DE19801114A1 - Einbauten zur Selbstreinigung mit Mischwasser in durchflossenen Abwasserstauräumen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein in der Abwassertechnik häufig vorkommendes Sonderbauwerk zur Pufferung von Mischwasser in Mischwasserkanalnetzen oder als Pufferung vor Kläranlagen.

Zweck

Um Mischwasserkanäle und Kläranlagen von größeren Zuflüssen als dem zulässigen kritischen Mischwasserabfluß zu entlasten, wird der darübergehende kritische Mischwasserabfluß gespeichert. Dies erfolgt in sogenannten Regenwasser-Rückhaltebecken.

Die Bemessung erfolgt nach der in der ATV-Bemessungsregel A 128 vorgegebenen, herkömmlichen Weise.

In der bis zu mehreren Stunden dauernden Speicherzeit setzen sich Sinkstoffe im Becken ab.

Zweck der Erfindung ist es, diese Sinkstoffe ohne zusätzlichen Aufwand in den Zulauf der Kläranlage zu führen. Zusätzliches Spülwasser zu vermeiden und den Wartungsaufwand zu minimieren.

Die herkömmlichen Anlagen zur Mischwasserspeicherung bestehen im wesentlichen aus einem Stauraum beliebigen Querschnitts, welcher mit Rinnen mit anschließenden Gleitflächen in einer Neigung von ca. 1 : 1,5 ausgestattet sind. Diese haben zusätzliche Spülkammern, welche mit Klarwasser gespeist werden. Die Einbauten erfordern erheblichen umbauten Raum, welcher erfindungsgemäß bei den beschriebenen Einbauten nicht mehr benötigt wird.

Technik

Das aus dem Entlastungsbauwerk RÜ dem Speicher zuzuleitende Mischwasser soll durch den Stauraum so geführt werden, daß keine Ablagerungen im Stauraum verbleiben. Hierzu muß die Geometrie des Zulaufs so sein, daß der Zufluß nicht auf den gesamten Boden des Speichers verteilt wird. Hierzu dient die exzentrische Anordnung des Zulaufrohrs etwa im Drittelpunkt des Durchmessers.

Ein kurz nach der Einmündung angesetztes Absturzrohr mit Einlauftrichter mündet mit einem Bogen oberhalb des Stauraumbodens. Das weiter zum Auslauf gerichtete Zulaufrohr hat mehrere, mindestens jedoch sechs nach unten gerichtete Ausläufe. Der Auslauf ist auf einen Prallteller gerichtet, welcher das Abwasser kaskadenförmig über den Boden verteilt.

Der Boden hat eine Neigung von ca. 10° zur Waagerechten und liegt auf der Bauwerkswand und der Mittelrinne auf. Mit einem Abstand von ca. 0,5 m sind auf dem Boden L-förmige Stege (Spoiler) angebracht, welche zudem mit Versatz zur Gegenseite montiert werden. Die Stege teilen den Boden in relativ kleine Abschnitte auf, welche schon bei geringer Wassermenge Ablagerungen abspülen. Es wird dadurch die Bankbildung auf großer Fläche vermieden. Die Sinkstoffe können nach der Entleerung abtropfen und werden dann beim nächsten Regenereignis abgespült.

Der durch den Stauraum geführte Trockenwetterabfluß fließt über die an der Sohle montierte Abflußrinne ab. Die Rinne wird für den zweifachen Trockenwetterabfluß ausgelegt. Der Zulauf zur Rinne ist als Spalt < 5 cm ausgebildet, um Grobstoffe, welche nachgeschaltete Abwasserbehandlungssysteme gefährden könnten, zu sichern.

Diese Stoffe werden dann von Zeit zu Zeit bei der Wartung entfernt.

Aufgabe

Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde:

• 1. Die Reinhaltung des Abwassersystems zu verbessern.
• 2. Die Abmessungen der Stauräume zu verringern.
• 3. Den Stauraum bei jedem Regenereignis freizuspülen.
• 4. Den Trockenwetterabfluß ohne Ablagerung durch den Stauraum zu leiten
• 5. Kosten zu sparen

Lösung der Aufgabe

Die Aufgaben werden erfindungsgemäß wie folgt gelöst:

Zu 1.
Durch die ausmittige Anordnung des Zulaufs wird das Abwasser nur auf die Hälfte des Stauraums verteilt. Der Trockenwetterzufluß wird über das Absturzrohr in die Abflußrinne geführt, so werden Ablagerungen vermieden. Der Einlaufspalt der Rinne ist so gestaltbar, daß Grobverunreinigungen nicht weitergeleitet werden.

Zu 2.
Durch die flachen Böden ist der Stauraum nur gering eingeengt, das ermöglicht kleinere Abmessungen.

Zu 3.
Der mit Rippen schräg zur Fließrichtung gestaltete Boden mit den aufgesetzten Rippen führt zur Freispülung bei jedem Regenereignis.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung

Zu 4.
Die an der Sohle des Bauwerks angeordnete Rinne in Verbindung mit dem Absturzrohr sichert einen optimalen Abfluß bei Trockenwetter ohne Ablagerungen im gesamten Stauraumbereich.

Zu 5.
Die geringeren Abmessungen und die Metallbauweise machen es möglich, in größerem Umfang die Vorfertigung von Mischwasserspeichern als Fertigbauteil anzuwenden.

Die Einbaukosten vor Ort für Wasserhaltung, Verkehrsbeschränkung, Erdarbeiten zu minimieren. Da nur montiert werden muß, die Gesamtbauzeit zu verringern. Die montierten Teile sind sofort gebrauchsfähig. Bei Sanierung bestehender Anlagen kann über die Rinne der Trockenwetterabfluß ohne Wasserhaltung geleitet werden. Dies bringt Einbau- und Nebenkostenersparnisse.

Durch die Spülung mit Mischwasser aus dem Zufluß werden Betriebskosten reduziert, die Kläranlage braucht kein zusätzliches Spülwasser zu reinigen.

Erzielbare Vorteile

Die erfindungsgemäßen Bauteile führen zu verbesserter Reinhaltung der nachgeschalteten Abwasseranlagen. Sie verringern den Bauaufwand wegen der geringeren Bauwerksabmessung und Einbaukosten.

Die Teile sind durch die Vorfertigung in der Qualität besser zu überwachen.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Einbauzeichnung, Regenrückhaltebecken, dargestellt.

Zu einer Kläranlage soll der kritische Mischwasserablauf abgeleitet werden.

Es wird ein Regenrückhaltebecken als Stauraumkanal ausgebildet eingesetzt werden. Das Bauwerk wird als Fertigteil errichtet.

Die erfindungsgemäße Lösung wird wie folgt beschrieben:

Aus dem Mischwasserkanalnetz eines Ortsteils fließt das Abwasser dem Regenüberfall zu. Die Kläranlage kann aber nur den kritischen Mischwasserabfluß reinigen, deshalb ist nach dem Regenüberfallbauwerk ein Regenrückhaltebecken nachgeschaltet.

Die Zeichnung, Anlage Fig. 1, läßt alle Funktionen erkennen, in der Anlage 2 sind die Einbauten ohne Bauwerk dargestellt.

Das Mischwasser fließt aus dem Regenüberfallbauwerk über eine ausmittig einmündende Zuleitung dem Regenwasserrückhaltebecken aus Großrohren zu.

Am Einlauf ist ein mit einem Einlauftrichter versehenes Absturzrohr angeordnet, nachgeschaltet sind 6 Zuläufe mit Prallteller, welche das Abwasser auf den Boden leiten oder verspritzen. Das Rohr hat für die Restentleerung einen freien Auslauf.

Der Boden besteht aus zwei geneigten Ebenen, welche mit Ablaufrippen versehen sind. Diese schräg zur Ablaufrichtung verlaufenden Rippen teilen die Ebenen in kleine Segmente. Durch die versetzte Anordnung spült bei voller Rinne Wasser von links nach rechts. Bei Vollfüllung entsteht eine rechtsdrehende Wasserwalze, welche Schwebestoffe in schwimmend hält.

Die abgeteilten Abflußböden verhindern "bankbildende Ablagerungen", da der Boden mit einer Neigung von ca. 10° Wasser in die Rinne bei der Entleerung ablaufen läßt, die entwässerten Ablagerungen werden beim nächsten Regenereignis abgespült.

In die Mittelrinne gelangt das Abwasser durch den Spalt gleichmäßig verteilt zum Ablauf. Der Ablauf führt zur Kläranlage.

Beschreibung der Erfindung

Die Merkmale der Erfindung sind in den Anlagen mit den Fig. 1 mit 3 dargestellt. In den Fig. 1 mit 3 ist der Einbau in einen runden Baukörper gezeichnet, die Fig. 4 stellt den zugehörigen Zusammenhang im Bauwerk dar.

Das Abwasser fließt über das Zulaufrohr 1 an das Einlaufrohr 2. Bei Trockenwetteraublauf in den Einlauftrichter 3 und dann in das Absturzrohr 4.

Bei Regenwetter fließt der überschießende Teil an die nachfolgenden Ablaufrohre 5, auf die Prallteller 6.

Der in schräge Ebenen aufgeteilte Beckenboden 7 ist mit Rippen 8 unterteilt. Die Rippen sind zwischen den Ebenen versetzt angeordnet. Die Rippen bewirken eine Unterteilung des Abflusses und bewirken ein gegenseitiges Freispülen des gegenüberliegenden Ablaufs. Der spaltenartig ausgebildete, auf ganze Beckenlänge verlaufende Spalt bedingt gleichmäßige Wasserverteilung und bildet durch die Spaltweite bestimmt ein Hindernis zur Abschwemmung grober Stoffe.

Die Rinne 9, als Spitzrinne zur optimalen Ausbildung eines hydraulischen Radius ausgebildet, nimmt mindestens den 2fachen Trockenwetterablauf auf.

Der Ablauf 10 kann sowohl an ein nachgeschaltetes Drosselbauwerk als auch ungedrosselt an die Kläranlage abgeleitet werden.

Einbauten aus Metall oder Kunststoff in durchflossenen Stauräumen von Mischwasserkanalisationen zur Selbstreinigung bestehend aus:

• 1. Einem Zulaufsystem ausmittig zum Stauraum angeordnet mit mehreren Ausläufen. Den ersten Auslauf mit Einlauftrichter und Absturzkanal, nachfolgend mindestens 1-6 nach unten gerichteten Auslaufrohren mit Prallteller zur Wasserverteilung aus einem großdimensionierten Zulaufrohr im ersten Beckendrittel.
• 2. Einem zur Waagerechten geneigten Metall-Hohlboden, mit einer Neigung < 10°, welcher auf einer verstellbaren Ablaufrinne mit Schlitzeinlaß aufliegt.
  Am Boden sind hälftig versetzt Metallwinkel schräg zur Fließrichtung angebracht, welche die Bodenhälften unterteilen. Die kleineren Flächenteile lassen das gebundene Wasser abtropfen und reinigen sich dadurch mit geringer Wassermenge beim nächsten Niederschlagsereignis.

Claims (3)

1. Kennzeichnender Teil:

   • 1) Dadurch gekennzeichnet, daß in Metallbauweise vorgefertigte Bauteile exzentrisch zur Bauwerksachse für:
     Das Zulaufrohr mit Abläufen, den Boden und das Gerinne, in die Stauräume eingebaut werden.
2. Oberbegriff des Unteranspruchs:
   Einbauten zur Selbstreinigung mit Mischwasser in durchflossenen Abwasserstauräumen
3. 2. Kennzeichnender Teil des Unteranspruchs:
   dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus Metall die üblichen massiven Gestaltungen für Einläufe, Bodengestaltung und die Vorrichtung zur Stauraumspülung über Spülkammern oder Kipprinnen ersetzen. Als Spülmedium wird das aus dem Kanal zufließende Mischwasser verwandt.