DE19509467A1 - Anlage und Verfahren zur Entsorgung von Abwasser - Google Patents

Anlage und Verfahren zur Entsorgung von Abwasser

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage und ein Verfahren zur Entsorgung und, ggf. Nutzung von Abwasser. Unter Abwasser versteht man in Fachkreisen nicht nur das fäkal verunreinigte Abwasser sondern auch Regenwasser, welches vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazugehörigen Anlage in einer bisher nicht bekannten Weise entsorgt und sogar genutzt werden soll. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage betrifft somit nicht nur die Entsorgung und Nutzung des Regenwassers von Dachflächen, sondern in besonderem Maße auch die Entwässerung von Verkehrsflächen.
Die Versickerung von Regenwasser beispielsweise von Dachflächen in Sickereinrichtungen ist ein alt bekanntes Verfahren. Auch die Entwässerung von Verkehrsflächen wie Landstraßen in offene Gräben oder Mulden und nachfolgende Versickerung ist Stand der Technik. Aus der EP-A2-0 565 921 ist auch die Aufbereitung und Speicherung von Regenwasser, vor allem von Dachflächen zur Nutzung als Brauchwasser bekannt.
Die bisher bekannten Anordnungen zur Nutzung von Regenwasser werden als Einzelanlagen betrieben. Diese besitzen den Nachteil daß bei vollem Wasserspeicher das Überlaufwasser abgeleitet wird meist in ein öffentliches Kanalsystem. Die Erfindung befaßt sich nun mit der Lösung der Aufgabe mehrere Einzelanlagen zur Versickerung und/oder Nutzung von Regenwasser zu einem Verbundsystem zusammen zu schließen mit dem Ziel, jegliche Ableitung von Regenwasser in einen öffentlichen Kanal oder einen Vorfluter zu vermeiden. Das Problem der überlaufenden Speicher wird dadurch gelöst, daß das anfallende Überschußwasser bei vollem Speicher in das in Fließrichtung gelegene nächste Bauwerk eingeleitet wird, so daß dessen noch nicht vollkommen gefülltes Speichervolumen noch ausgenützt werden kann.
Nun gibt es Fälle in denen die Wasserentnahme für Brauchwasserzwecke aus den Speicherräumen geringer sein wird, als die Nachlieferung von Regenwasser. Dies gilt besonders in den Fällen, in denen überhaupt gar keine Brauchwassernutzung vorgesehen ist, also keine Wasserentnahme zu Verbrauchszwecken erfolgt. In diesem Fall soll das Überschußwasser der Versickerung zugeführt werden. Die Verbindungsleitungen zwischen den Speicherräumen sind deshalb zum Teil wasserdurchlässig ausgeführt, so daß das Überleitungsnetz auch als Sickerleitung wirksam ist.
Die Speicherräume der erfindungsgemmäßen Anlage können als Behälter mit festen Wandungen ausgebildet sein oder auch durch das Porenvolumen innerhalb eines Bodenkörpers, etwa einer unterirdischen Kiesschüttung, gebildet werden. Die Abdichtung gegenüber dem anstehenden kann durch Folien oder auch durch mineralische Schichten erfolgen, beispielsweise Lehmen und Tonen.
Im Falle der Brauchwassernutzung würden jedoch starke oder lang anhaltende Regenereignisse zu einem Versagen des Systems durch Überlaufen führen, insbesondere dann wenn etwa in der Urlaubszeit nur eine geringe oder gar keine Entnahme aus dem Brauchwasserspeicher erfolgt.
Um dieses Problem zu lösen, wird nicht das gesamte Volumen der Speicherräume als Brauchwasserspeicher genutzt, sondern die Speicherräume werden wie in Anspruch 17 und verbundenen beschrieben in mehrere Bereiche gegliedert.
Diese Gliederung kann entweder durch eine Kammerung erfolgen oder aber in vorteilhafter Weise einfach durch die Höhe eines Überlaufs bewirkt werden, ohne daß es zusätzlicher wandbildender Elemente bedarf. In diesem Fall kann der unterhalb des Überlaufs liegende Speicherbereich zur Bevorratung von Brauchwasser genutzt werden. Bei vollem Speicher und Regenereignissen deren Abfluß höher liegt, als der Abfluß über den Überlauf, wirkt das über dem Überlauf liegende Speichervolumen als Pufferspeicher, der bei abnehmender Regenintensität selbsttätig über das angeschlossene Sickersystem und nachfolgende Speicher entleert wird.
Das Volumen des Brauchwasserspeichers bzw. Pufferspeichers wird in diesem Fall durch die Höhe des Überlaufs bestimmt.
Das Leitungsnetz, das ggf. als Sickerleitung ausgebildet ist, kann dabei so an den jeweils folgenden Speicher angeschlossen werden, daß dieser erst dann mit Überlaufwasser beschickt wird, wenn die Aufnahmekapazität des an der Sickerleitung anstehenden Bodens überschritten wird und das anfallende Wasser nicht vollständig aufnimmt. Dies kann beispielsweise durch ein im Einlauf angeordnetes Standrohr bewirkt werden, das erst bei Erreichen einer vorgegebenen Überstauhöhe einlaufwirksam ist.
Zur Erhöhung der Sickerleistung ist auch daran gedacht, das Leitungsnetz innerhalb einer porösen Schüttung zu verlegen, so daß das Porenvolumen der Schüttung als zusätzlicher Speicher wirkt und gleichzeitig die Eintrittsfläche in den anstehenden Boden und damit die Infiltration erhöht wird.
Durch Variation der Speichervolumina insbesondere der Puffervolumina in den Speicherräumen der Länge der Sickerstrecke und des Porenvolumens kann die erfindungsgemäße Anlage an unterschiedliche hydraulische Anforderungen angepaßt werden. Zur Steuerung und Anpassung an die vor Ort Bedingungen sind Regeleinrichtungen in den Ein- und Auslässen der Speicherräume vorgesehen mit denen insbesondere der Abfluß in benachbarte Bauwerke gesteuert werden kann.
Absperr- und Drosselvorrichtungen dienen im Falle von Unfällen zum Rückhalt unerwünschter Stoffe von den Speicherräumen, dem Leitungsnetz und dem Boden. Gedacht wird hier vor allem an Kraftstoff oder Mineralöl, aber auch an Havarien in Industrie und Kraftwerken mit der Freisetzung von Stoffen in die Atmosphäre.
Durch Veränderung der wirksamen Überlaufhöhen können Höhenunterschiede im Gelände berücksichtigt werden. Eine besonders einfache Ausführung ist der Einsatz von Standrohren unterschiedlicher Höhe, oder das Ablängen vorhandener Standrohre auf das erforderliche Maß.
Ist eine Reinigung des Wassers erwünscht so können im Prinzip alle bekannten Methoden zur Wasseraufbereitung angewendet werden. Es ist vor allem an eine Abscheidung von Schwimm- und Sinkstoffen gedacht eine Filtration, Belüftung, Bestrahlung oder elektrochemische Behandlung ist jedoch ebenfalls vorgesehen. Die notwendigen Vorrichtungen lassen sich innerhalb der Speicherräume unterbringen. Dabei können einzelne Speicherräume auch vollständig von den Aufbereitungsvorrichtungen insbesondere Filtern ausgefüllt werden, so daß die Gesamtanlage aus einer Kopplung von Aufbereitungs- bzw. Reinigungsvorrichtungen und Speicherräumen besteht.
Innerhalb des Systems können Einrichtungen zur Probenahme und Inspektion vorgesehen werden so daß beispielsweise eine spätere Spülung der Leitungen vorgenommen werden kann.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage soll hauptsächlich im Freigefälle also durch die Einwirkung der Schwerkraft erfolgen. Unter besonderen Umständen ist jedoch auch an eine Förderung des Wassers mit Hilfe von Fremdenergie gedacht insbesondere bei einer vorgesehenen Brauchwassernutzung.
Offenbare Verschlüsse der Speicherräume dienen zur Wartung der Aufbereitungs- und/oder Förderungseinrichtungen oder auch zur Entnahme von Schmutz und Schlamm.
Zur oberflächlichen Ableitung von extremen Regenereignissen wie etwa hundertjährige Regen ist daran gedacht, Notüberläufe an den Speicherräumen oder innerhalb des Leitungsnetzes vorzusehen.
Anspruch 26 und verbundene betreffen die Anordnung der Speicherräume in oder im Anschluß an Bauwerke. Dabei können sowohl Hohlräume innerhalb eines Bauwerks oder dessen Wandungen zur Aufnahme der Speicherräume vorgesehen werden wie auch dessen Unterbau. So kann insbesondere das Porenvolumen der unter Gebäuden oder Verkehrflächen liegenden Aufschüttungen als Speicherraum genutzt werden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Speicher betrifft nicht nur die Entsorgung und Nutzung des Regenwassers von Dachflächen, sondern in besonderem Maße auch die Entwässerung von Verkehrsflächen.

Claims (41)

1. Anlage bestehend aus wenigstens zwei Speicherräumen für Flüssigkeit mit jeweils wenigstens einem Einlaß und/oder einem Auslaß und mindestens einer flüssigkeitsleitenden Verbindung zwischen wenigstens zwei Speicherräumen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicherräume zur Aufnahme von Abwasser- vorzugsweise Regenwasser vorgesehen sind,
daß die flüssigkeitsleitende Verbindung eine Wasserhaltung oder eine Wasserleitung vorzugsweise eine Abwasserleitung, höchst vorzugsweise eine Sickerleitung ist,
daß die Einlässe der Speicherräume als Zulaufanschlüsse für Regen- und/oder Abwasser und/oder Überlaufwasser vorgesehen sind,
daß die Auslässe der Speicherräume als Überläufe und/oder Entsorgungsanschlüsse und/oder Brauchwasseranschlüsse vorgesehen sind.
2. Anlage nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Verbund mehrerer Speicherräume über ein gemeinsames Leitungsnetz (30), welches vorzugsweise die Speicherräume paarweise verbindet und welches zur Weiterleitung von Überschußwasser in einen in Fließrichtung benachbarten Speicherraum und/oder zur Versickerung wirksam ist.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Speicherräume wenigstens teilweise zum Einbau im Erdreich vorgesehen sind.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume durch eine Wandung oder und/oder Schicht vom anstehenden Boden getrennt sind.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht oder Wandung in Teilen wasserdurchlässig und/oder wasserundurchlässig ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine wenigstens teilweise Perforation der Begrenzungen ein oder mehrerer Speicherräume.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine, wenigstens in Teilen flexible Begrenzung ein oder mehrerer Speicherräume, vorzugsweise durch ein Gewebe und/oder eine Folie.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine wenigstens teilweise Begrenzung ein oder mehrerer der Speicherräume durch eine formbare und/oder schüttbare Masse.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse nach, Anspruch 8 tonhaltig ist.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume in Fertigbauweise hergestellt sind.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume wenigstens teilweise innerhalb von Behältern angeordnet sind oder durch diese gebildet sind.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter aus Beton oder Stahlbeton, vorzugsweise in Rundbauweise hergestellt sind.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Speicherräume wenigstens teilweise durch ein Porenvolumen innerhalb einer Schüttung gebildet sind.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Porenvolumen durch eine mineralische Schüttung, vorzugsweise Kies oder Granulat oder Schlacke gebildet ist.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserleitende Verbindung nach Anspruch 1 bzw. das Leitungsnetz nach Anspruch 2 wenigstens teilweise innerhalb der Speicherräume angeordnet ist.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserleitende Verbindung bzw. das Leitungsnetz (30) als Sickerleitung und/oder als Drainleitung wirkt.
17. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Speicherräume in Bereiche für unterschiedliche Nutzung (6/7) gegliedert sind.
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederung in Bereiche für unterschiedliche Nutzung horizontal in wenigstens einen oberen und/oder wenigstens einen unteren Bereich erfolgt.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederung in Bereiche für unterschiedliche Nutzung ohne kammer- oder wandbildende Elemente erfolgt.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederung in Bereiche für unterschiedliche Nutzung durch kammer- und/oder wandbildende Elemente (60) erfolgt.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederung in Bereiche für unterschiedliche Nutzung durch die Anordnung wenigstens eines Auslasses und/oder Einlasses erfolgt.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederung in Bereiche für unterschiedliche Nutzung durch die wirksame Höhe wenigstens eines Auslasses (72) bewirkt ist.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Höhe wenigstens eines Auslasses und/oder Einlasses veränderbar ausgeführt ist.
24. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Höhe wenigstens eines Auslasses und/oder Einlasses durch die Abmessung vorzugsweise der Höhe eines Standrohres vorgegeben ist.
25. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe und/oder Einlässe wenigstens teilweise mit einer Reguliereinrichtung vorzugsweise Drosseleinrichtung und/oder Absperrvorrichtung versehen sind.
26. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Speicherräume, wenigstens teilweise zur Speicherung von Brauchwasser vorgesehen sind.
27. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Speicherräume unterhalb und/oder innerhalb eines Bauwerks und/oder randlich neben einem Bauwerk, vorzugsweise dessen Unterbaus höchst vorzugsweise dessen Fundament und/oder Kellergeschosses angeordnet sind.
28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk ein Gebäude ist.
29. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk eine Verkehrsfläche ist.
30. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume wenigstens teilweise Vorrichtungen zur Wasseraufbereitung und/oder Wasserreinigung beinhalten.
31. Anlage nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitung eine Abscheidung von Schwimm- und/oder Sinkstoffen ist.
32. Anlage nach einem der Ansprüche 30 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitung eine Filtration ist.
33. Anlage nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitung eine Belüftung ist.
34. Anlage nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitung eine Bestrahlung ist.
35. Anlage nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraufbereitung durch eine elektrochemisches Verfahren vorzugsweise durch Elektrolyse erfolgt.
36. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß Speicherräume wenigstens teilweise Vorrichtungen zur Wasserförderung, beinhalten.
37. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Speicherräume mit einem öffenbaren Verschluß versehen sind.
38. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsnetz mit Auslässen versehen ist.
39. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsnetz Vorrichtungen zur Inspektion und/oder Wartung und/oder Probenahme beinhaltet.
40. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume wenigstens teilweise zum Einbau im Erdreich vorgesehen sind.
41. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsnetz zum Einbau unter Flur vorgesehen ist.
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