DE20010485U1 - SBA filter for exhaust air purification - Google Patents
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Description
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SBA- Filter zur AbluftreinigungSBA filter for exhaust air purification
Die Erfindung betrifft ein SBA- Filter zur Abluftreinigung, wobei SBA für simultan, biologisch und adsorbtiv steht.The invention relates to an SBA filter for exhaust air purification, where SBA stands for simultaneous, biological and adsorptive.
Das Anwendungsgebiet bezieht sich auf die Reinigung von Abluft verschiedener Herkunft, beispielsweise aus Industrieanlagen oder Kanalschächten der Abwasserkanalisation. Das erfindungsgemässe Abluftfilter eignet sich daher zur Reinigung von Abluft mit unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten, die darüberhinaus mit Geruchsstoffen und/oder anderen adsorbierbaren und biologisch abbaubaren Stoffen beladen sein kann.The field of application relates to the cleaning of exhaust air from various sources, for example from industrial plants or sewer manholes. The exhaust air filter according to the invention is therefore suitable for cleaning exhaust air with different moisture contents, which can also be loaded with odorous substances and/or other adsorbable and biodegradable substances.
Je nach Reinigungsaufgabe sind speziell konzipierte aparative Lösungen einzusetzen.Depending on the cleaning task, specially designed equipment solutions must be used.
Abluftfilter sind seit langem bekannt und in einer Vielzahl von verschiedenen Ausführungen auf dem Markt.Exhaust air filters have been around for a long time and are available on the market in a variety of different designs.
Ein bekanntes Abluftfilter für Kanalschächte der Abwasserkanalisation üblicherweise mit Torfmull, Kokos oder anderem Biomaterial als Filterschicht bestückt. Auf dem Biomaterial bildet sich nach geraumer Zeit ein bakterieller Biofilm. Die darin lebenden Mikroorganismen benutzen die in der Abluft enthaltenen Schadstoffe als Nahrungsgrundlage, was letztlich zur Abluftreinigung führt. Die Effizienz derartiger Filter ist aufgrund der Festlegung auf rein biologische Reinigung verbesserungsbedürftig.A well-known exhaust air filter for sewer manholes is usually equipped with peat, coconut or other biomaterial as a filter layer. After a while, a bacterial biofilm forms on the biomaterial. The microorganisms living in it use the pollutants contained in the exhaust air as a food source, which ultimately leads to exhaust air purification. The efficiency of such filters needs to be improved due to the commitment to purely biological purification.
Derüberhinaus sind sie aufgrund ihrer festen Verbindung mit dem Schmutzfänger sehr schwer handhabbar. Es mangelt ihnen an universeller Einsetzbarkeit.Furthermore, they are very difficult to handle due to their fixed connection to the mud flap. They lack universal applicability.
Somit ergibt sich als Zielstellung für die in Rede stehende Erfindung, ein Abluftfilter mit hoher Reinigungsleistung bereitzustellen, das universell einsetzbar, somit für verschiedene Reinigungsaufgaben geeignet, leicht handhabbar und mit vertretbarem Aufwand herstellbar ist. The aim of the invention in question is therefore to provide an exhaust air filter with high cleaning performance that can be used universally, is therefore suitable for various cleaning tasks, is easy to handle and can be produced with reasonable effort.
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Die genannten Nachteile des Standes der Technik sollen beseitigt, zumindest aber minimiert werden.The disadvantages of the state of the art mentioned above should be eliminated or at least minimized.
Dem Anwender soll ein Abluftfilter der beschriebenen Art zur Verfügung gestellt werden, das sich insbesondere durch wirkungsvolle Abluftreinigung und geringen Wartungsaufwand auszeichnet.The user should be provided with an exhaust air filter of the type described, which is characterized in particular by effective exhaust air purification and low maintenance requirements.
Die erfinderische Aufgabe ist in der Entwicklung eines Abluftfilters, das dieser Zielstellung gerecht wird, zu sehen. Dabei ist den Anforderungen der Praxis, nämlich verschiedenen Reinigungsaufgaben, resultierend aus der Art der Luftverschmutzung, durch die Wahl entsprechender apparativer Mittel Rechnung zu tragen.The inventive task is to develop an exhaust air filter that meets this objective. The practical requirements, namely various cleaning tasks resulting from the type of air pollution, must be taken into account by choosing appropriate equipment.
Die Aufgabe ist nach den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst worden. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen angegeben.The problem has been solved according to the features of claim 1. Expedient embodiments are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäss wurde ein simultan, biologisch und adsorbtiv wirkendes Filter entwickelt, mit dem Abluft verschiedenster Herkunft gereinigt werden kann. Das Filter arbeitet besonders wirkungsvoll, wenn mit Geruchsstoffen und/oder adsorbierbaren und biologisch abbaubaren Stoffen belastete Luft zu reinigen ist.According to the invention, a filter with simultaneous biological and adsorbent effects was developed with which exhaust air from a wide variety of sources can be cleaned. The filter works particularly effectively when air contaminated with odorous substances and/or adsorbable and biodegradable substances needs to be cleaned.
In Abhängigkeit von den örtlichen Verhältnissen durchströmt die zu reinigende Abluft das Filter selbsttätig oder zwangsgeführt. In der Regel ist die Abluftführung im Filter von unten nach oben vorgesehen, wobei auch andere Luftführungsvarianten denkbar sind. Die Filterschicht besteht aus einem porösen Material, bevorzugt körnigen Koks, mit einem Biofilm auf seiner Oberfläche.Depending on the local conditions, the exhaust air to be cleaned flows through the filter automatically or under forced conditions. As a rule, the exhaust air is guided from bottom to top in the filter, although other air guidance variants are also conceivable. The filter layer consists of a porous material, preferably granular coke, with a biofilm on its surface.
Um die darin lebenden Mikroorganismen mit der notwendigen Feuchtigkeit zu versorgen, muss die Abluft einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Gegebenenfalls ist eine Konditionierungsstufe zur Luftbefeuchtung vorzuschalten, indem der Gasstrom fein im Wasserbad verteilt oder eine Wassereindüsung installiert wird. Die Konditionierungsstufe kann innerhalb des Filters oder extern angeordnet werden. Alternativ zur Konditionierungsstufe kann das Filtermaterial stetig befeuchtet werden.In order to provide the microorganisms living in it with the necessary moisture, the exhaust air must have a certain moisture content. If necessary, a conditioning stage for air humidification must be installed upstream by finely distributing the gas flow in a water bath or installing a water injection system. The conditioning stage can be arranged inside the filter or externally. As an alternative to the conditioning stage, the filter material can be constantly moistened.
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Die Reinigungswirkung ist dadurch gewährleistet, dass einerseits die kapillarporöse Struktur der Kokspartikeln Schadstoffe adsorbiert. Andererseits benutzen die Mikroorganismen die am Feststoff adsorbierte als auch in der Abluft befindliche Schadstoffe als Nahrungsgrundlage für ihren Lebensprozess. Dadurch tritt ein gewisser Selbstreinigungseffekt ein. Der für den Stoffwechsel der Mikroorganismen ausserdem erforderliche Sauerstoff befindet sich in hinreichendem Maße in der Abluft selbst.The cleaning effect is ensured by the fact that, on the one hand, the capillary-porous structure of the coke particles adsorbs pollutants. On the other hand, the microorganisms use the pollutants adsorbed on the solid and in the exhaust air as a food source for their life process. This results in a certain self-cleaning effect. The oxygen required for the metabolism of the microorganisms is present in sufficient quantities in the exhaust air itself.
Unabhängig von der speziellen Ausführungsform besitzt der erfindungsgemässe SBA- Filter zur Abluftreinigung den nachfolgend beschrieben prinzipiellen apparativen Aufbau.Regardless of the specific embodiment, the SBA filter for exhaust air purification according to the invention has the basic apparatus structure described below.
Im Filterbehälter bzw. Filterkorb ist ein Lochboden oder eine andersgeartete perforierte Trennwand angeordnet. Auf dieser liegt eine Faser- oder Vliesmatte, vorzugsweise aus Naturfasen bestehend, auf. Darüber befindet sich eine mit einem Biofilm behaftete Koksschüttung. Über der Koksschüttung ist ein Freiraum zum Abströmen der gereinigten Abluft vorgesehen. Weitere technische Mittel sind in Abhängigkeit vom Verwendungszweck, den örtlichen Gegebenheiten und der konkreten Reinigungsaufgabe vorzusehen, beispielsweise ein Wasserbad mit Abluftverteilung, eine Wasserverdüsung, eine Befeuchtungsanlage für den Biofilm bzw. die Koksschüttung, weitere Lochböden, Faser- oder Vliesmatten, bzw. rein konstruktive Massnahmen. Das Filter ist eckig, oval, wie auch kreisförmig ausführbar. Mehrfachausführungen zur Realisierung einer modularen Standardbauweise sind realisierbar. Vorteilhaft sind die Einzelbauteile des Filters gegeneinander austauschbar gestaltetA perforated base or another type of perforated partition wall is arranged in the filter container or filter basket. A fiber or fleece mat, preferably made of natural fibers, is placed on this. Above this is a coke bed covered with a biofilm. Above the coke bed there is a free space for the cleaned exhaust air to flow away. Other technical means are to be provided depending on the intended use, the local conditions and the specific cleaning task, for example a water bath with exhaust air distribution, water atomization, a humidification system for the biofilm or the coke bed, other perforated bases, fiber or fleece mats, or purely structural measures. The filter can be square, oval or circular. Multiple versions can be made to create a modular standard design. The individual components of the filter are advantageously designed to be interchangeable.
In den Schutzansprüchen 8 und 12 sind besondere Ausführungsarten der Erfindung angegeben, auf die nachfolgend näher eingegangen wird.Claims 8 and 12 specify particular embodiments of the invention, which will be discussed in more detail below.
Bei dem in Schutzanspruch 8 beschriebenen Filter handelt es sich um einen SBA- Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen. Ein solches Filter besitzt eine zylindrische, ovale oder eckige Grundform. Der Behälter ist mit einem Lochboden als Auflagefläche für eine Matte aus Naturfasern mit darüberliegender Koksschüttung, auf der ein Biofilm angesiedelt ist, versehen.The filter described in claim 8 is an SBA filter for exhaust air purification for general applications, particularly in industrial plants. Such a filter has a cylindrical, oval or square basic shape. The container is provided with a perforated base as a support surface for a mat made of natural fibers with a coke bed on top, on which a biofilm is located.
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Oberhalb der Koksschüttung ist ein Freiraum zum Abströmen der gereinigten Abluft belassen. Unter dem Lochboden befindet sich ein Abluftverteilungssystem mit Luftkonditionierung. Auf letztere kann verzichtet werden, wenn die zu reinigende Abluft genügend Feuchtigkeit mitführt. Die technischen Mittel zur Luftkonditionierung sind innerhalb oder ausserhalb des Filterbehälters anordenbar.Above the coke bed, a free space is left for the purified exhaust air to flow out. Under the perforated floor there is an exhaust air distribution system with air conditioning. The latter can be dispensed with if the exhaust air to be purified contains sufficient moisture. The technical means for air conditioning can be arranged inside or outside the filter container.
Wie bereits ausgeführt, bieten sich für die Luftkonditionierung die Verteilung der Abluft in einem Wasserbad oder die Wassereindüsung in den Abluftstrom an. In jedem Fall ist zu garantieren, dass der Luftstrom den Biofilm ständig mit Feuchtigkeit versorgt. Die Reinigung der Abluft erfolgt während des Durchströmens der Koksschüttung in der beschriebenen Weise.As already mentioned, the air conditioning can be achieved by distributing the exhaust air in a water bath or by injecting water into the exhaust air stream. In any case, it must be ensured that the air stream constantly supplies the biofilm with moisture. The exhaust air is cleaned as it flows through the coke bed in the manner described.
Im Schutzanspruch 12 ist ein SBA- Filter zur Reinigung der Abluft aus Kanalschächten der Abwasserkanalisation beschrieben. Bei derartigen Filtern entweicht die ausreichend mit Feuchtigkeit angereicherte Abluft selbsttätig ohne weiteres Zutun in die Atmosphäre.Claim 12 describes an SBA filter for cleaning the exhaust air from sewer manholes. With such filters, the exhaust air, which is sufficiently enriched with moisture, escapes into the atmosphere automatically without any further action.
Allerdings sind hier konstruktive Massnahmen zur ungestörten Einleitung von Oberflächenwasser in die Kanalisation zu ergreifen.However, constructive measures must be taken to ensure that surface water can be discharged into the sewer system without disruption.
Der apparative Aufbau ist folgender: Das erfindungsgemässe Abluftfilter besteht aus einer Grundplatte mit eingehängtem oder anderweitig befestigtem Filterkorb, einem Ablaufschacht für Oberflächenwasser, der einen Geruchverschluss aufweist, einer Dichtmanschette und mehreren Haken zur Aufhängung im Kanalschacht.The apparatus structure is as follows: The exhaust air filter according to the invention consists of a base plate with a suspended or otherwise attached filter basket, a drain shaft for surface water, which has an odor trap, a sealing sleeve and several hooks for hanging in the sewer shaft.
Die Grundplatte und die Dichtmanschette sind in geeigneter Weise fest miteinander verbunden. Letztere besteht vorteihafterweise aus Einzelsegmenten. Beim Einbau in den Kanalschacht legt sich die Dichtmanschette an den zylindrischen Schachtmantel an und dichtet das Abluftfilter ausreichend gegen diesen ab.The base plate and the sealing sleeve are firmly connected to one another in a suitable manner. The latter advantageously consists of individual segments. When installed in the duct shaft, the sealing sleeve rests against the cylindrical shaft casing and adequately seals the exhaust air filter against it.
Mittels ebenfalls mit der Grundplatte fest verbundener Haken ist das erfindungsgemässe Abluftfilter im Kanalschacht abgehängt. Dazu greifen die Haken in der Schachtabdeckung befindliche Auskerbungen ein, die an sich zur Befestigung des Schmutzfängers vorgesehen sind. Es besteht somit keine direkte Verbindung zwischen dem Abluftfilter und dem Schmutzfänger. Maßlich sind die Grundplatte und die Haken so gestaltet, dass eine im wesentlichen waagerechte Einbaulage des Abluftfilters im Kanalschacht gewährleistet ist. Der Boden des mit der Grundplatte verbundenen Filterkorbes weist eine Perforation auf.The exhaust air filter according to the invention is suspended in the duct shaft by means of hooks that are also firmly connected to the base plate. To do this, the hooks engage in notches in the shaft cover that are actually intended for fastening the dirt trap. There is therefore no direct connection between the exhaust air filter and the dirt trap. The dimensions of the base plate and the hooks are designed in such a way that an essentially horizontal installation position of the exhaust air filter in the duct shaft is guaranteed. The bottom of the filter basket connected to the base plate has a perforation.
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Er ist mit einer Faser- oder Vliesmatte, vorzugsweise aus Naturmaterial bestehend, bedeckt. Darüber befindet sich eine Schüttung aus körnigem Koks, der an seiner Oberfläche mit einem Biofilm behaftet ist. Die Schüttung ist wiederum mit einer Faser- oder Vliesmatte abgedeckt. Auf dieser liegt eine mit Arretierungsstiften gehaltene Lochplatte auf. Schliesslich ist der Filterkorb nach oben mit einem Deckel abgeschlossen.It is covered with a fiber or fleece mat, preferably made of natural material. On top of this is a layer of granular coke, which has a biofilm on its surface. The layer is then covered with a fiber or fleece mat. A perforated plate held in place with locking pins rests on this. Finally, the filter basket is closed at the top with a lid.
Die aus dem Kanalschacht aufströmende Abluft ist gezwungen, die Filterschicht von unten nach oben zu durchströmen. Die gereinigte Luft sammelt sich dann im Freiraum zwischen Lochplatte und Deckel und verlässt den Filterkorb über Öffnungen am Umfang des Filterkorbes in diesem Bereich.The exhaust air flowing out of the duct shaft is forced to flow through the filter layer from bottom to top. The cleaned air then collects in the space between the perforated plate and the cover and leaves the filter basket via openings on the circumference of the filter basket in this area.
Nahe dem Filterkorb ist ein Ablaufschacht zur ungehinderten Ableitung des Oberflächenwassers in die Grundplatte eingearbeitet. Im unteren Bereich des Ablaufschachtes befindet sich ein Geruchverschluss. Vorteilhafterweise ist dieser als gewichtsbelastete Pendelklappe ausgebildet, die sich bei einem definierten Flüssigkeitspegel im Ablaufschacht durch das Gewicht der Flüssigkeitssäule selbsttätig öffnet und nach dem Ablaufen des Wassers wieder schliesst.A drain shaft is incorporated into the base plate near the filter basket to allow surface water to drain away unhindered. There is an odor trap in the lower part of the drain shaft. This is advantageously designed as a weight-loaded pendulum flap that opens automatically when the liquid level in the drain shaft is at a defined level due to the weight of the liquid column and closes again once the water has drained away.
Das einströmende Oberflächenwasser erreicht den Ablaufschacht entweder direkt über die Grundplatte oder es trifft auf den Deckel des Filterkorbes auf, läuft von diesem ab und fließt dann über die Grundplatte in den Ablaufschacht.
Die Filtration der Abluft aus der Kanalisation ist aufgrund der beschriebenen Merkmale auch während des Einströmens von Oberflächenwassers gewährleistet.The incoming surface water either reaches the drain shaft directly via the base plate or it hits the cover of the filter basket, runs off it and then flows via the base plate into the drain shaft.
Due to the features described, the filtration of exhaust air from the sewer system is ensured even during the inflow of surface water.
Somit steht ein Abluftfilter für Kanalschächte der Abwasserkanalisation zur Verfügung, der sich durch hohe Reinigungsleistung, leichte Handhabbarkeit, und sichere Arbeitsweise, auch im Hinblick auf die Oberflächenwasserableitung, auszeichnet. Hinsichtlich der Befestigung im Kanalschacht werden vorhandene Befestigungspunkte für den Schmutzfänger benutzt. Sollten diese nicht zur Verfügung stehen, wäre ein Spannring mit Auflagering im zylindrischen Teil des Kanalschachtes zu verspannen. Der Auflagering trägt dann das Abluftfilter.This means that an exhaust air filter is available for sewer manholes in the sewage system, which is characterized by high cleaning performance, easy handling and safe operation, also with regard to surface water drainage. Existing fastening points for the dirt trap are used for fastening in the sewer manhole. If these are not available, a clamping ring with a support ring would have to be clamped into the cylindrical part of the sewer manhole. The support ring then carries the exhaust air filter.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Figur 1 ein SBA- Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen, und in Figur 2 ein SBA- Filter zur Reinigung der Abluft aus Kanalschächten der Abwasserkanalisation. Die verwendeten Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:The invention is explained in more detail below using two exemplary embodiments. The accompanying drawings show in Figure 1 an SBA filter for cleaning exhaust air for general applications, in particular in industrial plants, and in Figure 2 an SBA filter for cleaning exhaust air from sewer manholes. The reference symbols used have the following meaning:
Ein SBA- Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen, nach Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem Behälter 12 mit Lochboden 7, unter dem sich ein Wasserbad 13 mit inliegender Abluftverteilung befindet. Auf dem Lochboden 7 liegt eine Naturfasermatte 8 auf, auf der sich eine Koksschüttung 9 mit anhaftenden Biofilm befindet.An SBA filter for exhaust air purification for general applications, particularly in industrial plants, according to Figure 1 essentially consists of a container 12 with a perforated base 7, under which there is a water bath 13 with an exhaust air distributor inside. A natural fiber mat 8 lies on the perforated base 7, on which there is a coke bed 9 with an adhering biofilm.
Der Wasserstand des Wasserbades 13 ist vorteilhaft mittels Schwimmerschaltung geregelt. Die einströmende Abluft wird so verteilt, dass sie in feinen Blasen durch das Wasserbad aufsteigt, dabei die erforderliche Feuchtigkeit aufnimmt und den Biofilm beim Durchströmen somit ständig feucht hält. Die gereinigte Abluft strömt oberhalb der Koksschüttung 9 über den gesamten Querschnitt des Behälters 12 in die Atmosphäre ab.The water level of the water bath 13 is advantageously regulated by means of a float switch. The incoming exhaust air is distributed in such a way that it rises through the water bath in fine bubbles, absorbing the necessary moisture and thus keeping the biofilm constantly moist as it flows through. The cleaned exhaust air flows out into the atmosphere above the coke bed 9 over the entire cross section of the container 12.
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Ein Abluftfilter zum Einhängen in einen Kanalschacht nach Figur 2 besteht aus den Hauptbauteilen Grundplatte 1 mit eingehängtem Filterkorb 2, Ablaufschacht 3 für Oberflächenwasser, Geruchverschluss 4, Dichtmanschette 5 und mehreren Haken 6 zur Aufhängung im Kanalschacht.An exhaust air filter for hanging in a sewer shaft according to Figure 2 consists of the main components base plate 1 with suspended filter basket 2, drain shaft 3 for surface water, odor trap 4, sealing sleeve 5 and several hooks 6 for hanging in the sewer shaft.
Mit der Grundplatte 1 sind vier Haken 6 verschraubt. Die Haken 6 greifen in Auskerbungen in der Schachtabdeckung ein, die an sich zum Einhängen des Schmutzfängers vorgesehen sind. Die maßliche Gestaltung garantiert eine waagerechte Positionierung des Abluftfilters im Kanalschacht.
Mit der Grundplatte 1 ist die Dichtmanschette 5, die aus mehreren Segmenten besteht, verschraubt. Beim Einbau in den Kanalschacht legt sich die Dichtmanschette 5 an den zylindrischen Schachtmantel an und dichtet das Abluftfilter ausreichend gegen diesen ab. Die Grundplatte 1 trägt weiterhin den Filterkorb 2. Dieser kann lose eingehängt oder fest mit der Grundplatte 1 verbunden sein.
Der Boden des Filterkorbs 2 weist eine Perforation 7 in Form von Lochungen in der Art eines Lochbleches auf. Er ist mit einer Faser- oder Vliesmatte 8 aus Naturmaterialien abgedeckt. Darüber ist eine Schüttung 9, bestehend aus körnigem Koks, dessen Oberfläche mit einem Biofilm besetzt ist, aufgebracht. Auf der Schüttung 9 befindet sich wiederum eine Faser- oder Vliesmatte 8. Auf letzterer liegt eine Lochplatte 10 auf. Der Filterkorb 2 ist nach oben mit einem Deckel 11 abgeschlossen. Die Lochplatte 10 und der Deckel 11 sind mit Arretierungsstiften oder anderweitig befestigt.Four hooks 6 are screwed to the base plate 1. The hooks 6 engage in notches in the shaft cover, which are intended for hanging the dirt trap. The dimensional design guarantees horizontal positioning of the exhaust air filter in the duct shaft.
The sealing sleeve 5, which consists of several segments, is screwed to the base plate 1. When installed in the duct shaft, the sealing sleeve 5 rests against the cylindrical shaft casing and adequately seals the exhaust air filter against it. The base plate 1 also carries the filter basket 2. This can be loosely suspended or firmly connected to the base plate 1.
The bottom of the filter basket 2 has a perforation 7 in the form of holes in the manner of a perforated sheet. It is covered with a fiber or fleece mat 8 made of natural materials. On top of this is a fill 9 consisting of granular coke, the surface of which is covered with a biofilm. On the fill 9 there is in turn a fiber or fleece mat 8. On the latter lies a perforated plate 10. The filter basket 2 is closed at the top with a lid 11. The perforated plate 10 and the lid 11 are fastened with locking pins or in some other way.
Nahe dem Filterkorb 2 ist ein Ablauf schacht 3 in die Grundplatte 1 eingearbeitet. Im unteren Bereich des Ablaufschachtes 3 befindet sich ein Geruchverschluss 4. Vorteilhafterweise ist dieser als gewichtsbelastete Pendelklappe ausgebildet.A drain shaft 3 is incorporated into the base plate 1 near the filter basket 2. In the lower area of the drain shaft 3 there is an odor trap 4. Advantageously, this is designed as a weight-loaded pendulum flap.
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