DE202004002398U1

DE202004002398U1 - Einlauf- oder Sickerschacht mit einem Filter aus vliesartigem Material zur Bindung in Schwermetallen

Info

Publication number: DE202004002398U1
Application number: DE200420002398
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2014-02-18

Abstract

Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter (6) aus einem textilen und/oder vliesartigen Material, wobei der Filter (6) an der Schachtinnenseite befestigt ist und der Filter sackförmig oder zylindrisch mit Boden (10) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich in und/oder auf dem vliesartigen Material ein oder mehrere verschiedene Reduktionsmittel (11,12) befinden und das Normalpotential mindestens eines der Reduktionsmittel (11,12) geringer ist als das Normalpotential der im Abwasser enthaltenen Metalle oder Metallverbindungen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einlauf- oder Sickerschacht mit einem Filter aus einem textilen und/oder vliesartigen Material, wobei der Filter an der Schachtinnenseite befestigbar ist und der Filter sackförmig oder zylindrisch mit Boden ausgeführt ist.
Industrielle Abwässer sowie die bei Regen anfallenden Abwässer von Fahrbahnbelägen und auch die Abwässer von Hausdächern mit Bleiabdichtungen sowie von blechbeschlagenen Kaminsteinen und Kupferdachrinnen können toxische und umweltschädliche Schwermetalle enthalten. Die bei Regen anfallenden Abwässer von Fahrbahnbelägen können ebenso durch Schwermetalle wie beispielsweise Kupfer, Zink und Cadmium belastet sein. Als Schwermetalle werden Metalle mit einer Dichte von über 3.5 bis 5 g/cm³ bezeichnet. Während bestimmte Schwermetalle, wie z. B. Kobalt, Nickel, Mangan und Molybdän für den tierischen und pflanzlichen Organismus wichtige Spurenelemente darstellen, sind Schwermetalle wie Blei, Cadmium und Quecksilber als Schadstoffe gesundheitsgefährdend. Der Anteil dieser schädlichen Schwermetalle sowie der Anteil von Kupfer im Abwasser sollte möglichst gering sein.
Aus dem Stand der Technik Dokument DE 382 26 61 ist ein Filter für Einlauf- oder Sickerschächte bekannt, der aus einem vliesartigen Material besteht. Der Filter ist für Einlauf- oder Sickerschächte vorgesehen, die eine Einstiegsöffnung sowie sich daran nach unten anschließende übereinander montierte Betonringe aufweisen. Der beschriebene Filter ist vorzugsweise sackförmig gestaltet. Eine Verbesserung der vorgenannten Erfindung ( DE 203 071 05.0 ) offenbart eine Filtervorrichtung mit Bodenwanne, die ebenfalls für Sicker- und Einlaufschächte vorgesehen ist. Der Vorteil der Bodenplatte besteht darin, dass sie ohne Schaden begehbar ist und der auf ihr abgelagerte Schlamm unter mechanischer Beanspruchung ohne die Gefahr der Filterbeschädigung mit Hilfe einer Schaufel oder mit Hilfe eines an einem Einsatzfahrzeug installierten Saugrüssels entfernt werden kann. Nach der Entfernung des Schlamms kann das Filtergewebe mit Hilfe eines Dampfstrahlgerätes gereinigt werden, ohne dass der Filter ausgebaut werden muss.
Die bekannten Filtervorrichtungen für Abwasser und Sickerschächte führen bereits zu einer Bindung der Schwermetalle durch die Lehm- und Erdteile im Filterrückstand, erlauben aber nachteiligerweise nicht die gezielte Ausfilterung von Schwermetallen mit Hilfe des Filters aus dem Abwasser.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines vliesartigen Filters für Sickerschächte, der die Eigenschaften der aus dem Stand der Technik bekannten Filter aufweist und außerdem im Abwasser enthaltene Schwermetalle zurückhält.
Die Lösung der Aufgabe besteht in der Konstruktion eines vliesartigen Filters, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sich in und/oder auf dem vliesartigen Material ein oder mehrere verschiedene Reduktionsmittel befinden und das Normalpotential mindestens eines der Reduktionsmittel geringer ist als das Normalpotential der im Abwasser enthaltenen Metalle oder Metallverbindungen.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die metallischen Komponenten des Filters ein niedrigeres Normalpotential aufweisen, als die in den absickernden Abwässern enthaltenen Schwermetalle und diese reduzieren. Das Normalpotential kennzeichnet die elektrochemischen Eigenschaften eines Metalls, das als Elektrode bei 25° in die Lösung eines ihrer Salze mit der Aktivität 1 taucht. Das Normalpotential (die elektromotorische Kraft) dieser sog. Standardelektrode, das auch als elektromotorische Kraft (EMK) bezeichnet, wird als Potentialdifferenz zur Normalwasserstoffelektrode gemessen, wobei das Potential der Normalwasserstoffelektrode per Definition auf 0 Volt festgelegt ist. Ordnet man die Metalle nach steigenden Werten der Normalpotentiale so erhält man die elektrochemische Spannungsreihe, in der die edlen Metalle, wie z.B. Gold und Silber, die positivsten Werte aufweisen. Ein positives Vorzeichen bezieht sich somit auf eine Metallelektrode, bei der im Vergleich zur Normalwasserstoffelektrode eine Reduktion (Cu²⁺ → Cu) freiwillig abläuft. Mit Hilfe von Normalpotentialen kann man Aussagen über den Ablauf von Redoxreaktionen machen. Das Normalpotential eines Reduktionsmittel wird mit zunehmender Reduktionsstärke negativer, wobei ein Element als unedler als ein anderes bezeichnet wird, wenn sein Normalpotential kleiner ist. In einer Redox-Reaktion gibt das Reduktionsmittel Elektronen ab und wird selbst oxidiert. Eine Redoxreaktion zwischen zwei Substanzen wird nur dann ablaufen, wenn die elektromotorische Kraft der Gesamtreaktion positiv ist, d.h. das Normalpotential, das zum Oxidationsmittel gehört muss positiver sein als dasjenige, das zum Reduktionsmittel gehört.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sowohl metallische, als auch nichtmetallische Reduktionsmittel eingesetzt werden. Für die Bindung von Cu²⁺ -lonen eignet sich z. B. metallisches Eisen oder Zink, da deren Normalpotential negativ ist und deutlich unter dem positiven Normalpotential von Kupfer liegt, dass + 0,35 beträgt. Als nichtmetallisches Reduktionsmittel kommen beispielsweise auch Verbindungen in Frage, die den zweifach negativ geladenen Schwefel (S^2–) enthalten.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Reduktionsmittel, z. B. als metallischer Draht, garnartig in das vliesartige Gewebe des Filters eingearbeitet. Der Anteil des metallischen Garns am Filtergewebe ist dabei in weiten Grenzen variabel. Die Obergrenze des Metallgarnanteils wird durch die Anforderungen an die Reißfestigkeit und Porengröße des Filtermaterials vorgegeben.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Reduktionsmittel garnartig ist und vliesartig oder mattenartig gewoben auf der Innenseite des Filterbodens oder der Bodenplatte aufliegt. Bei Verwendung eines metallischen Reduktionsmittels ergibt sich so ein Metallkissen, das auf der Innenseite des Filterbodens aufliegt. Natürlich ist auch denkbar, dass das garnartige Reduktionsmittel knäulartig vorliegt, wobei die Knäule einzeln oder zusammenhängend installiert werden können. Die Matten oder Knäule sind so gewoben, dass die Oberfläche des Reduktionsmittels maximal ist und zugleich ein zu schnelles Verschlammen der metallischen Gewebestruktur vermieden wird.
Denkbar ist auch, dass das metallische Reduktionsmittel als massiver Festkörper auf der Innenseite des Filterbodens oder der Bodenplatte aufliegt. Zur Vergrößerung der Oberfläche ist die Einlage einer Platte mit mehreren Reihen senkrecht stehender Metallstäbe, die von dem Sickerwasser mit den darin enthaltenen Schwermetallen umspült werden vorgesehen. Zur leichteren Entnahme der Metallplatte oder der Metallkissen sind diese mit Seilen verbunden, die nach oben zur Schachtöffnung geführt sind und dort an entsprechenden Vorrichtungen eingehakt sind.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung besteht der Filtersack aus einer Doppelschicht. Auf der Innenseite ist eine Grob- und auf der Außenseite eine Feinschicht vorgesehen. Diese Anordnung berücksichtigt, dass die Durchflussrichtung von innen nach außen orientiert ist. Die Grobschicht stellt so die Einlaufseite und die Feinschicht die Ablaufseite dar. Die durch die Grobschicht bewirkte Vorfilterung hat zur Folge, dass sich der Filter wesentlich langsamer zusetzt und die Feinschicht bei gleichzeitig längeren Reinigungsintervallen ihre hohe Filterleistung beibehält. Dadurch wird die Filterleistung beibehalten. In Abhängigkeit von dem zu reinigendem Medium ist verschiedenes Filtermaterial anwendbar. Besteht die flüssige Phase im Sickerschacht aus Wasser, so wird als Material Polypropylen und Polyester vorgeschlagen. Besteht die flüssige Phase hingegen aus einem Kohlenwasserstoff, insbesondere aus Benzin, so wird als Filtergewebe Polyethylen mit hoher Dichtung vorgeschlagen.
In einer Weiterbildung ist der Filter nach unten durch eine Bodenplatte, die aus einer Betonplatte oder aus einer Stahlplatte oder aus einer Kunststoffplatte bestehen kann, wannenförmig abgeschlossen.
In einer besonderen Ausführungsform der vorgenannten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bodenplatte um eine an der Innenseite eines Drainringes ringförmig anliegende sich nach oben erstreckende seitliche Wandung erweitert ist. Auf der Innenseite der seitlichen Wandung liegt der untere Teil des zylinderförmigen Filtergewebes überlappend an. Die seitliche Wandung erlaubt die Verlängerung der Reinigungsintervalle, weil sie die Ansammlung von Schlamm bis zu einem Volumen, das der Bodenwanne entspricht, ermöglicht. Die Gestaltung der Bodenplatte als Wanne ist besonders vorteilhaft für die Entfernung der Sedimente. Dies gilt insbesondere für die Entnahme der Sedimente mittels Saugrüssel oder mit Hilfe von Schau feln, da bei der Entnahme große mechanische Belastungen der Bodenplatte auftreten können. Nach der Reinigung des Filtergewebes mit Hilfe eines Wasserstrahls, kann das anfallende Wasser ebenfalls abgesaugt werden. Die Filterleistung des Filtergewebes entspricht nach der Reinigung fast der eines neuen Filters. Zum leichteren Einbringen der Bodenwanne in bereits bestehende Sickerschächte kann die Bodenplatte aus zusammenfaltbarem Kunststoff bestehen.
Das hohlzylindrische Filtergewebe wird randseitig durch einen zweiteiligen Spannring, der an der Innenseite des Schachtes anliegt fixiert. Die Befestigung ist derart, dass zwischen dem Spannring, der Schachtinnenseite und dem dazwischenliegenden Filtergewebe keine Zwischenräume mehr bleiben. Durch die Zweiteiligkeit des Spannrings kann dieser auch bei engen Schachtöffnungen leicht an den Ort der Montage gebracht werden. Anstatt eines Spannrings ist natürlich auch die Fixierung durch einen oder mehrere zweiteilige Spannstäbe denkbar. Diese Spannstäbe weisen im Inneren zur Erzeugung des Spanndrucks eine Spiraldruckfeder oder ein Gewinde auf. Die mit den Spannelementen gewählte Montageform erlaubt vorteilhafterweise eine rasche Anbringung der Filtervorrichtung, ohne dass Löcher im Schachtbereich gebohrt werden müssen. Natürlich kann das Filtergewebe mit den gleichen Vorteilen auch im unteren Bereich durch einen oder mehrere weitere Spannringe befestigt werden. Zur Anhaltenden Straffung und Justierung kann das Filtergewebe im unteren Bereich auch durch Gewichte in der gewünschten Lage fixiert werden.
Im folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Das abgebildete Beispiel soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern.
Der in 1 gezeigte Sickerschacht 1 in Aufrissdarstellung mit Filter und Reduktionsmitteln weist oben eine Öffnung 2 auf. Im oberen Teil besteht der Sickerschacht 1 aus Betonringen 3 und dem unteren Teil aus sogenannten Drainringen 4. Der oberste Betonring 3 ist als Übergangsstück konisch gestaltet, weil die Öffnung 2 einen geringeren Durchmesser aufweist als der Schacht 1 im Bereich der Drainringe 4. Im gezeigten Beispiel befindet sich im unteren Bereich des Sickerschachtes 1 eine geschlossene trichterförmige Bodenwanne 10 aus undurchlässigem Material. Falls die Öffnung 2 den gleichen Durchmesser aufweist wie der Sickerschacht 1 im Bereich der Drainringe 4, so kann die Bodenwanne 10 als vorgefertigtes Teil aus Edelstahl oder Beton oder Kunststoff in den bereits fertiggestellten Schacht 1 eingelassen werden. Ist die Öffnung 2 im Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des Schachtes 1, so kann eine aus Kunststoff gefertigte Bodenwanne 10 unter Verformung auch nachträglich in den Schacht 1 eingebracht werden. Das Abwasser gelangt durch den Wasserzulauf 5, der sich oberhalb des Filters 6 befindet, in den Innenraum des Sickerschachtes 1. Nach Durchlaufen des in Höhe der Drainringe 4 angebrachten Filters 6 versickert die Flüssigkeit im umliegenden Erdreich. Eingewoben in das Filtergewebe 6 sind garn- oder faserförmige Bestandteile 11, die aus einem Material mit reduzierenden Eigenschaften bestehen. Wesentlich dabei ist, dass das Normalpotential der als Reduktionsmittel dienenden Stoffe 11 geringer ist als das Normalpotential der im Abwasser enthaltenen Metalle oder Metallverbindungen.
Im gezeigten Beispiel ist zusätzlich ein aus dem garnförmigen Reduktionsmittel gewogenes Kissen 12 gezeigt, das am Grund des Sickerschachtes 1 auf der Bodenplatte 10 aufliegt. Verbunden mit dem Kissen 12 sind zur leichteren Entnahme Seile geknüpft 13, die anderenends an der Schachtöffnung 2 befestigt sind.
Das Filtergewebe 6 mit den eingewobenen garnartigen Bestandteilen des Reduktionsmittels 11 wird im oben Teil über einen Spannring 7, der allseitig anliegt von innen her gegen die Innenwand des Sickerschachtes gepresst. Außerdem ist das Filtergewebe 6 ist aus einer innenliegenden Grob- 8 und einer außenliegenden Feinschicht 9 aufgebaut. So wird erreicht, dass das Filtergewebe wesentlich langsamer mit Sedimenten zugesetzt wird, und länger einsatzbereit ist.

1: Sickerschacht
2: Öffnung
3: Betonring
4: Drainring
5: Zuleitung
6: Filter/ Filtergewerbe
7: Spannring
8: Grobschicht
9: Feinschicht
10: Bodenwanne
11: Reduktionsmittel (in das Filtergewerbe eingearbeitet oder auf
: dem Filter aufliegend)
12: Reduktionsmittel in mattenartiger Form

Claims

Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter (6) aus einem textilen und/oder vliesartigen Material, wobei der Filter (6) an der Schachtinnenseite befestigt ist und der Filter sackförmig oder zylindrisch mit Boden (10) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich in und/oder auf dem vliesartigen Material ein oder mehrere verschiedene Reduktionsmittel (11,12) befinden und das Normalpotential mindestens eines der Reduktionsmittel (11,12) geringer ist als das Normalpotential der im Abwasser enthaltenen Metalle oder Metallverbindungen.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmittel (11,12) metallische oder nichtmetallische Reduktionsmittel sind.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Reduktionsmittel (11,12) aus Eisen und/oder Eisenoxyd besteht.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel (11) garnartig ist und in das vliesartige Material eingearbeitet ist.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel (11,12) garnartig ist und vliesartig oder mattenartig oder knäulartig gewoben auf der Innenseite des Filterbodens oder der Bodenplatte (10) vorliegt.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Reduktionsmittel (11,12) als massiver Festkörper auf der Innenseite des Filterbodens oder der Bodenplatte (10) vorliegt.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Innenseite des Filterbodens oder der Bodenplatte (10) vorliegende Reduktionsmittel (11,12) mit Seilen verbunden ist, die nach oben zur Schachtöffnung geführt sind.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der den Drainringen (4) zugewandeten Außenseite des Filters eine Feinschicht (9) angeordnet ist.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial aus Polypropylen besteht, wobei das Filtermaterial bei Sickerschächten (1) für Wasser aus Polyester und bei Sicker schächten (1) für Kohlenwasserstoffe mit hoher Dichte (z. B. Benzin) aus Polyethylen besteht.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Filter nach unten abschließende Bodenplatte (10) aus einer Betonplatte oder einer Stahlplatte oder einer Kunststoffplatte besteht, die eben oder wannenförmig vertieft ist.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (10) eine seitliche Berandung aufweist, die mit dem zylindrischen Filter (6) überlappt.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff bestehende Bodenplatte (10) zusammenfaltbar ist.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich des Filterabschnitts (6) randseitig ein radial nach außen wirkender allseitig anliegender zweiteiliger Spannring (7) oder mindestens ein punktuell anliegender Spannstab angeordnet ist.
Einlauf- oder Sickerschacht (1) mit einem Filter nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich des Filterabschnitts (6) ein zweiteiliger Spannring (7) anliegt und/oder am Filtergewebe (6) untenends Gewichte befestigt sind.