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Kläranlage mit Regenausgleichsbecken mit Überlauf zum Vorfluter Die
Ableitung von Schmutz- und Regenwasser aus den bebauten Gebieten der Gemeinden erfolgt
in unterschiedlicher Weise. Regelmäßig wird das Schmutzwasser einer Kläranlage zugeführt,
aus der das Wasser nach seiner Reinigung in den Vorfluter weitergeleitet wird. Teils
wird das Regenwasser in das gleiche Leitungssystem eingeführt und gelangt so wie
das Schmutzwasser zum Teil über die Kläranlage in den Vorfluter, teils sind für
das Schmutzwasser besondere Kanäle und Leitungen vorgesehen, und das Regenwasser
wird unmittelbar in den Vorfluter abgeführt.
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Die Trennung der Leitungssysteme für Schmutzwasser einerseits und
Regenwasser andererseits ist außerordentlich aufwendig und daher insbesondere bei
kleineren Gemeinden schwer durchführbar.
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Es wird daher das Schmutzwasser und Regenwasser meist in gemeinsamen
Kanälen nach dem Mischverfahren abgefangen und abgeführt und über die Kläranlage
dem Vorfluter zugeleitet. Dabei ist dem eigentlichen Klärbecken meist ein Regenüberlauf
vorgeschaltet. Das Überlaufwasser läuft direkt in den Vorfluter.
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Es ist auch bekannt, dem Klärbecken ein Regenausgleichs- oder -speicherbecken
vorzuschalten, welches die bei starken Regenfällen anfallenden Übermengen an Mischwasser
speichert. Dadurch wird dem Klärbecken laufend nur so viel Abwasser zugeführt, wie
dieses entsprechend seiner Auslegung zur ausreichenden mechanischen und biologischen
Reinigung aufnehmen kann. Das Regenausgleichs- oder -speicherbecken kann als gesondertes
Becken ausgebildet sein oder ein rundes Klärbecken ringförmig umgeben. Fällt noch
mehr Mischwasser an als das Ausgleichs- oder Speicherbecken fassen kann, so läuft
das Überwasser über einen Überlauf unmittelbar zum Vorfluter ab.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine an eine Mischwassersammelleitung
angeschlossene Kläranlage zu schaffen, deren Klärbecken, z. B. Emscherbrunnen, ein
Regenausgleichsbecken mit Überlauf zum Vorfluter vorgeschaltet ist, welches jedoch
nur dann in Funktion tritt, wenn die anfallende Abwassermenge diejenige Menge überschreitet,
für welche das Klärbecken zur mechanischen und biologischen Reinigung ausgelegt
ist, im übrigen aber unbenutzt bleibt, so daß die Pumpen, welche die Abwässer aus
dem Regenausgleichsbecken zur eigentlichen Kläranlage fördern, während dieser Zeit
stillstehen, keine Energie verbrauchen und im wesentlichen ungewartet bleiben können.
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Als Lösung sieht die Erfindung vor, daß die Misch-
wassersammelleitung
über das Regenausgleichsbecken als Oberlaufrinne hinwegführt, über deren Rand das
Überlaufwasser in das Regenausgleichsbecken fließt, und daß das im Regenausgleichsbecken
mit Sinkstoffen angereicherte Abwasser vom Beckenboden her aus dem Becken mittels
einer Schneckenpumpe abziehbar ist, welche das Abwasser hinter der Überlaufrinne
in den Verbindungskanal zwischen dieser und dem Klärbecken fördert.
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Mit einer derartigen Kläranlage gemäß der Erfindung läßt sich wie
folgt arbeiten: Fällt als Abwasser lediglich das Schmutzwasser aus den Haushaltungen,
Fabriken od. dgl. an, so gelangt dieses, ohne in das Regenausgleichsbecken einzuströmen,
unmittelbar in die eigentliche Kläranlage, in welcher die mechanische und biologische
Reinigung erfolgt und aus der das gereinigte Wasser in den Vorfluter weitergeleitet
wird. Treten starke Regenfälle auf, die die anfallende Abwassermenge in einer Weise
erhöhen, daß diese nicht mehr von der Kläranlage aufgenommen und verarbeitet werden
kann, so strömt dieses Abwasser gleichfalls durch die offene tXberlaufrinne, welche
über das Regenausgleichsbecken hinwegführt; jedoch läuft das über das vorgesehene
Verdünnungsverhältnis hinaus ankommende Abwasser über die als Regenüberlauf ausgebildete
Überlaufrinne in das Regenausgleichsbecken. Das Regenausgleichsbecken dient zugleich
für das zum Vorfluter überlaufende Abwasser als mechanisches Absetzbecken. Hier
setzen sich die Sinkstoffe auf dem Boden ab und werden mittels der Schneckenpumpe
abgezogen und dem Klärbecken zugeleitet. Werden die Sinkstoffe nicht laufend aus
dem Becken entfernt, so sammelt sich schnell eine größere Menge an, die in Fäulnis
übergeht und damit auch das in den Vorfluter durchlaufende Abwasser infiziert.
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Im Anschluß an die Überlaufrinne kann ein Absperrschieber angeordnet
sein, mit dessen Schließen
erreicht wird, daß die Weiterleitung
des Abwassers aus dem Regenausgleichsbecken zur Kläranlage ausschließlich mit der
Schneckenpumpe erfolgt, welche das im Regenausgleichsbecken sich sammelnde, mit
Sinkstoffen angereicherte Abwasser abzieht und hinter dem Absperrschieber in den
Verbindungskanal zwischen Absperrschieber und Klärbecken fördert. Diejenige Wassermenge,
welche auch in dem Regenausgleichsbecken keinen Platz mehr findet, fließt durch
den Regenüberlauf grob mechanisch gereinigt in den Vorfluter ab.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
zwei der sich gegenüberliegenden Seitenwände des Regenausgleichsbeckens in der Draufsicht
und im Querschnitt betrachtet spitzwinklig zusammenlaufen, die Schneckenpumpe sich
von der tiefsten Stelle des Regenausgleichsbeckens schräg aufwärts erstreckt und
sich an den Schneckenpumpenausgang ein Umgehungskanal anschließt, durch welchen
das mit Sinkstoffen angereicherte Abwasser in einen Verbindungskanal zum Klärbecken
gelangt.
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Durch diese Gestaltung des Regenausgleichsbeckens ist gewährleistet,
daß sich die Masse der Sinkstoffe im Bodenwinkel absetzt und dort von der Schneckenpumpe
erfaßt und schräg aufwärts herausgefördert wird, so daß, wie angestrebt, im wesentlichen
lediglich die stark mit Sinkstoffen angereicherten Wasseranteile dem Klärbecken
zur Reinigung zugeführt werden während die weniger verschmutzten Wasseranteile zunächst
im Regenausgleichsbecken verbleiben und gegebenenfalls grob mechanisch gereinigt
durch den Überlauf unmittelbar dem Vorfluter zugeleitet werden.
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Die Kläranlage gemäß der Erfindung ermöglicht eine vollautomatische
Betätigung, so daß die Wartungsarbeit und die Wartungskosten stark herabgesetzt
werden können. Hierzu kann der Absperrschieber derart steuerbar sein, daß er beim
Überlaufen der Überlaufrinne selbsttätig geschlossen und gleichzeitig die Schneckenpumpe
in Betrieb gesetzt wird.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt nach der Linie
I-I der Fig. 2 durch ein Regenausgleichsbecken mit Überlauf, Fig.2 die Draufsicht
auf das Regenausgleichsbecken nach F i g. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie
III-III der Fig. 2 und Fig*4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2.
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Der Betonmantel des Regenausgleichsbeckens sowie dieses insgesamt
ist mit 1 bezeichnet. Der in der Zeichnung rechts liegende Teil des Regenausgleichsbeckensl
weist in der Draufsicht die Form eines Halbkreises auf, an den sich in der Zeichnung
nach links gerichtet ein spitzwinkliges Dreieck anschließt.
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Die Seitenwandungen erstrecken sich zum tiefsten Punkt des Regenausgleichsbeckens
geneigt. Die sich in der F i g. 1 nach links erstreckenden Seitenwände laufen im
Grund spitzwinklig zusammen, wie im einzelnen aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht.
In diesem Bodenwinkel ist die mit 2 bezeichnete Schneckenpumpe gelagert, welche
sich vom tiefsten Punkt des Regenausgleichsbeckens 1 schräg aufwärts erstreckt.
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Ihr Antrieb 3 liegt oberhalb des höchstmöglichen Wasserspiegels in
der Verlängerung der Achse der Schneckenpumpe 2 und ist beispielsweise in dem Gebäude
4 untergebracht. Quer über das Regenaus-
gleichsbecken 1 erstreckt sich die Brücke
5, in welche die Mischwassersammelleitung 6, welche das Mischwasser aus dem bebauten
Bereich einer Gemeinde heranführt, hindurchgeführt ist. Die Mischwassersammelleitung
6 setzt sich im Bereich der Brücke 5 als oben offene Überlaufrinne 7 fort, die hinter
der Querwandung 8 als geschlossenes Rohr ausgeführt ist, in welches der Absperrschieber
9 eingebaut ist.
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Hinter dem Absperrschieber 9 setzt sich das Rohr als Verbindungskanal
11 fort, welcher zum Klärbecken, beispielsweise einem Emscherbrunnen, führt. Unmittelbar
hinter dem Ende des Rohres 10 mündet in den Verbindungskanal 11 der Umgehungskanal
12 ein, welcher seinen Anfang am oberen Ende der Schneckenpumpe 2 hat. An dieser
Stelle ist in dem Umgehungskanal 12 der Steinfang 13 vorgesehen.
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Rings um das Klärbecken ist rechts der Brücke 5 liegend die Überlaufrinne
14 vorgesehen, welche über die Leitung 15 unmittelbar mit dem Vorfluter in Verbindung
steht. Nach innen vorragend erstreckt sich entlang der Überlaufrinne 14 mit Abstand
von dieser die Tauchschürze 16, welche die oben im Bereich der Rinne schwimmenden
Schmutzstoffe daran hindert, in die Überlaufrinne 14 überzuströmen. Die Tauchschürze
16 ist durch die Befestigungseisen 17 abgestützt.
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Die in den Figuren dargestellte Kläranlage arbeitet folgendermaßen:
Strömt der Anlage durch die Mischwassersammelleitung 6 lediglich Schmutzwasser zu,
so gelangt dieses in die Überlaufrinne 7 mit dem Gitterrost 18, fließt weiter durch
den offenen Absperrschieber 9, das Rohr 10 und den Verbindungskanal 11 in das Klärbecken.
Treten starke Regenfälle auf, so fällt gegebenenfalls in der Mischwassersammelleitung
6 eine Wassermenge an, welche in dem Klärbecken nicht verarbeitet werden kann. Demgemäß
ist auch die Überlaufrinne 7 nicht mehr in der Lage, diese Wassermenge zu fassen,
vielmehr läuft sie über, so daß die Übermenge in das Regenausgleichsbecken 1 gelangt.
In diesem Fall wird der Absperrschieber 9 geschlossen, so daß die gesamte Abwassermenge
über die Überlaufrinne 7 in das Regenausgleichsbecken 1 fließt. Gleichzeitig wird
die Schneckenpumpe 2 in Betrieb gesetzt, welche das mit Sinkstoffen angereicherte
Abwasser aus dem Regenausgleichsbecken 1 abzieht und über den Steinfang 13 und den
Umgehungskanal 12 in den Verbindungskanal 11 und weiter in das Klärbecken gelangen
läßt. Ist die anfallende Abwassermenge so groß, daß sie von dem Regenausgleichsbecken
1 nicht mehr aufgenommen werden kann, so fließt die Übermenge in die Überlaufrinne
14 über und wird durch die Leitung 15 in den Vorfluter abgeleitet. Somit gelangt
in diesen im wesentlichen grob mechanisch gereinigtes Abwasser, während das mit
Sinkstoffen angereicherte Abwasser durch die Schneckenpumpe 2 über den Umgehungskanall2
und den Verbindungskanal 11 dem Klärbecken, beispielsweise einem Emscherbrunnen,
zur mechanischen und biologischen Reinigung zugeleitet wird.
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Der Absperrschieber 9 kann derart ausgebildet sein, daß er selbsttätig
dann schließt, wenn eine Überwassermenge anfällt, selbsttätig dann öffnet, wenn
die anfallende Abwassermenge auf den Wert zurückgeht, den die Überlaufrinne 7, ohne
überzulaufen, durchströmen lassen kann. Mit dem Absperren kann gleichfalls automatisch
ein Einschalten des Antriebes
3 der Schneckenpumpe 2 verbunden
sein, desgleichen ein Stillsetzen derselben mit dem öffnen des Absperrschiebers
9, so daß die Kläranlage, wie sie in den Figuren dargestellt ist, vollautomatisch
arbeiten kann und eine Bedienungsperson, abgesehen von einer zeitlichen Wartung,
nicht erfordert.
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Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, auf die Anordnung
des Absperrschiebers 9 hinter der Überlaufrinne 7 zu verzichten. In diesem Fall
strömt dann außerdem die Abwassermenge, die die Überlaufrinne 7 durchfließt, dem
Klärbecken zu.
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Zu dieser Menge tritt nach wie vor das mit Sinkstoffen angereicherte
Abwasser hinzu, welches mittels der Schneckenpumpe 2 aus dem Regen ausgleichsb ecken
1 vom Boden desselben her abgezogen wird.