DE19917074A1 - Sandfanganlage - Google Patents

Sandfanganlage

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Abstract

Wenn man Oberflächenwasser insbesondere in Gewässer abführen will, müssen Sand und andere Feststoffe hieraus entfernt werden. Dies geschieht bisher in Becken oder Teichen. Es wird eine Sandfanganlage aufgezeigt, die einen Behälter mit einer im wesentlichen zylindrischen Behälterwand mit einem Wassereinlauf und einem Wasserauslauf umfaßt, wobei der Wassereinlauf derart gestaltet ist, daß der Regenwasserstrom in einer Kreisbahn entlang der Behälterwand geführt und im wesentlichen aus der Mittes des Behälters über eine Entnahmeeinrichtung zum Wasserauslauf abgeführt wird. Eine solche Anlage ist kleinbauend, kostengünstig und dennoch sehr effizient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sandfanganlage, wie sie üblicherweise dazu dient, um anfallendes Oberflächenwasser von Sand und Feststoffen zu reinigen. Dies ist insbesondere dann notwendig und durch Vorschriften geregelt, wenn das Oberflächenwasser in ein Gewässer erster Ordnung eingeleitet werden soll.
Üblicherweise werden derartige Sandfanganlagen als Teiche ausgebildet. In Klärwerken werden dazu langgestreckte Becken verwendet. Das Funktionsprinzip ist in beiden Fällen das gleiche: Dem vom Regenwasser mitgeführten Sand wird durch die Größe des Teiches bzw. die Länge des Beckens genügend Zeit gegeben, um sich abzusetzen. Derartige Anlagen sind naturgemäß großbauend und teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sandfanganlage aufzuzeigen, welche platzsparend, einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Sandfanganlage nach Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren nach Anspruch 13 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht darin, daß der Regenwasserstrom in einer Kreisbahn geführt wird, so daß auch auf einer geringen Grundfläche ein langer Strömungsweg, damit eine erhöhte Dauer vom Einstrom in die Anlage bis zum Ausstrom und damit für die mitgeschwemmten Feststoffe eine hinreichende Absinkzeit erzielt wird. Die durch die Kreisbahn entstehende Zentrifugalkraft verstärkt den Absinkeffekt.
Vorzugsweise umfaßt die Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen des Wassers aus der Anlage eine Tauchleitung, die unterhalb des Wasserauslaufes im wesentlichen in der Mitte des Behälters angeordnet ist und die eine Auslauföffnung aufweist, welche mit dem Wasserauslauf kommuniziert. Dadurch wird das Wasser aus einer beruhigten Zone abgeführt, die sich in der Mitte des Behälters ausbildet.
Zur Bildung eines Gefälles ist - wie an sich üblich - der Wasserauslauf in einer etwas geringeren Höhe in der Behälterwand angeordnet als der Wassereinlauf. Ein Rückstrom eingelaufenen Wassers ist darum sicher verhindert.
Die Tauchleitung umfaßt vorzugsweise einen oben und unten offenen Hohlzylinder, in welchen eine Stichleitung mündet, die mit dem Wasserauslauf verbunden ist. Eine solche Tauchleitung ist zum einen leicht herzustellen, zum anderen kann durch die Tauchleitung hindurch der angesammelte Sand abgeführt bzw. abgesaugt werden. Insbesondere ist die Tauchleitung im wesentlichen konzentrisch zur Behälterwand im Behälter angeordnet, so daß die kreiselnde Strömung ringsum die Tauchleitung nicht behindert wird. Gleichzeitig hat die Anlage dadurch eine Abscheiderwirkung für Stoffe, die leichter sind als Wasser.
Zur Erzeugung der Strömung in einer Kreisbahn ist vorzugsweise eine Umlenkeinrichtung, insbesondere ein Leitblech oder ein (gekrümmtes) Rohrstück vorgesehen, wobei diese Umlenkeinrichtung derart im Behälter vor dem Wassereinlauf angeordnet ist, daß radial in den Behälter einströmendes Regenwasser im wesentlichen tangential zur Behälterwand umgelenkt wird. Der Wassereinlauf ist auf diese Weise sehr einfach in der Behälterwand auszubilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Umlenkeinrichtung an der Entnahmeeinrichtung angebracht, so daß sie nicht an der Behälterwand montiert werden muß.
Die Entnahmeeinrichtung ist vorzugsweise getrennt vom Behälter ausgebildet und in diesen vorzugsweise nach dessen Einbau in den Boden einsetzbar. Man kann also den Behälter in üblicher Weise aus Betonringen aufbauen, wie sie zum Herstellen von Schächten üblich sind. Es ist auch möglich, bereits vorhandene Schächte durch Einsetzen der Entnahmeeinrichtung (und Anbringen der Umlenkeinrichtung) in aller einfachster Weise zu einer Sandfanganlage umzubauen. Diese Entnahmeeinrichtung wird vorzugsweise aus einem korrosionsfesten Blech- oder (Kunststoff-)Folienmaterial gefertigt, was zu geringen Herstellungs- und Transportkosten führt und den Einbau sehr einfach macht.
Die Entnahmeeinrichtung weist vorzugsweise Stützen auf, die derart ausgebildet sind, daß sie mit Abstand zu einem Boden des Behälters über diesem aufstellbar ist. Diese Stützen gewährleisten einen hinreichenden Sammelraum zur Aufnahme des abgesonderten Sandes bzw. der abgesunkenen Feststoffe.
Vorzugsweise umfaßt weiterhin die Entnahmeeinrichtung Stützstreben, die zur seitlichen Abstützung der Entnahmeeinrichtung im Behälter mit der Behälterwand in abstützenden Eingriff bringbar sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Entnahmeeinrichtung auch bei hohen Belastungen durch schnell einschießendes Wasser unverrückbar in dem Behälter verbleibt. Die Stützen und/oder die Stützstreben sind vorzugsweise längenverstellbar. Sie umfassen insbesondere teleskopierbare, z. B. über Schraubgewinde verstellbare Streben, so daß ein fester Sitz auch bei größeren Toleranzen des Behälters sichergestellt werden kann.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem schematisierten Querschnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Entnahmeeinrichtung;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV;
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung ähnlich der nach Fig. 1, jedoch durch eine andere Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 5.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile die selben Bezugsziffern verwendet.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist ein Behälter 10 vorgesehen, der aus den für Schächte üblichen Betonringen aufgebaut ist, die eine Behälterwand 11 und einen Behälterboden 12 bilden. Auf einen Behälteroberrand 13 kann eine Abdeckung aufgesetzt werden.
In der Behälterwand 11 sind in der Nähe des Oberrandes 13 ein Wassereinlauf 14 und diesem diametral gegenüber ein Wasserauslauf 15 vorgesehen. Insofern entspricht der hier gezeigte Behälter 10 einem üblichen Bauwerk, das üblicherweise in den Boden eingebaut wird.
Im Behälter 10 ist nun eine Entnahmeeinrichtung 20 angeordnet, die eine zylindrische Tauchleitung 21 aufweist, welche oben offen ist und unten eine Einlaßleitung 22 aufweist. In der Nähe ihres Oberrandes ist eine Auslaßöffnung 23 vorgesehen, welche über eine Stichleitung 24 mit dem Wasserauslauf 15 verbunden ist.
Der Stichleitung 24 im wesentlichen gegenüberliegend ist an der Tauchleitung 21 eine Umlenkeinrichtung 25 angebracht, die ein Leitblech umfaßt, welches schräg zur Längsachse des Wassereinlaufes 14 so angeordnet ist, daß ein Regenwasserstrom 1, der in den Behälter 10 bzw. in den Wassereinlauf 14 eingeführt wird, auf die Umlenkeinrichtung 25 bzw. deren Leitblech auftrifft und unter gleichzeitiger Mitwirkung der Tauchleitung 21 wie in Fig. 2 gezeigt in eine Kreisbahn entlang der Behälterwand 11 (hier entgegen dem Uhrzeigersinn) geleitet wird. Die Anordnung des Leitbleches ist hierbei derart getroffen, daß sein oberer Rand oberhalb des Wassereinlaufes 14 und sein unterer Rand knapp unterhalb des Wasserspiegels 2 liegt, der sich bei gefülltem Behälter 10 entsprechend dem tiefsten Punkt des Wasserauslaufes 15 einstellt, wobei der Wasserspiegel 2 unterhalb des tiefsten Punktes des Wassereinlaufes 14 liegt.
Die Einlaßöffnung 22 liegt relativ tief unter dem Wasserspiegel 2, jedoch ein ganzes Stück oberhalb des Behälterbodens 12, so daß zwischen der Einlaßöffnung 22 und dem Boden 12 ein Sammelraum 16 für abgesunkene Sand- und andere Feststoffteilchen gebildet ist.
Wenn sandführendes Oberflächenwasser, insbesondere Regenwasser, in den Behälter 10 einströmt, so fließt der Regenwasserstrom 1 in einer Kreisbahn 3 (siehe Fig. 2) ringsum die Tauchleitung 21. Diese kreisende Strömung wird insbesondere bei starken Wasserströmen (starken Regengüssen) durch die Umlenkeinrichtung 25 aufgebaut. Es ist leicht vorstellbar, daß bei einem derartigen Wasserstrom die einzelnen Wasserteilchen bzw. die darin mitgeführten Feststoffteilchen einen schraubenförmigen Weg nach unten zurücklegen, bis sie radial nach innen in eine Beruhigungszone im Zentrum der Kreisströmung einströmen können, in welcher die Einlaßöffnung 22 der Tauchleitung 21 mündet. Zur weiteren Beruhigung der Strömung können in der Tauchleitung 21 Schikanen oder dergleichen vorgesehen sein. Während dieses kreisförmigen Strömungsweges können die mitgeführten (schwereren) Sandteilchen in den Sammelraum 16 absinken. Gleichzeitig wird dadurch, daß eine Tauchleitung 21 vorgesehen ist, auch sichergestellt, daß solche Stoffe, die leichter sind als Wasser, z. B. Benzin oder dergleichen auf der Oberfläche des Behälterinhaltes verbleiben und nicht durch den Wasserauslauf 15 abgeführt werden. Gleichzeitig zu der Entsandungswirkung hat also die gezeigte Erfindung eine Abscheiderwirkung für leichtere Stoffe.
Zum Säubern der Anordnung können die im Sammelraum 16 angesammelten Feststoffe (und auf der Oberfläche schwimmende leichtere Stoffe) von oben her durch einen Schlauch abgesaugt werden.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei welcher gemäß den Fig. 3 und 4 die Entnahmeeinrichtung 20 als gesondertes Bauteil getrennt zum Behälter 10 aufgebaut ist, wobei es sich versteht, daß die Entnahmeeinrichtung 20 auch komplett mit dem Behälter 10 gefertigt werden kann.
Bei dieser in den Fig. 3 und 4 gezeigten, gesondert handhabbaren Entnahmeeinrichtung 20 handelt es sich um ein zylindrisches Blechrohr, welches die Tauchleitung 21 bildet und an dem einerseits die Stichleitung 24 und andererseits die Umlenkeinrichtung 25 angeschweißt sind. Das gesamte Bauteil besteht vorzugsweise aus nicht rostendem Stahlblech.
Am Unterrand der Tauchleitung 21 sind Stützen oder Beine 26-29 vorgesehen, wobei diese vorzugsweise als gesonderte Streben ausgebildet sind, welche höhenverstellbar an der Tauchleitung 21 angebracht sind. Um die Entnahmeeinrichtung 20 nicht nur entgegen der Schwerkraft, sondern auch in horizontaler Richtung fest in einen Behälter einbauen zu können, sind eine obere Gruppe von kreuzförmig zueinander gerichteten Stützstreben 30, 31, 32, 33 und eine untere Gruppe von gleichartigen Stützstreben 30', 31', 32' und 33' vorgesehen. Diese Stützstreben 30-33' sind vorzugsweise als teleskopierbare Stäbe mit Feststelleinrichtungen, insbesondere als ineinander sitzende Gewinde-Hülse-Stäbe so ausgebildet, daß man nach dem Aufstellen (gegebenenfalls Einbauen) eines Behälters 10 die gesamte Entnahmeeinrichtung 20 auf ihren Stützen 26-29 in einer geeigneten Höhe im Behälter 10 aufstellt, so daß die Stichleitung 24 mit dem Wasserauslauf 15 fluchtet und in diesen im wesentlichen dicht eingeführt werden kann. Die Entnahmeeinrichtung 20 wird weiterhin derart ausgerichtet, daß die Umlenkeinrichtung 25 so wie in Fig. 2 gezeigt, dem Wassereinlauf 14 gegenüberliegt und im wesentlichen dicht an der Behälterwand 11 anliegt. Nach einer derartigen Ausrichtung der Entnahmeeinrichtung 20 im Behälter 10 werden die Stützstreben 30-33' so verstellt, daß sie an der Behälterwand 11 anliegen und die Entnahmeeinrichtung 20 in dieser Position festzwängen.
Bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Umlenkeinrichtung 25 als Rohrstück (Knie) ausgebildet, das in den Wassereinlauf 14 eingesetzt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, dieses Teil ebenfalls - gegebenenfalls zusätzlich - an der Entnahmeeinrichtung 20 zu befestigen. Dieses Rohrstück ist nun so gerichtet, daß das einströmende Wasser nicht nur aus seiner (zur Behälterachse) radialen Bahn in eine tangentiale Bahn, sondern auch nur leicht geneigt zum Wasserspiegel eingeleitet wird, was die Erzeugung des kreisförmigen Wasserstroms verstärkt. Hieraus geht hervor, daß auch die in den Fig. 1-4 gezeigte Umlenkeinrichtung 25 so gebogen sein kann, daß diese oberflächenparallele Strömung verstärkt wird.
Aus obigem geht hervor, daß die Erfindung nicht nur eine Vorrichtung, sondern auch ein Verfahren betrifft, bei welchem das Regenwasser in einer Kreisbahn geführt und aus der Mitte der Kreisbahn abgeführt wird.
Bezugszeichenliste
1
(Regen)Wasserstrom
2
Wasserspiegel
3
Kreisbahn
10
Behälter
11
Behälterwand
12
Behälterboden
13
Oberrand
14
Wassereinlauf
15
Wasserauslauf
16
Sammelraum
20
Entnahmeeinrichtung
21
Tauchleitung
22
Einlaßöffnung
23
Auslaßöffnung
24
Stichleitung
25
Umlenkeinrichtung
26
-
29
Stütze
30
-
33
und
30
'-
33
' Stützstrebe

Claims (13)

1. Sandfanganlage, insbesondere zum Reinigen eines abzuleitenden Regenwasserstroms (1) von Sand und dergleichen Feststoffen, umfassend einen Behälter (10) mit einer im wesentlichen zylindrischen Behälterwand (11) mit einem Wassereinlauf (14) und einem Wasserauslauf (15), wobei der Wasserauslauf (14) derart gestaltet ist, daß der Regenwasserstrom (1) in einer Kreisbahn (3) entlang der Behälterwand (11) geführt und im wesentlichen aus der Mitte des Behälters (10) über eine Entnahmeeinrichtung (20) zum Wasserauslauf (15) abgeführt wird.
2. Sandfanganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung (20) eine Tauchleitung (21) mit einer Einlaßöffnung (22) umfaßt, die unterhalb des Wasserauslaufes (15) im wesentlichen in der Mitte des Behälters (10) angeordnet ist, wobei weiterhin eine Auslaßöffnung (23) vorgesehen ist, die mit dem Wasserauslauf (15) kommuniziert.
3. Sandfanganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserauslauf (15) zur Bildung eines Gefälles in einer etwas geringeren Höhe in der Behälterwand (10) angeordnet ist als der Wassereinlauf (14).
4. Sandfanganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchleitung (21) einen oben und unten offenen Hohlzylinder umfaßt, in welchen eine Stichleitung (24) mündet, die mit dem Wasserauslauf (15) verbunden ist.
5. Sandfanganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchleitung (21) im wesentlichen konzentrisch zur Behälterwand (11) im Behälter (10) angeordnet ist.
6. Sandfanganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinrichtung (25), insbesondere ein Leitblech oder ein gekrümmtes Rohr, das derart am Behälter (10) vor dem Wassereinlauf (14) angeordnet ist, daß radial in den Behälter (10) einströmendes Regenwasser im wesentlichen tangential zur Behälterwand (11) umgelenkt wird.
7. Sandfanganlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (25) an der Entnahmeeinrichtung (20) angebracht ist.
8. Sandfanganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung (20) vom Behälter (10) getrennt ausgebildet und in diesen vorzugsweise nach dessen Einbau in den Boden einsetzbar ist.
9. Sandfanganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung (20) aus einem korrosionsfesten Blech- oder Folienmaterial, vorzugsweise aus nicht rostendem Stahlblech gefertigt ist.
10. Sandfanganlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung (20) Stützen (26-29) aufweist, die derart ausgebildet sind, daß die Entnahmeeinrichtung (20) mit Abstand zu einem Boden (12) des Behälters (10) über diesem aufstellbar ist.
11. Sandfanganlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung (20) Stützstreben (30-33; 30'-33') umfaßt, die zur seitlichen Abstützung der Entnahmeeinrichtung (20) im Behälter (10) mit der Behälterwand (11) in abstützenden Eingriff bringbar sind.
12. Sandfanganlage nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (26-29) bzw. die Stützstreben (30-33; 30'-33') längenverstellbar, insbesondere teleskopierbare und vorzugsweise über Schraubgewinde verstellbare Streben umfaßt.
13. Verfahren zum Abfangen von Sand oder dergleichen Feststoffen aus Oberflächenwasser, insbesondere aus Regenwasser, wobei das Regenwasser in einen insbesondere runden Behälter in einer Kreisbahn eingeleitet und das Wasser nach Absinken des Sandes aus der Mitte der Kreisbahn abgeführt wird.
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