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Verfahren zum Abführen der
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Abwässer von Hausanschlüssen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Abführen der Abwässer von Hausanschlüsssen, bei dem ein bestimmten Abwasservolumen
zuerst gesammelt und dann mittels Druckluft in eine Sammelleitung gedrückt wird.
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Haushaltsabwässer werden normalerweise über Freigefälleleitungen abgeführt.
Daneben sind alternativ Vakuumentwässerungsanlagen und schließlich Druckentwäss.erungssysteme
bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen Huf die letzteren,
kann aber unter bestimmten Umständen im Einzelfall auch bei Vakuumentwässerungsanlagen
Anwendung finden.
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Druckentwässerungssysteme arbeiten nach dem Prinzip, daß das Abwasser
durch Einzelförderaggregate an den Haus an schlüssen in die Sammelleitung gedrückt
und dort durch das nachdrückende Abwasser aus der Summe der dahinter in die Sammelleitung
einmündenden Hausanschlüsse weiterbefördert wird. Es ist dabei auch bekannt (DT-PS
1 609 182), unabhängig von den Haus anschlüssen an der Sammelleitung besondere Luftkompressoren
anzuordnen, die von Zeit zu Zeit Druckluft eingeben, um das Abwasser aufzufrischen
und die Sammelleitung durch Luftspülung teilweise zu leeren.
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Auch die Einzelförderaggregate, welche das Abwasser eines Haushaltsanschlusses
in die Sammelleitung drücken, arbeiten in bekannter Weise mit Druckluft. Zu diesem
Zweck befindet sich bei den Hausanschlüssen jeweils ein einerseits an einen Abwassersammeltank
und andererseits an einen Druckbehälter angeschlossener Kompressor, der zum.
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Leeren des Sammeltanks portionsweise jeweils einen bestimmte Teil
dessen Inhalts in den Druckbehälter saugt und dann von dort in einem zweiten Schritt
nach Umschaltung einiger Ventile mittels Druckluft in die Abwasser-Sammelleitung
drückt. Dabei wird aber im wesentlichen nur das Abwasser, nicht auch Druckluft aus
dem Druckbehälter in die Sammelleitung befördert. Die im Druckbehält er vorhandene
Luft wird vielmehr beim nächsten Ansaugen von Abwasser aus dem Sammeltank in diesen
gepumpt um das dort stehende Abwasser aufzufrischen, und entweicht schließlich aus
dem Sammeltank durch eine Entlüftungsleitung über Dach.
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Das vorstehend beschriebene Druckentwässerungssystem leidet unter
dem Mangel, daß praktisch an allen Hausanschlüssen verhältnismäßig teure und darüberhinaus
auch noch störende Kompressoren installiert sind und übelriechende Luft in die Außenatmosphäre
gelangt. Das Abwasser steht erst längere Zeit im Sammeltank bzw. Sammelschacht und
dann weiterhin sehr lange in der Sammelleitung, wobei sich feste Bestandteile absetzen
und Fäulnis eintritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, welches die Hausanschlüsse geruchsfrei hält, bei ständig
guter Auffrischung des Abwassers für eine Vakuumentwässerungsanlagen vergleichbare
kurze Verweilzeit in der Sammelleitung sorgt und mit einfachen Mitteln eine zentrale
Druckluftversorgung einer Vielzahl von Haus anschlüssen gestattet.
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Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils
anschließend an das Abwasservolumen wenigstens dasselbe Volumen Luft, gemessen unter
atmosphärischen Bedingungen, in die Sammelleitung gedrückt wird.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, daß es sinnvoll ist, die
bisher das Abwasser nur aus dem Druckbehälter über ein Ventil oder eine Rückschlagklappe
in die Druckleitung fördernde Druckluft auch für den weiteren Transport des Abwassers
in der Sammelleitung zu benutzen.
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Dann braucht an den Hausanschlüssen keine übelriechende Luft mehr
ausgelassen zu werden, und an der Sammelleitung können weitere Druckluft aggregate
entfallen oder doch wenigstens verkleinert werden. Die aus der Gesamtheit der Hausanschlüsse
ständig in die Sammelleitung gepumpte Druckluft führt dort zu einer dauernden Verwirbelung
und Auffrischung des Abwassers und treibt dieses bei verhältnismäßig engen Rohrquerschnitten,
wie sie z.
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B. auch bei Vakuumentwässerungsanlagen benutzt werden, in kurzer Zeit
zum Auslaß, beispielsweise zu einer Kläranlage.
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Da bei dem neuen Verfahren der bisher gebräuchliche umständliche Wechsel
zwischen Saug- und Druckvorgang in jedem Hausanschluß-Einzelförderaggregat entfallen
kann, genügt ein Druckluftanschluß am Abwasser-Sammelbehälter jedes Hausanschlusses.
Die Druckluft kann dabei wie bisher durch einen im Haus installierten Kompressor,
jedoch
ohne weiteres auch durch ein für eine Vielzahl von ftausanschlüssen
gemeinsames Aggregat erzeugt werden, wobei es nur einer beliebig verzweigten Druckluftleitung
zwischen dem letzteren und den angeschlossenen Häusern sowie der erforderlichen
Ventile bedarf, die den z.B.
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durch das unterste Ende der Hausgefälleleitung gebildeten, an die
Druckluftleitung und die Abwassersammelleitung angeschlossenen Sammeltank bei einem
bestimmten maximalen Flüssigkeitsvolumen einlaßseitig absperren und dann die Druckluftzufuhr
und die Auslaßseite zur Sammelleitung hin öffnen. Die selbsttätige, vom Wasserstand
im Sammelbehälter abhängige Ventilsteuerung ist sowohl bei Druck- als auch bei Vekuumentwässerungsanlagen
bekannt.
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Falls Befürchtungen bestehen, daß es bei Fehlfunktionen der Anlage
zu Überschwemmungen im Haus kommt, kann vor dem einlaßseitigen Ventil am Sammelbehälter
ein vorzugsweise im Freien angelegter, an die Hausgefälleleitung angeschlossener
oder in diese integrierter Rückstauschacht vorgesehen werden.
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Die vorgeschlagene Maßnahme, jeweils anschließend an eine vorzugsweise
verhältnismäßig geringe enge Abwasser von z.B. 8 bis 50 Liter Druckluft in die Sammelleitung
zu pumpen, hat den weiteren Vorteil, daß das Ventil zwischen dem Sammelbehälter
und der Sammelleitung am Ende jedes Öffnungsvorgangs mit Luft gespült und gesäubert
wird, so daß es mit Sicherheit wieder dicht schließt.
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b:enge und Druck der portionsweise in die Sammelleitung gepumpten
Druckluft richten sich nach den Erfordernissen des Einzelfalls. Bei Anlagen in einer
Ebene und gleichmäßigem Abwasseranfall in kleinen Mengen kann z.B.
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schon ein Druck von 0,75 atü genügen. Wenn dagegen Steigungen zu überwinden
sind und im Leitungssystem
größere @assersäulen auftreten, muß mit
einem entsrarechend größerem Druck gearbeitet werden, der z.B. auch 10 atü und mehr
betragen kann.
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Je größer die bei jedem Entleerungsvorgang eine Hausanschlusses in
die Sammelleitung gepumpte Luftmenge ist, desto schneller wird das Abwasser befördert,
desto Schlechter ist aber auch der Wirkungsgrad der Anl@ge.
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Das Streben nach Wirtschaftlichkeit zwingt zu möglich geringen Luftmengen,
die gerade ausreichen, um zu verW hindern, daß sich in der vorzugsweise wie bei
Vakuumentwässerungsanlagen abwechselnd steigend und mit Gehalle verlegten Sammelleitung
zu lange Wassersäulen bis tlen, die durch von hinten aufprallende Druckluftpor-tioren
nicht mehr vorwärts getrieben werden können, so dfl die Luft nur noch in Form von
Blasen hindurchdringt.
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Eine solche Verstopfung der Sammelleitung mit Abwasser ist vor allem
in Zeiten geringen Abwasseranfalls, also nachts, zu befürchten, wenn zu wenig Druckluft
in die Sammelleitung gelangt. Als Gegenmaßnahme kann vorgeschen werden, daß dann
aufgrund geeigneter Druck- oder Wasserstandsmeßfühler in der Sammelleitung hinter
der gebildeten langen Wassersäule eine größere Menge Druckluft eingelassen wird.
Bei gelegentlichem Einsatz dieser Hilfsmaßnahme, die sich erübrigt, wenn bei jeder
Entleerung eines Hausanschlusses sehr viel Druckluft in die Sammelleitung gepumpt
wird, kann normalerweise mit geringeren Luftmengen gearbeitet werden. Umgekehrt
sind bei Entwässerungsanlagen im Flachland zusätzliche Luftkompressoren an der Sammelleitung
nicht erforderlich, wenn z.B. bei Betriebsdrücken von etwa 1 atü das Luftvolumen,
welches bei jeder Entleerung eines Hausanschlusses in die Sammelleitung gedrückt
wird, gemessen bei Atmosphärendruck etwa das 10- bis 20-fache des Abwasservolumens
beträgt.
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Anstelle der Anordnung zusätzlicher Kompressoren an der vanmelleitung
kann auch vorgesehen sein, daß dann, wenn sich zu lange Wassersäulen in der Sammelleitung
gebildet haben, eine größere strenge Druckluft über einen oder mehrere Hausanschlüsse
eingeleitet wird.
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Die Erfindung eignet sich auch zur Ergänzung von Vakuumentwässerungsanlagen,
nämlich in solchen Fällen, wo ein oder mehrere Anschlüsse sehr viel tiefer liegen
als die Sammelleitung. Durch Druckluft kann das an den Anschlüssen gesammelte Abwasser
über eine sehr große Höhendlfferenz in die Unterdrucksammelleitung hochgedrückt
werden, wobei der System-Unterdruck den Hebevorgang unterstützt. In der Sammelleitung
entspannt sich die Druckluft dann auf den dort herrschenden Druck, und die Weiterbeförderung
des Abwassers geschieht unter den Bedingungen des Vakuumsystems.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt eines einer Vielzahl von Häusern, die jeweils
über eine Hausanschlußleitung 10 an eine Sammelleitung 12 angeschlossen sind, welche
z.B. zu einer Kläranlage führt.
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Die im Haus entstehenden Abwässer fließen in herkömmlicher leise über
eine oder mehrere Gefälleleitungen 14 abwärts, im Beispielsfall in einen im Keller
des Gebäudes installierten Sammelbehälter 16. Als Sammelbehälter 16 kann, wie im
Beispielsfall gezeigt, auch das untere Ende der Gefälleleitung 14 dienen, welches
zweckmäßigereise mit größerem Querschnitt ausgebildet wird.
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Das Abwasser sammelt sich im Behälter 16 vor einem Absperrventil 18.
Ein Steuerkasten 20 am Sammelbehälter 16 enthält einen Meßfühler für die Flüssigkeitsmenge
im Behälter und läßt bei Erreichen eines bestimmten maximalen Flüssigkeitsvolumens
zunächst ein Absperrventil 22
in der Gefälleleitung vor dem Sammelbehälter
16 schliessen und sodann ein Ventil 24 in einer im Sammelbehtilter 16 mündenden
Druckluftleitung 26 sowie das Absperrventil 18 öffnen. Als Antrieb für die Ventile
18, 22, 24 und die Steuerorgane im Steuerkasten 26 dient zweckmäßigerweise Druckluft,
welche aus der Leitung 26 vor dem Ventil 24 abgezweigt wird.
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Die Steuerung ist so eingestellt, daß das Ventil 22 noch eine bestimmte
Zeitdauer geschlossen bleibt und die Ventile 18 und 24 offensteheii, nachdem der
Smunelbehtilter 16 entleert worden ist, so daß ein bestimmtes Druckluftvolumen hinter
dem Abwasser in die Sammelleitung 12 gedrückt wird, die das darin vorhandene Abwasser
auffrischt und dazu beiträgt, es in Förderrichtung anzutreiben.
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Nach der Entleerung des Sammelbehälters 16 mit nachfolgender Druckluft
spülung schalten die genannten Ventile wieder in ihre Ausgangsstellung um, so daß
weiteres Abwasser durch das Ventil 22 hindurch in den Sammelbehälter 16 fließen
kann.
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Falls die Anlage nicht wie vorgesehen funktioniert, entsteht kein
Schaden, da nachfließendes Abwasser über eine Leitung 28 in einen außerhalb des
Gebäudes vorzugsweise im Erdboden installierten Rückstaubehälter 30 ausweichen kann.
Vorzugsweise mündet die Leitung 28 über ein herausnehmbares Standrohr 32 im Rückstaubehälter
30.
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An der Sammelleitung 12 werden in bevorzugter Ausführung in Zwischenabständen
von z.B. 50 - 100 m verschließbare Inspektionsöffnungen angebracht. Um die Dichtigkeit
der Leitung zu prüfen und evtl. Löcher oder Risse zu lokalisieren, kann sie vorübergehend
unter Unterdruck gesetzt werden, um dann mit Hilfe von durch die Inspektionsöffnungen
an Schnüren in die Sammelleitung eingelassenen, aufblasbaren Absperrorganen sehr
genau festzustellen, bis zu welcher Stelle zwischen zwei Inspektionsöffnungen noch
kein Vakuum-Verlust auftritt.
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