DE19655159C2 - Prefabricated filter to purify rain water - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filter zur Reinigung von Regenwasser oder Abwasser, zur Beschickung von oben oder von der Seite, bestehend aus einem oben offenen Becken, einer darin eingebrachten Filterschicht aus einem Schüttstoff, vorzugsweise Sand oder Boden, versehen mit einer Entwässerung der Filterschicht vorgesehen zum Einbau ins Erdreich.The invention relates to a filter for cleaning rainwater or waste water, for feeding from above or from the side, consisting of a basin open at the top, one placed in it Filter layer made of a bulk material, preferably sand or soil, provided with a drainage the filter layer intended for installation in the ground.
Die Reinigung des Regenwassers wird herkömmlich durch technische Filter wie Siebe, Gewebe, etc. erzielt. Diese Vorrichtungen bedürfen der Pflege, Reinigung und Wartung. Die Unterbringung dieser Einrichtungen erfordert einen zusätzlichen Raum, der nicht mehr zu einer anderweitigen Nutzung zur Verfügung steht. In der Zeitschrift IKZ-Haustechnik, Heft 14, 1994, Seiten 58 bis 62 ist ein Filter be schrieben, der auf einen Filter- und Entnahmebehälter aufgelagert ist und eine Sandfilterschicht auf weist. Die Beschickung des Filters erfolgt über Wasserleitungen von oben; Das zugeleitete Wasser wird wahlweise über eine Pumpe aus einem vorgelagerten Wasserspeicher entnommen oder aus dem Trinkwassernetz zugeleitet. Der Filter ist mit einem Notüberlauf versehen. Die Einheit aus Filter und Entnahmebehälter ist in einem Kellerraum untergebracht.Rainwater is traditionally cleaned using technical filters such as sieves, fabrics, etc. achieved. These devices require care, cleaning and maintenance. The placement of this Facilities requires an additional space that is no longer available for any other use Available. In the magazine IKZ-Haustechnik, issue 14, 1994, pages 58 to 62, a filter is wrote, which is supported on a filter and extraction container and a sand filter layer has. The filter is loaded via water pipes from above; The water supplied is either taken from a water storage tank in front of or via a pump Drinking water network supplied. The filter has an emergency overflow. The unit of filter and The extraction container is housed in a basement.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Filter anzugeben, der große Regenwassermengen, die von versie gelten Flächen abfließen, aufnehmen kann.The object of the invention is to provide a filter that large amounts of rainwater by versie apply areas can drain off, absorb.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Anspruch 1.This object is achieved by claim 1.
Die hier dargestellte Erfindung verzichtet überwiegend auf technische Elemente zur Reinigung, son dern nutzt das natürliche Reinigungsvermögen eines Bodenkörpers 3 aus. Dabei kann der Filter mit seiner Filterfläche in eine bestehende Garten- oder Grünfläche 33 eingebunden werden, ohne daß der Filter als technisches Element sichtbar ist. Die Beschickung des Filters erfolgt oberflächlich z. B. durch eine Rinne 14, eine gedichtete Mulde oder durch ein Rohr. Die Filteroberfläche kann eine Bepflanzung 12 mit Grasschicht, Krautschicht oder auch Sträucher aufweisen, oder aus einer Sandfläche bestehen, die als Spielplatz für Kinder zur Verfügung steht. In diesem Fall kann der Filter einem Sandkasten zum Spielen für Kinder gleichen. Da die vom Filter beanspruchte Fläche nicht als Verlust an Nutzfläche empfunden wird, kann die Filterfläche auch mehrere Quadratmeter an horizontaler Erstreckung betra gen, ohne daß sie als störend empfunden wird. Der Filter wird dadurch nicht nur technischen Ansprü chen gerecht, sondern kann auch eine ästhetische und soziale Funktion haben. The invention shown here largely dispenses with technical elements for cleaning, but uses the natural cleaning ability of a floor body 3 . The filter can be integrated with its filter surface into an existing garden or green area 33 without the filter being visible as a technical element. The filter is loaded superficially z. B. through a channel 14 , a sealed trough or through a tube. The filter surface can have a planting 12 with a layer of grass, a layer of herbs or shrubs, or consist of a sand surface that is available as a playground for children. In this case the filter can be like a sandpit for children to play with. Since the area occupied by the filter is not perceived as a loss of usable area, the filter area can also amount to several square meters of horizontal extension without being perceived as disturbing. As a result, the filter not only meets technical requirements, but can also have an aesthetic and social function.
Zur Nutzung des durch den Filter geleiteten Wassers, zur Anpassung an bauliche Gegebenheiten, zur Gewährleistung eines sicheren, störungsfreien Betriebs und einer wirtschaftlichen Bauweise des Filters sowie wegen der Belange der Wasserwirtschaft ist jedoch ein gewisses Maß an technischen Einbau ten erforderlich, die kennzeichnend für diese Erfindung sind.To use the water led through the filter, to adapt to structural conditions, to Ensuring safe, trouble-free operation and economical construction of the filter and because of the concerns of water management, however, there is a certain amount of technical installation ten required that are characteristic of this invention.
Die Ansprüche 1-14 betreffen weitere Ausgestaltungen des Filters 2. Innerhalb eines Beckens ist eine Filterschicht 3 eingebracht, die im einfachen Fall nur aus Sand besteht. Das Becken ist nach unten ge dichtet und weist ein Ableitsystem 10 auf, das innerhalb einer Dränschicht aus Kies oder Splitt o. a. Grobstoffen eingebracht ist. Das Dränsystem entwässert in eine Ableitung 5, die beispielsweise zu ei nem Wasserspeicher führt. Zur Trennung von Boden und Dränschicht kann eine filterstabile Schich tung dienen oder auch ein Geotextil 9. Bei Anordnung des Filters für ein Fallrohr beträgt die typische Fläche des Filters weniger als einen Quadratmeter bis einige Quadratmeter.Claims 1-14 relate to further refinements of the filter 2 . A filter layer 3 is introduced within a basin, which in the simple case consists only of sand. The basin is sealed ge and has a drainage system 10 , which is introduced within a drainage layer of gravel or grit or coarse materials. The drainage system drains into a drain 5 , which leads, for example, to a water reservoir. A filter-stable layer or a geotextile 9 can be used to separate the soil and drainage layer. When arranging the filter for a downpipe, the typical area of the filter is less than one square meter to a few square meters.
Bei besonders starken Regenereignissen, bei Bodenfrost oder bei Belegung der Filterfläche mit Laub kann die Ableitung durch den Filter reduziert sein. Für diesen Fall ist ein Überlauf 13 vorgesehen, der direkt in eine Ableitung entwässert. Damit in diesem Fall kein Schmutz in die Ableitung eingetragen wird, ist der Überlauf wahlweise mit einer Tauchwand oder einem Sieb oder auch einer Kombination aus beidem versehen. Eine Abdeckung nach oben verhindert das Einwerten von Gegenständen. Typi scherweise gelangt also der Hauptvolumenstrom des Wassers durch die Filterschicht, ein kleiner Reststrom bei den Extremereignissen durch den Überlauf zur Ableitung. Insbesondere wenn die Filter schicht aus Boden besteht, der mit einer Bepflanzung versehen ist, ist die Leitfähigkeit der Filterschicht etwas reduziert. Dies kann durch eine Vergrößerung der Filterfläche ausgeglichen werden. Durch die Einbeziehung des Filters in eine Mulde im umgebenden Gelände 33 kann zudem ein Rückhaltevolu men über dem Filter vorgehalten werden und die Filterfläche weiter vergrößert werden. Dies ist durch Einbau einer Dichtbahn 4 in den anstehenden Boden bewirkt.The drainage through the filter can be reduced in the event of particularly heavy rain events, ground frost or if the filter surface is covered with leaves. In this case, an overflow 13 is provided, which drains directly into a drain. In order to prevent dirt from entering the drain in this case, the overflow can be equipped with a baffle or a screen or a combination of both. Covering up prevents objects from being evaluated. Typically, the main volume flow of the water passes through the filter layer, a small residual flow in the event of extreme events through the overflow to the drain. The conductivity of the filter layer is somewhat reduced, in particular if the filter layer consists of soil that is provided with plants. This can be compensated for by increasing the filter area. By including the filter in a trough in the surrounding area 33 , a retaining volume can also be provided above the filter and the filter area can be further enlarged. This is achieved by installing a sealing membrane 4 in the existing floor.
Durch die freie Sicht auf die Filteroberfläche und den Überlauf ist eine laufende Kontrolle einfach mög lich, ohne daß ein Gehäuse oder eine Abdeckung geöffnet werden muß. Der Schmutz bleibt auf der Oberfläche liegen und wird durch die Vegetation ausgekämmt und kompostiert teilweise. Durch den freien Luftzutritt tritt keine Faulung ein. Vom Dach abgespültes Laub oder Tierleichen können leicht entfernt werden.Because of the unobstructed view of the filter surface and the overflow, a continuous check is easy Lich, without having to open a housing or cover. The dirt stays on the Surface lie and is combed out by the vegetation and partially composts. By the there is no digestion. Leaves or animal corpses washed off the roof can easily be removed.
In einer besonders bevorzugten Bauweise bildet dabei die obere Wandung des Speichers 40 in Teilbe reichen den Boden des Beckens oder umgekehrt der Boden des Filters die Abdeckung 40 des Spei chers. Dabei kann der Filter den Speicher in seinen Abmessungen ohne weiteres überragen. Der Einstieg in den Speicher erfolgt durch den Filter hindurch, wobei der Einstieg 31 gleichzeitig als Überlauf 13 in den Speicher hinein ausgebildet sein kann. Innerhalb des Einstiegs kann ein Sieb- oder Filterkorb vorgesehen werden. Zur Vermeidung von Turbulenzen im Speicher bei einem Überlau fereignis, können Leitvorrichtungen innerhalb des Speichers angebracht sein, die das Wasser an der Innenwandung entlang führen oder auch eine Ableitung durch ein Rohr. Es ist auch möglich den Bo den des Filters durchlässig auszuführen.In a particularly preferred design, the upper wall of the memory 40 in partial areas forms the bottom of the basin or, conversely, the bottom of the filter covers the cover 40 of the memory. The filter can easily project beyond the dimensions of the memory. The entry into the store takes place through the filter, whereby the entry 31 can be designed as an overflow 13 into the store. A sieve or filter basket can be provided inside the entrance. In order to avoid turbulence in the reservoir in the event of an overflow, guide devices can be fitted within the reservoir, which guide the water along the inner wall or also be discharged through a pipe. It is also possible to make the filter's bottom permeable.
Nun ist es unvermeidbar, daß ein dem Filter nachgeordneter Wasserspeicher nach langen Regenperi oden einmal vollständig gefüllt ist. Aus wasserwirtschaftlicher Sicht ist eine vollständige Versickerung des Überlaufwassers wünschenswert um auf ein Ableitungsnetz verzichten zu können. Dabei wird we gen der Filterwirkung die oberflächliche Versickerung über einen bewachsenen Bodenkörper bevor zugt. Aus Gründen des Frostschutzes ist eine maximale Füllhöhe im Speicher unterhalb des frostge fährdeten Bereichs erwünscht. Daraus ergibt sich eine maximale Füllhöhe im Speicher von etwa 1 m unter Gelände. Für die Höhe eines Überlaufs ergibt sich dadurch etwa dieselbe Höhe. Um eine ober flächliche Versickerung des Überlaufs zu bewirken, müßte also eine Vertiefung im Gelände von mehr als 1 m geschaffen werden, z. B. eine Versickerungsmulde mit einer Tiefe von 1,30 m. Dies bedeutet einen erheblichen Bauaufwand und ist nicht in jedem Fall durchführbar.Now it is inevitable that a water reservoir downstream of the filter after long periods of rain ode is completely filled once. From a water management perspective, there is complete seepage of the overflow water is desirable in order to be able to dispense with a drainage network. We against the filtering effect before the surface seepage over an overgrown soil body Trains t. For reasons of frost protection, a maximum fill level in the storage tank is below the frostge hazardous area desired. This results in a maximum filling height in the storage tank of around 1 m under terrain. This results in approximately the same height for the height of an overflow. To an upper To cause surface seepage of the overflow would have to deepen in the terrain of more be created as 1 m, e.g. B. an infiltration trough with a depth of 1.30 m. this means a considerable construction effort and is not feasible in every case.
Dieses Problem löst die gezeigte Erfindung durch den Einbau einer Verschlußeinrichtung 15, unterhalb des Filters oder jedenfalls in der Ableitung des Filters. Die Verschlußeinrichtung kann ein Ventil sein, z. B. ein Schwimmerventil. Bei Erreichen eines vorgegeben maximalen Wasserstandes in der Ableitung des Filters bzw. in einem darunter befindlichen Speicher, schließt das Ventil und verhindert ein weite res Abfließen von Wasser in die Ableitung bzw. den Wasserspeicher. Bei einer Verlegung der Ablei tung unterhalb der Frosttiefe kann diese nicht einfrieren, bei einer Verlegung der Ableitung innerhalb der Frosttiefe bleibt die Leitung bei entsprechender Einstellung des Ventils trotzdem, wenigstens teil weise leer. Wegen der laufenden Entnahme von Brauchwasser aus dem Speicher würde diese Teil füllung ohnehin nur kurze Zeit anhalten, so daß eine Einfriergefahr nicht gegeben ist. Zur Kontrolle des Ventils oder auch nur zur Verhinderung der Ableitung von Wasser ist dieses auch zur Handbetätigung vorgesehen. Bei geschlossenem Ventil und gleichzeitig in den Filter fließendem Wasser überstaut sich der Filter und das Wasser tritt über einen Überlauf oder auch nur über den Rand des Filters zur Seite hin aus. Das Überlaufwasser fällt also in Höhe der Geländeoberkante an und kann ohne Schwierigkeit auch oberflächlich in eine vorhandene Geländesenke oder eine entsprechende Fläche zur Aufnahme des Wassers abgeleitet bzw. in den Boden oberflächlich infiltriert werden.The problem shown solves this problem by installing a closure device 15 , below the filter or in any case in the discharge line of the filter. The closure device can be a valve, e.g. B. a float valve. When a predetermined maximum water level in the discharge line of the filter or in a storage tank located below it is reached, the valve closes and prevents further flow of water into the discharge line or the water storage tank. If the line is laid below the frost depth, it cannot freeze; if the line is laid within the frost depth, the line will remain, at least partially empty, if the valve is set accordingly. Because of the ongoing removal of process water from the storage, this partial filling would only last for a short time anyway, so that there is no risk of freezing. To control the valve or only to prevent the drainage of water, this is also provided for manual operation. When the valve is closed and water flowing into the filter at the same time, the filter is blocked and the water escapes to the side via an overflow or only over the edge of the filter. The overflow water thus occurs at the level of the top of the site and can easily be drained superficially into an existing depression or a suitable area for absorbing the water or infiltrated into the surface.
Während langer Trockenzeiten ist u. U. eine Bewässerung des Filters zum Erhalt der Vegetation er wünscht. Zu diesem Zweck ist an eine wasserleitende Verbindung vom Speicher zum Filter gedacht. Dabei kann die Wasserleitung anstelle einer Pumpe ohne Fremdenergie nur durch kapillaren Aufstieg in der Leitung bzw. in einer Füllung der Leitung erfolgen.During long dry periods, U. he irrigation of the filter to preserve the vegetation wishes. For this purpose, a water-conducting connection from the storage tank to the filter is intended. Instead of a pump without external energy, the water pipe can only be done by capillary rise in the pipe or in a filling of the pipe.
Fig. 1 zeigt die Kombination aus einem Filter mit einem darunter befindlichen Speicher. Die Speicher wandung dient teilweise als Boden des Filters. Dieser ist z. B. für die Aufnahme des gesamten Dachab flusses eines Gebäudes vorgesehen. Fig. 1 shows the combination of a filter with an underlying memory. The storage wall partially serves as the bottom of the filter. This is e.g. B. provided for the inclusion of the entire Dachab river of a building.
Auf der linken Seite ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wie die Filterfläche unter Verwendung einer Dichtbahn 4 seitlich vergrößert ist. Die Dichtbahn kann einfach zwischen Filter und Speicher einge klemmt sein. Das Überlaufwasser des Filters gelangt über den Einstieg 31 und einen darin befindlichen Filterkorb in den SpeicherOn the left side an embodiment is shown how the filter area is enlarged laterally using a sealing sheet 4 . The sealing membrane can simply be clamped between the filter and the accumulator. The overflow water of the filter reaches the storage via the entry 31 and a filter basket located therein
Fig. 2 zeigt einen Filter mit Verschlußeinrichtung 15 im Ablauf 5 des Filters, wobei ein Schwimmer 23 zur Betätigung des Verschlusses vorgesehen ist. Die Verschlußeinrichtung kann in gleicher Weise auch innerhalb eines Wasserspeichers eingebaut sein. Fig. 2 shows a filter with a closure device 15 in the outlet 5 of the filter, wherein a float 23 is provided for actuating the closure. The closure device can also be installed in the same way within a water reservoir.
11
Becken
pool
22
Filter
filter
33
Filterschicht
filter layer
44
Dichtbahn
Dichtbahn
55
Ableitung
derivation
99
Geotextil
geotextile
1010
Dränsystem
drainage system
1212
Bepflanzung
planting
1313
Überlauf
overflow
1414
Zuleitung
supply
1515
Verschlußeinrichtung
closure device
1717
Schwimmer
swimmer
2323
Schwimmer in Ableitung
Derived swimmers
2929
Abdeckung
cover
3131
Einstieg
Started
3333
Grünfläche, umgebendes Gelände
Green space, surrounding area
4040
Konus, Wandung des Wasserspeichers
Cone, wall of the water reservoir
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Legal Events
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