DE3941211A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere zur biologischen Reinigung von Wasser aus Teichen, Bächen etc., gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vor­ richtung zur Behandlung von Flüssigkeiten gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 5.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Behandlung von Flüssigkeiten bekannt, bei denen die Wurzeln von Pflanzen genutzt werden, um die aus den Flüssigkeiten zu entfernen­ den Substanzen abzubauen. Dieses geschieht durch Mikroorga­ nismen der Wurzeln der Pflanzen einerseits und im Boden zur aufnahme der Pflanzen andererseits. Es hat sich jedoch ge­ zeigt, daß derartige Verfahren und Vorrichtungen das zu behandelnde Wasser entweder nur unzureichend reinigen oder nur ein geringer Wasserdurchsatz möglich ist. Die mit dieser bekannten biologischen Reinigung zu erzielenden Er­ gebnisse reichen daher vielfach nicht einmal aus, um kleinere Wassermengen, beispielsweise aus Gartenteichen, Bächen etc., in gewünschter Weise zu behandeln.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit eine im Vergleich zum Stand der Technik effektivere Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser von Teichen oder der­ gleichen, unter Zuhilfenahme von (Wasser-)Pflanzen möglich ist.

Das Verfahren zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, daß das Wasser mit geringerer hydraulischer Druckdifferenz und labyrinthartig an den Wurzeln der Pflanzen entlanggeleitet wird, ist eine intensive Umströmung der Wurzeln vom zu reinigenden Wasser gewährleistet. Dabei hat sich über­ raschend gezeigt, daß wegen der offensichtlich günstigen biologischen Bedingungen die Mikroorganismen die im Wasser enthaltenen Schmutzsubstanzen besonders wirkungsvoll aus dem zu reinigenden Wasser entfernen.

Zweckmäßigerweise wird das zu behandelnde Wasser sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Strömungsrichtung an den Wurzeln der (Wasser-)Pflanzen entlanggeleitet. Im Gegen­ satz zum Stand der Technik, wo das Wasser nur in vertikaler Richtung an den Wurzeln entlangfließt und dadurch relativ kurze Reaktionswege vorhanden sind, verlängern sich bei der erfindungsgemäß zusätzlichen vertikalen Strömungsrichtung des Wassers entlang der Wurzeln der (Wasser-)Pflanzen die Reaktionswege deutlich. Die Mikroorganismen haben dadurch mehr Zeit zur effektiven biologischen Reinigung des Wassers.

Weiterhin wird vorgeschlagen, zusätzlich zur biologischen Reinigung eine mechanische Reinigung des zu behandelnden Wassers vorzunehmen. Bei dieser mechanischen Filterung werden größere Partikelchen so zurückgehalten, daß sie im Bereich der Wurzeln der (Wasser-)Pflanzen verbleiben und somit über einen längeren Zeitraum hinweg einer biologischen Behandlung ausgesetzt sind und daher trotz ihrer Größe biologisch abgebaut werden können.

Eine Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde­ liegenden Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 5 auf. Dadurch, daß sowohl der Zulauf als auch Überlauf mit relativ geringer Höhendifferenz dem oberen Rand des Behand­ lungsbeckens zugeordnet sind, wird zweierlei erreicht. Zum einen stellt sich wegen des geringen Höhenversatzes zwischen dem Zulauf und dem Ablauf ein geringes hydrau­ lisches Druckgefälle im Behandlungsbecken ein, wodurch dieses mit dem zu behandelnden Wasser so durchströmt wird, daß optimale Bedingungen zur biologischen Behandlung des Wassers gegeben sind. Zum anderen wird durch den ebenfalls im Bereich des oberen Randes des Behandlungsbeckens ange­ ordneten Ablauf - im Gegensatz zum Stand der Technik, wo der Ablauf im Bereich des Bodens des Behandlungsbeckens an­ geordnet ist - ein Austrocken der in das Behandlungsbecken eingesetzten Wurzeln der Pflanzen vermieden, wenn der Zu­ fluß des zu behandelnden Wassers geringer ist als der Ab­ fluß bzw. eine Zeitlang keine Versorgung des Behandlungs­ beckens mit neuem (zufließenden) Wasser erfolgt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Vor­ richtung ist das Behandlungsbecken unterteilt in mindestens ein mit (Wasser-)Pflanzen besiedeltes Pflanzenabteil und wenigstens ein daran angrenzendes Abflußabteil, das mit dem Pflanzabteil wasserdurchlässig verbunden ist. Dabei erfolgt zweckmäßigerweise das Überströmen des Wassers aus dem Pflanzenabteil in das Abflußabteil in einem unteren Bereich des Behandlungsbeckens, nämlich nahe des Bodens desselben. Auf diese Weise wird erreicht, daß das gereinigte Wasser nach einem entsprechenden Entlangströmen an den Wurzeln der im Pflanzenabteil angeordneten (Wasser-)Pflanzen vom Boden des Pflanzenabteils aus in das Ablußabteil eintritt. Durch den im Vergleich zum Zufluß zum Abflußabteil höher liegen­ den Abfluß wird dabei gewährleistet, daß sich im Abflußab­ teil ständig eine entsprechende Wassersäule mit gereinigtem Wasser befindet, die den im Vergleich zum Stand der Technik verringerte hyraulische Druckdifferenz einstellt und ein unerwünscht weites Sinken des Wasserspiegels im gesamten Behandlungsbecken verhindert zur Vermeidung eines die Biolo­ gie im Pflanzenabteil schädigenden Austrocknens der Wurzeln der (Wasser-)Pflanzen.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Vorrichtung sind ins­ besondere im Pflanzenabteil Einbauten angeordnet, die zu einer labyrinthartigen Umlenkung des zu behandelnden Wassers führen. Zweckmäßigerweise sind die Einbauten als fest im Bereich des Pflanzenabteils mit dem Behandlungs­ becken verbundene, aufrechte Strömungsumlenkplatten ausge­ bildet, die an jeweils einem seitlichen Ende offen sind zur Bildung von Überströmkanälen. Durch die Zuordnung der Über­ strömkanäle benachbarter Strömungsumlenkplatten zu unter­ schiedlichen Seiten des Behandlungsbeckens wird ein in horizontaler Ebene schlangenförmiger Strömungsweg des zu behandelnden Wasser im Pflanzenabteil gebildet. Dieser ver­ größert den zur biologischen Reinigung des Wassers nutz­ baren Weg des zu reinigenden Wassers entlang der Wurzeln der (Wasser-)Pflanzen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die Strömungsumlenkplatten und die Trennwand zwischen dem Pflanzenabteil und Abfluß­ abteil mit einer geringeren Höhe im Vergleich zum oberen Rand des Behandlungsbeckens auszubilden. Vorzugsweise liegen die oberen Ränder aller Strömungsumlenkplatten und der Trennwand in einer gemeinsamen horizontalen Ebene unter dem ebenfalls in einer horizontalen Ebene sich befindlichen höheren oberen Rand des Behandlungsbeckens. Dadurch wird ein Überlauf des Behandlungsbeckens verhindert, wenn diesem mehr Wasser zugeführt wird als vom Pflanzenabteil ins Ab­ flußabteil abfließen kann, indem überschüssiges Wasser über die oberen Ränder der Strömungsumlenkplatten und der Trenn­ wand hinweg direkt in das Abflußabteil gelangen und somit ungereinigt über den Abfluß des Abflußabteils abgeführt werden kann.

Das mechanische Filter ist bei einer bevorzugten Aus­ führungsform der Vorrichtung nur im Pflanzenabteil ange­ ordnet, also dort, wo es im Zusammenhang mit der biologischen Reinigung des Wassers ihre Wirkung entfalten kann. Demgegenüber ist das im Vergleich zum Pflanzenabteil schmale Abflußabteil frei vom mechanischen Filter und Pflanzenwurzeln, dient also lediglich zur Abfuhr des gereinigten Wassers, wobei wegen des Fehlens irgendwelcher Filter oder sonstiger Behandlungsmittel das schmale Abfluß­ abteil frei von störenden und gegebenenfalls Verstopfungen verursachenden Einbauten ist.

Gebildet ist das mechanische Filter bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung aus einer vollflächig auf dem Boden des Pflanzenabteils angeordneten Schüttung aus körnigem Material (z. B. Kies) und einer darüberliegenden Filterdeckung (z. B. einer Filtermatte). Ein derartiges Filter ist zum einen leicht herstellbar, während zum anderen durch die Filtermatte verhindert wird, daß die darunter angeordnete und preiswert herstellbare Schüttung sich vermischt mit dem Boden zur Aufnahme der Wurzeln der (Wasser-)Pflanzen.

Schließlich wird vorgeschlagen, die Pflanzen mit den Bereich ihrer Wurzel größtenteils umgebenden Pflanzkörben mit flüsssigkeitsdurchlässigen, insbesondere netzartigen, Wandungen in das Behandlungsbecken, nämlich das Pflanzenab­ teil, einzusetzen. Auf diese Weise ist das Pflanzenabteil einfach zu bepflanzen, während ebenso einfach ein Austausch der Pflanzen vorgenommen werden kann bzw. diese zur ein­ fachen Reinigung des Pflanzenabteils, insbesondere des mechanischen Filters, einfach entfernt werden können, ohne daß beim erneuten Einsetzen in das Pflanzenabteil eine Neu­ anpflanzung erforderlich wird.

Das Verfahren wird nachfolgend anhand eines aus der Zeichnung hervorgehenden bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung in einem vertikalen Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung, nämlich eines bepflanzten Behandlungsbeckens, in einem vertikalen Längsschnitt gemäß der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das unbepflanzte Behand­ lungsbecken gemäß der Fig. 2,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt längs der Linie IV-IV durch das leere Behandlungsbecken gemäß der Fig. 3, und

Fig. 5 eine Vorrichtung mit mehreren in Reihe (kas­ kadenartig) hintereinander angeordneten be­ pflanzten Behandlungsbecken.

Die hier gezeigte Vorrichtung dient zur biologischen Behand­ lung des Wassers eines schematisch dargestellten Garten­ teichs 10 (Fig. 1).

Im gezeigten Ausführungsbeispiel verfügt die Vorrichtung über ein einziges kastenförmiges Behandlungsbecken 11 mit rechteckförmiger Grundfläche. Das flüssigkeitsdicht ausge­ bildete Behandlungsbecken 11 verfügt über zwei parallele, senkrecht verlaufende Seitenwände 12, 13, zwei ebenfalls senkrecht verlaufende, parallele Stirnwände 14, 15 und einen ebenen, hier horizontal verlaufenden Boden 16 mit rechteckförmiger Grundfläche (Fig. 1 bis 4). Die dem Boden 16 gegenüberliegende Oberseite des Behandlungsbeckens 11 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel vollständig offen zur Bildung einer oberen Öffnung 17, die umgeben ist von den freien Rändern 18, 19 der Seitenwände 12, 13 bzw. Stirn­ wände 14, 15.

Das Behandlungsbecken 11 ist erfindungsgemäß unterteilt in mehrere Abteile, nämlich ein Pflanzenabteil 20 und ein Ab­ flußabteil 21. Diese Unterteilung kommt zustande durch eine aufrechte Trennwand 22, die außermittig zwischen den gegen­ überliegenden Stirnwänden 14, 15 angeordnet ist, und zwar mit geringerem Abstand parallel zur Stirnwand 15 verläuft. Die Trennwand 22 ist durch ihre aufrechten Seitenränder mit den gegenüberliegenden Seitenwänden 12, 13 und mit ihrem unteren Rand mit dem Boden 16 des Behandlungsbeckens 11 fest verbunden. Durch die außermittige Anordnung der Trenn­ wand 22 im Behandlungsbecken 11 ist das Abflußabteil 21 um ein Vielfaches kleiner als das Pflanzenabteil 20. Letztes verfügt im gezeigten Ausführungsbeispiel über etwa die 15-fache Grundfläche des Abflußabteils 21 (Fig. 3).

Im unteren Bereich der Trennwand 22, nämlich nahe dem Boden 16 des Behandlungsbeckens 11, ist eine Verbindung zwischen dem Pflanzenabteil 20 und dem Abflußabteil 21 gebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht diese aus einer hori­ zontal verlaufenden Lochreihe 23 aus mit gleichem Abstand zueinander angeordneten Durchgangsbohrungen 24 nahe dem Boden 16 (Fig. 4). Die Lochreihe 23 verläuft durchgehend über die gesamte Länge der Trennwand 22, also zwischen den Seitenwänden 12, 13.

Das Innere des Pflanzenabteils 20 ist durch entsprechende Einbauten labyrinthartig gestaltet. Die Einbauten sind aus mehreren aufrechten Strömungsumlenkplatten gebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Strömungsumlenk­ platten 25, 26 und 27 im Pflanzenabteil 20 angeordnet (Fig. 3). Diese Anordnung ist derart getroffen, daß die Strömungs­ umlenkplatten 25-27 parallel zu der das Pflanzenabteil 20 begrenzenden Trennwand 22 einerseits und die Stirnwand 14 andererseits verlaufen, und zwar sowohl mit gleichen Ab­ ständen untereinander als auch zur Stirnwand 14 bzw. Trenn­ wand 22. Dadurch werden im gezeigten Pflanzenabteil 20 vier etwa gleich große, parallele Strömungswege 28 geschaffen.

Diese sind untereinander verbunden durch Überströmkanäle 29 bzw. 30 (Fig. 3).

Gebildet sind die Überströmkanäle 30 im gezeigten Aus­ führungsbeispiel durch eine Längenverkürzung der Strömungs­ umlenkplatte 25-27. Auf diese Weise enden die Strömungsum­ lenkplatten 25-27 auf einer Seite, nämlich mit einer auf­ rechten Stirnkante 31, mit Abstand vor der jeweiligen Seitenwand 12, 13 des Behandlungsbeckens 11. Die Stirn­ kanten 31 der Strömungsumlenkplatten 25-27 verlaufen dabei parallel zur jeweiligen Seitenwand 12, 13, so daß die Um­ strömkanäle 29 über einen rechteckförmigen Querschnitt ver­ fügen (Fig. 3 und 4). Die Breite der Überströmkanäle 29 ist derart gewählt, daß sie in etwa dem Abstand der Strömungsum­ lenkplatte 25-27 untereinander bzw. zur Stirnwand 14 oder Trennwand 22 entspricht. Die Überströmkanäle 29 benach­ barter Strömungsumlenkplatten 25, 26 bzw. 27 liegen jeweils auf anderen Seiten des Pflanzenabteils 20, sind also ent­ weder der Seitenwand 12 oder der gegenüberliegenden Seiten­ wand 13 zugeordnet (Fig. 3). Es entsteht somit in Drauf­ sicht auf das Behandlungsbecken 11 im Pflanzenabteil 20 desselben ein schlangenförmiges Labyrinth in Richtung der Pfeile 32 (Fig. 3).

In der Höhe sind die Trennwand 22 und die drei Strömungsum­ lenkplatten 25-27 etwa gleich bemessen, und zwar niedriger als die Seitenwände 12, 13 bzw. Stirnwände 14, 15 des Be­ handlungsbeckens 11. Die oberen Ränder 33, 34 der Trennwand 22 bzw. der Strömungsumlenkplatten 25-27 enden damit mit geringfügigem Abstand unterhalb der Öffnung 17 des Behand­ lungsbeckens 11, also den freien Rändern 18, 19 der Seiten­ wände 12, 13 bzw. der Stirnwände 14, 15 (Fig. 4). Dabei liegen die Ränder 33, 34 der Trennwand 22 und der Strömungs­ umlenkplatten 25-27 einer gemeinsamen horizontalen Ebene unterhalb der ebenfalls horizontalen Ebene der Öffnung 17 des Behandlungsbeckens 11.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dem Behandlungsbecken 11 ein einziger Zulauf 35 und ein einziger Ablauf 36 zuge­ ordnet. Der hier rohrförmig ausgebildete Zulauf 35 ragt über den freien Rand 18 der Stirnwand 14 des Behandlungs­ beckens 11 hinweg in das Abflußabteil 21. Dabei ist der Zu­ lauf 35 einem solchen Eckbereich des Behandlungsbeckens zugeordnet, der vom Überströmkanal 29 des der Stirnwand 14 zugerichteten Strömungswegs 28 weggerichtet ist.

Der ebenfalls rohrförmig ausgebildete Ablauf 36 ist im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel in der (zweiten) Stirnwand 15 angeordnet, zweigt also vom Abflußabteil 21 ab (Fig. 3). Der Ablauf 36 liegt auf der gleichen Seite des Behandlungs­ beckens 11 auf der auch der Zulauf 36 sich befindet. Bei einem Pflanzenabteil 20 mit einer ungeraden Zahl an parallelen Strömungswegen 28 würde jedoch der Abfluß 36 dem Zulauf 35 diagonal gegenüberliegen.

In erfindungsgemäß besonderer Weise ist der rohrförmige Ab­ lauf 36 mit geringfügigem Abstand unterhalb der Öffnung 17 des Behandlungsbeckens 11 angeordnet, verläßt also das Ab­ flußabteil 21 mit geringfügigem Abstand unterhalb des freien Randes 18 der Stirnwand 15 (Fig. 2). Bei einer bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ablauf 36 etwa 8 cm unterhalb des freien Randes 18 der Stirnwand 15 ange­ ordnet zur Schaffung eines die biologische Behandlung des Wassers fördernden geringen hydraulischen Druckunterschieds im Behandlungsbecken 11.

Anstatt eines einzigen Zulaufs 35 bzw. Ablaufs 36 können dem Behandlungsbecken 11 auch mehrere Zuläufe 35 und/oder Abläufe 36 zugeordnet sein. Insbesondere mehrere Abläufe 36 können zweckmäßig sein, weil sich dadurch günstige (garten-)gestalterische Möglichkeiten ergeben.

Während das Abflußabteil 21 der gezeigten Vorrichtung völlig frei von Einbauten ist, ist das Pflanzenabteil 20 mit einem mechanischen Filter 37 und einer Vielzahl von Pflanzen, nämlich Wasserpflanzen 38, gefüllt. Als solche Wasserpflanzen kommen insbesondere in Betracht stark wurzelnde Sumpfpflanzen wie Rohrkolben, Binsen, Sumpf- Schwertlilien oder dergleichen.

Das mechanische Filter 37 ist im gezeigten Ausführungsbei­ spiel gebildet durch eine etwa 8 cm starke Schüttung 39 aus grobkörnigem Material, beispielsweise groben Kies oder Blähton. Diese Schüttung 39 ist vollflächig über den ge­ samten Boden 16 des Pflanzenabteils 20 aufgebracht, und zwar vorzugsweise mit gleicher Schüttdichte. Weiterhin dient zur Bildung des mechanischen Filters 37 eine Filter­ matte 40, die die Schüttung 39 vollflächig überdeckt (Fig. 2).

Auf die Filtermatte 40 ist eine entsprechende Schicht aus Sand oder einem anderen günstige Wachstumsbedingungen für die Wasserpflanzen 38 bildenden Boden aufgebracht. Der Sand 41 (oder anderweitiger Boden) dient zum Anpflanzen der Wasserpflanzen 38 im Pflanzenabteil 20 und zur Bildung einer entsprechenden Verwurzelung.

Bei der hier gezeigten Vorrichtung ist der Sand 41 zur Auf­ nahme der Wurzeln 42 der Wasserpflanzen 38 nicht unmittel­ bar auf die Filtermatte 41 des mechanischen Filters 37 auf­ geschüttet; vielmehr sind die Wasserpflanzen 38 in Pflanzen­ körben 43 mit einer entsprechenden Füllung an Sand 41 (oder Boden) eingepflanzt. Die Pflanzkörbe 43 sind in handels­ üblicher Bauart mindestens in den Wandungen mit Öffnungen zum Flüssigkeitsaustausch versehen. Darüber hinaus sind die Pflanzenkörbe 43 so bemessen, daß sie etwa der Breite eines jeden Strömungswegs 28 zwischen benachbarten Strömungsum­ lenkplatten 25-27, der Trennwand 22 oder der Stirnwand 14 mindestens im Querschnitt nahezu vollständig ausfüllen. In bezug auf die Länge der Strömungswege 28 sind die Pflanzen­ körbe 43 derart bemessen, daß ein einziger Pflanzenkorb 43 zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 12, 13 durch­ gehend verläuft oder mehrere Pflanzenkörbe 43 aufeinander­ folgend im jeweiligen Teilraum des Pflanzenabteils 20 ange­ ordnet sind.

Durch den Zulauf 35 wird dem Behandlungsbecken 11, nämlich dem Pflanzenabteil 20 desselben, zu reinigendes Wasser aus dem Gartenteich 10 zugeführt. Dazu wird zu reinigendes Wasser einem unteren Bereich des Gartenteichs 10 über einen Ansaugtopf 44 entnommen und durch eine schematisch darge­ stellte Pumpe 45 üblicher Bauart über eine entsprechende Rohrleitung 46 dem Zulauf 35 des Pflanzenabteils 20 zuge­ führt (Fig. 1). Der aus dem Abflußabteil 21 herausführende Ablauf 36 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als ein längliches Rohr 47 ausgebildet, das drucklos - gegebenen­ falls mit entsprechendem Gefälle - oberhalb des Wasser­ spiegels 48 im Gartenteich 10 mündet (Fig. 1) zur Wiederein­ leitung des gereinigten Wassers in den Gartenteich 10. Auf diese Weise entsteht ein geschlossener Reinigungskreislauf, infolgedessen eine nahezu kontinuierliche Reinigung des im Gartenteich enthaltenen Wassers erfolgt.

Die Reinigung des Wassers im vorstehend beschriebenen Be­ handlungsbecken 11 läuft folgendermaßen ab: Das über den Zulauf 35 dem Pflanzenabteil 20 des Behand­ lungsbeckens 11 zugeführte Wasser aus dem Gartenteich 10, also zu reinigendes Wasser, wird in Richtung der Pfeile 32 (Fig. 3) schlangenlinienförmig, also in ständig wechselnden Richtungen längs der Strömungswege 28 und dazwischen sich befindlicher Überströmkanäle 29, 30 an den Wurzeln 42 der Wasserpflanzen 38 entlang auf diejenige Seite des Pflanzen­ abteils 20 geleitet, an die das Abflußabteil 21 angrenzt. Insofern strömt das zu reinigende Wasser im wesentlichen horizontal durch das Pflanzenabteil 20. Gleichzeitig sackt das Wasser in vertikale Richtung im Pflanzenabteil 20 ab, um durch die Filtermatte 40 hindurch in die Schüttung 39 des mechanischen Filters 37 zu gelangen.

Im Bereich der Trennwand 22 im Behandlungsbecken 11, also dort, wo auf das Pflanzenabteil 20 das Abflußabteil 21 folgt, gelangt das gereinigte Wasser aus dem mechanischen Filter 37 durch die Durchgangsbohrungen 24 der Lochreihe 23 nahe des Bodens 16 des Behandlungsbeckens 11 in das Abfluß­ abteil 21 (Fig. 2), steigt dort in Richtung dem Pfeil 49 auf und wird dann durch den Ablauf 36 abgeführt in den Gartenteich 10.

Dadurch, daß der Ablauf 36 nur kurz unterhalb der Öffnung 17 aus dem Abflußabteil 21 abfließt, ist sichergestellt, daß der Wasserspiegel im Behandlungsbecken 11 nicht unter das Niveau des Ablaufs 36 fällt, auch bei zeitweilig unter­ brochener Zufuhr neu zu reinigenden Wassers durch den Zu­ lauf 36 verhindert wird, daß die Wurzeln 42 der Wasser­ pflanzen 38 austrocknen und dadurch die Wasserpflanzen 38 Schaden nehmen könnten.

Des weiteren wird durch die unterhalb des Ebene der Öffnung 17 liegenden (oberen) Ränder 33, 34 der Trennwand 22 und der Strömungsumlenkplatten 25-27 sichergestellt, daß im Falle der Zufuhr einer größeren Wassermenge als sie durch die Lochreihe 23 in das Abflußabteil 21 eintreten kann, überschüssiges Wasser - wenn auch ungereinigt - über die Trennwand 22 und die Strömungsumlenkplatten 25-27 hinweg direkt in das Abflußabteil 21 gelangen kann und vom Ablauf 36 abgeführt wird bevor es zu einem Überlaufen des Behand­ lungsbeckens 11 kommt.

Das Behandlungsbecken 11, die Trennwand 22 und die Strömungsumlenkplatten 25, 26, 27 können aus Kunststoff, vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff, hergestellt sein, gegebenenfalls auch einstückig. Es ist aber auch denkbar, zumindest das Behandlungsbecken 11 aus Beton, Holz oder dergleichen zu bilden.

Für einen größeren Volumendurchsatz an zu reinigendem Wasser oder eine effektivere Reinigung ist es denkbar, mehrere Behandlungsbecken 11 (in Reihe) hintereinander­ liegend anzuordnen (Fig. 4). Verbunden sind die einzelnen, untereinander gleich ausgebildeten Behandlungsbecken 11 durch jeweils ein Verbindungsrohr 50, das gleichzeitig einen Ablauf 36 und einen Zulauf 35 bildet. In einem solchen Falle folgen die Behandlungsbecken 11 mit jeweils tieferem Niveau aufeinander, wobei der Niveauunterschied zwischen aufeinanderfolgenden Behandlungsbecken 11 etwa dem Höhenunterschied zwischen Zulauf 35 einerseits und Ablauf 36 andererseits entspricht, so daß das zu behandelnde Wasser selbsttätig durch alle (drei) Behandlungsbecken 11 fließt. Diese Anordnung kann sogar (nebenbei) eine vorteil­ hafte Gartengestaltung ermöglichen. Zum gleichen Zweck ist es nicht nötig, die (drei) Behandlungsbecken 11 in einer Linie aufeinanderfolgen zu lassen, sie könne auch versetzt zueinander sein, wobei der Art eines solchen Versatzes praktisch keine Grenzen gesetzt sind, also unterschiedliche Gartengestaltungsmöglichkeiten gegeben sind.

Die gezeigte Vorrichtung, insbesondere bei einer Aufein­ anderfolge mehrerer Behandlungsbecken 11, kann außer zur Reinigung des Wassers von Gartenteichen 10 auch zur Reini­ gung des Wassers in Bächen, Flüssen oder industriellen bzw. kommunalen Abwassers verwendet werden.

Bezugszeichenliste:

10 Gartenteich
11 Behandungsbecken
12 Seitenwand
13 Seitenwand
14 Stirnwand
15 Stirnwand
16 Boden
17 Öffnung
18 freier Rand
19 freier Rand
20 Pflanzenabteil
21 Abflußabteil
22 Trennwand
23 Lochreihe
24 Durchgangsbohrung
25 Strömungsumlenkplatte
26 Strömungsumlenkplatte
27 Strömungsumlenkplatte
28 Strömungsweg
29 Überströmkanal
30 Überströmkanal
31 Stirnkante
32 Pfeil
33 Rand
34 Rand
35 Zulauf
36 Ablauf
37 mechanischer Filter
38 Wasserpflanzen
39 Schüttung
40 Filtermatte
41 Sand
42 Wurzel
43 Pflanzkorb
44 Ansaugtopf
45 Pumpe
46 Rohrleitung
47 Rohr
48 Wasserspiegel
49 Pfeil
50 Verbindungsrohr

Claims (21)

1. Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbe­ sondere zur biologischen Reinigung von Wasser aus (Garten-)Teichen, Bächen etc., wobei das zu reinigende Wasser an Wurzeln von Pflanzen (Wasserpflanzen) entlang­ geleitet wird zum Binden und Abbauen der aus dem Wasser zu entfernenden Substanzen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wasser mit geringer hydrau­ lischer Druckdifferenz labyrinthartig an den Wurzeln (42) der Pflanzen (Wasserpflanzen 38) entlanggeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser sowohl in vertikaler als auch in horizon­ taler Strömungsrichtung an den Wurzeln (42) der Pflanzen (Wasserpflanzen 38) entlanggeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wasser zusätzlich mechanisch gereinigt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser an den Wurzeln (42) von stark wurzelnden Wasserpflanzen (38), ins­ besondere Sumpfpflanzen wie Binsen, Rohrkolben und/oder Sumpf-Schwertlilien etc., vorbeigeführt wird.

5. Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbe­ sondere zur biologischen Reinigung von Wasser aus (Garten-)Teichen, Bächen etc., mit mindestens einem mit Pflanzen (Wasserpflanzen) bepflanzten Behandlungsbecken, das mit wenigstens einem Zulauf und einem Ablauf versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (35) und der Ab­ lauf (36) im Bereich eines oberen Randes (18, 19) des Be­ handlungsbeckens (11) angeordnet sind, wobei der Ablauf (36) nur geringfügig unterhalb des Zulaufs (35) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsbecken (11) unterteilt ist in mindestens ein die Pflanzen (Wasserpflanzen 38) aufnehmendes Pflanzen­ abteil (20) und wenigstens ein daran angrenzendes Abfluß­ abteil (21), wobei in das Pflanzenabteil (20) der Zulauf (35) mündet und dem mit dem Pflanzenabteil (20) verbundenen Abflußabteil (21) der Ablauf (36) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Pflanzenabteil (20) und das Abflußabteil (21) in ihrem unteren Bereich, vorzugsweise in Nähe eines Bodens (16) des Behandlungsbeckens (11), miteinander ver­ bunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzenabteil (20) und das Abflußabteil (21) durch eine quergerichtete Trennwand (22) im Behandlungsbecken (11) voneinander abgetrennt sind, und die Verbindung zwischen dem Pflanzenabteil (20) und dem Abflußabteil (21) durch mindestens eine unten liegende Öffnung in der Trenn­ wand (22), vorzugsweise nahe des Bodens (16) des Behand­ lungsbeckens (11) sich befindende Lochreihe (23) aus einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen (24) in der Trennwand (22), gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Pflanzenabteil (20) Einbauten zur labyrinthartigen Umlenkung des Wassers ange­ ordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten als fest mit dem Pflanzenabteil (20) des Behandlungsbeckens (11) verbundene Strömungsumlenkplatten (25, 26, 27) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder aufrechten Strömungsumlenkplatte (25-27) mindestens ein Überströmkanal (29, 30) zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Überströmkanal (29, 30) durch eine Ver­ kürzung der Strömungsumlenkplatten (25-27) zwischen einer freien (aufrechten) Stirnkante (31) jeder Strömungsumlenk­ platte (25-27) und einer dieser zugerichteten Seitenwand (12, 13) des Behandlungsbeckens (10) gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Überströmkanäle (29, 30) aufeinanderfolgender Strömungsumlenkplatten (25..27) entgegengesetzten Seiten­ wänden (12, 13) des Behandlungsbeckens (11) zugeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsumlenk­ platten (25-27) flüssigkeitsdurchlässig mit dem Boden (16) des Behandlungsbeckens (11) verbunden sind zur Bildung von in Draufsicht auf das Behandlungsbecken (11) schlangen­ linienförmig verlaufenden Strömungswegen (28) im Pflanzen­ abteil (29).

15. Vorrichtung nach Anspruch 10 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß obere Ränder (33, 34) der Trennwand (22) und der Strömungsumlenkplatten (25-27) unterhalb der Öffnungen (17) im Behandlungsbecken (11) liegen, vorzugsweise in einer gemeinsamen horizontalen Ebene.

16. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Boden (16) des Behandlungsbeckens (11), insbe­ sondere nur des Pflanzenabteils (20), ein mechanisches Filter (37) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß das mechanische Filter (37) aus einer dem Boden (16) des Pflanzenabteils (20) vollflächig bedeckenden Schüttung (39) aus körnigem Material, vorzugsweise Kies oder Blähton, und eine darüberliegende Filterabdeckung, ins­ besondere eine durchgehende Filtermatte (40), gebildet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lochreihe (23) in der Trennwand (22) sich im Bereich der Schüttung (39) des mechanischen Filters (37) im Pflanzenabteil (20) befindet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzen (Wasserpflanzen 38) in Pflanzkörbe (43) in das Pflanzenabteil (20) eingesetzt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Behandlungsbecken (11) in Reihe hintereinander angeordnet sind, wobei die Behandlungsbecken (11) mit niedriger werdendem Niveau aufeinanderfolgen, insbesondere eine auf ein vorhergehendes Behandlungsbecken (11) folgen­ des Behandlungsbecken (11) um die Höhendifferenz zwischen Zulauf (35) und Ablauf (36) tiefer gesetzt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsbecken (11) und/oder die Trennwand (22) sowie die Strömungsumlenkplatten (25-27) aus Kunststoff, insbesondere thermoplastischem Kunststoff, gebildet sind.