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Die
Erfindung betrifft einen Filter für mit Metall-Ionen beladene
Wässer.
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Ein
Filter, welcher zum Filtern von Blut während chirurgischer Operationen
vorgesehen ist, ist aus der
GB
1 349 56 bekannt.
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Aus
der
DE 87 08 267 U1 ist
ein Regenwasser-Filtergerät
mit einem quaderförmiges
Gehäuse bekannt,
das eine liegende Mittelachse aufweist und bei dem das Rohwasser
ungefiltert aus einem Rohwasser-Einlass in eine Rohwasserkammer
gelangt.
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Aus
der
DE 198 59 386
A1 sind mehrere Ausgestaltungs-Varianten eines Schwermetall-Ionen-Filters
bekannt, der in das Standrohr einer Dachentwässerung eingegliedert wird
und eine als Doppelrohrpatrone ausgestaltete Filterkammer aufweist. Die
rohrförmige
Filterkammer weist eine vertikale Mittelachse auf und wird von oben
nach unten durchströmt.
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Filter
für mit
Metall-Ionen beladene Wässer dienen
beispielsweise dazu, bei mit metallischen Dachbedeckungen versehenen
Häusern
das Regenwasser, welches von diesen Dachflächen abläuft, zu filtern, so dass die
ggf. in diesem Dachflächenwasser enthaltenen
Kupfer- oder Zink-Ionen in dem Filter zurückgehalten werden können, bevor
das Regenwasser in die Kanalisation geleitet oder versickert wird.
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Bei
dem bekannten Filter ist eine Durchströmung des Filtersubstrats in
vertikaler Richtung vorgesehen. Verschmutzungen, die das Regenwasser bis
in die Filterkammer mitträgt,
können
daher die Oberfläche
des Filtersubstrates verstopfen, so dass an schließend die
Durchströmbarkeit
des Filtersubstrats beeinträchtigt
sein kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter für mit Metall-Ionen
beladene Wässer
zu schaffen, der möglichst
wirtschaftlich hergestellt und möglichst
wartungsarm betrieben werden kann, und der eine zuverlässige Filtrierung
des Wassers sicherstellt.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Filter mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die
Erfindung schlägt
mit anderen Worten mehrere Maßnahmen
vor. So soll das Wasser die Filterkammer im Wesentlichen horizontal
durchströmen.
Schmutzstoffe, welche das Regenwasser mit sich führt, neigen dazu, sich abzusetzen.
Gegebenenfalls kann es daher in der Filterkammer oder auch in einer
der Filterkammer vorgelagerten Rohwasserkammer zu einer verschlechterten
Durchströmbarkeit in
dem jeweils unteren Bereich kommen. Bei einer vertikal durchströmten Kammer
würde die
im unteren Bereich verschlechterte Durchströmbarkeit dann insgesamt die
Durchströmbarkeit
und damit die Filtrationsleistung verschlechtern. Im Gegensatz dazu
wird die Filtrationsleistung vorschlagsgemäß jedoch nur geringfügig beeinträchtigt,
da der Wasserpegel lediglich innerhalb des Filters ansteigt, wenn
im unteren Bereich die Durchströmbarkeit
verschlechtert wird, so dass nach wie vor das Rohwasser in die Filterkammer
gelangen kann, gefiltert werden und als Reinwasser den Filter durch
den Reinwasser-Auslass verlassen kann.
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Zudem
ist auf einfache Weise ein Zugang zum Filterinnenraum möglich, da
an dem Rohrabschnitt oben ein Deckel vorgesehen ist, wobei sich durch
die Verwendung eines Rohrabschnitts eine optimal große Zugangsöffnung zum
Filterinnenraum auf einfache Weise schaffen lässt, ebenso wie eine einfache,
wirtschaftliche Fertigung des Filtergehäuses.
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Vorteilhaft
ist zwischen der Filterkammer und dem Auslass eine Reinwasserkammer
vorgesehen. Auf diese Weise wird bewirkt, dass der Auslass nicht nur
an einer speziellen Stelle an die Filterkammer anschließt, sondern
unabhängig
davon, wo filtriertes Wasser aus der Filterkammer austritt, gelangt
es in die Reinwasserkammer und auf diese Weise zuverlässig zum
Auslass. Befindet sich der Auslass beispielsweise im unteren Bereich
des Filters und verstopft beispielsweise der untere Bereich der
Filterkammer durch eingeschwemmte Partikel, so kann das filtrierte
und weiter oben, nämlich
oberhalb der verstopften Zone, aus der Filterkammer austretende Reinwasser
problemlos sich in der Reinwasserkammer sammeln und zum Auslass
gelangen.
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Vorschlagsgemäß ist ein
Grobfilter der Filterkammer vorgeschaltet, so dass beispielsweise
Laub, kleine Äste
und dergleichen zurückgehalten
werden können.
Aus diesem Grund ist der Grobfilter auch als Laubfangsack bezeichnet.
Er kann vorteilhaft herausnehmbar in dem Filter angeordnet sein,
so dass diese groben Verschmutzungen aus dem Filter entfernt werden
können,
bevor sie sich ggf. zersetzen und als feinere Verschmutzungen in
die Filterkammer eingeschwemmt werden können.
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Bei
Starkregen-Ereignissen kann ggf. die Durchsatzleistung des Filters überfordert
sein. Die Alternative zu einem wirtschaftlich nachteilig übergroß-dimensionierten
Filter, der auch derartige Starkregen-Ereignisse verarbeiten kann,
kann vorteilhaft darin geschaffen werden, dass ein Anschluss für einen
zusätzlichen
Wasserspeicher geschaffen wird. Dieser zusätzliche Wasserspeicher dient
als Puffer und nimmt überschüssiges Rohwasser
auf, welches nicht schnell genug filtriert werden kann. Das Rohwasser
gelangt durch den Anschluss entweder im Bereich des Einlasses oder
der Rohwasserkammer in den Puffer und wird von diesem in den Filter
abgegeben, sobald dort der Wasserspiegel absinkt, so dass das im
Puffer befindliche Regenwasser zeitversetzt filtriert wird und so
dass nicht die gesamte bei einem Starkregen-Ereignis anfallende
Rohwassermenge ad hoc gefiltert werden muss.
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Vorteilhaft
kann der Auslass an der tiefsten Stelle der Reinwasserkammer oder – wenn keine Reinwasserkammer
vorgesehen ist – an
der Filterkammer vorgesehen sein. Auf diese Weise ist zuverlässig sichergestellt,
dass der Filter komplett leer laufen kann und zwischen zwei Regenperioden
abtrocknen kann, so dass eine unerwünschte Fäulnis- und Geruchsbildung verhindert
werden kann. Aus demselben Grund kann vorteilhaft der ggf. vorgesehene Puffer
einen Auslass aufweisen, der ebenfalls an der tiefsten Stelle dieses
Puffers vorgesehen ist, so dass auch der Puffer dementsprechend
vollständig
leer laufen kann.
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Vorschlagsgemäß weist
das Gehäuse
aus einem Rohrabschnitt gebildete Seitenwände auf, so dass beispielsweise
handelsübliche
Rohre für
die Herstellung des Gehäuses
verwendet werden können.
Dies ermöglicht
eine preisgünstige
Herstellung der Gehäuse.
Bei runden Rohrquerschnitten können Abschnitte
von in großen
Stückzahlen
und dementsprechend preisgünstig
gefertigten Rohren verwendet werden, und bei vier-, sechs-, achteckigen
oder anderen eckigen Rohrquerschnitten kann aufgrund der jeweils
planen Wandabschnitte die Montage der Anschlußstutzen – wie für Ein- und Auslass – oder die Montage
der Trennwände
im Inneren des Gehäuses besonders
einfach erfolgen.
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Vorschlagsgemäß weist
das Gehäuse
eine vertikal verlaufende Mittelachse auf. Dies erleichtert den
installierenden Firmen die Einbauarbeiten, da der Filter ähnlich wie
ein Schacht in der Erde angeordnet werden kann. Zudem kann insbesondere
bei Verwendung eines Rohrabschnitts für das Gehäuse auf einfache Weise ein
Zugang zum Filterinnenraum geschaffen werden, indem das obere stirnseitige Ende
des Rohrabschnitts mit einem Deckel versehen wird, wobei sich durch
die Verwendung eines Rohrabschnitts eine optimal große Zugangsöffnung zum Filterinnenraum
von selbst ergibt.
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Vorteilhaft
kann ein Überlauf
oberhalb der Filterkammer vorgesehen sein, so dass bei Fehlfunktionen
des Filters oder bei unerwartet intensiven Starkregen-Ereignissen
die Filterkammer umgangen wird und das Rohwasser, die Filterkammer übersteigend, zur
Reinwasserkammer bzw. direkt zum Auslass gelangen kann.
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Vorteilhaft
kann eine sichere Verankerung des Filters im Erdreich durch eine
Auftriebssicherung sichergestellt werden. Hierzu kann das Gehäuse einen
oder mehrere Vorsprünge
aufweisen, die sich vom Gehäuse
aus nach außen
erstrecken, beispielsweise in besonders einfacher Ausgestaltung
einen umlaufenden Kragen.
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Das
Gehäuse
weist vorschlagsgemäß einen oberen
abnehmbaren Deckel auf, so dass jederzeit eine Zugänglichkeit
zum Inneren des Filters möglich ist.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Deckel teleskopierbar
höhenverstellbar
an das Gehäuse
anschließt.
Je nach Einbausituation kann hierdurch eine optimale Anpassung des
Deckels an das umgebende Bodenniveau sichergestellt werden. Insbesondere
bei Neubauten, wenn das Bodenniveau in der Umgebung des Filters
noch nicht fertiggestellt ist, kann so auf einfache Weise eine spätere Anpassung des
zuvor installierten Filters an das tatsächlich sich ergebende Bodenniveau
bewirkt werden, indem der Deckel auf die entsprechende Höhe gegenüber dem Gehäuse gebracht
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Filters wird nachfolgend anhand der rein schematischen Zeichnungen
näher erläutert. Dabei
zeigt
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines Filters mit einem benachbarten Puffer, vertikal geschnitten,
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2 einen
Horizontalschnitt durch die Anordnung von 1,
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3 eine
Ansicht ähnlich 1,
bei einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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4 eine
perspektivische Ansicht von außen
auf einen Filter,
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5 eine
Ansicht von oben in den Filter gem. 4 und
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6 eine
perspektivische Ansicht von oben in das Innere des Filters von 4.
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In 1 ist
mit 1 insgesamt ein Filter bezeichnet, der ein Gehäuse 2 aufweist,
sowie einen Einlass 3, an den beispielsweise eine Dachentwässerung
eines Hausdaches angeschlossen ist. Das Gehäuse 2 ist für eine aufrecht
stehende Einbaulage vorgesehen und weist eine vertikale Mittelachse
auf. Seine Seitenwände
werden aus einem Abschnitt eines Rohres mit rundem Querschnitt gebildet.
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Das
in das Gehäuse 2 einströmende Wasser gelangt
zunächst
in eine Einlasskammer 4, die nach unten durch einen trichterförmigen oder
gewölbten Boden 5 begrenzt
ist, wobei im Tiefsten dieses Bodens 5 ein Grobfilter 6 in
Form eines Laubfangsacks angeordnet ist. Blätter, Aststückchen und ähnliche grobe Verunreinigungen
werden in diesem Grobfilter 6 zurückgehalten, während das
Wasser aus dem Grobfilter 6 in eine Rohwasserkammer 7 strömt.
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Neben
der Rohwasserkammer 7 ist eine Filterkammer 8 angeordnet,
in welcher sich das Filtersubstrat befindet, beispielsweise eine
Substratmischung, die Ceolith enthält, wobei diese Filterkammer 8 gegenüber der
Rohwasserkammer 7 durch ein Lochblech, ein Sieb oder eine ähnlich wasserdurchlässige Wandung 9 getrennt
ist. Das Wasser kann also in einer im Wesentlichen horizontalen
Fließrichtung
aus der Rohwasserkammer 7 in die Filterkammer 8 eintreten,
das Filtersubstrat durchwandern und auf der gegenüberliegenden
Seite von einer ebenfalls wasser durchlässigen Wandung 10 aus
der Filterkammer 8 in eine Reinwasserkammer 11 gelangen.
Diese verlässt
das gefilterte Wasser durch einen Auslass 12. Der Auslass 12 befindet
sich auf Höhe des
Filtertiefsten, so dass der Filter 1 komplett leer laufen
kann.
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Bei
Starkregen-Ereignissen kann der Filter 1 möglicherweise
das durch den Einlass 3 einströmende Wasser nicht voll umfänglich verarbeiten.
Daher schließt
an die Rohwasserkammer 7 ein Puffer 14 an, der
aus an sich bekannten Drainage-Tanks gebildet werden kann, wobei
diese in für
Drainage-Tanks unüblicher
Weise nicht mit einem wasserpermeablen Geotextil umhüllt sind,
sondern mit einer wasserdichten Umhüllung, so dass das im Puffer 14 gesammelte Wasser
nicht vom Puffer 14 ins Erdreich gelangen kann, sondern
vielmehr in die Rohwasserkammer 7 einströmt, sobald
dort der Wasserstand entsprechend weit abgesunken ist.
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Um
zu vermeiden, dass selbst bei Füllung des
Puffers 14 zusätzlich
im Filter 1 anfallende Wassermengen auf die Bodenoberfläche gelangen,
ist ein Überlauf
bei 15 vorgesehen. Der Wasserspiegel innerhalb des Filters 1 steht
dann so hoch, dass er oberhalb der Filterkammer 8 befindlich
ist. Oberhalb der Reinwasserkammer 11 ist daher eine weitere wasserdurchlässige Wand 16 vorgesehen,
durch die das ungefilterte Wasser bei derartigen Überschussmengen
in die Reinwasserkammer 11 und zum Auslass 12 gelangen
kann. Die wasserdurchlässige Wand 16 kann
auch hier als Sieb, Gitter oder Lochblech oder dergleichen ausgestaltet
sein und dient als Alternative zu dem Grobfilter 6, so
dass bei Durchströmung
des Überlaufs 15 zwar
nicht die Metall-Ionen zurückgehalten
werden können,
aber zumindest grobere Verschmutzungen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 ist ein Deckel 17 vorgesehen,
der aus einem Deckel-Grundmodul 18 und einem Teleskoprohr 19 besteht.
Das Teleskoprohr 19 wird in einer um laufenden Dichtung 20 klemmend
gehalten und ermöglicht eine
Höhenbeweglichkeit
des Deckel-Grundmoduls 18 gegenüber dem übrigen Gehäuse 2 des Filters 1.
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3 zeigt
einen grundsätzlich
gleichen Filter wie in 1, wobei jedoch der Deckel 17 lediglich aus
dem Deckel-Grundmodul 18 besteht und einem umlaufenden
oder aus mehreren Einzelelementen, beispielsweise drei oder vier
Einzelelementen bestehenden Abstandshalter 21, dessen radiale
Ausdehnung füllt
den Raum zwischen dem Deckel-Grundmodul 18 und dem Gehäuse 2 aus,
den ansonsten die Dichtung 20 und das Teleskoprohr 19 einnehmen würden, so
dass kostengünstig
das gleiche Deckel-Grundmodul 18 wahlweise für höhenanpassbare
Deckel gem. 1 oder für feste Deckel gem. 3 verwendbar
ist.
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4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Filters 1, bei dem das Gehäuse 2 aus einem Abschnitt
eines an sich handelsüblichen
Kanalisationsrohres gebildet ist. Einlass 3 und Auslass 12 sind nachträglich an
diesen Rohrabschnitt angebracht, ebenso die beiden weiteren Stutzen
zum Anschluss eines Puffers 14. Am oberen Rand des Gehäuses 2 ist
die umlaufende Elastomerdichtung 20 erkennbar.
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Abweichend
von den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 weist
das Gehäuse 2 bei
dem Ausführungsbeispiel
von 4 am unteren Ende einen radialen, umlaufenden
Kragen 22 auf, der beispielsweise durch Steine beschwert
oder einbetoniert werden kann, so dass der gesamte Filter 1 gegen
Auftrieb gesichert ist.
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5 zeigt
einen Blick von oben in den Filter 1 von 4.
Der Grobfilter 6 ist durch eine Kette unverlierbar am Gehäuse 2 befestigt,
wobei die Kettenlänge
es ermöglicht,
den Grobfilter 6 außerhalb
des Gehäuses 2 zu
entleeren und ggf. zu reinigen.
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Die
wasserdurchlässigen
Wände 9, 10 und 16 sind
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils
durch ein Drahtsieb gebildet. Es ist erkennbar, dass die Filterkammer 8 nach
oben hin offen ist. Dies erleichtert es, nach einer gewissen Betriebsdauer das
Filtersubstrat auszuwechseln. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel
kann vorgesehen sein, die Filterkammer 8 an beiden Seiten
zu begrenzen, so dass sie nicht die beiden in 5 dargestellten
spitzwinkligen Enden aufweist, aus denen sich altes Substrat nach
einer mehrjährigen
Gebrauchsdauer möglicherweise
nur schlecht entfernen lässt.
Möglicherweise
kann abweichend von dem in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
daher die Filterkammer 8 durch abgerundete Endbereiche
oder stumpfwinkelige Ecken begrenzt sein.
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6 zeigt
in gegenüber 5 noch
deutlichererweise die Ausgestaltung der wasserdurchlässigen Wände 9, 10 und 16 als
Drahtgitter. Dabei ist ersichtlich, dass die als Überlauf 15 dienende
wasserdurchlässige
Wand 16 eine grobere Maschenausbildung aufweist als die
beiden übrigen
wasserdurchlässigen
Wände 9 und 10.
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Bei
den dargestellten Ausführungsbeispielen ist
vorgesehen, das Filtersubstrat unmittelbar in die Filterkammer 8 einzubringen
und nicht in Form von austauschbaren Kassetten oder dergleichen
zu handhaben. Die Absaugung des Filtersubstrats aus der Filterkammer 8 ist
grundsätzlich
problemlos und durch die fest eingebaute Wandung der Filterkammer 8 ist
eine zuverlässig
dichte Abtrennung der einzelnen Kammern innerhalb des Filters 1 sichergestellt.
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Im
Vergleich zu einer Ausgestaltung der Filterkammer als auswechselbare
Kassette, wobei diese Kassette das Filtersubstrat enthalten könnte, müssen bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
keine Dichtungen vorgesehen sein, die einer solchen, eventuell vorhandenen,
schiebe-, schwenkbeweglich oder ähnlich
gelagerten Kassette flüssigkeitsdicht anliegen
müssten.
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Auch
bei mehrjährigem
Gebrauch ist daher bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine zuverlässig dichte
Abtrennung der einzelnen Kammern innerhalb des Filters 1 sichergestellt.
Diese zuverlässig
dichte Abtrennung wird nur übergangen,
und zwar dann ganz bewusst, wenn aufgrund von Starkregen-Ereignissen
die anfallende Wassermenge die Flüssigkeitsmenge übersteigt,
welche vom Filter 1 verarbeitet werden kann, so dass dann
bewusst ungefiltertes Rohwasser durch den Überlauf 16 zum Auslass 12 des
Filters 1 gelangen kann.