DE19618300A1

DE19618300A1 - Overflow wall for channel carrying dirty water

Info

Publication number: DE19618300A1
Application number: DE1996118300
Authority: DE
Inventors: Werner Feucht; Hans-Dieter Loebig
Original assignee: BGU UMWELTSCHUTZANLAGEN GmbH
Current assignee: BGU UMWELTSCHUTZANLAGEN GmbH
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: DE19618300C2

Abstract

The overflow system is for a channel (10) carrying dirty water with a free surface (p). There is a submerged wall (16) with a rounded top which lies at some distance below the free surface. There are several thin guide vanes (22) which slope upward and are submerged in the water on the upstream side of the wall. The channels formed between them taper in the flow direction the entry ends (24) of the vanes are turned up so that they are horizontal and the exit ends (26) are turned downward so that they are horizontal.

Description

Kanalisationsanlagen für Regen- oder Mischwasser enthalten üblicherweise Speicherbauwerke, z. B. Regenbecken oder Regenüberlaufbecken, aus denen aufgestautes Regenwasser in begrenzter Abflußmenge einem Vorfluter bzw. einer Kläranlage zugeführt wird. Um bei gefülltem Stauraum nachfolgende Zuflußmengen in den Vorfluter leiten zu können, ist im Speicherbecken oder in dessen Zulaufkanal eine Überlaufschwelle vorgesehen. Weil dabei ver hindert werden muß, daß auf dem oder in Nähe des Stauspiegels befindliche schwimmende Schmutzstoffe mit in den Vorfluter abgegeben werden, ver wendet man üblicherweise eine vor der Überlaufschwelle parallel zu dieser angeordnete Tauchwand.Sewer systems for rain or mixed water usually contain Storage structures, e.g. B. rain pools or rainwater overflow pools, from which accumulated rainwater in a limited amount of discharge to a receiving water or is fed to a sewage treatment plant. To subsequent with full storage space To be able to channel inflows into the receiving water is in the reservoir or an overflow threshold is provided in its inlet channel. Because ver must be prevented that located on or near the traffic jam floating pollutants are released into the receiving water, ver usually one is used in front of the overflow threshold parallel to this arranged baffle.

Neben hängenden Tauchwänden, die an einer oberhalb des Überlaufberei ches angeordneten Tragkonstruktion, z. B. an der Deckwand eines Zulauf schachtes/-kanals oder Speicherbeckens, montiert sind und mit Abstand von der Überlaufschwelle in den Aufstau hineinragen, sind sogenannte auf schwimmende Tauchwände bekannt, die nur auf der Oberfläche schwim mende Schmutzstoffe zurückhalten, jedoch bei über die Schwellenhöhe an steigendem Zufluß sämtliche zwischen Schwellenhöhe und dem Spiegel des Zulaufwassers befindlichen Schmutzstoffe in den Vorfluter überströmen las sen. Bauwerksbedingt treten häufig Fälle auf, bei denen weder aufgehängte noch aufschwimmende Tauchwände bestimmungsgemäß eingesetzt werden können, beispielsweise dann, wenn das Zuflußrohr parallel und nahe oder tangential zur Schwelle verläuft. Wenn eine hängende Tauchwand aus bauli chen Gründen oberhalb des Querschnittes des Zulaufrohres/-kanals ange bracht werden muß, gelangen die Schwimmstoffe auch hinter die Tauch wand in den zwischen dieser und der Überlaufschwelle befindlichen Ab stand, so daß sie ungehindert über die Schwelle in den Vorfluter gelangen.In addition to hanging baffles on one above the overflow area ches arranged support structure, for. B. on the top wall of an inlet shaft / channel or storage basin, are mounted and at a distance of the overflow threshold protrude into the accumulation are so-called floating diving walls known to only swim on the surface Retain contaminants, but remain above threshold increasing inflow all between threshold height and the level of the Allow contaminants in the supply water to flow into the receiving water sen. Due to the structure, there are often cases in which neither are hung still floating baffles are used as intended can, for example, when the inflow pipe parallel and close or runs tangential to the threshold. If a hanging baffle made of construction Chen reasons above the cross section of the inlet pipe / channel must be brought, the floating substances get behind the diving wall in the Ab between this and the overflow threshold stood so that they can freely cross the threshold into the receiving water.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaltung einer verbesserten Tauchwand, die sich unabhängig von den jeweils bestehenden baulichen Verhältnissen auf einfache Weise montieren läßt und in der Lage ist, bei an steigendem oder absinkendem Wasserspiegel oder auch bei stationärem Be trieb auf und in der Nähe des Wasserspiegels den Abfluß schwimmender Schmutzstoffe über eine Überlaufschwelle wirksam zu verhindern.The object of the present invention is the circuit of an improved Diving wall, which is independent of the existing structural Conditions can be easily assembled and is able to at rising or falling water level or even with stationary loading floated on and near the water level floating the drain To effectively prevent contaminants via an overflow threshold.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere bezüglich der waagerechten Überlaufströmungsrichtung auf wärts geneigte Lamellen mit Abständen übereinander in einer vor der Schwelle angeordneten Baugruppe vereinigt sind, deren Vertikalmaß am stromabseitigen Ende mindestens der Überlaufhöhe entspricht und deren unterste Lamelle am stromabseitigen Ende an die Oberseite der Schwelle anschließt.According to the invention, this object is achieved by that several with respect to the horizontal direction of the overflow flow sloping slats with gaps one above the other in front of the Threshold arranged assembly are united, the vertical dimension on downstream end corresponds at least to the overflow height and its lowest slat at the downstream end to the top of the threshold connects.

Mit der vorgeschlagenen Bauweise entsteht eine je nach Aufstauhöhe in den Abständen zwischen den übereinander angeordneten Lamellen durchströmte Tauchwand, mit der das Ziel der wirksamen Zurückhaltung von auf dem Stauspiegel schwimmenden oder dahin auftreibenden Schmutzstoffen durch ein neuartiges Funktionsprinzip vorteilhaft erreicht wird. Die erfindungsge mäße Tauchwand findet insbesondere dort Anwendung, wo herkömmliche hängende oder aufschwimmende Tauchwände aufgrund baulicher Verhält nisse nicht sinnvoll eingesetzt werden können. Da die Tauchwand direkt an der Schwelle angebracht wird bzw. anliegt, entfällt dazwischen jeglicher Spalt, durch den sonst Schwimmstoffe hindurchtreten. Die kaskadenartige Anordnung der aufeinander abgestimmten Lamellen bewirkt das Zurückhal ten der Schwimmstoffe, da das über die Schwelle abfließende Wasser stets unterhalb der Oberfläche abgezogen wird, bevor es durch die Lamellenab stände und die Schwelle abfließt. Diese Wirkung ist davon unabhängig, ob sich der Wasserspiegel gerade hebt oder senkt oder ob stationärer Betrieb herrscht.With the proposed design, depending on the accumulation height in the Distances between the slats arranged one above the other flowed through Diving wall, with the goal of effective restraint on the Accumulation level floating or floating contaminants a new principle of operation is advantageously achieved. The fiction moderate baffle is used particularly where conventional hanging or floating baffles due to structural conditions nisse can not be used sensibly. Because the baffle is right on the threshold is attached or is present, there is no need in between Gap through which floating substances would otherwise pass. The cascade The arrangement of the mutually coordinated slats causes the restraint ten of the floating substances, since the water flowing off the threshold always is peeled off below the surface before it passes through the fins and the threshold flows away. This effect is independent of whether the water level is rising or falling or whether stationary operation prevails.

Ausfürungsbeispiele einer bekannten Tauchwand sowie einer Tauchwand gemäß der Erfindung mit weiteren Merkmalen und Vorteilen sind nachfol gend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,Examples of a well-known wall and a wall according to the invention with further features and advantages are follow gend explained in more detail with reference to the drawing. Each shows schematically

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Speicher-Zulaufkanal mit einer Überlaufschwelle und einer an der Kanaloberseite befestigten hängenden Tauchwand nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a cross section through a memory-inlet conduit with an overflow threshold and a channel attached to the upper side hanging baffle according to the prior art,

Fig. 2 einen Speicher-Zulaufkanal in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 mit einer durchströmten Tauchwand gemäß einer Ausführungs form der Erfindung, und Fig. 2 shows a storage inlet channel in a similar representation as in Fig. 1 with a flow-through baffle according to an embodiment of the invention, and

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform einer von links nach rechts durchströmten Tauchwand gemäß der Erfindung, bei der der Querschnitt an der Anströmseite gegenüber dem der Abströmseite vergrößert ist. Fig. 3 shows a modified embodiment of a baffle flow through from left to right according to the invention, in which the cross section on the inflow side is enlarged compared to that of the outflow side.

Eine entsprechend Fig. 1 in einem Mischwasserkanal 10 an dessen Deck wand 12 eine bekannte hängend befestigte Tauchwand 14 befindet sich mit ihrem unteren Ende vor und unterhalb der Oberkante einer seitlich im Kanal seitlich angeordneten Überlaufschwelle 16. Sie hat die Aufgabe, über die Zuflußleitung 18 in den Kanal 10 bzw. ein anschließendes Speicherbecken eingetragene Schwimmstoffe daran zu hindern, über die Schwelle 16 in den dahinter angeschlossenen Vorfluter zu entweichen. Fig. 1 zeigt einen Zu stand, bei dem der Spiegel des angestauten Mischwassers über die Oberkan te der Überlaufschwelle 16 angestiegen ist, so daß die eingezeichnete Ent lastung zum Vorfluter hin stattfindet.A shown in FIG. 1 in a mixed water channel 10 wall on its deck 12, a known fixed hanging baffle 14 is located with its lower end in front of and below the upper edge of a laterally in the channel arranged laterally overflow sleeper 16. It has the task of preventing floating substances which have been introduced into the channel 10 or a subsequent storage basin via the inflow line 18 from escaping via the threshold 16 into the receiving water connected behind them. Fig. 1 shows a state at which the level of the accumulated mixed water has risen above the upper edge of the overflow threshold 16 , so that the depicted discharge takes place towards the receiving water.

Die im Stauvolumen enthaltenen Schwimmstoffe sind zwar vereinfacht in gleichmäßiger Verteilung angedeutet, sie steigen jedoch in beruhigten Berei chen des Aufstaus aufgrund ihres Auftriebs zur Wasseroberfläche, um sich, wie bei 20 angedeutet, in größerer Menge anzusammeln. Die bekannte Tauchwand 14 ist in diesem Zustand wirksam, die nahe der Oberfläche an gesammelten Schmutzstoffe 20 vom Abfluß in den Vorfluter zurückzuhalten. Wenn die Tauchwand 14 in der Nähe oder, wie in Fig. 1 gezeigt, teilweise über dem Querschnitt der Zuflußleitung 18 angeordnet ist, können von dort eingetragene Schwimmstoffe ohne weiteres auch hinter die Tauchwand ge langen und mit der Überlaufströmung direkt in den Vorfluter abfließen. Sollte der ohnehin diskontinuierliche Zufluß bei Regenende nach vorherigen starken Zuflüssen abrupt aufhören, bewirkt die Tauchwand 14 einen verzö gerten Überlauf-Abfluß mit der Folge, daß der Stauspiegel links von der Tauchwand 14 bezüglich Fig. 1 schneller absinkt und dadurch einen uner wünschten Hebereffekt mit der Folge ausübt, daß die rechts von der Stau wand angesammelten Schwimmstoffe um das untere Ende der Tauchwand herum angesaugt und zum Abfluß in den Vorfluter über die Schwelle 16 hinweg angehoben werden.The floating substances contained in the storage volume are indicated in a simplified manner in a uniform distribution, but they rise in calm areas of the build-up due to their buoyancy to the water surface in order, as indicated at 20 , to accumulate in larger quantities. The known baffle 14 is effective in this state to retain the contaminants 20 collected near the surface from the drain into the receiving water. If the baffle 14 in the vicinity or, as shown in Fig. 1, partially above the cross section of the inflow line 18 is arranged, from there floating substances can easily ge behind the baffle long and flow directly into the receiving water with the overflow flow. Should the already discontinuous inflow stop abruptly at the end of the rain after previous strong inflows, the baffle 14 causes a delayed overflow drain with the result that the accumulation level to the left of the baffle 14 drops faster with respect to FIG. 1 and thereby an undesirable lifting effect with the Consequence exerts that the float accumulated on the right wall of the traffic jam sucked around the lower end of the baffle and raised to drain into the receiving water above threshold 16 .

Diese nachteiligen Wirkungen sind bei der in Fig. 2 gezeigten Tauchwand gemäß der Erfindung vollständig beseitigt, die direkt an der Schwelle 16 an liegt, so daß zwischen Tauchwand und Schwelle kein vertikaler Spalt für beim Auftauchen hindurchtretende Schwimmstoffe verbleibt. Die Tauch wand gemäß der Erfindung besteht aus mehreren, im Beispiel vier, bezüglich der etwa waagerechten Überlaufströmungsrichtung um z. B. 45° aufwärts geneigten Lamellen 22, die mit vorzugsweise gleichen, nach hydraulischen Erfordernissen ausgelegten Abständen übereinander in einer Baugruppe ge halten und vereinigt sind.These adverse effects are completely eliminated in the baffle shown in Fig. 2 according to the invention, which lies directly on the threshold 16 , so that there is no vertical gap between the baffle and the threshold for floating materials that pass through when emerging. The diving wall according to the invention consists of several, four in the example, with respect to the approximately horizontal overflow flow direction by z. B. 45 ° upward inclined slats 22 , the ge with preferably the same, designed according to hydraulic requirements distances above one another in an assembly and are united.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lamellen 22 sowohl am stromaufseitigen als auch stromabseitigen Ende durch waagerechte Ab schnitte 24 bzw. 26 versteift. Die vorzugsweise aus gekanteten Blechen be stehenden Lamellen 22 sind endseitig an senkrechten Montageplatten 26 befestigt, deren Länge in Strömungsrichtung etwa der Lamellenlänge bei senkrechter Projektion entspricht. Die in Richtung der Überlaufschwelle 16 entsprechend Fig. 2 verlaufende Lamellen-Baugruppe kann mit ihren Mon tageplatten 26 z. B. an den die Schwelle seitlich begrenzenden Bauwerks wänden oder an der Schwelle so befestigt werden, daß die Kante des waage rechten Abströmendes 26 an oder auf der Schwelle 16 aufliegt.In the embodiment shown, the fins 22 are stiffened both at the upstream and downstream ends by horizontal sections 24 and 26 respectively. The lamellae 22, which are preferably made of folded sheets, are attached at the ends to vertical mounting plates 26 , the length of which in the flow direction corresponds approximately to the lamella length in the case of a vertical projection. The extending in the direction of the overflow threshold 16 according to FIG. 2 slat assembly can with their Mon day plates 26 z. B. walls on the side of the threshold building or attached to the threshold so that the edge of the horizontal outflow end 26 rests on or on the threshold 16 .

Als Tauchwand für längere Überlaufschwellen können mehrere aus Lamel len 22 und endseitigen Montageplatten 26 bestehende Baugruppen über die Montageplatten in einer Flucht miteinander verbunden, verschraubt oder verschweißt werden. Andererseits können in einer einzigen der Schwellen länge entsprechend langen Baugruppe zur Versteifung senkrechte Zwi schenplatten (nicht gezeigt) vorgesehen sein, wobei an diesen Zwischen wänden beidseitig die Enden kürzerer Lamellen 22 befestigt sind. Falls die örtlichen Verhältnisse eine seitliche Befestigung der Tauchwand nicht zulas sen, können sowohl die endseitigen Montageplatten als auch die Zwischen platten obere Anschlußflansche oder -winkel zur Befestigung an einer obe ren Tragkonstruktion aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können Montage- und Zwischenplatten Anschlüssen zur Abstützung bzw. Befestigung an der Schwelle selbst versehen sein. As a baffle for longer overflow thresholds, several assemblies consisting of lamellae 22 and end mounting plates 26 can be connected, screwed or welded to one another via the mounting plates. On the other hand, vertical inter mediate plates (not shown) can be provided in a single one of the thresholds, correspondingly long assembly for stiffening, the ends of shorter slats 22 being fastened to these intermediate walls on both sides. If the local conditions do not allow a lateral attachment of the baffle, both the end mounting plates and the intermediate plates can have upper connecting flanges or angles for attachment to an obe ren supporting structure. Additionally or alternatively, mounting and intermediate plate connections can be provided for support or fastening to the threshold itself.

Die Höhe der Tauchwand von Oberkante der Schwelle 16 bis zur Abström kante 26 der obersten Lamelle ist etwas größer als die größte berechnete oder gemessene Überlaufhöhe hü des Aufstaus über der Schwelle 16. Wenn hü dem in Fig. 2 eingezeichneten Stauspiegel p entspricht, ist t das durch die Anströmkante 24 der obersten Lamelle bestimmte Maß für die oberste Schichthöhe des Aufstaus, aus der kein Wasser und keine Schwimmstoffe zu Überlauf abgezogen werden.The height of the baffle from the upper edge of the threshold 16 to the trailing edge 26 of the uppermost lamella is somewhat larger than the largest calculated or measured overflow height hu of the build-up above the threshold 16 . If hü corresponds to the accumulation level p shown in FIG. 2, t is the measure, determined by the leading edge 24 of the uppermost lamella, for the uppermost layer height of the accumulation, from which no water and no floating substances are drawn off to overflow.

Häufig führen hohe Anströmgeschwindigkeiten im Bereich der Überlauf schwelle 16 dazu, daß Schwimmstoffe in Richtung zur Entlastungsseite mit gerissen werden, bevor sie bis an die Wasseroberfläche gelangen und dort zurückgehalten werden können. Die durchströmte Tauchwand gemäß der Erfindung ist in der Lage, die Anströmgeschwindigkeit vor dem Überfall soweit zu reduzieren, daß der von der durchströmten Tauchwand auf die Schwimmstoffe ausgeübte Ansaugeffekt weitestgehend beseitigt wird. Ent sprechend Fig. 3 besteht die von links angeströmte abgeänderte Tauchwand aus Lamellen 22, die wenigstens teilweise zueinander unterschiedliche Nei gungswinkel aufweisen, die im Beispiel zwischen etwa 60° und 70° zur Waagerechten differieren. Ausgehend von waagerechten Abströmabschnit ten 26 oberhalb der Überlaufschwelle 16, für die der Abströmquerschnitt A2 in Fig. 3 schematisch eingezeichnet ist, haben die übereinander angeordne ten Lamellen 22 von unten nach oben flachere Neigungen, so daß ihre stromaufseitigen Enden bzw. die dort angeschlossenen Anströmabschnitte 24 einen größeren schematisch dargestellten Anströmquerschnitt A1 bilden.Frequently, high inflow speeds in the area of the overflow threshold 16 cause floating substances to be torn towards the relief side before they reach the water surface and can be retained there. The flow-through baffle according to the invention is able to reduce the flow velocity before the attack to such an extent that the suction effect exerted by the flow-through baffle on the floating materials is largely eliminated. Accordingly, Fig. 3 is the flow from the left modified baffle from lamellae 22 , which at least partially have different inclination angles, which differ in the example between about 60 ° and 70 ° to the horizontal. Starting from horizontal Abströmabschnit th 26 above the overflow threshold 16 , for which the outflow cross section A2 is shown schematically in Fig. 3, the superimposed th lamellae 22 have flatter inclinations from bottom to top, so that their upstream ends or the inflow sections 24 connected there form a larger schematically illustrated flow cross-section A1.

Die vom Stauspiegels p vor der Überlaufschwelle 16 beeinflußte Überlauf menge, die dem Abströmquerschnitt A2 der Tauchwand proportional ist, saugt durch die Lamellenabstände hindurch die entsprechende Flüssigkeits menge nach, wobei jedoch aufgrund des größeren Anströmquerschnittes A1 die Ansaug- bzw. Anströmgeschwindigkeit verringert ist. Durch Variation des Anstellwinkels der einzelnen Lamellen 22 wird somit eine gezielte Auf fächerung des eigentlichen Überlaufquerschnittes bewirkt. Damit ist die Anströmgeschwindigkeit vor dem Überfall soweit reduziert, daß Schwimm stoffe vor allem während des kritischen Auftauchvorganges nicht mehr von der Tauchwand angesaugt werden, sondern sich ungehindert zur Wasser oberfläche bewegen können.The overflow amount influenced by the accumulation level p in front of the overflow threshold 16 , which is proportional to the outflow cross section A2 of the baffle, sucks the corresponding amount of liquid through the lamella spacings, but the suction or inflow speed is reduced due to the larger inflow cross section A1. By varying the angle of attack of the individual lamellae 22 , a targeted fanning out of the actual overflow cross section is thus effected. So the flow velocity before the attack is reduced so much that swimming materials are no longer sucked in by the baffle, especially during the critical surfacing process, but can move freely to the water surface.

Claims

1. baffle in parallel assignment to an overflow threshold of a sewage construction, z. B. a storage tank or inlet channel, characterized in that a plurality of slats ( 22 ) inclined upwards with respect to the horizontal overflow flow direction (s) are combined at intervals one above the other in a module arranged in front of the overflow threshold ( 16 ), the vertical dimension of which at least the overflow height (hü ) corresponds and the lowest slat at the downstream end connects to the upper side of the threshold ( 16 ).

2. baffle according to claim 1, characterized in that the slats ( 22 ) are attached at the end to vertical mounting plates ( 28 ) whose length (in the direction of flow) corresponds approximately to the vertical projection length of the slats arranged one above the other in the assembly.

3. Baffle according to claim 1 or 2, characterized in that in the case of longer overflow thresholds ( 16 ), a plurality of lamellae ( 22 ) and mounting plates ( 28 ) existing assemblies are connected to one another in alignment via the mounting plates ( 26 ) or in a single long one Assembly vertical partition walls are provided on which the ends of correspondingly shorter slat sections are attached on both sides.

4. baffle according to claim 3, characterized in that at least the vertical partitions upper connecting flanges or the like Connection means for attachment to an upper supporting structure of the building exhibit works.

5. baffle according to one of the preceding claims, characterized in that the inclined lamellae ( 22 ) have at least one of their upstream and downstream ends substantially horizontally extending inflow or outflow sections ( 24 or 26 ).

6. baffle according to one of the preceding claims, characterized in that the angle of inclination of the slats ( 22 ) is approximately 45 ° to the Waa righteous.

7. baffle according to one of the preceding claims, characterized in that more than two, z. B. four lamellae ( 22 ) are arranged one above the other at equal intervals.

8. baffle according to one of claims 1 to 5, characterized in that those within a module are kept at a distance from one another Slats due to at least partially different nei angle on the upstream side opposite the outflow side Form a secure arrangement.

9. baffle according to claim 8, characterized in that by Ver Enlargement of the cross section of the lamella assembly on the upstream side compared to that of the outflow side, the inflow speed in the inlet area of the assembly to float for the ascent process Floating non-critical values is reduced.

10. baffle according to one of the preceding claims, characterized in that the lamella assembly with its mounting and / or partitions ( 28 ) is attached to the sewer structure in such a way that the trailing edge ( 26 ) of the lowest lamella on the overflow threshold ( 16 ) essentially rests or rests.