DE19956022A1 - Regenzyklon-Kompaktbecken mit integriertem Becken- und Rohrklärüberlauf - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Regenbecken mit einer Regenwasserzuleitung und einem Klärüberlauf. Hierbei ist vorgesehen, daß die Regenwasserzuleitung nach dem Beckeninneren hin eine Trennwand zur Ausbildung einer bestimmten Regenwassereinströmung umfaßt und der Klärüberlauf mit durch die Trennwand geführten Rohrleitungen gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regenbecken, insbeson­ dere Regenzyklonbecken mit einer Regenwasserzuleitung und ei­ nem Klärüberlauf.

Regenbecken werden verwendet, um bei Niederschlagsereignissen eine ordnungsgemäße Regenwasserbehandlung zu ermöglichen. Üb­ licherweise wird Regenwasser aus Siedlungsgebieten in einer Kläranlage gereinigt, bevor es einem Vorfluter zugeleitet wird. Bei Niederschlagsereignissen, insbesondere starken Nie­ derschlagsereignissen, reicht die Kapazität der Kläranlage nicht aus, um das, auf den Straßenoberflächen und/oder Häuser­ dächern gesammelte Niederschlagswasser sofort einer ordnungs­ gemäßen Klärung zuzuführen. Es werden daher im Regelfall Re­ gensammelbecken vorgesehen, um das Regenwasser zu sammeln und allmählich zu einer Kläranlage abzuleiten. Auch diese Puffer­ speicher können jedoch aus Kostengründen nicht so groß ausge­ bildet werden, daß sie zur Aufnahme jedweder, auch sehr star­ ker und lang anhaltender Niederschlagsereignisse, dimensio­ niert sind. Im Regelfall wird daher eine mehrstufige Entla­ stung vorgesehen. Das unter normalen Bedingungen und bei ge­ ringen Niederschlagsmengen pro Zeiteinheit anfallende Regen­ wasser wird durch das Regenbecken hindurch einer Kläranlage zugeführt. Bei stärkeren Niederschlagsereignissen steigt der Pegel im Regenbecken weiter an, und über eine Klärüberlauf­ schwelle wird das zu hoch steigende Wasser direkt in einen Vorfluter abgeleitet. Durch die Speicherung des Regenwassers im Regenbecken erfolgt eine teilweise Absetzung von Schmutz­ stoffen im Regenbecken. Für die Entlastung noch stärkere Nie­ derschlagsereignisse wird üblicherweise ein Trennbauwerk vor­ gesehen, aus welchem schon im Zuleitungsbereich vor dem Re­ genbecken die zu großen Wassermengen in den Vorfluter abströ­ men.

Ein Problem bei herkömmlichen Anordnungen ist der hohe Platz- und Kostenaufwand für Trennbauwerke, Klärüberläufe usw. Ei­ nerseits ist es erwünscht, eine möglichste kompakte Anordnung zu erhalten, andererseits soll diese preiswert herstellbar sein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird unabhängig beansprucht. Bevor­ zugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Regenbecken mit einer Regenwasserzuleitung und ei­ nem Klärüberlauf vorzuschlagen, wobei die Regenwasserzulei­ tung eine Trennwand zum Beckeninneren hin umfaßt, welche so angeordnet ist, daß sich ein gewünschtes Regenwassereinström­ verhalten im Becken ergibt und wobei der Klärüberlauf mit durch die Trennwand geführten Rohrleitungen gebildet ist. Die Rohrleitungen können insbesondere einen runden, rechteckigen, eckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.

Indem die Regenwasserzuleitung zum Beckeninneren mit einer Trennwand vorgesehen wird, und nur dadurch eine bestimmte Art der Einströmung bewirkt wird, ist es möglich, die Anordnung besonders kompakt aufzubauen. Gleichzeitig wird kein erhöhter Bauaufwand für den Klärüberlauf erforderlich, da die Rohrlei­ tungen leicht durch die Trennwand zu führen sind, ohne daß die Trennwand kostenintensiv mit ansteigendem Schlitzen und dergleichen vorgesehen werden muß wie im Stand der Technik. Auch lassen sich über die Anordnung der Rohrenden und die An­ zahl vorgesehener Rohrleitungen die gewünschten hydraulischen Verhältnisse im Becken leicht und gegebenenfalls nach Becken­ fertigstellung noch problemfrei einstellen, was zum Beispiel bei sich ändernden Siedlungsgrößen in Neubaugebieten er­ wünscht sein kann.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Rohrlei­ tungen in einem von einem Beckenüberlauf angeströmten Bereich münden. Hierbei kann das aus den Rohrleitungen abströmende Wasser direkt einem Vorfluter zugeführt werden, genauso wie das über den Beckenüberlauf strömende Wasser.

Es ist besonders bevorzugt, wenn gegenüber der Trennwand nach außen hin eine Beckenüberlaufwand vorgesehen ist, wodurch die Regenwasserzuleitung im Beckenbereich als Zuleitungstrog aus­ gebildet wird. Auf diese Weise kann durch einfache Bemaßung der der Trennwand gegenüberliegenden Wand als niedrigere Bec­ kenüberlaufwand ohne zu zusätzliche Maßnahmen in einer sehr kompakten Weise ein Beckenüberlaufbereich realisiert werden, der zugleich einen Klärüberlauf umfaßt. Der Beckenüberlauf kann insbesondere gekrümmt sein und/oder zu einem Trog gefaßt werden, aus welchem Wasser in den Vorfluter geführt wird.

Der Zuleitungstrog selbst wird in einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel in ein Trockenwettergerinne übergehen, welches zu einem Sumpfbereich beziehungsweise einer Ableitungsrinne des Beckens führt. Auf diese Weise ist auch unter nieder­ schlagsarmen Bedingungen gewährleistet, daß das Becken nicht durch Ablagerungen und dergleichen beeinträchtigt wird.

Die Trennwand wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem gußfähigem Material gegossen, insbesondere aus Be­ ton. Die Rohrleitungen können dabei fest mit der Trennwand verbunden sein. Eine erste Möglichkeit der festen Verbindung besteht darin, die Rohrleitungen im Beckeninnenbereich an der Trennwand anzudübeln oder auf andere Weise zu befestigen und dann durch Öffnungen der Trennwand hindurch zu führen, die das Rohr fluiddicht umschließen. Um eine Verschmutzung durch Schwemmstoffe zu vermeiden, ist es jedoch bevorzugt, wenn die Rohrleitungen zumindest teilweise in die Trennwand eingegos­ sen sind, und insbesondere nahezu ausschließlich der Öff­ nungsbereich vorsteht. Bei in die Trennwand eingegossenen Rohrleitungen ist es wünschenswert, in gerader Linie durch eine Öffnung in der Oberseite der Trennwand an diese heran gelangen zu können, etwa für Reinigungszwecke. Dazu kann von oben her ein Zugang vorgesehen sein.

Die Rohrleitungs-Eintrittsöffnungen werden in einem bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel nach unten weisen, so daß schwimmende Schmutzfracht, auch schwimmende Leichtflüssigkeiten usw. zu­ rückgehalten werden. Es ist weiter bevorzugt, die Rohrleitun­ gen, ein Einströmen des zugeleiteten Wassers im ersten Qua­ dranten angenommen, im vierten Quadranten anzuordnen. Durch die sich bei der Beckenfüllung einstellende Radialabströmung werden Schwimm- und Schwebstoffe zur Beckenmitte transpor­ tiert und gelangen nicht in den Klärüberlauf.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 ein Regenzyklonbecken gemäß der vorliegenden Er­ findung von oben,

Fig. 2 das Regenzyklonbecken von Fig. 1 im Schnitt längs Linie A-A.

Nach Fig. 1 umfaßt ein allgemein mit 1 bezeichnetes Regenbec­ ken 1 eine Regenwasserzuleitung 2, welche mit dem Abwasser­ netz eines Siedlungsgebietes oder dergleichen verbunden ist und in das Regenbeckeninnere 3 führt. Die Zuleitung 2 weist zum Beckeninneren 3 eine im Eintrittsbereich 2a gerade und nachfolgend gekrümmte Trennwand 4 auf und ist auf der dieser gegenüberliegenden Seite mit einem Beckenüberlauf 5 gebildet.

Die Zuleitung 2 leitet dem Regenzyklonbecken 1 Wasser im er­ sten Quadranten derart zu, daß durch die gekrümmte Trennwand 4 und den konzentrisch dazu außerhalb angeordneten Becken­ überlauf 5 ein Tangentialeinströmkanal 6 gebildet ist. Der tangentiale Einströmkanal 6 kann in seinem Bodenbereich in ein Trockenwettergerinne 7 übergehen, welches zum Abfluß 3b in das Zentrum des Regenbeckeninneren führt. Dem Beckenüber­ lauf 5 ist außen ein Beckenüberlauftrog 8 zugeordnet, welcher über eine Ableitung 15 in einen Vorfluter entlastet wird. Der Beckenüberlauf 5, der Beckenüberlauftrog 8 und das Regenbec­ ken 1 bilden dabei eine kompakte Einheit.

Das Regenbeckeninnere 3 ist als Regenzyklonbecken mit abfal­ lenden Bodenflächen 3a gebildet, über welche das Wasser einem Abflußbereich beziehungsweise Sumpf 3b zugeführt wird, der zu einer Kläranlage führt (nicht gezeigt). Im Zentrum 3c des Re­ genbeckeninneren 3 kann ein Schacht vorgesehen werden, in dem ein Abfluß-Drosselorgan oder ein Pumpwerk eingebaut werden kann.

Die Trennwand 4 ist aus Beton hergestellt, in welches erfin­ dungsgemäß Rohrleitungen 9 eingegossen sind. Die Rohrleitun­ gen 9 führen in der Trennwand 4 nach unten, verlaufen unter dem Einströmkanal 6 und münden bodennah in den Beckenüber­ lauftrog 8. Diese sind zum Regenbeckeninneren 3 hin offen, wobei die Öffnungen nach unten weisend an Ansätzen 10 vorge­ sehen sind, die um eine bestimmte Strecke nach unten gezogen sind. Die Ansätze 10 sind nahe der Wand 4 angeordnet und der höchste Punkt 13 jeder Rohrunterseite 9 liegt unterhalb der Überlaufkante 14 des Beckenüberlaufs 5. Nach oben hin sind die im Inneren der Trennwand 4 geführten Rohrleitungsab­ schnitte über eine Lüftungsöffnung 12 zugänglich.

Das Regenzyklonbecken der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt.

Bei Normalwetterbedingungen gelangen über die Zuleitung 2 und das Trockenwettergerinne 7 vergleichsweise geringe Mengen an Wasser in den Sumpf 3b und werden von dort zur Kläranlage ab­ geführt.

Bei einsetzenden kurzen Niederschlägen füllt sich das Regen­ beckeninnere 3 dann über die Zuleitung 2 an. Danach fließen die Niederschläge allmählich zur Kläranlage ab, wobei das Re­ genbeckeninnere 3 eine Speicher- beziehungsweise Pufferwir­ kung besitzt.

Bei sehr starken Niederschläge, die aufgrund langer Dauer und/oder große Intensität im Regenbeckeninneren 3 nicht mehr gespeichert werden können, steigt das Wasser im Regenbec­ keninneren 3 allmählich an, bis bei Überschreiten der Schwel­ le 13 der Klärüberlauf anspricht, der durch die Öffnungen 11, den Ansatz 10, die Rohrleitung 9 und den Ablauf 15 gebildet ist.

Die nach unten weisende Öffnung 11 verhindert dabei, daß auf­ schwimmende Leichtstoffe wie leichtflüchtige Flüssigkeiten geringer Dichte, Styropor, usw. über den Klärüberlauf in den Vorfluter gelangen können. Dies ist allenfalls für die nur sehr geringen Mengen leichter Flüssigkeiten usw. denkbar, die während des anfänglichen Ansteigens des Wassers in die Rohr­ leitungen 9 treten können.

Die Anordnung der Öffnungen 11 nahe der Trennwand 4 bewirkt dabei zugleich, daß die im zugeleiteten Regen- und/oder Ab­ wasser beinhaltete Schmutzfracht und Schwebstoffe in allen­ falls vernachlässigbaren Umfang in den Klärüberlauf 10 ein­ treten können, da die trennwandnahe Anordnung verringerte Strömungsgeschwindigkeiten längs der Trennwand aufgrund des Grenzschichteffektes bewirkt. Die Strömungsgeschwindigkeits­ verringerung wird nach verstärkt durch die Anordnung der Rohrleitungen 9 im Strömungsschatten des geradlinigen Einlei­ tungseintrittes 2a. Da überdies die Schwebstoffe und derglei­ chen auf dem Weg vom eintrittsseitigen ersten Quadranten zum ausgangsseitigen vierten Quadranten zum überwiegenden Teil absinken beziehungsweise durch die sich im Becken einstellen­ de Radialströmung zur Beckenmitte transportiert werden, ist eine unerwünschte Ausleitung der Schmutzfracht weitestgehend ausgeschlossen.

Steigen die Zuleitungsmengen weiter an, so wird schließlich die Überlaufschwelle 14 des Beckenüberlaufes 5 überströmt und das anströmende Wasser gelangt unmittelbar in den Beckenüber­ lauftrog 8 und von dort in die Ableitung 15 oder direkt in den Vorfluter. Sobald die Mengen zugeleiteten Wassers abneh­ men, wird sich die Reihenfolge des Schwellansprechens umkeh­ ren, bis schließlich alles restliche Wasser durch den Regen­ beckenabflußbereich 3c zur Kläranlage fließt.

Es sei erwähnt, daß ein Beckenüberlauftrog nicht zwingend er­ forderlich ist, insbesondere dann, wenn das Regenbecken dicht bei einem Vorfluter angeordnet werden kann und/oder das über­ strömende Wasser aus dem Becken- beziehungsweise dem Klär­ überlauf unmittelbar beziehungsweise durch eine Ableitung in den Vorfluter zugeführt werden kann. So kann der Beckenüber­ lauftrog entfallen, wenn der Vorfluter direkt bis an den Be­ reich der Beckenüberlaufschwelle beziehungsweise der Rohraus­ trittsöffnungen des Klärüberlaufes geführt wird.

Es sei erwähnt, daß ein Schacht nicht zwingend erforderlich ist.

Es sei erwähnt, daß die Ausbildung als Regenzyklonbecken nicht zwingend erforderlich, wohl aber vorteilhaft ist.

Claims (11)

1. Regenbecken (1) mit einer Regenwasserzuleitung (2) und einem Klärüberlauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Re­ genwasserzuleitung (2) nach dem Beckeninneren (3) hin ei­ ne Trennwand (4) zur Ausbildung einer bestimmten Regen­ wassereinströmung umfaßt und der Klärüberlauf mit durch die Trennwand (4) geführten Rohrleitungen (9) gebildet ist.

2. Regenzyklonbecken (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, worin die Regenwasserzuleitung (2) zur Ausbildung einer allgemein tangentialen Regenwassereinströmung ausgebildet ist.

3. Regenzyklonbecken (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (9) in einem von einem Beckenüberlauf angeströmten Be­ reich münden.

4. Regenzyklonbecken (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Trenn­ wand (2) nach außen hin eine Beckenüberlaufwand vorgese­ hen ist, um die Regenwasserzuleitung im Beckenbereich als Zuleitungstrog auszubilden.

5. Regenzyklonbecken (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungstrog in ein Trockenwettergerinne (7) mündet.

6. Regenzyklonbecken (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Trenn­ wand aus Beton oder einem anderen, bei Verarbeitung guß­ fähigem Material besteht und die Rohrleitungen (9) fest mit dieser verbunden sind.

7. Regenzyklonbecken (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (9) zumin­ dest teilweise in die Trennwand eingegossen sind.

8. Regenzyklonbecken (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Trennwand einge­ gossenen Rohrleitungen (9) von oben her zugänglich sind, insbesondere in gerader Linie.

9. Regenzyklonbecken (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungs- Eintrittsöffnungen (11) nach unten weisen.

10. Regenzyklonbecken (I) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (9), bei Einströmen des zugeleiteten Wassers im ersten Quadranten, im vierten Quadranten angeordnet sind.

11. Regenzyklonbecken nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (9) trennwandnahe Öffnungen aufweisen.