Der Wäscher
enthält beim dargestellten Ausführungsbeispiel (2) Waschwassersprüheinrichtungen
(28), die über eine Zulaufleitung (29) mit eingebauter Pumpe (30) mit Waschwasser aus dem Waschwasserbecken
(19) versorgt werden können. Eine an den Wäscher (27) angeschlossene Ablaufleitung (3D für Waschwasser ist an die Ablaufleitung
(14) der Einlaßkammer (6) und damit an den Einlauf (15) des Absetzbeckens
(16) angeschlossen.
Innerhalb des Absetzbeckens (16) verhindern senkrechte Prallwände (32) ein Aufwirbeln der im Absetzbecken abgesetzten Schwebstoffe
durch zulaufendes Wasser und einen unmittelbaren Zustrom von Schwebstoff enthaltendem Waschwasser zum überlauf (17).
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Das Waschwasserbeclcen (19) ist mit einem Frischwasserzulauf (33)
und einem überlauf (3*) versehen, der unmittelbar in den öffentlichen
Kanal führen kann, da sich ion Waschwasserbecken (19) nur sauberes Waschwasser befindet. Eine Niveausteuerung (35) kann
für die Einhaltung eines bestimmten Waschwasserpegels sorgen.
Auf die Zulaufkammer (6) des Filterturmes (1) sind im Baukastensystem
mehrere Filterkammern (36) aufgebaut, die nacheinander von
der Abluft durchströmt werden, weiche ein Filterturs (1) schlieft=
lieh durch einen am oberen Ende befindlichen Stutzen (37), der inSi Freie führt, gereinigt verläßt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
umfaßt der Filterturm (1) insgesamt sechs Filterkammern (36), deren Einzelheiten in Verbindung mit Figur 2
weiter unten erläutert werden, jedoch ist deren Anzahl dem jeweiligen Anwendungszweck entsprechend variabel.
Jeder Filterkammer (36) ist eine Sprüheinrichtung (38) zur Zufuhr
von Waschwasser aus dem Waschwasserbecken (19) zugeordnet.
Zu diesem Zweck ist inner- oder außerhalb des Filterturmes (1) eine Zufuhrleitung (39) mit eingebauter Pumpe (UO) angeordnet,
die vom Waschwasserbecken (19) zu den einzelnen Sprüheinrichtungen führt, welche Zweigleitungen dieser Zufuhrleitung (39)
bilden.
Jede Sprüheinrichtung (38) ist mit einem Regelventil (U1) versehen,
das entweder von Hand oder auch über einen der betreffenden Filterkammer (36) zugeordneten, in der Zeichnung aber nicht dargestellten
Feuchtigkeitsfühler gesteuert werden kann um z. gewährleisten,
daß das in der betreffenden Filterkammer (36) befindliche Filtermedium stets die richtige Feuchtigkeit au^eist.
überschüssiges Waschwasser läuft in die Einlaßkammer (6) und das dort gesammelte Waschwasser (9). das von Zeit zu Zeit, wie oben
angegeben, abgelassen wird.
Jede Filterkammer (36) kann eine schräg bzw. diagonal verlaufende
Trennwand (42) enthalten, deren Zweck in Verbindung mit Figur 2
weiter unten erläutert wird.
In Figur 2 ist im einzelnen erkennbar, wie die aufeinandergesetzten
Filterkammern (36) des Filterturmes (1) ausgebildet sein können.
Die Einlaßkammer (6) enthält einen unteren Abscheideabscbnitc
(6a) und einen oberen Stauabschnitt (6b), die durch e undurchlässige
horizontale Trennwand (43) voneinander getrennt sind. Die Trennwand (43) erstreckt sich von dem den Einlaßstutzen (7) enthaltenden
Ende der Einlaßkammer (6) zur gegenüberliegenden Wand dieser Kammer, endet jedoch in einem Abstand von dieser Wand, so
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daß eine Durchgangsöffnung (14) an dem Gaseinlaß gegenüberliegenden
Ehde der Einlaßkammer (6) vorhanden ist, durch den die
zu reinigende Abluft nach oben übertreten und hochströmen kann, nachdem vom Wäscher mitgerissenes Haschwasser im unteren Kammerabschnitt
(6a) abgeschieden worden ist.
Jede Filterkammer (36) ist mit einem Lochboden (45) versehen, der als Lochplatte oder auch als reines Gitter oder feiner Rost ausgebildet
ist und dem Durchstrom der zu reinigenden Luft keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt, jedoch das in der betreffenden
Filterkammer befindliche Filtermedium nicht durchfallen läßt.
Am oberen Ende jeder Filterkammer (35) kann ein ähnlicher Lochboden
(46) vorgesehen werden, wenngleich ein derartiger Lochboden nicht unbedingt erforderlich ist.
Zwischen den einzelnen Filterkammern (36) ist jeweils ein beispielsweise
aus Holzbohlen bestehender rechteckiger Rahmen (47) vorgesehen, der die Filterkammern (36) im Abstand übereinander
hält, so daß zwischen den einzelnen Filterkammern jeweils ein Hohlraum (48) verbleibt, den die zu reingende Abluft durchströmen
kann, ohne seitlich entweichen zu können. In diese Hohlräume (48) ragen die Sprüheinrichtungen (38) hinein. Außerdem können diese
Hohlräume auch noch für andere Zwecke genutzt werden, wie nachstehend erläutert ist.
Aus Figur 2 geht hervor, daß die Trennwand (42) der jeweiligen Filterkammer (36) einen mittleren geneigt verlaufenden Abschnitt
(42a) und zwei senkrechte äußere Abschnitte (42b und 42c) aufweisen kann. Die beidseits dieser Trennwand (12) befindlichen
Hohlräume (49 und 50) können mit gleichen oder auch unterschiedlichen Filtermaterialien gefüllt werden, wobei die Trennwand (42)
für diese Filterartmaterialien undurchlässig, Jedoch für die zu reinigende Abluft durchlässig sein kann. Beispielsweise wird in
der untersten Filterkammer (36) grobes Filtermaterial angeordnet, während in den darübeliegenden Filterkammern anderes Filtermaterial
eingesetzt wird, beispielsweise Kohle, Holz und dgl.. Es können also weitgehend natürliche Filtermaterialien eingesetzt
werden, die für eine biologische Reinigung der Abgase geeignet sind und den Nährboden für Bakterienstämme bilden können, deren
Wachstum und Lebensfähigkeit durch das zuzuführende Waschwasser, wie oben erläutert, gewährleistet ist.
Jede Filterkammer (36) ist an den gegenüberliegenden Enden mit Jeweils einer Verschlußklappe (51) versehen, die z. B. über
einen Seilzug (52) geöffnet werden kann. Die Verschlußkappe (51) ist um ein an ihrem unteren Ende vorgesehenes Scharnier (53) verschwenkbar,
so daß sie um wenigstens 180 Grad nach unten abgeklappt werden kann.
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Als Auflage für die geöffneten Verschlußklappen (51) kann man
Balken (5t) vorgesehen, die in den Rahmen (17) zwischen den einzelnen Filterkammern (36) eingesteckt werden kSnnen und eine
horizontale Auflage far jeweils eine Verschlußkappe (51) bilden.
Am äußeren Ende wenigstens eines dieser Balken können Umlenkrollen
(55) für den Seilzug (52) angeordnet sein.
Die Seilzüge (52) können in nicht näher dargestellter Weise von
einer zentralen Stelle, beispielsweise am oberen Ehde des Filterturmes
(1), gesteuert und betätigt werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Entfernen organischer Stoffe aus Abluft, mit einf-n Filtermaterial enthaltenden Gehäuse, das einen Einlai
und einen oder mehrere Auslässe für Abluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(1) mehrere in Reibe geschaltete einzelne Kammern (36) aufweist oder ganze Anlagen in tcaskade geschaltet werden, die
kontinuierlich oder stoßweise von der zu reinigenden Abluft
zu durchströmen sind und wenigstens teilweise eine Füllung aus Filter- oder Adsorbtions- oder Absorbtionsmaterial und
eine Zufuhreinrichtung (38) für Mährstoff-Flüssigkeit wie
angereichertes Wasser enthalten. Außerdem ist im Behälter eine Wasch- und Konditioniekammer angeordnet, die Rohgas
wäscht und konditioniert, damit gute Vorbedingungen geschafft werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kammern (36) wenigstens teilweise deren Durchstromquerschnitt
verändernde Trennwände (12) enthalten oder Schikanen eingebaut werden können, die Fremdluft zuführen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkammern (36) seitlich, oben und unten Schließklappe
(51) aufweisen.
U. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet,
daß jede Filterkammer (36) einen Öffnungen enthaltenden Boden (15), Sieb- oder Lochboden aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1. dadurch gekennzeichnet,
daß jede Filterkammer (36) am oberen Ende mit der Besprüh- und Anfeuchte- bzw. Vöschereinrichtun* (38) versehen
ist .
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie turmförmig mit Übereinander oder nebeneinander angeordneten Kammern (36) gleichen oder verschiedenen
Grundrisse ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kammern (36) im Baukastenprinzip in variabler
Anzahl aufeinander- oder aneinandez-zusetzer. sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet,
daß der aus den einzelnen Kammern (36) aufgebaute Turm (1) am oberen Ende die Luftauslaßöffnung (37) und am
unteren Ende die Lufteinlaßöffnung (7) und eine Drainageöffnung
(10) aufweist.
9- Vorrichtung nech Anspruch 8^ dadurch gsksr.nzeichrist, ds£ die
unterste Kammer (6) an einer Seite wenigstens eine Lufteinlaßöffnung (7) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß den Lufteinlaßöffnungen (7) ein Wäscher (2) vorgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste oder unter&ue Kammer (6) als Abscheider
mit eingebauter Trennwand (U3) und einer unfer dieser angeordneten
Drainageeinrichtung (10) ausgebildet ist.
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