Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybrid-Filter mit einem kombinierten Sammel-, Sediment- und Oberflächenabzugsfilter zur Filtration von Wasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Bei der Reinigung von verschmutztem Wasser kommen unterschiedliche Filter zum Einsatz. Darüber hinaus sind verschiedene Filterbauarten zur Reinigung von verschmutztem Wasser in Speichern, wie Regenwasserspeichern, Grauwasserspeichern oder Speichern von Kleinkläranlagen bekannt. Die Qualität eines nach dem Durchlaufen eines oder mehrerer Filter vorliegenden, auch als Permeat bezeichneten Filtrats ist dabei unter anderem von der vom

Filtrationsverfahren abhängigen Filterbauart, von der Filteranordnung, dem auch als Filtermedium bezeichneten Filtermaterial und der Sauberkeit bzw. Reinheit der

Filteroberfläche abhängig. Eine besonders hohe Qualität des Filtrats lässt sich mit so genannten Feinfiltern erzielen, bei denen das verschmutzte Wasser durch die Filteroberfläche gesogen oder gepresst wird. Als Feinfilter kommen beispielsweise Membranfilter zum Einsatz.

Beispielsweise in der Abwasserreinigung wird die Membranfiltertechnologie immer wichtiger. Vermittels eines Membranfilters ist eine Ultra- und Mikrofiltration möglich, bei der Partikel, Kolloide und Makromoleküle entfernt bzw. im Retentat zurückgehalten werden und nicht ins Permeat gelangen, so dass Abwasser auf diesem Wege desinfiziert werden kann.

Um nicht zugesetzt zu werden müssen Feinfilter in regelmäßigen Zeitabständen vom anhaftenden Schmutz befreit werden. Dies kann mittels Rückspülung des gereinigten Wassers durch die Feinfilter und mittels Luftblasen erfolgen, die durch ihren Auftrieb am Feinfiltermedium vorbeiströmen und die Schmutzpartikel losreißen.

Da dies sehr aufwändig ist, ist es erstrebenswert, zunächst das zu feinfilternde Wasser zumindest von durch grobe Schmutzstoffe und/oder sedimentbildende Schmutzstoffen und/oder auf der Oberfläche schwimmende Schmutzstoffe verursachte Verunreinigungen zu befreien.

Zur Reinigung von groben Schmutzstoffen werden Siebe oder Rechen verwendet. Zur Entfernung von sich in ruhendem oder nur schwach bewegtem Wasser, wie etwa von in einen Wasserspeicher zur Sedimentabscheidung eingebrachtem Wasser, bildenden Sedimentablagerungen sind sog. Mammutpumpen, Schmutzwasserpumpen oder Saugheberüberläufe bekannt. Schwimmende Schmutzstoffe können z.B. mit sog.

Skimmerüberläufen abgesogen werden.

Durch DE 199 14 674 C1 ist eine Feinfilterstation umfassend eine Filterkammer mit einem Eintrittsrohr für eine unfiltrierte Suspension bekannt. In der Filterkammer ist ein Feinfilterelement angeordnet, das zylindrisch ausgebildet ist. Das Feinfilterelement beherbergt einen Filtratraum. Ein Auslassrohr führt das Filtrat aus dem Filtratraum ab. Das Eintrittsrohr in die Filterkammer ist so angeordnet, dass die Suspension die der Filterkammer zugewandte Oberfläche des Feinfilterelementes in einer kreisenden Abwärtsbewegung umströmt. An einer Unterseite des Feinfilterelementes befindet sich eine Austrittsöffnung, die in ein sich entlang einer Filterkammerachse erstreckendes Tauchrohr mündet. Der Filterraum umgibt dabei das Tauchrohr konzentrisch. Der durch das Tauchrohr aus der Filterkammer abströmende, aufkonzentrierte Suspensionsstrom fließt als wirbelnde Kernströmung aufwärts durch die Austrittsöffnung aus der

Filterkammer in das Tauchrohr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen beispielsweise als Vorfilter für eine Feinfilterstation einsetzbare Hybrid-Filter zu schaffen, welcher beispielsweise im Zulauf zu einem Wasserspeicher angeordnet werden kann und unter geringem

Wartungs- und Pflegeaufwand in der Lage ist, sowohl auf der Oberfläche des Wassers schwimmende Schmutzstoffe, als auch grobe Schmutzstoffe, sowie sedimentbildende Schmutzstoffe zu entfernen und darüber hinaus in der Lage ist, einen variablen

Wasserzufluss zu beherrschen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben. Demnach ist ein vorzugsweise als Vorfilter, beispielsweise für eine Fein- und/oder Membran-Filterstation einsetzbarer Hybrid-Filter mit einem kombinierten Sammel-, Sediment- und Oberflächenabzugsfilter vorgesehen.

Der Hybrid-Filter umfasst vorzugsweise ein Gehäuse, das ein Zulaufbecken beherbergt und das einen Zulauf, einen Auslauf und einen Wasserspeichereinlauf aufweist. Der Wasserspeichereinlauf ist zur Zufuhr von aus dem Zulauf einströmendem Wasser in einen Wasserspeicher vorgesehen. Das Zulaufbecken ist oberhalb des Wasserspeichereinlaufs zwischen dem Zulauf und einem beispielsweise durch eine Barriere ausgebildeten, sich um eine Niveaudifferenz unterhalb des Niveaus des Zulaufs befindenden Notüberlauf in dem Gehäuse ausgebildet. Das Zulaufbecken ist nach oben hin begrenzt durch das Niveau des Notüberlaufs.

Der Wasserspeichereinlauf ist vorzugsweise durch mindestens eine vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Gehäuses vorzugsweise in einer Bodenwand des Gehäuses angeordnete Öffnung gebildet. In den Wasserspeichereinlauf eingesetzt ist mindestens ein Filterkorb.

Der Filterkorb nimmt dabei vorzugsweise den gesamten Wasserspeichereinlauf ein.

Die Anzahl gegebenenfalls vorgesehener mehrerer Filterkörbe kann dabei der Anzahl an Öffnungen entsprechen, die den Wasserspeichereinlauf bilden. Der mindestens eine in den Wasserspeichereinlauf eingesetzte Filterkorb ist vorzugsweise von oben entnehmbar bzw. bevorzugt nach oben aus dem Gehäuse entnehmbar angeordnet.

In dem bevorzugt von oben entnehmbaren Filterkorb 02 werden grobe

Schmutzpartikel zurück gehalten. Dadurch dient der Filterkorb als Sammelfilter. In dem Gehäuse ist auf einem um eine Niveaudifferenz unterhalb des

Notüberlaufs befindlichen Niveau außerhalb des Zulaufbeckens ein beispielsweise durch mindestens eine Öffnung beispielsweise in einer Seitenwand des Gehäuses

verwirklichter Skimmerüberlauf ausgebildet. Der Skimmerüberlauf dient dabei als Oberflächenabzugsfilter, indem bei entsprechendem Wasserstand im Wasserbehälter auf der Wasseroberfläche des Wasserbehälters schwimmende Verschmutzungen, wie etwa Schaum, Fett, Öl über den Skimmerüberlauf abfließen können. Auf einem um eine weitere Niveaudifferenz unterhalb des Skimmerüberlaufs befindlichen Niveau kann in dem Gehäuse außerhalb des Zulaufbeckens ein

beispielsweise durch mindestens eine Öffnung beispielsweise in einer Bodenwand des Gehäuses verwirklichter Saugüberlauf ausgebildet sein.

Damit kann der Skimmerüberlauf oberhalb des Saugüberlaufs und der

Notüberlauf 05 oberhalb des Skimmerüberlaufs angeordnet sein.

An dem Saugüberlauf kann ein Rohr oder Schlauch als Saugleitung angeordnet sein, die bis nahe an den Wasserspeicherboden eines Wasserspeichers führt.

Der Saugüberlauf mit der daran angeschlossenen Saugleitung dient bei entsprechendem Wasserstand im Wasserbehälter als Sedimentfilter, indem

Sedimentablagerungen vom Wasserspeicherboden abgesaugt werden.

Bei jedem Überlauf des Wasserspeichers wird am Wasserspeicherboden abgelagertes Sediment mittels des Saugüberlaufes des Hybrid-Filters automatisch abgesogen.

Hat der Saugüberlauf seine maximale Kapazität erreicht, läuft das Wasser über den integrierten Skimmerüberlauf über und reinigt so die Wasseroberfläche des

Wasserspeichers von schwimmender Verschmutzung, wie etwa Schaum, Fett, Öl.

Der Notüberlauf, der Skimmerüberlauf und der Saugüberlauf münden

vorzugsweise alle in einen gemeinsamen Auslauf.

Zwischen Notüberlauf, Skimmerüberlauf und Saugüberlauf sowie dem Auslauf kann ein Rückstauraum vorgesehen sein, in dem eine Rückstauklappe angeordnet sein kann. Eine solche Rückstauklappe kann das Eindringen von Rückstauwasser, Kleintieren und Insekten aus dem Auslauf zurück in den Wasserspeicher verhindern. Am Zulauf kann eine vorzugsweise umlaufende Nut vorgesehen sein, in die eine Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, für den Anschluss eines Wasserrohres eingelegt sein kann.

Der Filterkorb kann mit einem Entnahmebügel versehen sein, um die Entnahme des Filterkorbs, beispielsweise zu Zwecken dessen Reinigung, zu erleichtern.

An einen Schlammpumpenanschluss kann eine Schlammpumpe angeschlossen werden, die zur Reinigung und Wartung einer Wasseraufbereitungsanlage dienen kann, in welche der Hybrid-Filter verbaut ist. Der abgepumpte Schlamm gelangt von dort direkt beispielsweise in einen Abwasserkanal.

Der Filterkorb kann aus einem Bauteil bestehen.

Das Gehäuse kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein.

Der Saugüberlauf kann zusammen mit dem Skimmerüberlauf aus einem Bauteil bestehen. Alternativ der Saugüberlauf und der Skimmerüberlauf aus separaten Bauteilen bestehen.

Der Hybrid-Filter kann Teil einer Wasseraufbereitungsstation sein, bei der das zu filtrierende Wasser zunächst zu Speicherzwecken und/oder zu Zwecken einer

Sedimentablagerung von darin enthaltenen Schmutzstoffen in einen Wasserspeicher eingebracht wird. Aus dem Wasserspeicher kann das vorgereinigte und zumindest von groben Verunreinigungen befreite Wasser dann beispielsweise einer mit Membranfiltern ausgestatteten Feinfilterstation beispielsweise zu dessen Ultra- und Mikrofiltration zugeführt werden. Eine solche Wasseraufbereitungsstation kann eine eingangs beschriebene Feinfilteranlage und/oder ein eingangs beschriebene Feinfilterstation umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche Wasseraufbereitungsstation eine in der prioritätsbegründenden Patentanmeldung erwähnte Filterstation umfassen, welche beispielsweise in einem Wasserspeicher angeordnet sein kann, dem eine oben beschriebener Hybrid-Filter vorgeschaltet ist

Der Hybrid-Filter kann bevorzugt bei durchschnittlich organisch belastetem Wasser, wie z.B. Grauwasser aus Haushalten, als Vorfilter eingesetzt werden. Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Darin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Elemente. Ferner werden der Übersicht halber nur

Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Es zeigen in

schematischer Darstellung: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hybrid-Filter.

Fig. 2 eine Seitenansicht einen Hybrid-Filter.

Ein in Fig. 1 und Fig. 2 vollständig oder zum Teil dargestellter Hybrid-Filter 01 umfasst einen kombinierten Sammel-, Sediment- und Oberflächenabzugsfilter. Der Hybrid-Filter 01 ist vorzugsweise zum Einbau in einem Wasserspeicher 20, insbesondere in dessen Zulauf vorgesehen. Der Hybrid-Filter 01 ermöglicht drei Reinigungsschritte in einer einzigen Konstruktion durchzuführen.

Der Hybrid-Filter 01 umfasst mindestens einen Filterkorb 02, einen Saugüberlauf 03, einen Skimmerüberlauf 04 und einem Notüberlauf 05. Der Skimmerüberlauf 04 ist oberhalb des Saugüberlaufs 03 angeordnet. Der Notüberlauf 05 ist oberhalb des

Skimmerüberlaufs 04 angeordnet.

In dem mindestens einen bevorzugt von oben entnehmbaren Filterkorb 02 werden grobe Schmutzpartikel zurück gehalten. Dadurch dient der Filterkorb 02 als Sammelfilter.

Der Saugüberlauf 03 mit einer gegebenenfalls an diesen angeschlossenen Saugleitung 06 dient bei entsprechendem Wasserstand im Wasserbehälter 20 als Sedimentfilter, indem bei jedem Überlauf des Wasserspeichers 20

Sedimentablagerungen vom Wasserspeicherboden 07 automatisch abgesaugt werden.

Der Skimmerüberlauf 04 dient dabei als Oberflächenabzugsfilter, indem bei entsprechendem Wasserstand im Wasserbehälter 20 auf der Wasseroberfläche des Wasserbehälters 20 schwimmende Verschmutzungen, wie etwa Schaum, Fett, Öl über den Skimmerüberlauf 04 abfließen können. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Hybrid-Filters 01 umfasst ein Gehäuse 08, das einen Zulauf 1 1 , einen Auslauf 18 und einen zur Zufuhr von aus dem Zulauf 1 1 einströmendem Wasser in einen Wasserspeicher 20 vorgesehenen

Wasserspeichereinlauf 13 aufweist. Darüber hinaus beherbergt das Gehäuse 08 ein oberhalb des Wasserspeichereinlaufs 13 zwischen dem Zulauf 1 1 und dem

beispielsweise durch eine Barriere ausgebildeten, sich um eine Niveaudifferenz a unterhalb des Niveaus 21 des Zulaufs 1 1 befindenden Notüberlauf 05 in dem Gehäuse 08 ausgebildetes und nach oben hin durch das Niveau 22 des Notüberlaufs 05 begrenztes Zulaufbecken 09. Die Begrenzung des Zulaufbeckens 09 nach oben hin ist in Fig. 1 verdeutlicht durch eine auf dem Niveau 22 des Notüberlaufs 05 verlaufende, gestrichelte Linie 10.

In den Wasserspeichereinlauf 13 ist der mindestens eine Filterkorb 02 eingesetzt.

Der Wasserspeichereinlauf 13 ist vorzugsweise durch mindestens eine vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Gehäuses 08 vorzugsweise in einer Bodenwand des Gehäuses 08 angeordnete Öffnung gebildet.

Der mindestens eine Filterkorb 02 nimmt dabei vorzugsweise den gesamten Wasserspeichereinlauf 13 ein.

Die Anzahl gegebenenfalls vorgesehener mehrerer Filterkörbe 02 kann dabei der Anzahl an Öffnungen entsprechen, die den Wasserspeichereinlauf 13 bilden. Der mindestens eine in den Wasserspeichereinlauf 13 eingesetzte Filterkorb 02 ist vorzugsweise von oben entnehmbar bzw. bevorzugt nach oben aus dem Gehäuse 08 entnehmbar angeordnet.

In dem Gehäuse 08 ist auf einem um eine Niveaudifferenz b unterhalb des Notüberlaufs 05 befindlichen Niveau 23 au ßerhalb des Zulaufbeckens 09 der

Skimmerüberlauf 04 ausgebildet. Der Skimmerüberlauf 04 kann beispielsweise durch mindestens eine Öffnung beispielsweise in einer Seitenwand des Gehäuses 08 ausgebildet sein.

In dem Gehäuse 08 ist auf einem um eine weitere Niveaudifferenz c unterhalb des Skimmerüberlaufs 04 befindlichen Niveau 24 ebenfalls au ßerhalb des Zulaufbeckens 09 der beispielsweise durch mindestens eine Öffnung beispielsweise in einer Bodenwand des Gehäuses 08 ausgebildeter Saugüberlauf 03 ausgebildet.

Damit ist der Skimmerüberlauf 04 oberhalb des Saugüberlaufs 03 und der Notüberlauf 05 oberhalb des Skimmerüberlaufs 04 angeordnet. An dem Saugüberlauf 03 kann eine bis beispielsweise knapp über den

Wasserspeicherboden 07 reichende, beispielsweise durch ein Rohr oder einen Schlauch gebildete Saugleitung 06 angeschlossen sein. Zum Anschluss der Saugleitung 06 kann am Saugüberlauf 03 ein Stutzen oder ein Flansch vorgesehen sein.

Der Notüberlauf 05, der Skimmerüberlauf 04 und der Saugüberlauf 03 münden dabei bevorzugt alle in den Auslauf 18.

Zwischen Notüberlauf 05, Skimmerüberlauf 04 und Saugüberlauf 03 sowie dem Auslauf 18 kann ein Rückstauraum 16 vorgesehen sein, in dem eine Rückstauklappe 25 angeordnet sein kann. Eine solche Rückstauklappe 25 verhindert das Eindringen von Rückstauwasser, Kleintieren und Insekten aus dem Auslauf 18 zurück in den

Wasserspeicher 20.

Am Zulauf 1 1 kann eine umlaufende Nut 19 vorgesehen sein, in die eine

Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, für den Anschluss eines Wasserrohres eingelegt werden kann.

Der Filterkorb 02 kann mit einem Entnahmebügel 12 versehen sein, um die Entnahme des Filterkorbs 02, beispielsweise zu Zwecken dessen Reinigung, zu erleichtern.

An einen Schlammpumpenanschluss 17 kann eine Schlammpumpe

angeschlossen werden, die zur Reinigung und Wartung einer

Wasseraufbereitungsanlage dienen kann, in welche der Hybrid-Filter 01 verbaut ist. Der abgepumpte Schlamm gelangt von dort direkt beispielsweise in einen Abwasserkanal. Es ist hierbei vorstellbar, dass eine Schlammpumpe über den Schlammpumpenanschluss 17 mit einer weiteren Saugleitung (nicht dargestellt) in Verbindung steht und über die Saugleitung zum Abpumpen von Ablagerungen aus dem Wasserspeicher 20 ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich denkbar ist ein Notüberlauf 05 oder ein weiterer Notüberlauf, der mit einer zweiten Wandung versehen ist, die gemeinsam mit dem Gehäuse 08 einen vollständig von Wandungen umschlossenen, vorzugsweise abfallenden, konvergent-divergenten Strömungskanal hin zum Ablauf 18 bildet. In diesen Strömungskanal kann der Saugüberlauf 03 münden, so dass durch den bei einem beginnendem Überlauf über einen solchen Notüberlauf im konvergent-divergenten Strömungskanal entstehenden Venturi-Effekt die Saugwirkung des Saugüberlaufs 03 erhöht und die Entfernung von Bodensedimenten weiter verbessert wird.

Der Hybrid-Filter 01 arbeitet wie folgt: Das zulaufende Wasser durchläuft zunächst einen Filterkorb 02, in welchem grobe Schmutzstoffe zurück gehalten werden. Bei einem Überlauf des Wasserspeichers 20 läuft zunächst das Wasser über den Saugüberlauf 03 und entfernt dabei

beispielsweise leichte Bodensedimente vom Wasserspeicherboden 07. Dieser

Saugüberlauf 03 ist so dimensioniert, dass je nach Zulaufereignis der Wasserstand weiter steigen kann. Nun läuft das Wasser aus dem Wasserspeicher 20 zudem über den Skimmerüberlauf 04 über und entfernt Schwimmstoffe aus dem Wasserspeicher 20. Sollte das Zulaufereignis noch größer sein, so läuft das Wasser nicht mehr durch den Filterkorb 02, sondern direkt aus dem im Gehäuse 08 des Hybrid-Filters 01 zwischen deren Zulauf 1 1 und dem Notüberlauf 05 oberhalb des Wasserspeichereinlaufs 13 und unterhalb der in Fig. 1 eingezeichneten gestrichelten Linie 10 gebildeten Zulaufbeckens 09 über den Notüberlauf 05 in den Auslauf 18. Hierdurch können im Filterkorb 02 zurückgehaltene, schwimmfähige Schmutzstoffe teils aufgeschwemmt und über den Notüberlauf 05 abtransportiert werden, so dass ein solches Zulaufereignis einer Reinigung und Regeneration des Hybrid-Filters 01 beiträgt. Vorteile des Hybrid-Filters 01 gegenüber dem Stand der Technik sind unter

Anderem deren Fähigkeiten, sowohl auf der Oberfläche des Wassers schwimmende Schmutzstoffe, als auch grobe Schmutzstoffe, sowie sedimentbildende Schmutzstoffe zu entfernen, als auch einen variablen Wasserzufluss zu beherrschen.

Bei jedem Überlauf des Wasserspeichers 20 wird dabei am

Wasserspeicherboden 07 abgelagertes Sediment mittels des Saugüberlaufes 03 des Hybrid-Filters 01 automatisch abgesogen. Hat der Saugüberlauf 03 seine maximale Kapazität erreicht, läuft das Wasser über den integrierten Skimmerüberlauf 04 über und reinigt so die Wasseroberfläche des Wasserspeichers 20 von schwimmender Verschmutzung, wie etwa Schaum, Fett, Öl.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Die Erfindung ist beispielsweise bei der Herstellung und dem Betrieb von Anlagen zur Wasserfiltration und/oder Wasseraufbereitung gewerblich anwendbar.

Bezuqszeichenliste

01 Hybrid-Filter

02 Filterkorb

03 Saugüberlauf

04 Skimmerüberlauf

05 Notüberlauf

06 Saugleitung

07 Wasserspeicherboden

08 Gehäuse

09 Zulaufbecken

10 Linie

1 1 Zulauf

12 Entnahmebügel

13 Wasserspeichereinlauf

16 Rückstauraum

17 Schlammpumpenanschluss

18 Auslauf

19 Nut

20 Wasserspeicher

21 Niveau Zulauf

22 Niveau Notüberlauf

23 Niveau Skimmerüberlauf

24 Niveau Saugüberlauf

25 Rückstauklappe a Niveaudifferenz zwischen Zulauf und Notüberlauf

b Niveaudifferenz zwischen Notüberlauf und Skimmerüberlauf c Niveaudifferenz zwischen Skimmenrüberlauf und Saugüberlauf