DE102007034213B4

DE102007034213B4 - Absetzbecken, insbesondere Geschiebeschacht

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Publication number: DE102007034213B4
Application number: DE200710034213
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2027-07-24
Also published as: DE102007034213A1

Abstract

Absetzbecken (1) für sedimentierbare Feststoffe (5) enthaltende Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, mit wenigstens einem Zulauf (3) und mit wenigstens einem Ablauf (4), welche oberhalb des Bodenniveaus des Absetzbeckens (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absetzbecken (1) wenigstens eine Verdrängerkammer (16) zugeordnet ist, welche mit dem Absetzbecken (1) auf einem Niveau unterhalb des Ablaufs (4) mit dessen Innenraum in Verbindung steht, wobei die Verdrängerkammer (16) bedarfsweise mit Gas beaufschlagbar ist, um dort vorhandene Flüssigkeit unter Bildung eines Flüssigkeitsschwalls in den Innenraum des Absetzbeckens (1) zu verdrängen und im Absetzbecken (1) vorhandene Flüssigkeit gemeinsam mit hierin gelösten oder suspendierten Verunreinigungen dadurch über den Ablauf (4) abzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absetzbecken für sedimentierbare Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, mit wenigstens einem Zulauf und mit wenigstens einem Ablauf, welche oberhalb des Bodenniveaus des Absetzbeckens angeordnet sind. Die Erfindung ist ferner auf ein insbesondere mittels eines solchen Absetzbeckens durchführbares Verfahren zum Abscheiden von sedimentierbaren Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, gerichtet, indem die die sedimentierbaren Feststoffe enthaltende Flüssigkeit über wenigstens einen Zulauf in ein Absetzbecken geleitet, zumindest ein Teil der sedimentierbaren Feststoffe dort sedimentiert und die Flüssigkeit sodann über wenigstens einen Ablauf aus dem Absetzbecken abgeführt wird.
Absetzbecken der vorgenannten Art sind vornehmlich zur Abscheidung von sedimentierbaren Feststoffen aus Wasser in vielerlei Ausgestaltung bekannt und finden z. B. in Form von Regenwasserrückhaltebecken, Regenwasserüberlaufbecken, Geschiebeschächten etc. in Vorflutern von Abwasserleitungssystemen, kommunalen oder gewerblichen Kläranlagen sowie auch in solchen Kläranlagen selbst verbreiteten Einsatz. Ihr Zweck besteht insbesondere darin, von dem Wasser mitgeführte, insbesondere mineralische Feststoffe, wie Sand, Kies, Split oder andere körnige bzw. granulatförmige Feststoffe, durch Sedimentation derselben zurückzuhalten, so daß sie nachfolgende Einrichtungen nicht blockieren oder gar beschädigen oder auch einer wirtschaftlichen Verwendung zugeführt werden können. Um für eine möglichst umfassende Sedimentation zu sorgen, ist der Zulauf in der Regel an der entgegengesetzten Seite des Ablaufs angeordnet, wobei sowohl der Zu- als auch der Ablauf oberhalb des Bodens des Absetzbeckens in dieses einmünden.
Um zu verhindern, daß gemeinsam mit den insbesondere mineralischen Feststoffen sedimentierte organische Substanzen, wie Fäkalien, Nahrungsmittel- und Pflanzenreste oder dergleichen, einem Fäulnisvorgang unterworfen werden, so daß sich im Sediment ein anaerober Zustand einstellt, ist es häufig erforderlich, das im Bodenbereich des Absetzbeckens abgeschiedene Sediment zu belüften, was in der Regel durch Einblasen von Luft mittels einer stationär eingebauten oder höhenverlagerbar in dem Absetzbecken geführte Belüftungseinrichtung geschieht, aber je nach Zusammensetzung des zu reinigenden Wassers auch durch Einblasen von anderen Gasen, beispielsweise technischem Sauerstoff, erfolgen kann. Die Belüftung kann ferner zur Flotation von Schwebstoffen dienen, welche von den aufsteigenden Gasbläschen nach oben in Richtung der Wasseroberfläche mitgeführt werden und sich dort anreichern, so daß sie dort mechanisch, z. B. mittels Sieben, Rechen, Filtern oder dergleichen, abgetrennt und/oder über den Ablauf des Absetzbeckens aus diesem abgeleitet und einer weitergehenden Reinigungsstufe zugeführt werden können. Die Belüftung sollte dabei zweckmäßig unmittelbar an der Oberfläche des am Boden des Absetzbecken befindlichen Sedimentes geschehen, um dieses einerseits hinreichend mit Luft bzw. Sauerstoff zu versorgen, andererseits dieses nicht ständig aufzuwirbeln und ferner möglichst sicherzustellen, daß die Austrittsöffnungen der Belüftungseinrichtung nicht durch sedimentierte Feststoffe verstopft werden. Die Belüftung kann z. B. wahlweise kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen erfolgen.
Die EP 1 666 677 A2 beschreibt ein mit einer Belüftungseinrichtung ausgestattetes Absetzbecken, bei welchem die Belüftungseinrichtung höhenverlagerbar in dem Absetzbecken angeordnet und derart hydrostatisch verlagerbar ist, daß sie sich stets im Bereich der freien Oberfläche des abgeschiedenen Sedimentes befindet, um unter Gewährleistung eines störungsfreien Betriebs unabhängig vom Füllgrad des Absetzbeckens für eine optimale Belüftung des Sedimentes zu sorgen.
Der DE 20 2004 017 984 U1 ist ein Absetzbecken in Form eines Geschiebeschachtes zu entnehmen, welcher ebenfalls mit einer Belüftungseinrichtung ausgestattet ist. Letztere umfaßt ein Gebläserohr mit mehreren Luftaustrittsöffnungen, welche verhindern sollen, daß sich am Schachtboden ein anaerober Zustand einstellt. Am freien Ende des Gebläserohres ist eine Rückflußsperre angeordnet, welche einen hiervor beweglichen, nach Art einer Kugelsperre ausgebildeten Schwimmer aufweist, der die Funktion besitzt, beim Anfahren des Gebläses in periodischen Zeitabständen zu verhindern, daß die Last auf das Gebläse infolge einer Verblockung der Düsen des Gebläserohres zu groß wird. Hierfür ist die Kugelsperre zunächst offen und schließt sich bei fortwährendem Einblasen von Luft dann sukzessive.
Indes besteht bei gattungsgemäßen Absetzbecken insbesondere dann, wenn diese – z. B. während längeren Trockenperioden ohne Niederschlag – nur schwach durchflossen und/oder wenn sie – z. B. bedingt durch geologische oder bauliche Vorgaben – an mit unter einem nur geringen Gefälle verlegte Kanäle angeschlossen sind, die Gefahr, daß nicht nur die erwünschten, sedimentierbaren Feststoffe in dem Absetzbecken zurückgehalten werden, sondern sich dort auch andere, insbesondere organische Stoffe, z. B. in Form von gelösten Substanzen oder Schwebstoffen, anreichern, welche eigentlich aus dem Ablauf ausgetragen und beispielsweise in eine Kläranlage oder einen Vorfluter weitergeleitet werden sollten. Dies kann nicht nur zum Entstehen von erheblichen Gerüchen führen, sondern auch die Erfordernis eines Reinigens des aus dem Absetzbecken mittels Fördereinrichtungen ausgetragenen Sedimentes bedingen. Darüber hinaus stellen solche, über längere Zeit in dem Absetzbecken angereicherte Organika eine unerwünschte Stoßbelastung nachfolgender, stromab des Absetzbeckens befindlicher Reinigungsstufen dar, wenn diese bei erhöhter Wasserführung des Zulaufs gemeinsam in konzentrierter Form wieder aus dem Absetzbecken ausgetragen werden.
Um diesem Problem zu begegnen, sind sogenannte ”Spülkippen” bekannt, welche im oberen Bereich an der Innenwand des Absetzbeckens angebracht werden. Dabei handelt es sich um schwenkbar aufgehängte Behälter, welche von Zeit zu Zeit mit Wasser befüllt werden. Erreicht der Füllstand in dem Behälter ein gewisses Füllstandsniveau, so wird er aufgrund der Schwerkraft des aufgenommenen Wassers gekippt, welches sich in das Absetzbecken ergießt und zumindest einen Teil der dort angereicherten organischen Stoffe (bzw. einen Teil des dort befindlichen Wassers, welches die organischen Stoffe, vornehmlich in feinpartikulärer oder gelöster Form, enthält) über den Ablauf aus dem Absetzbecken austrägt.
Nachteilig ist zum einen, daß solche Spülkippen verhältnismäßig teuer sind, da sie einerseits eine solche geometrische Ausgestaltung besitzen müssen, welche die vorgenannte Funktion sicherstellt, andererseits aufgrund der hohen Dichte von Wasser sehr stabil sein müssen und somit auch einen relativ großen Materialaufwand erfordern. Zum anderen ist häufig ein separater Wasserspeicher oder eine separate Wasserleitung zum Speisen der Spülkippen erforderlich, da gerade dann, wenn diese gebraucht werden, z. B. zu längeren Trockenzeiten, oft nicht genügend über den Zulauf in das Absetzbecken eingetragenes Wasser zur Verfügung steht. Schließlich führt das nach Art eines Wasserfalls in das Absetzbecken herabstürzende Wasser in der Regel auch zu einem Austrag von Sediment, welches im Gegensatz zu den feinpartikulären oder gelösten Stoffen jedoch in dem Absetzbecken zurückgehalten werden soll.
Die DE 100 65 105 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur taktweisen Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahls, insbesondere eine Wasserstrahls, um die Sohle eines trockengelaufenen Regenbeckens zu reinigen. Zu diesem Zweck ist ein Druckgasbehälter vorgesehen, welcher über eine mit einem Drosselventil ausgestattete Leitung mit einem Spülflüssigkeitsbehälter in Verbindung steht, aus welchem wiederum eine weitere Leitung über eine oder mehrere Spüldüsen in das Regenbecken selbst mündet. Durch schlagartiges Öffnen des Drosselventils kann ein Spülschwall erzeugt werden, welcher in dem Regenbecken gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen mit sich reißt und ausschwemmt. Als Spülflüssigkeit kommt insbesondere Regenwasser zum Einsatz, welches durch Anlegen von Unterdruck aus dem Regenbecken in den Spülflüssigkeitsbehälter gesaugt wird. Nachteilig ist insbesondere, daß der scharfe Flüssigkeitsstrahl der Spülluftdüse sämtliche, am Boden des Regenwasserspeicherbeckens abgelagerte Schmutzfrachten mit sich reißt und über den auf dem Bodenniveau des Beckens befindlichen Ablauf ausschwemmt, wie es bei einem gattungsgemäßen Absetzbecken gerade verhindert werden soll.
Der DE 39 15 076 C2 ist eine weitere Spüleinrichtung zum bedarfsweisen Spülen eines Regen- oder Kanalstaubeckens bei niedrigem Wasserstand entnehmbar. Die Spüleinrichtung weist in diesem Fall eine im Bodenbereich des Beckens angeordnete Spülkammer auf, welche sich bei hinreichendem Wasserstand in dem Becken über eine untere Spülöffnung mit Wasser füllt. Ein an einem Hebel befestigter Schwimmer stellt bei hinreichend hohem Wasserstand eine Verbindung zwischen der Spülkammer mit der Umgebung her, so daß sich letztere infolge des Druckausgleiches mit Wasser füllen kann. Bei hohem Wasserstand wird die Verbindung zwischen der Spülkammer und der Umgebung geschlossen und bei abnehmendem Wasserstand in der Schließstellung gehalten, so daß das Wasser in der Spülkammer verbleibt. Bei praktischer Trockenheit wird die Spülkammer durch Öffnen der Verbindung zwischen der Spülkammer und der Umgebung mit Umgebungsluft beaufschlagt, so daß sich die Flüssigkeit aus der Spülkammer schwallartig in das Becken ergießt, wodurch die Sohle des Beckens von abgelagertem Bodenschlamm gereinigt wird, der über den auf dem Bodenniveau des Beckens angeordneten Ablauf abgeführt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Absetzbecken für sedimentierbare Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten der eingangs genannten Art unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile auf ebenso einfache wie kostengünstige und effektive Weise für eine bedarfsweise Abführung von in dem Absetzbecken befindlichen, insbesondere gelösten oder feinpartikulären Verunreinigungen zu sorgen.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Absetzbecken der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß dem Absetzbecken wenigstens eine Verdrängerkammer zugeordnet ist, welche mit dem Absetzbecken auf einem Niveau unterhalb des Ablaufs mit dessen Innenraum in Verbindung steht, wobei die Verdrängerkammer bedarfsweise mit Gas beaufschlagbar ist, um dort vorhandene Flüssigkeit unter Bildung eines Flüssigkeitsschwalls in den Innenraum des Absetzbeckens zu verdrängen und im Absetzbecken vorhandene Flüssigkeit gemeinsam mit den hierin gelösten oder suspendierten Verunreinigungen dadurch über den Ablauf abzuführen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ferner vor, daß ein Teil der in das Absetzbecken geleiteten Flüssigkeit in eine auf einem Niveau unterhalb des Ablaufs mit dem Innenraum des Absetzbeckens in Verbindung stehende Verdrängerkammer geleitet wird, und daß die Verdrängerkammer bedarfsweise mit Gas beaufschlagt wird, um dort vorhandene Flüssigkeit unter Bildung eines Flüssigkeitsschwalls in den Innenraum des Absetzbecken zu verdrängen und im Absetzbecken vorhandene Flüssigkeit gemeinsam mit den hierin gelösten oder suspendierten Verunreinigungen dadurch über den Ablauf abzuführen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gibt die Möglichkeit einer bedarfsweisen effizienten Spülung des Absetzbeckens unter Ableitung von angereicherten, insbesondere in vorhandenem Restwasser gelösten oder suspendierten organischen Verunreinigungen über den Ablauf, indem die Verdrängerkammer(n) mit Gas, beispielsweise Luft, beaufschlagt wird/werden, so daß das in der Verdrängerkammer eingedrungene Wasser verdrängt und zunächst in den Innenraum des Absetzbeckens überführt wird. Dadurch steigt der Flüssigkeitspegel in dem Absetzbecken an, bis er zumindest das untere Niveau des Ablaufs erreicht und dabei zumindest einen Teil des in dem Becken zurückgebliebenen Wassers abführt, welches wiederum zumindest einen Teil der hierin befindlichen organischen Verunreinigungen mitnimmt. Je nach dem anläßlich der Beaufschlagung der Verdrängerkammer mit Gas gewählten Gasdruck läßt sich hierbei ein mehr oder minder starker Flüssigkeitsschwall erzeugen, welcher – sofern erwünscht – z. B. auch in der Lage sein kann, zwischen dem abgeschiedenen Sediment abgesunkene organische Schwebstoffe aufzuwirbeln und ebenfalls über den Ablauf aus dem Becken heraus zu leiten. Im Gegensatz zum Einsatz von Spülkippen gemäß dem Stand der Technik ist erfindungsgemäß indes keine zusätzliche Wasserversorgung erforderlich und läßt sich ein Austrag des abgeschiedenen Sedimentes zuverlässig verhindern. So lange zumindest ein gewisser Anteil an Restwasser in dem Absetzbecken vorhanden ist, läßt sich dieser Vorgang zu beliebigen Zeitpunkten, z. B. periodisch, wiederholen.
Während das erfindungsgemäße Absetzbecken grundsätzlich beliebig, beispielsweise in Form verschiedener Regenwasserentlastungsbecken der eingangs genannten Art, ausgestaltet sein kann, kann es insbesondere von einem Geschiebeschacht bzw. Geschieberückhalteschacht gebildet sein, welcher vornehmlich dazu dient, das in Abwasserleitungssystemen mitgeführte, insbesondere mineralische, partikuläre Material, wie beispielsweise Split, Kies, Sand und dergleichen, zu sedimentieren und somit aus dem Abwasser zu entfernen.
Die Erfindung bietet sich darüber hinaus insbesondere für Absetzbecken an, welche mit einer Belüftungseinrichtung ausgestattet sind, wobei deren Gasversorgung in diesem Fall zugleich zum bedarfsweisen Beaufschlagen der Verdrängerkammer mit Gas dienen kann. Wie eingangs erwähnt, sind solche Belüftungseinrichtungen – seien sie starr in dem Absetzbecken installiert oder vorzugsweise auch höhenverlagerbar in demselben geführt, wie es z. B. bei dem Absetzbecken gemäß der oben zitierten EP 1 666 677 A2 der Fall ist – aus den genannten Gründen ohnehin zumeist vonnöten, so daß deren Gasversorgung auf besonders kostengünstige Weise zur Beaufschlagung der Verdrängerkammer mit genutzt werden kann und hierfür keine separate Gasversorgung erforderlich ist.
In einem solchen Fall kann z. B. vorgesehen sein, daß die Gasversorgung über ein Schaltventil, wie ein Dreiwegeventil, mit der Belüftungseinrichtung oder mit der Verdrängerkammer bedarfsweise verbindbar ist, wobei das Schalt- bzw. Wechselventil beispielsweise nach jedem Belüftungszyklus der Belüftungseinrichtung die Verdrängerkammer mit Gas bzw. Luft befüllt, um das dort vorhandene Wasser zu verdrängen und das Becken zu spülen. Selbstverständlich sind beliebige andere Betriebsweisen möglich und kann auch ein ausschließlich bedarfsweises (z. B. im Falle von Niedrigwasser bzw. Schwachlastbetrieb) Spülen des Absetzbeckens oder auch ein Spülen bei gleichzeitiger Belüftung vorgesehen sein. Solche verschiedenen Betriebsweisen sind zweckmäßig mittels einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit programmierbar.
Das zur Erfüllung der ihr zugedachten Funktion erforderliche Volumen der oder den Verdrängerkammer(n) richtet sich vornehmlich nach der Größe des jeweiligen Absetzbeckens. Im Falle eines Geschiebeschachtes sollte das Gesamtvolumen der Verdrängerkammer in der Regel wenigstens etwa 0,5 m³, insbesondere wenigstens etwa 0,75 m³, z. B. in der Größenordnung von etwa 1 bis 2 m³, betragen.
Während die Verdrängerkammer grundsätzlich auch außerhalb des Absetzbeckens angeordnet und z. B. über eine oder mehrere Leitungen mit diesem verbunden sein kann, sieht eine bevorzugte Ausführung der Erfindung vor, die Verdrängerkammer innenseitig des Absetzbeckens, insbesondere unterhalb des Niveaus dessen Ablaufs, angeordnet ist. Dabei sieht eine in konstruktiver Hinsicht einfache und kastengünstige Ausführungsvariante, welche sich insbesondere auch zum Nachrüsten herkömmlicher Absetzbecken anbietet, vor, daß die Verdrängerkammer im Bereich der seitlichen Wandungen des Absetzbeckens angeordnet ist, wobei sie vorzugsweise entlang wenigstens zwei, insbesondere entlang wenigstens drei, seitlichen Wandungen des Absetzbeckens angeordnet sein kann, um einen Flüssigkeitsschwall von außen nach innen zu erzeugen, welche auch organische Schwebstoffe aufzuwirbeln vermag, um diese gemeinsam mit dem Restwasser über den Ablauf aus dem Becken abzuführen. Selbstverständlich kann sich die Verdrängerkammer auch im wesentlichen vollumfänglich um die Seitenwände des Absetzbeckens herum erstrecken und/oder von mehreren Teilkammern gebildet sind, welche zweckmäßig über eine in deren oberem Niveau angeordnete Verbindungsleitung miteinander korrespondieren, so daß sie zugleich mit Gas beaufschlagbar sind.
Die Verdrängerkammer kann beispielsweise zwischen den seitlichen Wandungen des Absetzbeckens und dort festgelegten, nach innen und unten vorstehenden Wandelementen, z. B. in Form von Blechen, gebildet sein, so daß ein nach unten offenes U-Profil gebildet ist, dessen äußerer Schenkel von der Seitenwand des Absetzbeckens gebildet ist, während der innere Schenkel sowie der U-Steg des U-Profils von den Wandelementen gebildet ist. Das Wasser dringt somit von unten die Verdrängerkammer ein, bis sich ein im wesentlichen einheitlicher Flüssigkeitspegel ergibt. Wird die Verdrängerkammer von oben über einen Anschluß mit Gas beaufschlagt, so sinkt der Flüssigkeitspegel in der Verdrängerkammer gegenüber dem Innern des Absetzbeckens ab und wird das Wasser aus der Verdrängerkammer in das Becken hinein verdrängt und sodann über den Ablauf aus dem Becken abgeleitet.
Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Verdrängerkammer zwischen den Querschnitt des Absetzbeckens erweiternden Aussparungen in den seitlichen Wandungen und am oberen Bereich der Aussparungen festgelegten, nach unten vorstehenden Wandelementen gebildet ist. In diesem Fall weist die Verdrängerkammer folglich ebenfalls ein nach unten offenes U-Profil auf, dessen äußerer Schenkel von der Seitenwand des Absetzbeckens und dessen U-Steg von der Aussparung in der Seitenwand gebildet ist, während nur der innere Schenkel von den Wandelementen gebildet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung läßt sich z. B. ein über die Höhe des Absetzbeckens gleichförmiger Innenquerschnitt desselben erzielen, was hinsichtlich des Austrags von abgeschiedenem Sediment mittels entsprechender Fördereinrichtungen günstig sein kann.
Die Verdrängerkammer kann im Bereich ihrer Unterseite im wesentlichen vollständig offen ausgebildet sein, um einerseits ein einfaches Eindringen von in dem Absetzbecken befindlicher Flüssigkeit und andererseits einen breiten bzw. flächigen Flüssigkeitsaustrag beim Beaufschlagen der Verdrängerkammer mit Gas zu ermöglichen.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Absetzbeckens sieht vor, daß es auf einem Niveau unterhalb seines Zu- und Ablaufes mit wenigstens einem insbesondere im wesentlichen rohrförmigen, Wärmetauscher ausgestattet ist. Ein solcher Wärmetauscher bietet die Möglichkeit, die Wärme der in dem Absetzbecken befindlichen Flüssigkeit – in der Regel Abwasser – auf umweltschonende Weise geeigneten Abnehmern, wie beispielsweise Schwimmbäder, öffentliche oder private Haushalte etc., zugänglich zu machen. Mittels des Wärmetauschers, welcher z. B. im wesentlichen in Form von Rohren, Rohrbündeln, Rohrschlangen oder dergleichen ausgebildet sein kann, wird der Flüssigkeit Wärme entzogen, welche an ein im Innern des Wärmetauschers geführtes Medium, z. B. ebenfalls Wasser, abgegeben wird. Die von letzterem aufgenommene Wärme kann mittels Wärmepumpen wiederum in nutzbare Wärme, wie zu Heizzwecken, umgewandelt werden. Ein solcher Wärmetauscher kann insbesondere im Falle eines in Form eines Geschiebeschachtes ausgebildeten Absetzbeckens effektiv sein, da diese in aller Regel unterhalb der Kanalsohle angeordnet sind, so daß sich der Wärmetauscher stets in einem in einen von Abwasser durchflossenen Bereich des Beckens eingetauchten Zustand befindet.
Während ein solcher Wärmetauscher grundsätzlich auch unmittelbar im Bereich der Schachtwände des Absetzbeckens angeordnet bzw. an diesen befestigt sein kann, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, daß der Wärmetauscher im Bereich der Wandelemente der Verdrängerkammer(n) des Absetzbeckens angeordnet ist. Dies gibt insbesondere die Möglichkeit, daß die Wärmetauschflächen des Wärmetauschers im wesentlichen vollumfänglich mit in dem Absetzbecken befindlicher Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in Kontakt stehen, nämlich einerseits von dem in der Verdrängerkammer befindlichen Wasser und andererseits von dem im Bodenbereich des Absetzbecken befindlichen Wasser. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr große Wärmetauschfläche zwischen dem Abwasser und dem in dem Wärmetauscher geführten Medium und somit ein guter Wärmeübergang. Der Wärmetauscher selbst sollte aus einem Material gebildet sein, welches einerseits, z. B. gegen korrosiven Angriff, hinreichend inert, andererseits eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wobei beispielsweise Edelstahl, Aluminium und dessen Legierungen zweckmäßig sein können. Er kann einstückig mit den Wandelementen der Verdrängerkammer ausgebildet oder als separates Bauteil an diesen festgelegt sein.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Absetzbeckens kann vorgesehen sein, daß unterhalb des Zulaufs eine sich im wesentlichen horizontal erstreckende, die sedimentierbaren Feststoffe zumindest teilweise zurückhaltende, flüssigkeitsdurchlässige Rückhalteeinrichtung, wie ein Gitter, Sieb, Rechen oder dergleichen, angeordnet ist. Derart wird auf einfache Weise auch bei Starkwasser bzw. Vollastbetrieb des Absetzbeckens, d. h. im Falle großer über den Zulauf eingetragener Flüssigkeitsmengen und folglich einer starken Durchströmung des Absetzbeckens, verhindert, daß bereits sedimentierte Feststoffe von dem eingetragenen Wasser wieder aufgewirbelt und teilweise über den Ablauf ausgetragen werden.
Die Rückhalteeinrichtung sollte sich dabei zumindest über die gesamte Breite des Zulaufs und kann sich insbesondere auch im wesentlichen über die gesamte Breite der den Zulauf umfassenden Wandung des Absetzbeckens erstrecken, um Aufwirbelungen von abgeschiedenem Sediment auch bei Starkwasserzufuhr zuverlässig zu vermeiden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß sich die Rückhalteeinrichtung bis in den Bereich unterhalb des Ablaufs, insbesondere jedoch unter Freihaltung eines Abstandes zu der ablaufseitigen Wandung des Absetzbeckens, hin erstreckt. Auf diese Weise werden einerseits Aufwirbelungen von bereits abgeschiedenem Sediment bestmöglich verhindert, andererseits ist sichergestellt, daß auch größere sedimentierbare Feststoffpartikel, welche infolge der Strömungsgeschwindigkeit des über den Zulauf eingeleiteten Wassers und/oder allein aufgrund ihrer Größe die Rückhalteeinrichtung nicht nach unten in Richtung des Bodens des Absetzbeckens passieren können, am stromab gelegenen Ende der Rückhalteeinrichtung aufgrund Schwerkraft sedimentiert werden und nicht direkt über den Ablauf wieder aus dem Absetzbecken ausgetragen werden. Der Abstand zwischen dem freien Ende der Rückhalteeinrichtung und der ablaufseitigen Wandung des Absetzbeckens sollte jedenfalls wenigstens etwa 10 cm, zweckmäßig wenigstens etwa 20 cm, vorzugsweise wenigstens etwa 30 cm, z. B. zwischen etwa 30 und 50 cm, betragen.
Die Rückhalteelemente der Rückhalteeinrichtung, welche z. B. in Form von Stäben, Gittern etc. gebildet sein können, weisen je nach Anwendungsfall zweckmäßig einen Abstand zwischen etwa 1 und etwa 10 cm, insbesondere zwischen etwa 2 und etwa 8 cm, z. B. in der Größenordnung von etwa 3 bis etwa 7 cm, auf.
Die Rückhalteeinrichtung kann vorzugsweise einseitig unterhalb des Zulaufs an der Wandung des Absetzbeckens festgelegt sein, was den Vorteil besitzt, daß ihre in der Regel aus Metall gefertigten Rückhalteelemente zumindest in gewissem Maß elastisch zu Schwingungen und Vibrationen angeregt werden können, um das Passieren der in das Absetzbecken eingetragenen, zu sedimentierenden Feststoffe durch die Rückhalteeinrichtung hindurch nach unten, wo sie am Boden des Beckens abgelagert werden, zu begünstigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Rückhalteeinrichtung Rückhalteelemente in Form von Stäben auf, welche sich insbesondere etwa in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch das Absetzbecken erstrecken.
Um insbesondere während der Beaufschlagung der Verdrängerkammer mit Gas bzw. der hierdurch verursachten Erzeugung eines Flüssigkeitsschwalls zu verhindern, daß die Flüssigkeit mit den hierin enthaltenen Verunreinigungen nicht nur über den Ablauf, sondern auch über den Zulauf aus dem Absetzbecken ausgetragen wird (was vornehmlich bei sehr geringer oder gar keiner Flüssigkeitszufuhr geschehen könnte), kann des weiteren vorgesehen sein, daß dem Zulauf eine Klappe zugeordnet ist, welche unterhalb des Zulaufs, vorzugsweise auf dessen tiefstem Niveau, angelenkt ist. Die z. B. aus einer Blech- oder Kunststoffplatte gebildete Klappe kann dabei vorzugsweise im Bereich ihrer Oberseite mit einem Schwimmkörper mit einer gegenüber Wasser geringeren Dichte ausgestattet sein, so daß sie automatisch nach oben in eine zumindest den unteren Bereich des Zulaufs abdeckende, im wesentlichen vertikale Schließstellung verschwenkt wird, wenn das Flüssigkeitsniveau im Innern des Absetzbeckens auf ein die Unterseite des Zulaufs übertreffendes Niveau ansteigt. Sofern eine Rückhalteeinrichtung der oben erläuterten Art vorgesehen ist, kann die Klappe z. B. an der Rückhalteeinrichtung angelenkt sein.
Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, daß der Zulauf des Absetzbeckens auf einem höheren Niveau in dieses einmündet als dessen Ablauf.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht einer Ausführungsform eines Absetzbeckens in Form eines Geschiebeschachtes mit einer mit Gas beaufschlagbaren Verdrängerkammer und einer Belüftungseinrichtung;
2 eine Draufsicht auf das Absetzbecken gemäß 1 von oben;
3 eine der 1 entsprechende Ansicht einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform eines in Form eines Geschiebeschachtes ausgebildeten Absetzbeckens;
4 eine Draufsicht auf das Absetzbecken gemäß 3 von oben;
5 eine geschnitten dargestellte Detailansicht eines im Bereich der Verdrängerkammer angeordneten Wärmetauschers;
6 eine alternative Ausführungsform eines Wärmetauschers entsprechend der Darstellung gemäß 5; und
5 eine teilweise ausgeschnitten dargestellte perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Absetzbeckens in Form eines Geschiebeschachtes mit einer zulaufseitigen Rückhalteeinrichtung in Explosionsdarstellung, wobei die Verdrängerkammer aus Gründen der Veranschaulichung weggelassen worden ist.
In 1 und 2 ist ein Absetzbecken 1 in Form eines Geschiebe- bzw. Geschieberückhalteschachtes wiedergegeben, welches beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweist, aber selbstverständlich auch mit einem beliebig andersartigen, z. B. runden, ellipsenförmigen, drei- oder mehreckigen Querschnitt versehen sein kann. Oberhalb des Bodens 2 des Absetzbeckens 1 mündet in dieses ein Zulauf 3 sowie ein Ablauf 4, wobei der Zulauf 3 an der entgegengesetzten Seite des Ablaufs 4 angeordnet ist, so daß beim Durchströmen des Absetzbeckens 1 mit Wasser von dem Wasser mitgeführte Feststoffe sedimentieren und sich am Boden 2 des Absetzbeckens 1 anreichern können. Der Zulauf 3 und der Ablauf 4 können entweder innerhalb einer nicht näher gezeigten Wasser- bzw. Abwasserleitung oder einer bezüglich einer solchen im Nebenstrom geschalteten Bypaßleitung (ebenfalls nicht näher gezeigt) angeordnet sein. Die in der Regel mineralischen Feststoffe sind in mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Eine vorzugsweise herausnehmbare Leiter 6 macht das Absetzbecken 1 begehbar. Das Bodenniveau ist in 1 mit dem Bezugszeichen 7 angedeutet.
Das Absetzbecken 1 ist mit einer Belüftungseinrichtung 8 ausgestattet, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen entsprechend der Füllhöhe des abgeschiedenen Sedimentes an seitlichen Führungen 9 (vgl. 2) höhenverlagerbar geführten, mit Gasaustrittsöffnungen versehenen Hohlkörper 10 in Form eines quer zur Strömungsrichtung angeordneten Rohres umfaßt. Der rohrförmige Hohlkörper 10 kann beispielsweise rein aufgrund hydrostatischer Auftriebskräfte höhenverlagerbar sein, wie es z. B. in der eingangs zitierten EP 1 666 677 A2 offenbart ist, wobei ihm selbstverständlich auch ein entsprechender mechanischer Antrieb (nicht dargestellt) zugeordnet sein kann. Er weist an seinen Enden jeweils einen sich im wesentlichen vertikal nach oben erstreckenden und ebenfalls hohlen Arm 12 (vgl. 1) auf, von welchen zumindest einer über eine Leitung 13 und eine hieran angeschlossene Anschlußleitung 11 des Absetzbeckens 1 mit einer nicht wiedergegebenen Druckgasquelle, z. B. einer Druckluftquelle, verbunden ist, um den Hohlkörper 10 in seinem Innern mit Druckgas bzw. Druckluft zu beaufschlagen, was kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen geschehen kann.
Der Belüftungseinrichtung 8 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner eine Meßeinrichtung 14 zugeordnet, welche das Höhenniveau des rohrförmigen Hohlkörpers 10 der Belüftungseinrichtung 8 relativ zu dem Absetzbecken 1 erfaßt. Die Meßeinrichtung 14 umfaßt im wesentlichen einen mit dem Hohlkörper 10 verbundenen Signalgeber (nicht gezeigt) sowie einen stationär, z. B. an einer Wandung des Absetzbeckens 1 angebrachten Sensor 15. Die Meßeinrichtung 14 erfaßt folglich das jeweils aktuelle Niveau des Hohlkörpers 10 der Belüftungseinrichtung 8 und somit indirekt die aktuelle Füllhöhe an Sediment 5, so daß sie eine wirksame, in die Belüftungseinrichtung 8 integrierte Anzeige der abgeschiedenen Sedimentmenge darstellt, welche es erkennbar macht, wenn das Absetzbecken 1 geräumt werden sollte. Die Meßeinrichtung 14 kann auf beliebige bekannte Weise, vorzugsweise berührungsfrei und z. B. kapazitiv, magnetisch, elektromagnetisch, z. B. mittels Lichtschranken, akustisch, z. B. mittels Echolot etc., arbeiten.
Das Absetzbecken 1 ist mit einer Verdrängerkammer 16 ausgestattet, welche mit dem Absetzbecken auf einem Niveau unterhalb des Ablaufs 4 (sowie des beim vorliegenden Ausführungsbeispiel auf etwa gleicher Höhe angeordneten Zulaufs 3) mit dessen Innenraum in Verbindung steht. Die innenseitig des Absetzbeckens entlang deren seitlichen Wandungen angeordnete Verdrängerkammer 16 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Teilkammern 16a, 16b, 16c, 16d (vgl. insbesondere 2) auf, welche sich jeweils praktisch über die gesamte Länge der jeweiligen Seitenwand des Absetzbeckens 1 erstrecken. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, sind die Teilkammern 16a, 16b, 16c, 16d im wesentlichen in Form von nach unten offenen Kästen jeweils zwischen der entsprechenden Seitenwand des Absetzbeckens 1 und dort festgelegten, nach innen und unten vorstehenden Wandelementen 17, z. B. aus Blech, gebildet, wobei die Wandelemente 17 die obere, die innere und die beiden seitlichen Wände einer jeden kastenförmigen Teilkammer 16a, 16b, 16c, 16d darstellen, während ihre äüßere Wand von der seitlichen Wandung des Absetzbeckens 1 gebildet ist. An ihrer Unterseite sind die kastenförmigen Teilkammern 16a, 16b, 16c, 16d offen, um einen ungehinderten Zufluß von Wasser sowie, wie weiter unten noch näher erläutert, ein ungehindertes Verdrängen von in die Verdrängerkammer 16 eingedrungenen Wassers ins Innere des Absetzbeckens 1 hinein zu ermöglichen.
Die Verdrängerkammer 16 ist über eine in den oberen Bereich zumindest einer der Teilkammern 16a, 16b, 16c, 16d mündende Leitung 18 und eine hieran angeschlossene Anschlußleitung 19 des Absetzbeckens 1 mit einer nicht wiedergegebenen Druckgasquelle, z. B. einer Druckluftquelle, verbunden, so daß eine bedarfsweise Beaufschlagung der Verdrängerkammer 16 mit Gas bzw. Luft gewährleistet ist, um dort vorhandenes Wasser unter Bildung eines Wasserschwalls in den Innenraum des Absetzbeckens 1 zu verdrängen und im Absetzbecken vorhandenes Wasser auf diese Weise gemeinsam mit gelösten oder suspendierten, insbesondere feinpartikulären organischen Verunreinigungen über den Ablauf 4 abzuführen. Die Teilkammern 16a, 16b, 16c, 16d der Verdrängerkammer 16, die im übrigen z. B. ein Gesamtvolumen von etwa 1 m³ aufweisen kann, sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels in deren oberen Bereich mündenden Fluidleitungen 20 (vgl. 2), welche hier eine sämtliche Teilkammern 16a, 16b, 16c, 16d verbindende Ringleitung bilden, miteinander verbunden, um für eine gemeinsame Druckbeaufschlagung derselben mit Gas bzw. Luft zu sorgen.
Bei der in 1 und 2 nicht näher wiedergegebenen Druckgas- bzw. Druckluftquelle zur Druckbeaufschlagung der Verdrängerkammer 16 kann es sich insbesondere um dieselbe Druckluftquelle handeln, welche zur Gas- bzw. Luftversorgung der Belüftungseinrichtung 8 dient, so daß die Verdrängerkammer keine zusätzlichen diesbezüglichen Mittel benötigt. Hierzu können die Anschlußleitungen 11, 19 der Belüftungseinrichtung 8 bzw. der Verdrängerkammer 16 über ein steuerbares Schaltventil, wie beispielsweise ein Dreiwegeventil (nicht gezeigt), bedarfsweise mit der Druckluftquelle verbindbar sein, um wahlweise entweder die Belüftungseinrichtung 8 oder die Verdrängerkammer 16 oder auch beide zugleich mit Druckluft zu beaufschlagen, was z. B. in kontinuierlich aufeinanderfolgenden Intervallen geschehen kann.
Bei dem in 3 und 4 dargestellten, ebenfalls in Form eines Geschiebeschachtes ausgebildeten Absetzbecken 1 sind identische bzw. funktionsgleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Das in 3 und 4 wiedergegebenen Absetzbecken 1 unterscheidet sich von dem gemäß 1 und 2 vornehmlich durch die konstruktive Ausgestaltung der Verdrängerkammer 16. Zur Bildung derselben sind die seitlichen Wandungen des Absetzbeckens 1 hier unterhalb des Zu- 3 und Ablaufs 4 ausgespart, wobei zwischen diesen den unteren Querschnitt des Beckens 1 erweiternden Aussparungen 21 der seitlichen Wandungen und am oberen Bereich der Aussparungen 21 festgelegten, nach unten vorstehenden Wandelementen 17a, z. B. wiederum aus Blech, die Verdrängerkammer 16 gebildet ist. Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, erstreckt sich die Verdrängerkammer 16 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel praktisch um den gesamten Umfang des unteren Beckenabschnittes herum, wobei die im wesentlichen plattenförmigen Wandelemente 17a mit dem oberen Querschnitt des Absetzbeckens 1 fluchten, so daß eine sehr einfache Räumung desselben, z. B. mittels Baggern oder spezieller Fördereinrichtungen, wie Schnecken, Bändern etc., möglich ist. Entsprechend der in 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung ergibt sich ein Querschnitt der Verdrängerkammer 16 in Form eines auf dem Kopf stehenden, nach unten offenen ”U”, so daß in dem Absetzbecken 1 befindliches Wasser in die Verdrängerkammer 16 hinein gelangt und – im Falle der Beaufschlagung der Verdrängerkammer 16 mit Druckluft von oben über die Leitungen 18, 19 – wieder unter Bildung eines Wasserschwalls in den Innenraum des Absetzbeckens 1 verdrängt werden kann. Hinsichtlich des Eindringens von Wasser vom Innenraum des Absetzbeckens 1 in die Verdrängerkammer 16 kann im übrigen sowohl bei der Ausführungsform gemäß 3 und 4 als auch bei der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform vorgesehen sein, daß im oberen Bereich der Verdrängerkammer 16 und/oder in der Leitung 18 ein Schaltventil (nicht gezeigt) angeordnet ist, welches es in einer Öffnungsstellung beim Eindringen von Wasser in die Verdrängerkammer 16 ermöglicht, daß die durch das Wasser verdrängte Luft zum Druckausgleich aus der Verdrängerkammer 16 austreten kann, während es in einer Schließstellung bei der Druckbeaufschlagung der Verdrängerkammer 16 mit Gas bzw. Luft ein Austreten des Gases verhindert.
In 5 ist eine geschnitten dargestellte Detailansicht eines Wärmetauschers 30 wiedergegeben, wie er beispielsweise bei einem Absetzbecken gemäß 1 bis 4 zum Einsatz kommen kann, um die Wärme des in dem Absetzbecken 1 vorhandenen Wassers nutzbar machen zu können. Der Wärmetauscher 30 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise einstückig mit dem Wandelement 17 der Verdrängerkammer 16 (vgl. hierzu auch 1 bis 4) gefertigt, z. B. aus Edelstahl. Er besitzt im wesentlichen die Form eines Flachrohres 31, welches sich entlang der Höhe des die Verdrängerkammer 16 von dem eigentlichen Absetzbecken 1 trennenden Wandelement 17 erstreckt. Im Innern des Flachrohres 31 ist ein fluidisches Medium, wie Wasser, Öl oder beliebige andere zu diesem Zweck geeignete Medien, geführt, an welches die Wärme aus dem Abwasser übertragen wird und welches z. B. mittels einer Pumpe (nicht gezeigt) im Kreislauf geführt ist, um die aufgenommene Wärme an anderer Stelle, gegebenenfalls auch unter Umwandlung in elektrische Energie, abzugeben. Das Flachrohr steht vorzugsweise von dem Wandelement 17 in Richtung der Verdrängerkammer 16 vor, um den freien Querschnitt des Absetzbeckens 1 nicht zu vermindern und insbesondere eine einfache Räumung desselben zu ermöglichen. Die Anordnung des Wärmetauschers 30 unmittelbar an dem Wandelement 17 besitzt den weiteren Vorteil, daß ein praktisch vollumfänglicher Kontakt mit dem Abwasser – einerseits in der Verdrängerkammer 16 und andererseits im Becken 1 selbst – gewährleistet ist und somit eine größtmögliche Wärmetauschfläche zu Verfügung steht.
Die in 6 dargestellte Ausführungsform eines Wärmetauschers 30 unterscheidet sich von der gemäß 5 insbesondere dadurch, daß er als separates Teil an dem Wandelement 17 befestigt, z. B. innenseitig der Verdrängerkammer 16 an diesem mittels Schrauben 32 festgelegt ist. Er umfaßt des weiteren eine Mehrzahl an Längsstegen, welche den Gesamtquerschnitt des Längsrohres 31 in mehrere Kammern unterteilen und somit für eine größere Kontaktfläche des in dem Rohr 31 geführten Mediums sorgen. Selbstverständlich können alternativ oder zusätzlich weitere, an sich bekannte Maßnahmen zur Vergrößerung der Wärmetauschfläche zwischen dem Rohr 31 und dem innerhalb desselben geführten Medium bzw. dem außenseitig vorhandenen Wasser getroffen sein, wie Oberflächenstrukturen, Noppen, Nuten oder dergleichen.
Schließlich ist es auch möglich, die Wandelemente 17 als Wärmetauschplatten eines Plattenwärmetauschers zu verwenden, welche sich durch beidseitigen Kontakt mit dem in dem Absetzbecken 1 befindlichen Wasser erwärmen, wobei die von den Wandelementen 17 aufgenommene Wärme durch entsprechende Kontaktierung, z. B. zu den oben genannten Zwecken, genutzt bzw. potentiellen Abnehmern zur Verfügung gestellt wird.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Absetzbeckens 1, wobei funktionsgleiche Bauteile wiederum mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Das Absetzbecken 1 gemäß 7 ist ebenfalls in Form eines Geschiebeschachtes ausgebildet und in diesem Fall mit einer stationären, d. h. fest eingebauten Belüftungseinrichtung 8a ausgestattet. Letztere umfaßt ein unterhalb des Ablaufs 4, aber oberhalb des Beckenbodens angeordnetes, mit Gasaustrittsöffnungen versehenes Rohr 10a, welches sich etwa horizontal über die Breite des Absetzbeckens 1 erstreckt und im Eckbereich des Beckens 1 nach oben geführt ist, wo es über eine Anschlußleitung 13a an eine nicht wiedergegebene Druckgasquelle, wie eine Druckluftquelle, angeschlossen ist.
Das Absetzbecken 1 umfaßt des weiteren eine bedarfsweise mit Gas beaufschlagbare Verdrängerkammer (welche insbesondere an die Druckgasquelle der Belüftungseinrichtung 8a angeschlossen sein kann), welche aus Gründen der Veranschaulichung in 7 jedoch nicht nochmals gezeigt ist und entweder im wesentlichen der gemäß 1 und 2 oder 3 und 4 entsprechen und gegebenenfalls ebenfalls mit einem Wärmetauscher, wie einem solchen der weiter oben beschriebenen Art, ausgestattet sein kann, oder es kann auch eine externe, außerhalb des Beckens 1 angeordnete Verdrängerkammer, z. B. in Form eines geschlossenen Volumens, vorgesehen sein, in welche das in dem Becken 1 befindliche Wasser einzudringen vermag und welche mit Gasdruck beaufschlagbar ist, um das Wasser unter Bildung eines Wasserschwalls wieder in das Becken 1 hinein zu drücken.
Die in 7 wiedergegebene Ausführungsform des Absetzbeckens 1 weist des weiteren eine Rückhalteeinrichtung 22 auf, welche im Falle einer starken Einströmung von Wasser über den Zulauf (hier aufgrund der abgebrochenen Darstellung der seitlichen, in 7 linken Wandung des Absetzbeckens 1 nicht erkennbar, jedoch entgegengesetzt des Ablaufs 4 angeordnet) und folglich einer starken Durchströmung des Absetzbeckens 1 dazu dient zu verhindern, daß bereits sedimentierte Feststoffe 5 von dem eingetragenen Wasser wieder aufgewirbelt und teilweise über den Ablauf 4 ausgetragen werden. Die wasserdurchlässige Rückhalteeinrichtung 22 kann von einem Gitter, Sieb, Rechen oder dergleichen gebildet sein und ist im vorliegenden Fall in Form von einer Mehrzahl an parallelen, sich in Strömungsrichtung erstreckenden Stäben 23 gebildet, welche unterhalb des Zulaufs an der entsprechenden, in 7 linken Seitenwand des Absetzbeckens 1 festgelegt sind. Dies kann z. B. mittels einer die Stäbe 23 tragenden Querstrebe 24 geschehen, welche an ihren beiden Enden über geeignete Halteeinrichtungen 25 an den benachbarten Seitenwänden des Beckens 1 verschraubt ist. Die Einbauposition der Rückhalteeinrichtung 22 ist in 7 durch den Pfeil P angedeutet.
Die Rückhalteeinrichtung 22 erstreckt sich im vorliegenden Fall im wesentlichen über die gesamte Breite des Absetzbeckens 1, wobei zwischen dem dem Zulauf abgewandten, freien Ende der Stäbe 23 und dem Ablauf 4 ein Freiraum F von beispielsweise etwa 30 cm bis 40 cm verbleibt. Auf diese Weise ist einerseits sichergestellt, daß Aufwirbelungen von bereits abgeschiedenem Sediment 5 bestmöglich verhindert werden und daß andererseits auch größere sedimentierbare Feststoffpartikel 5, welche infolge der Strömungsgeschwindigkeit des über den Zulauf eingeleiteten Wassers und/oder allein aufgrund ihrer Größe nicht zwischen den Stäben 23 hindurch nach unten in Richtung des Bodens des Absetzbeckens 1 gelangen können, hinter dem freien Ende der Stäbe 23 aufgrund Schwerkraft sedimentiert werden und nicht direkt über den Ablauf 4 wieder aus dem Absetzbecken 1 ausgetragen werden können. Darüber hinaus vermögen die einseitig befestigten Stäbe 23 zumindest in einem gewissen Ausmaß elastisch zu Schwingungen und Vibrationen angeregt werden, um das Passieren der in das Absetzbecken 1 eingetragenen, zu sedimentierenden Feststoffe 5 durch die Zwischenräume der Stäbe 23 hindurch nach unten, wo sie am Boden des Beckens 1 abgelagert werden, zu begünstigen. Der Abstand der Stäbe 23 kann beispielsweise etwa 5 cm betragen.
Dem Zulauf des Absetzbeckens 1 ist ferner eine die zu sedimentierenden Feststoffe 5 zurückhaltende Klappe 26 zugeordnet, welche in ihrer in 7 wiedergegebenen Schließstellung zumindest den unteren Bereich des Zulaufs abdeckt und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Rückhalteeinrichtung 22, z. B. an deren Querstrebe 24, schwenkbar befestigt ist, wie es mittels des Pfeils S angedeutet ist. Zum selbsttätigen Öffnen und Schließen der Klappe 26 kann diese vorzugsweise mit einem zweckmäßig in ihrem oberen Bereich angeordneten Schwimmkörper (nicht gezeigt) mit einer gegenüber Wasser geringeren Dichte ausgestattet sein, so daß im Falle eines entsprechenden Flüssigkeitsniveaus die Klappe 26 aufschwimmt und den Zulauf zumindest in dessen unterem Bereich verschließt, während sie den Zulauf wieder gänzlich freigibt, wenn das Flüssigkeitsniveau auf ein unterhalb des Zulaufs gelegenes Niveau absinkt. Die Klappe 26 kann nach Art einer herkömmlichen Rückschlagklappe ausgebildet und z. B. aus Blech oder Kunststoff gefertigt sein.
Der Zweck einer solchen Klappe 26 besteht insbesondere darin, während der Beaufschlagung der Verdrängerkammer (in 7 nicht nochmals gezeigt) mit Gas bzw. der hierdurch verursachten Erzeugung eines Flüssigkeitsschwalls zu verhindern, daß das Wasser mit den hierin enthaltenen Verunreinigungen nicht nur – wie erwünscht – über den Ablauf 4, sondern auch über den Zulauf aus dem Absetzbecken 1 ausgetragen wird, wie es andernfalls vor allem bei einer sehr geringen oder gar keinen Flüssigkeitszufuhr über den Zulauf, was eine Spülung des Absetzbeckens 1 durch Druckbeaufschlagung der Verdrängerkammer erforderlich macht, geschehen könnte.
Im übrigen kann selbstverständlich auch das Absetzbecken 1 gemäß 1 bis 4 mit einer funktionsgleichen Rückhalteeinrichtung 22 und/oder mit einer entsprechenden Klappe 26a eusgestattet sein.

Claims

Absetzbecken (1) für sedimentierbare Feststoffe (5) enthaltende Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, mit wenigstens einem Zulauf (3) und mit wenigstens einem Ablauf (4), welche oberhalb des Bodenniveaus des Absetzbeckens (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absetzbecken (1) wenigstens eine Verdrängerkammer (16) zugeordnet ist, welche mit dem Absetzbecken (1) auf einem Niveau unterhalb des Ablaufs (4) mit dessen Innenraum in Verbindung steht, wobei die Verdrängerkammer (16) bedarfsweise mit Gas beaufschlagbar ist, um dort vorhandene Flüssigkeit unter Bildung eines Flüssigkeitsschwalls in den Innenraum des Absetzbeckens (1) zu verdrängen und im Absetzbecken (1) vorhandene Flüssigkeit gemeinsam mit hierin gelösten oder suspendierten Verunreinigungen dadurch über den Ablauf (4) abzuführen.
Absetzbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es von einem Geschiebeschacht gebildet ist.
Absetzbecken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Belüftungseinrichtung (8, 8a) ausgestattet ist, deren Gasversorgung zugleich zum bedarfsweisen Beaufschlagen der Verdrängerkammer (16) mit Gas dient.
Absetzbecken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasversorgung über ein Schaltventil, wie ein Dreiwegeventil, mit der Belüftungseinrichtung (8, 8a) und/oder mit der Verdrängerkammer (16) bedarfsweise verbindbar ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Verdrängerkammer (16) wenigstens 0,5 m³, insbesondere wenigstens 0,75 m³, beträgt.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (16) innenseitig des Absetzbeckens (1) angeordnet ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (16) im Bereich der seitlichen Wandungen des Absetzbeckens (1) angeordnet ist.
Absetzbecken nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (16) entlang wenigstens zwei, insbesondere entlang wenigstens drei, seitlichen Wandungen des Absetzbeckens (1) angeordnet ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (16) zwischen den seitlichen Wandungen des Absetzbeckens (1) und dort festgelegten, nach innen und unten vorstehenden Wandelementen (17) gebildet ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (16) zwischen den Querschnitt des Absetzbeckens (1) erweiternden Aussparungen (21) in den seitlichen Wandungen und am oberen Bereich der Aussparungen (21) festgelegten, nach unten vorstehenden Wandelementen (17a) gebildet ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (16) im Bereich ihrer Unterseite im wesentlichen vollständig offen ausgebildet ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Absetzbecken (1) auf einem Niveau zumindest unterhalb seines Ablaufes (4), insbesondere sowohl unterhalb seines Zu- (3) als auch seines Ablaufes (4), mit wenigstens einem, insbesondere im wesentlichen rohrförmigen, Wärmetauscher (30) ausgestattet ist.
Absetzbecken nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (30) im Bereich der Wandelemente (17, 17a) der Verdrängerkammer (16) angeordnet ist.
Absetzbecken nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschflächen des Wärmetauschers (30) im wesentlichen vollumfänglich mit in dem Absetzbecken (1) befindlicher Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in Kontakt stehen.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Zulaufs (3) eine sich im wesentlichen horizontal erstreckende, die sedimentierbaren Feststoffe (5) zumindest teilweise zurückhaltende, flüssigkeitsdurchlässige Rückhalteeinrichtung (22), wie ein Gitter, Sieb oder Rechen, angeordnet ist.
Absetzbecken nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückhalteeinrichtung (22) zumindest über die gesamte Breite des Zulaufs (3), insbesondere im wesentlichen über die gesamte Breite der den Zulauf (3) umfassenden Wandung des Absetzbeckens (1), erstreckt.
Absetzbecken nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückhalteeinrichtung (22) bis in den Bereich unterhalb des Ablaufs (4), insbesondere jedoch unter Freihaltung eines Abstandes (F) zu der ablaufseitigen Wandung des Absetzbeckens (1), hin erstreckt.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Rückhalteelemente (23) der Rückhalteeinrichtung (22) einen Abstand zwischen 1 und 10 cm, insbesondere zwischen 2 und 8 cm, aufweisen.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung (22) einseitig unterhalb des Zulaufs (3) an der Wandung des Absetzbeckens (1) festgelegt ist.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung (22) Rückhalteelemente (23) in Form von Stäben aufweist, welche sich insbesondere etwa in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch das Absetzbecken (1) erstrecken.
Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zulauf (3) eine Klappe (26) zugeordnet ist, welche unterhalb des Zulaufs (3) angelenkt ist.
Absetzbecken nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (26) im Bereich ihrer Oberseite mit einem Schwimmkörper mit einer gegenüber Wasser geringeren Dichte ausgestattet ist.
Absetzbecken nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe an (26) der Rückhalteeinrichtung (22) angelenkt ist.
Verfahren zum Abscheiden von sedimentierbaren Feststoffen (5) aus Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, indem die die sedimentierbaren Feststoffe (5) enthaltende Flüssigkeit über wenigstens einen Zulauf (3) in ein Absetzbecken (1) geleitet, zumindest ein Teil der sedimentierbaren Feststoffe (5) dort sedimentiert und die Flüssigkeit sodann über wenigstens einen Ablauf (4) aus dem Absetzbecken (1) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der in das Absetzbecken (1) geleiteten Flüssigkeit in eine auf einem Niveau unterhalb des Ablaufs (4) mit dem Innenraum des Absetzbeckens (1) in Verbindung stehende Verdrängerkammer (16) geleitet wird, und daß die Verdrängerkammer (16) bedarfsweise mit Gas beaufschlagt wird, um dort vorhandene Flüssigkeit unter Bildung eines Flüssigkeitsschwalls in den Innenraum des Absetzbecken (1) zu verdrängen und im Absetzbecken (1) vorhandene Flüssigkeit gemeinsam mit hierin gelösten oder suspendierten Verunreinigungen dadurch über den Ablauf (4) abzuführen.