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Anlage zur Vermehrung von Grundwasser Die Erfindung betrifft eine
Anlage zur Vermehrung von Grundwasser im Erdreich. unter Verwendung von Oberflächenwasser,
z. B. aus Seen, Flüssen od. dgl., das durch Filter gereinigt und durch einen Schacht
einem in geeigneter Tiefe des Erdreiches angeordneten Verteilersystem, z. B. einer
Infiltrationsanlage, zugeführt wird.
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Um das im Erdreich befindliche Grundwasber zu vermehren bzw. zur Hebung
des Grundwasserspiegels ist es bekannt, See- oder F1uBwasser oder Abwasser aus Fabrikationsbetrieben
durch Infiltrationsanlagen in den Erdboden zwecks Vermischung mit dem vorhandenen
echten Grundwasser zu leiten. Dafür ist es erforderlich, daB das Oberflächenwasser
in möglichst weitgehend gereinigter Form in den Erdboden gelangt, damit dieser nicht
durch Schmutz- oder Fäulnisstoffe verunreinigt uni verstopft wird. Da die filternde
Wirkung der unterirdischen Kiesschüttungen derartiger Infiltrationsanlagen nicht
ausreicht, um das zugeführte Oberflächenwasser restlos von den in ihm enthaltenden
Schmutzstoffen zu befreien, wurde dieses bisher in oberirdisch erstellten Filteranlagen
vorgereinigt, ehe es den unterirdischen Infiltratoren zugeleitet wurde. Das vorgereinigte
Wasser wurde dann z. B. von einem vertikal in den Erdboden abgesenkten Schacht aufgenommen,
von wo es durch die Infiltratoren in den Erdboden verteilt wurde.
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Die bisher erforderlichen oberirdischen Reinigungsanlagen beanspruchen
aber viel Platz, und ihre Erstellung ist sehr kostspielig. Eip weiterer
wesentlicher
Nachteil ist, daß sie der Einwirkung .des Klimas, insbesondere der Kälte, Hitze
und des Windes ausgesetzt sind. So können sie z. B: in kalten Wintertagen einfrieren
und durch die Sprengwirkung des Eises teilweise zerstört werden. In diesem Fall
muß der Betrieb unterbrochen werden. Im Sommer treten Wasserverluste durch Verdunstung
auf.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Sie hat sich zur Aufgabe
gestellt, die Errichtung von oberirdischen Reinigungsanlagen für die Vorreinigung
des Oberflächenwassers in Fortfall kommen zu lassen, und sie erreicht dieses Ziel
durch eine Anlage, in der die zur Reinigung des Oberflächenwassers dienenden Filter
in den Schacht eingebaut sind. Diese Filter sind zweckmäßig nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung in der Weise angebracht, daß in dem Schacht konzentrisch um
ein Verteilerrohr, das sich über die gesamte Länge des Schachtes erstreckt, eine
Säule aus mehreren, auf Sieb- oder Düsenböden im Abstand übereinandergelagerten
Filterschichten angeordnet ist. Das für die Zuführung des Oberflächenwassers dienende
Verteilerrohr weist über jeder Filterschicht Austrittsöffnungen für das Wasser auf.
Diese Anordnung bewirkt, daß alle Filterschichten gleichzeitig von dem ihnen zugeführten
zu reinigenden Wasser beaufschlagt werden.
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Die Abführung des in jeder Filterschicht gereinigten Wassers erfolgt
erfindungsgemäß in einem Ringraum, der von einem die Filtersäule umgebenden Mantel
und von der Schachtauskleidung gebildet wird, und zwar wird das die einzelnen Filterschichten
durchfließende Wasser durch unterhalb der Sieb- oder Düsenböden angeordnete geschlossene
Böden und durch Öffnungen in dem die Filtersäule umgebenden Mantel dem Ringraum
zugeführt.
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Um das dem vorzugsweise vertikalen Schacht zugeführte Oberflächenwasser
vorher von groben Schmutzstoffen zu befreien, ehe es den Filterschichten zugeführt
wird, ist erfindungsgemäß oberhalb der Filtersäule ein geschlossener Sammelraum
vorgesehen, in den das Verteilerrohr mit seinem oberen, als Feinsieb ausgebildeten
Ende hineinragt. Dieses Feinsieb ist vorzugsweise in einem. bestimmten Abstand von
einem oder mehreren Sieben größerer Maschenweiteumgeben. Durch diese Siebe werden
grobe Schmutzpartikel zurückgehalten, welche dadurch nicht in die eigentlichen Filterräume
gelangen können.
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Die Filterschichten müssen von Zeit zu Zeit von den Verunreinigungen,
die sich aus dem zugeführten Oberflächenwasser auf und in ihnen abgesetzt haben,
befreit werden. Dies erfolgt vorteilhaft durch Spülen der Filtermasse mittels Preßluft,
welche durch die Sieb- und Düsenböden in die Filtermasse geleitet wird. Dafür dient
nach der Erfindung eine durch den Ringraum zwischen dem die Filtersäule umgebenden
Mantel und der Schachtauskleidung sich erstreckende und unterhalb der Filtersäule
in ein ringförmiges Luftverteilungsrohr mündende Preßluftleitung. Durch Ablenkbleche,
welche vorzugsweise über den in den Ringraum mündenden Öffnungen des die Filtersäule
umgebenden Mantels angeordnet sind,, wird der aufwärts steigende Preßluftstrom in
die einzelnen Filterkammern gleichzeitig hineingelenkt. In einer vorteilhaften Ausbildung
werden zu diesem Zweck die Öffnungen in dem Mantel sowie die ihnen zugeordneten
Ablenkbleche von Filterschicht zu Filterschicht in der Umfangsrichtung zueinander
versetzt angeordnet.
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Die Wirkungsweise ' der erfindungsgemäßen Anlage sei an Hand der schematischen
Abb. i bis 3, welche ein Ausführungsbeispiel darstellen. näher beschrieben.
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Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch den Schacht, Abb. a einen Querschnitt
durch den oberhalb des Schachtes angeordneten Sammelraum und Abb. 3 einen Querschnitt
durch den Schacht. Das durch die Rohrleitung i zufließende verschmutzte Oberflächenwasser
verteilt sich in denn Sammelraum a, wird hier durch das zylindrische Grobsieb 3
und das als Feinsieb q. ausgebildete Ende des Verteilerrohres 5 von den groben Schmutzbestandteilen
befreit und gelangt sodann in das Verteilerrohr 5. Durch die in dem Verteilerrohr
5 angeordneten vergitterten Öffnungen 6 tritt das zu reinigende Wasser in die Filterkammern
7 und von hier aus durch die Filterschichten $ und den Düsenboden 9 in den Ringraum
io. In diesem fällt das nun gereinigte Wasser in den unteren Sammelraum i i, um
von hier aus z. B. in eine Schräginfiltrationsanlage 1a geleitet zu werden.
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Wenn die Menge der in den Filterschichten 8 abgesetzten Schmutzteilchen
zu groß und das Filtermaterial durch den dadurch zu groß gewordenen Widerstand unwirksam
geworden ist, wird die Filtermasse in. folgender Weise gespült und gereinigt: Durch
die Preßluftleitung 13, welche sich im Ringraum io bis zu dem unteren Sammelraum
i i erstreckt, wird Preßluft in das in dem Sammelraum befindliche ringförmige Luftverteilungsrohr
1q. geleitet. Durch die in ihm befindlichen öffnungen 15 gelangt die Preßluft aufwärts
steigend in den Ringraum io und wird durch die Ab,lenkbleche 17, welche den Luftstoß
auffangen, durch die Öffnungen 16 und die Düsenböden 9 in die Filterkammern 7 gedrückt.
Von hier aus tritt sie dann durch die Öffnungen 6 in das Verteilerrohr 5 und schließlich
durch die Luftaustrittsöffnungen i' ins Freie. Durch die in den unteren .Schacht
eingeführte Preßluft wird nach dem bekannten Mammutprinzip aus der Infiltrationsanlage
1z gereinigtes Grundwasser in den Sammelraum i i und weiter durch den Ringraum io
und durch die entsprechenden Öffnungen in die Filterkammern gehoben, wo es zusammen
mit der Preßluft als Spülmittel die Reinigung der Filtermasse bewirkt. Eine zusätzliche
Spülwasserzugabe, wie sie bisher unter anderem. für das Spülen von Filtermaterial
unter Verwendung von Preßluft erforderlich war, erübrigt sich nunmehr. Durch die
käfigartige Ausbildung der Filterkammern 7 wird verhindert, daß
während
des Spülvorganges Filtermaterial mit dem Schlammwasser abgeführt wird und somit
verlorengeht.
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Durch die erfindungsgemäße Anlage wird es fernerhin ermöglicht, daß
während des Spülprozesses unter Anwendung des an sich bekannten Maminutprinzips
gleichzeitig auch die um die Infiltratoren herum angeordneten Kiesschüttungen von
den in ihnen abgesetzten Schlammschichten befreit werden, und zwar dadurch, daß
das Grundwasser durch die Kiesschüttungen unter erhöhtem Druck hindurch in die Filterrohre
der Infiltratoren hineintritt. Der hier abgelöste Schlamm wird dann durch den Schacht
mit dem nach oben steigenden Wasser abgeführt. Eine auf diese Weise erfolgende Reinigung
unterirdischer Filterkiesschüttungen war bisher nicht möglich gewesen.