DE10124325A1 - Sewage cleaning blocks the flow passage temporarily to cause a build-up for release in a flushing wave to clear out any sediment or deposits especially in dry weather - Google Patents
Sewage cleaning blocks the flow passage temporarily to cause a build-up for release in a flushing wave to clear out any sediment or deposits especially in dry weatherInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Abflüssen und/oder zur Reinigung von Kanälen, insbesondere zur Reduktion von Schmutzablagerungen, Sedimentationen od. dgl. bei Abflüssen in Mischwasserkanälen.The present invention relates to a method for Control of drains and / or cleaning of sewers, especially for the reduction of dirt deposits, Sedimentation or the like at drains in Combined sewers.
Bei Mischwasserkanalisationen mit geringem Gefälle kommt es insbesondere während des Trockenwetterabflusses zu Ablagerungen, die den Abfluss behindern. Diese werden im Regenwetterfall während grösseren Niederschlagsereignissen freigespült, was zu Schmutzstossbelastungen der Gewässer und Kläranlagen führt. Aus diesem Grunde müssen Kanalsysteme derzeit regelmässig gereinigt werden. Es werden unterschiedlichste Vorrichtungen zur Kanalreinigung und Kanalspülung verwendet, mittels derer stetige und kostenintensive Spültechniken durch bspw. kosten- und apparativ aufwendige Druckspülfahrzeuge eine Kanalreinigung durchgeführt wird.It occurs in mixed water sewers with a small gradient especially during dry weather runoff Deposits that prevent drainage. These are in the Rainy weather during major rainfall events washed away, causing pollution impacts on the water and wastewater treatment plants. For this reason Sewer systems are currently cleaned regularly. It are various devices for sewer cleaning and channel flushing, by means of which continuous and costly flushing techniques through, for example, cost and apparatus-intensive pressure-flushing vehicles a sewer cleaning is carried out.
Hierdurch unterliegt der Kanal einem gewissen Verschleiss durch insbesondere die Hochdrucksreinigungseinrichtungen. Diese verringern die Lebenswartung eines derartigen Kanalsystems erheblich.As a result, the channel is subject to a certain amount of wear through in particular the high-pressure cleaning devices. These reduce the life expectancy of one Channel system considerably.
Ferner ist nachteilig, dass insbesondere die verbleibenden Verunreinigungen im Trockenwetterabfluss zu unerwünschten Geruchsbelästigungen führen. Die sporadische Reinigung und Spülung bisheriger Kanalnetze bringt einen unerwünscht hohen Arbeits- und Kosteneinsatz mit sich. Dabei erfolgt eine natürliche Spülung der Verunreinigung aus dem Trockenwetterabfluss lediglich erst im Regenwetterfall. Dabei gelangt das losgelöste Material stossartig belastend zur Kläranlage und bei stärkeren Niederschlagsereignissen gelangen diese Verunreinigungen über Regenüberläufe ins aufnehmende Gewässer was diese zu stark belastet.Another disadvantage is that the remaining ones in particular Impurities in the dry weather drain to undesirable Lead to unpleasant smells. Sporadic cleaning and Flushing existing sewer networks is undesirable high effort and expense. This is done a natural flushing of the contamination from the Dry weather runoff only in rainy weather. The detached material is suddenly loaded to the wastewater treatment plant and in the event of heavy rainfall events these contaminants enter the rainwater overflows receiving water which puts too much pressure on them.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Säuern und/oder zum Reinigen von Kanälen, insbesondere zu Reduktion von Schmutzablagerungen, Sedimentationen od. dgl. zu schaffen, welches Verunreinigungen auf einfache kostengünstige, ständige Weise aus Trockenwetterabflüssen insbesondere im Trockenwetterbetrieb entfernt, ohne dass bspw. diese Verunreinigung an Regenüberläufen in Flüsse od. dgl. bei Entlastung gelangen. Diese sollen insbesondere zur Aufbereitung bzw. Reinigung in Kläranlagen überführt werden.The present invention is based on the object Method and a device for acidifying and / or Cleaning channels, especially to reduce To create dirt deposits, sedimentation or the like, which impurities on simple inexpensive, permanent way out of dry weather drains especially in Dry weather operation removed without this Contamination at rain overflows in rivers or the like Get relief. These are intended in particular for Processing or cleaning transferred to sewage treatment plants become.
Dabei sollen Reinigungskosten, Wartungskosten erheblich minimiert werden können, wobei ferner durch den Verzicht auf konservative Spültechniken, sowie durch Verzicht von Druckspülfahrzeugen zur Reinigung die Lebenserwartung herkömmlicher Kanäle erheblich gesteigert werden soll. Zudem sollen herkömmliche Kanalsysteme durch geringen Kosteneinsatz auf das neue Verfahren umstellbar sein und eine Steuerung und Regelung soll vereinfacht sein.Cleaning costs, maintenance costs should be considerable can be minimized, further by the waiver on conservative flushing techniques, as well as by dispensing with Pressure wash vehicles for cleaning life expectancy conventional channels should be increased significantly. In addition, conventional sewer systems are said to be small Costs can be converted to the new process and control and regulation should be simplified.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass durch kurzzeitiges Verschliessen zumindest einer Durchlassöffnung im Grundablass an der Sohle mittels wenigstens eines Reglers eine Spülwelle im Kanal erzeugt wird, durch welche die im Kanal verbleibenden Verunreinigungen aus dem Kanal ausgespült und weitertransportiert, und bei Vollfüllung des Kanals ein Überlauf gewährleistet wird.This problem is solved by briefly Closing at least one passage opening in the Bottom drain on the sole using at least one regulator a flushing wave is generated in the channel, through which the in Channel remaining contaminants from the channel rinsed and transported, and when the Channel overflow is guaranteed.
Bei der vorliegenden Erfindung wird in einem Kanal, insbesondere in einem Mischwasserkanal, sowie einer Mischwasserkanalisation eine Vorrichtung, insbesondere ein Regler eingesetzt, der im Betrieb zumindest teilweise für eine ganz bestimmte Dauer den Trockenwetterabfluss eines Kanals durch Verschluss unterbricht. Insbesondere wird der Trockenwetterabfluss kurzzeitig unterbrochen und dabei ein kurzfristiger Einstau des Schmutzwasserabflusses innerhalb des Kanalvolumens erzeugt.In the present invention, in a channel, especially in a mixed water channel, as well as one Mixed water sewerage a device, in particular a Regulator used, which is at least partially in operation a certain duration the dry weather runoff Channel interrupts by closure. In particular, the Dry weather drain temporarily interrupted and on short-term damming of the waste water drain inside of the channel volume.
Ferner ist von erheblicher Bedeutung bei der vorliegenden Erfindung, dass gleichzeitig bspw. bei einer Vollfüllung des Kanals dennoch ein Überlauf gewährleistet wird. Somit kann gleichzeitig die Spülwelle zum Reinigen des Kanals und gleichzeitig über die entsprechende Steuerung des Überlaufes gewährleistet werden. Durch eine derartige Steuerung lässt sich ein erheblicher, unkontrollierter Rückstau im Kanal vermeiden. It is also of considerable importance in the present Invention that at the same time, for example, with a full filling the channel is still guaranteed to overflow. Consequently can simultaneously use the flushing shaft to clean the channel and at the same time via the corresponding control of the Overflow can be guaranteed. By such Control can be a significant, uncontrolled Avoid backflow in the sewer.
Durch schlagartiges Öffnen einer Durchlassöffnung wird der Trockenwetterabfluss oder Mischwasserabfluss derart freigegeben, dass eine sogenannte Spülwelle im Kanal erzeugt wird, die die verbleibenden Verunreinigungen, Sedimentationen, Schmutzablagerungen oder dergleichen mit der Spülwelle mitreisst und damit weiter befördert. Auf diese Weise kann durch ständige Wiederholung eines kurzzeitigen Verschliessens und schlagartigem Öffnens des Abflussdurchganges, eine dauerhafte Spülwellenerzeugung vorgenommen werden, die die Verunreinigungen im Kanal stetig nach unten weiter transportiert. Die auf diese Weise freigespülte Schmutzfracht wird im Trockenwetterbetrieb kontinuierlich zur Kläranlage geführt und dort zeitnah gereinigt. Hierdurch wird das Kanalsystem, insbesondere die Mischwasserkanalisation in wählbaren Abständen von den jeweiligen Spülwellen permanent gereinigt, was insbesondere die Schmutzablagerungen im Trockenwetterabfluss betrifft. Dabei erfolgt die Spülung mittels einer eingesetzten Abflussbremse in Verbindung mit einem Regler automatisch. Dabei kann in kontinuierlichen Abständen ein Einstau des Trockenwetterabflusses und auch Mischwasserabflusses und die folgende schlagartige Entleerung von Kanalspeicherräumen zur Erzeugung einer Spülwelle erfolgen, die die Verunreinigung beseitigt und über den Trockenwetterabfluss weiter befördert.By suddenly opening a passage opening Dry weather runoff or mixed water runoff like this released that a so-called flushing wave in the channel is generated, the remaining impurities, Sedimentation, dirt deposits or the like with the rinsing shaft entrains and thus transported further. On this can be done by repeating one briefly closing and suddenly opening the Drain passage, a permanent flushing wave generation the impurities in the sewer steadily transported further down. That way Flushed-out dirt is used in dry weather continuously led to the sewage plant and promptly there cleaned. As a result, the channel system, in particular the mixed water sewerage at selectable intervals from the respective rinsing waves permanently cleaned, which in particular the dirt deposits in the dry weather drain. The flushing is carried out by means of an inserted one Drain brake in connection with a regulator automatically. In this case, a jam of the Dry weather runoff and also mixed water runoff and the following sudden emptying of Channel storage spaces for generating a flushing wave take place, which removes the contamination and over the Dry weather runoff further promoted.
Insbesondere durch einen gezielten Einsatz des Reglers, welcher in gezielten berechenbaren und regelmässigen Abständen eine Spülwelle erzeugt, wird eine Reinigung des Kanals bewirkt, wobei sämtliche Verunreinigungen durch Einstau und schlagartiges Öffnen des Reglers und Erzeugen einer Spülweite zur Kläranlage weiter transportiert werden können. Dazu sollen vorhandene Energiehöhen genutzt werden, auch bei Trockenwetterabfluss bzw. auch bei geringen Regenereignissen die zu einer Entlastung an Regenüberläufen führen können und eine ausreichende Spülwirkung gewährleisten. Dabei können eine Mehrzahl von Reglereinrichtungen in wählbaren und berechenbaren Abständen im Kanalsystem vorgesehen sein, die mechanisch sich selbst regeln oder automatisch bspw. hydraulisch, pneumatisch od. dgl. gesteuert werden können.In particular through the targeted use of the controller, which in targeted predictable and regular Intervals generates a flushing wave, cleaning the Channel causes all contaminants through Jam and sudden opening of the controller and generation a rinse range can be transported to the sewage treatment plant can. Existing energy levels should be used for this are, also with dry weather runoff or also with low rain events which lead to relief Rain overflows can cause and adequate Ensure rinsing effect. A plurality of Controller devices in selectable and predictable Clearances in the duct system can be provided mechanically regulate itself or automatically, e.g. hydraulically, can be controlled pneumatically or the like.
Hier sei der vorliegenden Erfindung keine Grenze gesetzt.There is no limit to the present invention.
Dabei soll vorzugsweise durch einen Regler rein mechanisch zur Erzeugung einer Spülwelle kurzzeitig die Durchflussöffnung verschlossen werden können. Hierzu sind vielerlei Möglichkeiten denkbar, bspw. ein Regler mittels eines Schwimmers und entsprechender Kraftspeicherelementen, Federelementen oder dergleichen zu betreiben.It should preferably be purely mechanical by a controller to generate a flushing wave for a short time Flow opening can be closed. For this are Many possibilities conceivable, for example a controller a float and corresponding energy storage elements, To operate spring elements or the like.
Ferner soll gleichzeitig mit dem Regler eine Steuerung des Regenüberlaufes im Regenwetterfall erfolgen, so dass ein kritischer Volumenstrom bzw. maximaler Volumenstrom kontinuierlich konstant gehalten und aus einem Retentionsraum weiter befördert werden kann.Furthermore, a control of the Rain overflow in rainy weather, so that a critical volume flow or maximum volume flow continuously kept constant and from one Retention area can be transported further.
Insbesondere der kritische Volumenstrom wird konstant gehalten, um die Kläranlage nicht zu überlasten. Über den sogenannten Regenüberlauf wird bei Übersteigung einer Höhe des Retentionsraumes das zusätzliche Regenwasser bspw. in einen Bach, einen Fluss od. dgl. entlastet.In particular, the critical volume flow becomes constant held so as not to overload the sewage treatment plant. On the so-called rain overflow becomes when climbing a height of the retention area, the additional rainwater, for example, in relieves a stream, a river or the like.
Dadurch, dass die Kanäle in der oben beschriebenen Weise sauber gehalten werden, kann aus einem Rückhaltekanal eine Regenwasserentlastung an Regenüberläufen mit weniger Schmutzfrachtaustrag in die Bäche und Flüsse erfolgen.By making the channels in the manner described above can be kept clean from a retention channel Rainwater discharge at rain overflows with less Dirt cargo discharge into the streams and rivers.
Diese Funktion soll gleichzeitig mit ein und demselben verstellbaren Regler bzw. Vorrichtung im Betrieb die Regelung bei Regenwettereinfall eines austretenden Volumenstromes gewährleisten. This function should work simultaneously with one and the same adjustable controller or device in operation the Regulation in the event of rainy weather Ensure volume flow.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitensansicht auf einen Kanal mit eingesetzter Vorrichtung, insbesondere mit eingesetztem Regler; Figure 1 is a schematically illustrated side view of a channel with an inserted device, in particular with an inserted controller.
Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht auf den Kanal gemäss Fig. 1 als weiteres Ausführungsbeispiel. Fig. 2 is a schematic side view of the channel of FIG. 1 as a further embodiment.
Gemäss Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung R1 in einem Kanal 1 eingesetzt. Dabei ist vorzugsweise ein Regler 2 als Absperrorgan bzw. als Abflussbremse in den Kanal 1 eingesetzt, wobei eine Reglerklappe 3 um ein Gelenk 4 verschwenkbar angeordnet ist.As shown in FIG. 1 is a device of the invention R used in a channel 1 1. In this case, a controller 2 is preferably used as a shut-off device or as a discharge brake in the channel 1 , a controller flap 3 being arranged pivotably about a joint 4 .
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Regelklappe 3 um das Gelenk 4 verschwenkbar und gibt eine oberhalb eines Grundablasses 5 liegende Öffnung 6 frei.In the preferred exemplary embodiment, the control flap 3 can be pivoted about the joint 4 and opens an opening 6 above a base outlet 5 .
Hinter dem Regler 2 im Bereich eines Unterwassers UW ist ein Gewicht G mit Schwimmer S2 in einer Richtung X, wie es in Doppelpfeilrichtung dargestellt ist, bewegbar gelagert. Ein hier nicht näher dargestellter separater Schacht, der mit dem Unterwasser UW des Kanals 1 in Verbindung steht, führt die Kombination aus Gewicht G und Schwimmer S2.Behind the controller 2 in the area of an underwater UW, a weight G with a float S 2 is movably mounted in a direction X, as shown in the double arrow direction. A separate shaft, not shown here, which is connected to the underwater UW of channel 1 , guides the combination of weight G and float S 2 .
Ein erstes Verbindungselement 7, vorzugsweise ein Zugseil od. dgl., hängt die Kombination aus Gewicht G und Schwimmer S2 an einem Umlenkelement 8 ab, welches zu einem weiteren Umlenkelement 8 hinter dem Regler 2 im Bereich des Oberwassers OW führt und mündet in einem linear geführten Koppelglied 9. An das Koppelglied 9 schliesst ein weiteres Verbindungselement 7 an, welches über Umlenkelemente 8 eine Verbindung zur Regelklappe 3 herstellen. Steigt das Unterwasser UW an, so besitzt die gesamte Einheit aus Gewicht G und Schwimmer S2 durch den Auftrieb des Schwimmer S2 ein geringeres Gewicht, so dass je nach Druck, der auf die Regelklappe 3 wirkt, diese geöffnet werden kann.A first connecting element 7 , preferably a traction cable or the like, depends on the combination of weight G and float S 2 on a deflection element 8 , which leads to a further deflection element 8 behind the controller 2 in the area of the upper water OW and opens out linearly guided coupling element 9 . A further connecting element 7 connects to the coupling member 9 and connects to the control flap 3 via deflection elements 8 . If the underwater UW rises, the entire unit of weight G and float S 2 has a lower weight due to the buoyancy of the float S 2 , so that it can be opened depending on the pressure acting on the control flap 3 .
Steigt das Oberwasser OW an, so steigt ein dort angeordneter Schwimmer S1, der ebenfalls in dargestellter Doppelpfeilrichtung X im Oberwasser OW im Kanal 1 bewegbar gelagert ist, nach oben und verkürzt ein weiteres Verbindungselement 7, welches über Umlenkelemente 8 mit dem Koppelglied 9 in Verbindung steht, so dass die Einheit aus Gewicht G und Schwimmer S2 nach oben bewegt wird, wobei gleichzeitig das Verbindungselement zur Regelklappe 3 nachgibt und diese öffnet. Hierdurch entsteht eine eigene Steuerung, die rein mechanisch regelbar ist.If the headwater OW rises, a float S 1 arranged there, which is also movably mounted in the double arrow direction X in the headwater OW in channel 1 , rises and shortens a further connecting element 7 , which is connected to the coupling member 9 via deflection elements 8 stands so that the unit consisting of weight G and float S 2 is moved upwards, the connecting element to the control flap 3 simultaneously giving way and opening it. This creates a separate control that can be controlled purely mechanically.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Fig. 2 ist zusätzlich der Schwimmer S1 mit einer Arretiervorrichtung 10 versehen, die in dargestellter Doppelpfeilrichtung Y bewegbar ist. An die Arretiervorichtung 10 schliesst über ein Umlenkelement 8 ein Bypassschwimmer SB an, der bei Erreichen eines einstellbaren und wählbaren Oberwassers OW1 die Arretiervorrichtung 10 entriegelt, während in der verriegelten Position der Schwimmer S1 gehalten bleibt.In a further exemplary embodiment of the present invention according to FIG. 2, the float S 1 is additionally provided with a locking device 10 which can be moved in the double arrow direction Y shown. Connected to the locking device 10 via a deflection element 8 is a bypass float S B , which unlocks the locking device 10 when an adjustable and selectable upper water OW 1 is reached, while the float S 1 remains held in the locked position.
Hierdurch entwickelt der Schwimmer S1 einen sehr grossen Auftrieb, wobei nach Entriegeln der Arretiervorrichtung 10 bei Erreichen des Oberwassers OW1, welches in etwa vorzugsweise einer Überlaufschwelle 11 des Reglers 2 entspricht, schlagartig der Schwimmer S1 nach oben bewegt wird und schlagartig zur Erzeugung einer Spülwelle die Reglerklappe 3 öffnet bzw. die Öffnung 6 freigibt. As a result, the float S 1 develops a very large buoyancy, and after unlocking the locking device 10 when the upper water OW 1 is reached , which preferably approximately corresponds to an overflow threshold 11 of the controller 2 , the float S 1 is suddenly moved upwards and suddenly to generate one Flushing shaft opens the regulator flap 3 or opens the opening 6 .
Hierdurch lässt sich rein mechanisch und regelbar eine Spülwelle erzeugen.This allows a mechanical and controllable one Generate rinse wave.
Sinkt nach dem schlagartigen Öffnen das Oberwasser OW1 auf die Spiegellage des Oberwassers OW ab, so wird der Schwimmer S1 wieder nach dem Absinken von der Arretiervorrichtung 10 gehalten, bis das Oberwasser OW die Spiegellage des Oberwassers OW1 erreicht hat und dann in oben beschriebener Weise mittels des Bypassschwimmers Sb die Arretiervorrichtung 10 löst, um den Schwimmer S1 nach oben zu bewegen, um schlagartig die Reglerklappe 3 zu öffnen.If, after the sudden opening, the upper water OW 1 drops to the mirror position of the upper water OW, the float S 1 is held again by the locking device 10 after the lowering, until the upper water OW has reached the mirror position of the upper water OW 1 and then described above Way by means of the bypass float S b releases the locking device 10 in order to move the float S 1 upwards in order to suddenly open the regulator flap 3 .
Steigt jedoch dass Unterwasser UW an, so wird der Auftrieb der Einheit aus Gewicht G und Schwimmer S2 erhöht, so dass lediglich dann die Reglerklappe 3 geöffnet wird, wenn das Oberwasser OW eine höhere Wasserspiegellage, erreicht.However, if the underwater UW rises, the buoyancy of the unit consisting of weight G and float S 2 is increased, so that the regulator flap 3 is only opened when the upper water OW reaches a higher water level.
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