DE19519305A1 - Abwasserhebeanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abwasserhebeanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Abwasserhebean­ lagen sind durch die DE-PS 21 15 106 sowie durch die DE 36 07 353 C2 bekannt.

Der Zweck dieser Abwasserhebeanlagen besteht darin, die beispielsweise in Wohnanlagen anfallenden Abwässer aufzu­ nehmen und von einem niedrigen Niveau über eine Druck­ rohrleitung auf ein höheres Niveau in die Kanalisation zu pumpen. Dabei fließt das Abwasser während des Füllvorgan­ ges zunächst in einen Sperrstoffsammelraum, in welchem die im Abwasser mitgeführten Sperrstoffe durch Trennklap­ pen zurückgehalten werden, wobei jeder Trennklappe eine Klappenöffnung zugeordnet ist. Dabei ist die Klappenöff­ nung durch die Trennklappe nicht vollständig, sondern nur teilweise verschlossen. Das somit vorgereinigte sperr­ stoffreie Abwasser fließt danach durch den verbleibenden freien Teil der Klappenöffnungen in einen Sammelbehälter.

Wenn der Sammelbehälter gefüllt ist, wird über einen ni­ veauabhängigen Schalter die Pumpe eingeschaltet und das vorgereinigte Abwasser wird nunmehr durch die Klappen­ öffnungen, die jetzt vollständig von den Trennklappen freigegeben sind, sowie durch den Sperrstoffsammelraum in eine Druckrohrleitung zur Kanalisation gefördert. Die im Sperrstoffsammelraum zurückgehaltenen Sperrstoffe werden mitgenommen und ebenfalls in die Druckrohrleitung ge­ spült. Dabei ist die in den Sperrstoffsammelraum mündende Einlaufleitung abgesperrt. Wenn der Sammelbehälter ent­ leert ist, wird der Fördervorgang durch das Abschalten der Pumpe unterbrochen und es kann jetzt wieder der vor­ anstehend beschriebene Füllvorgang des Sammelbehälters erfolgen.

Bei den bekannten Abwasserhebeanlagen sind dem Sperr­ stoffsammelraum zwei übereinander angeordnete Trennklap­ pen bzw. Klappenöffnungen zugeordnet. Normalerweise fließt das vorgereinigte Abwasser beim Füllvorgang des Sammelbehälters durch die untere Klappenöffnung. Jedoch läßt sich die Gefahr nicht vollständig ausschließen, daß sich die untere Klappenöffnung mit den im Abwasser be­ findlichen verschiedenartigen Feststoffen zusetzt. Wenn dieser Fall eintritt wird die obere Klappenöffnung wirk­ sam, und das Abwasser gelangt über die obere Trennklappe und die zugeordnete obere Klappenöffnung in den Sammelbe­ hälter.

Die bekannten Abwasserhebeanlagen haben sich über Jahre hinweg wegen ihrer sicheren Funktionsweise bestens be­ währt. Jedoch hat die Praxis gezeigt, daß sich in letzter Zeit wegen der zunehmenden Anzahl unterschiedlicher Fest­ stoffe im Abwasser Probleme bei der Entleerung des Sam­ melbehälters ergeben können, die darin bestehen, daß nicht sämtliche Feststoffe aus dem Sperrstoffsammelraum entfernt werden, und daß im Extremfall der Sperrstoff­ sammelraum sogar verstopfen kann.

Außerdem führt das zunehmende Umweltbewußtsein der Ver­ braucher dazu, daß der Wasserverbrauch allgemein rück­ läufig ist und geringer wird. Der Anfall an Feststoffen ist jedoch weitgehend unverändert, so daß das Abwasser insgesamt stärker mit Feststoffen behaftet ist.

Während der Entleerung des Sammelbehälters wird durch die Pumpe ein Förderstrom erzeugt, um das Wasser aus dem Sam­ melbehälter in die Druckrohrleitung zu fördern, und wei­ ter oben wurde schon beschrieben, daß dabei die im Sperr­ stoffsammelraum zurückgehaltenen Sperrstoffe mit in die Druckrohrleitung gespült werden. Dabei kann es im Sperr­ stoffsammelraum zu Verwirbelungen des Förderstromes kom­ men, mit der Folge, daß die im Sperrstoffsammelraum be­ findlichen Feststoffe sich in der Verwirbelungszone dre­ hen und dort verweilen und nicht vollständig in die Druckrohrleitung gefördert werden. Nach Beendigung der Entleerung des Sammelbehälters können sich also immer noch Feststoffe im Sperrstoffsammelraum befinden.

Die angesprochene Verwirbelung im Sperrstoffsammelraum führt daneben noch zu einem weiteren gefährlichen Um­ stand. Feststoffe in Form faseriger Materialien (Rest von Toilettenpapier, Strümpfe, Damenbinden, Tampons und an­ dere ähnliche im Abwasser befindliche Feststoffe) können aufgrund der Verwirbelung miteinander verzopfen. Die Ver­ wirbelung bewirkt Umdrehungen der faserigen Materialien, wodurch verdrillte längliche Gebilde in Form von Würsten entstehen können, die im Extremfall eine Verstopfung des Sperrstoffsammelraumes bewirken. Als Folge davon treten ebenfalls Verstopfungen in der Druckrohrleitung auf, so daß die Abwasserhebeanlage nicht mehr bestimmungsgemäß arbeiten kann und die Entsorgung nicht mehr sichergestellt ist.

In solchen Fällen sind zeitaufwendige und kostenintensive Wartungs- und Reparaturarbeiten erforderlich, um die ver­ drillten und verdrehten Feststoffe von Hand zu entfernen, und zu dem Zweck ist es erforderlich, die Abwasserhebean­ lage von außen zu öffnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktions­ sicherheit einer Abwasserhebeanlage zu verbessern und Verstopfungen des Sperrstoffsammelraumes zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Abwasserhebeanlage durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Pa­ tentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der bekannten Abwasserhebeanlage der Förderstrom des Abwas­ sers beim Entleeren des Sammelbehälters regelmäßig durch die untere Klappenöffnung in den Sperrstoffsammelraum eintritt, und daß praktisch kein Anteil des Förderstromes durch die obere Klappenöffnung in den Sperrstoffsammel­ raum gelangt. Dadurch bilden sich im Sperrstoffsammelraum im Bereich der beiden Klappenöffnungen unterschiedliche Drücke aus, wobei im Bereich der oberen Klappenöffnung ein Unterdruck vorhanden ist. Dieser Druckunterschied führt zu der Verwirbelung des Förderstromes innerhalb des Sperrstoffsammelraumes auf dem Weg zur Druckrohrleitung, wobei die Verwirbelungen die weiter oben beschriebenen Nachteile bewirken.

Die Erfindung sieht zwischen dem Sammelbehälter und dem Sperrstoffsammelraum Mittel vor, durch welche erreicht wird, daß beim Entleeren des Sammelbehälters Druckunterschiede im Sperrstoffsammelraum zwischen der oberen Klappenöffnung und der unteren Klappenöffnung weitgehend beseitigt sind und im Idealfall gar nicht mehr auftreten. Es erfolgt nämlich eine definierte Aufteilung des Förderstromes und die Anteile des Förderstromes, wel­ che durch die obere und untere Klappenöffnung fließen, lassen sich so wählen, daß Druckunterschiede zumindest weitgehendst abgebaut werden, und daß somit keine Verwir­ belungen des Förderstromes im Sperrstoffsammelraum mehr auftreten.

In Versuchen mit der erfindungsgemäßen Abwasserhebeanlage konnte festgestellt werden, daß sich durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Mittel bei der Entleerung des Sam­ melbehälters ein klares Strömungsbild des Förderstromes innerhalb des Sperrstoffsammelraumes ergibt, ohne daß Verwirbelungen auftreten. Somit ist auch eine problemlose Entleerung des Sperrstoffsammelraumes in dem Sinne ge­ währleistet, daß die darin befindlichen Feststoffe voll­ ständig mit entleert und in die Druckrohrleitung gespült werden.

Neben dem Vermeidung von Verstopfungen des Sperrstoffsam­ melraumes wird durch die Erfindung auch noch ein weiterer Vorteil erzielt, der darin besteht, daß der Wirkungsgrad der Abwasserhebeanlage beim Entleeren wesentlich ver­ bessert ist. Aufgrund des klaren Strömungsbildes im Sperrstoffsammelraum und wegen der somit vermiedenen Verwirbelungen ist gewährleistet, daß die von der Pumpe aus dem Sammelbehälter gepumpte Menge an Flüssigkeit mit nur geringen Strömungsverlusten in die Druckrohrleitung gelangt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind solche Mittel vorgesehen, durch welche der Förderstrom des Abwassers beim Entleeren des Sammelbehälters derart beeinflußt und aufgeteilt wird, daß auch über die obere Klappenöffnung ein vorgegebener definierter Anteil an Abwasser in den Sperrstoffsammelraum fließt. Diese definierte Aufteilung des Förderstromes bewirkt einen so deutlichen Abbau der Druckunterschiede im Sperrstoff­ sammelraum, daß die nachteiligen Verwirbelungen praktisch unterbunden sind.

Als besonders zweckmäßig hat sich eine Aufteilung erwie­ sen, bei der etwa 30% des Förderstromes durch die obere und etwa 70% des Förderstromes durch die untere Klappen­ öffnung beim Entleeren des Sammelbehälters fließen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung schließt sich an die beiden Klappenöffnungen auf der dem Sperrstoffsammelraum abgewandten Seite eine den beiden Klappenöffnungen gemeinsame Kammer an, welche in die Verbindungsleitung zum Sammelbehälter mündet. Die Mittel zu Beeinflussung der Aufteilung des Förderstromes sind durch ein in der Kammer befindliches Strömungsleit­ blech gebildet. Letzteres befindet sich vorzugsweise am oberen Rand der unteren Klappenöffnung und erstreckt sich unter einem Winkel in einen Teil der gemeinsamen Kammer.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Abwasserhebeanlage, und

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht ei­ nes Sperrstoffsammelraumes einer erfin­ dungsgemäßen Abwasserhebeanlage.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend zunächst die in Fig. 1 dargestellte bekannte Abwasserhe­ beanlage 10 erläutert. Zur besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung ist das Abwasserhebewerk 10 in einer längs der Symmetrielinie 48 auseinander geklappten Darstellung ge­ zeigt, um die Füllung und das Entleeren anschaulicher er­ läutern zu können. Tatsächlich befinden sich aber die links und rechts der Symmetrielinie 48 befindlichen Teile in der Zeichenebene übereinander.

Über eine Einlaufleitung 16 fließt das Abwasser 15 ein­ schließlich der mitgeführten Sperrstoffe 17 über einen Verteiler 18 in die Sperrstoffsammelräume 20. Dieser Füllvorgang ist im rechten Teil der Zeichnung neben der Symmetrielinie 48 veranschaulicht. Vom Verteiler 18 gelangt das Abwasser 15 mit den Sperrstoffen 17 in den rechten Sperrstoffsammelraum 20, der - ebenso wie der linke Sperrstoffsammelraum 20 - eine Schwimmkugel 32 als Absperrorgan umfaßt, dessen Funktion weiter unten noch beschrieben wird. Die Sperrstoffsammelräume befinden sich innerhalb eines Gehäuses 12 der Abwasserhebeanlage 10, und das Gehäuse 12 besitzt eine Lüftungsöffnung 14 für die Be- und Entlüftung.

Im Sperrstoffsammelraum 20 befinden sich zwei Trennklap­ pen 22 mit je einer zugeordneten oberen Klappenöffnung 38 und einer unteren Klappenöffnung 40. Die Trennklappen 22 liegen an obere Abstandshalter 42 und untere Abstandshalter 44 an, welche sich rippenförmig im Bereich der Klappenöffnungen 38 und 40 erstrecken (vgl. Fig. 2). Auf diese Weise werden die beiden Klappenöffnungen 38 und 40 beim Füllvorgang größtenteils verschlossen, so daß die Sperrstoffe 17 durch die Trennklappen 22 im Sperrstoff­ sammelraum 20 zurückgehalten werden. Das vorgereinigte sperrstofffreie Abwasser fließt durch den verbleibenden Teil der Klappenöffnungen 38 und 40 über eine Verbin­ dungsleitung 24 und eine Klappenanordnung 36 in den Sam­ melbehälter 30.

Durch die Klappenanordnung 36 wird erreicht, daß beim Füllvorgang des Sammelbehälters 30 das vorgereinigte Ab­ wasser nicht den Weg über die Pumpe 26 nehmen muß, son­ dern direkt in den Sammelbehälter 30 fließen kann. Ande­ rerseits gibt die Klappenanordnung 36 den Weg zur Pumpe 26 frei, wenn der Sammelbehälter 30 entleert wird, so daß dann der Förderstrom durch die Pumpe 26 fließen kann.

Diese Wirkungsweise der Klappenanordnung ist in der ein­ gangs erwähnten Patentschrift DE 36 07 353 C2 näher be­ schrieben.

Wenn der in der Zeichnung durch die Pfeile A und B ange­ deutete Füllvorgang des Sammelbehälters 30 abgeschlossen und der Sammelbehälter 30 gefüllt ist, schaltet sich die niveauabhängig gesteuerte Pumpe 26 ein, und es beginnt der im linken Teil der Zeichnung dargestellte und durch Pfeile C, D und E veranschaulichte Entleerungsvorgang. Das vorgereinigte Abwasser des Sammelbehälters gelangt über ein Rohr 28 zur Pumpe 26 und wird über die Klappen­ anordnung 36 und die Verbindungsleitung 24 durch den Sperrstoffsammelraum in die Druckrohrleitung 34 gepumpt. Dabei ist die Verbindung vom Sperrstoffsammelraum 20 zur Einlaufleitung 16 durch die als Absperrorgan wirkende Schwimmkugel 32 unterbrochen.

Beim Entleeren des Sammelbehälters 30 wird angestrebt, daß die im Sperrstoffsammelraum 20 zurückgehaltenen Sperrstoffe 17 ebenfalls in die Druckrohrleitung 34 ge­ spült werden. Wenn sich jedoch im Sperrstoffsammelraum 20 Verwirbelungen des Förderstromes des Abwassers 15 ausbil­ den, gelingt dies nicht immer und es treten die eingangs geschilderten Probleme auf.

Fig. 2 zeigt in einer Querschnittsansicht als Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung einen Sperrstoffsammelraum 20, welcher in jedem Fall gewährleistet, daß die zurück­ gehaltenen Sperrstoffe beim Entleeren des Sammelbehälters vollständig in die Druckrohrleitung gespült werden.

Der Sperrstoffsammelraum 20 besitzt ein Gehäuse 54 mit einer oberen Einlauföffnung 56 für das mit Sperrstoffen behaftete Abwasser. Eine Auslauföffnung 58 dient als An­ schluß zur Druckrohrleitung 34, und über eine Verbin­ dungsöffnung 60 wird ein Anschluß zur Verbindungsleitung 24 zur Verbindung mit der Pumpe 26 bzw. dem Sammelbehäl­ ter 30 hergestellt.

Oberhalb der Verbindungswand 70 befindet sich die obere Klappenöffnung 38, und unterhalb der Verbindungswand 70 ist die untere Klappenöffnung 40 angeordnet. Aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung sind die zugeordneten Trennklappen 22 (vgl. Fig. 1) hier nicht dargestellt. Jedoch sind die oberen Abstandshalter 42 und die unteren Abstandshalter 44 gezeigt, ebenso wie die obere Klappenhalterung 62 und die untere Klappenhalterung 64 für die Trennklappen 22.

Außerhalb des Innenraumes des Sperrstoffsammelbehälters 20 befindet sich eine durch die beiden Klappenöffnungen 38 und 40 zugängliche gemeinsame Kammer 50, welche in die Verbindungsöffnung 60 einmündet. In diese Kammer 50 er­ streckt sich teilweise ein Strömungsleitblech 46, welches in Bezug auf die senkrechte Verbindungswand 70 unter ei­ nem Winkel 52 von 30° angeordnet ist.

Beim Entleeren des Sammelbehälters 30 wird der durch den Pfeil F angedeutete und in die gemeinsame Kammer 50 ein­ tretende Förderstrom des Abwassers 15 in der Weise aufge­ teilt, daß über die obere Klappenöffnung 38 etwa 30% des Förderstromes und durch die untere Klappenöffnung 40 etwa 70% des Förderstromes in den Sperrstoffsammelraum 20 ge­ langen. Dadurch werden Druckunterschiede im Sperrstoff­ sammelraum 20 vermieden, und es ergibt sich im Sperr­ stoffsammelraum 20 ein weitgehend klares Strömungsbild des Förderstromes, so daß Verwirbelungen nicht auftreten und die Sperrstoffe vollständig über die Auslauföffnung 58 in die Druckleitung 34 gespült werden können.

Durch Wahl des Winkels 52 des Strömungsleitbleches 46 so­ wie durch die Abmessungen des Strömungsleitbleches 46 läßt sich die Aufteilung des Förderstromes auf die beiden Klappenöffnungen 38 und 40 beeinflussen. Auch die Größe der Klappenöffnungen 38 und 40 sowie die Dimensionierung der gemeinsamen Kammer 52 kann von Einfluß auf die Auf­ teilung des Förderstromes sein. Dabei sollte in jedem Fall eine solche Aufteilung angestrebt werden, daß auch durch die obere Klappenöffnung 38 gewollt ein definierter Anteil an Abwasser in den Sperrstoffsammelraum 20 fließt. Der Förderstrom teilt sich also in einer vorgegebenen und definierten Weise auf die obere Klappenöffnung 38 und auf die untere Klappenöffnung 40 auf.

Claims (7)

1. Abwasserhebeanlage (10) mit einem Sammelbehälter (30) für das von Sperrstoffen (17) befreite vorgereinigte Abwasser (15) und mit mindestens einer Pumpe (26) mit mindestens einem zugeordneten Sperrstoffsammelraum (20), der über eine untere (40) und obere Klappenöffnung (38) und über eine Verbindungsleitung (24) mit dem Sammel­ behälter (30) verbunden ist, wobei jeder Klappenöffnung (38; 40) eine die Klappenöffnung beim Füllen des Sammel­ behälters (30) teilweise verschließende und beim Ent­ leeren des Sammelbehälters (30) mittels der Pumpe (26) die Klappenöffnung (38; 40) freigebende Trennklappe (22) zugeordnet ist, und wobei der bei der Entleerung des Sammelbehälters (30) erzeugte Förderstrom des Abwassers (15) über die Verbindungsleitung (24), über die Klappen­ öffnungen (38; 40) und durch den Sperrstoffsammelraum (20) in eine Druckrohrleitung (34) gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sammelbehälter (30) und dem Sperrstoffsammelraum (20) Mittel vorgesehen sind, durch welche erreicht wird, daß beim Entleeren des Sammelbehälters (30) Druckunterschiede im Sperrstoff­ sammelraum (20) zwischen der oberen Klappenöffnung (38) und der unteren Klappenöffnung (40) weitgehend vermieden sind.

2. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß solche Mittel vorgesehen sind, durch welche der Förderstrom des Abwassers (15) beim Entleeren des Sammelbehälters (30) derart beeinflußt und aufgeteilt wird, daß auch über die obere Klappenöffnung (38) ein vorgegebener definierter Anteil an Abwasser (15) in den Sperrstoffsammelraum (20) fließt.

3. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 1 und oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 30% des Förderstromes durch die obere (38) und etwa 70% des Förderstromes durch die untere Klappenöffnung (40) beim Entleeren des Sammelbehälters (30) fließen.

4. Abwasserhebeanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die beiden Klappenöffnungen (38; 40) auf der dem Sperrstoffsammelraum (30) abgewandten Seite eine gemeinsame Kammer (50) anschließt, die in die Ver­ bindungsleitung (24) zum Sammelbehälter (30) einmündet, und daß die Mittel zur Beeinflussung und Aufteilung des Förderstromes durch ein in der Kammer (50) befindliches Strömungsleitblech (46) gebildet sind.

5. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Strömungsleitblech (46) oberhalb der unteren Klappenöffnung (40) angeordnet ist und sich unter einem Winkel (52) in einen Teil der Kammer (50) er­ streckt.

6. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des Strömungs­ leitbleches (46) und seine Länge und Breite so gewählt sind, daß zwangsläufig ein definierter Anteil des Förderstromes durch die obere Klappenöffnung (38) fließt.

7. Abwasserhebeanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsleitblech (46) mit der senkrechten Verbindungswand (70) zwischen den beiden Klappen­ öffnungen (38; 40) einen Winkel (52) von etwa 30 Grad bildet.