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Wasserwerk
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Die Erfindung bezeht sich auf ein Wasserwerk, insbesondere Kleinwasserwerk
zur Versorgung von entlegenen Dörfern, mit einem Absetzbecken, einer Filtereinheit
und einem Reinwasserbecken. Die Errichtung von-modernen Zentralwasserversorgungsanlagen
kleiner Leistung stößt in entlegenen Dörfern, etwa in Entwicklungsländern, insbesondere
auf Grund des Fehlens von entsprechenden Fachkräften und des Nichtvorhandenseins
von Stromversorgungsnetzen auf wirtschaftliche und technische Schwierigkeiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wasserwerk zu schaffen, welches
einfach ohne Verwendung von Fachkräften mit geringen Kosten errichtet und betrieben
werden kann. Das Wasserwerk soll konstruktiv derart ausgebildet sein, daß die entsprechenden
Bauarbeiten durch nicht fachlich geschulte Kräfte unter Anleitung einer hiefür geschulten
Fachkraft durchgeführt werden können, wobei jede Art von Wasser (Flußwasser, Kanalwasser,
Brunnenwasser, notfalls sogar Regenwasser) verarbeitet werden soll. Dabei sollen
billigere Zuführungsleitungen, wie Ton- und Betonrohre oder sogar offene oder bedeckte
Kanäle, bis zum Wasserwerk benutzt werden können. Die Wasserzuleitung und die Reinigung
soll nach Möglichl;eit unter Ausnützung der Schwerkraft erfolgen, um möglichst wenig
oder keinen elektrischen Strom zu benötigen. Der Betrieb soll automatisch und ohne
ständige Aufsicht durchgeführt werden können, wobei die Regulierorgane einfach und
automatisch arbeiten sollen. Dies bezieht sich auch auf die Einrichtungen zur Zugabe
von chemischen Fällungs- und/oder Entkeimungsmitteln. Was die Leistung der Anlage
betrifft, so muß sie sehr elastisch und nach dem Baukastensystw erweiterungsfähig
sein.
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Das Wasserwerk soll aus zwei oder mehreren Einheiten bestehen,
um
notfalls Reparaturarbeiten in einer der Einheiten durchführen zu können. Das Wasserwerk
soll kompakt sein und in unmittelbarer Nähe eines Dorfes aufgestellt werden, um
die Kosten für die äußeren und inneren Verbindungsleitungen und für die Werksaufsicht
möglichst niedrig zu halten.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Absetzbecken
und die Filtereinheit kreisringormig ausgebildet und zueinander koaxial angeordnet
sind wobei das Absetzbecken die Filtereinheit von außen umschließt und das Reinwasserbecken
vorzugsweise unterhalb der Filtereinheit angeordnet ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Reinwasserbecken
eine zylinderförmige Außenwand aufweist, innerhalb welcher ein zylindrischer Behälter
angeordnet ist, welcher sich durch die Filtereinheit fortsetzt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
die ringförmige Filtereinheit mindestens einen segmentförmigen, vorzugsweise über
die gesamte Höhe verlaufenden Ausschnitt aufweist, dessen Sohle tiefer liegt als
jene der Filtereinheit und welcher als eine mit der Filtereinheit in Verbindung
stehende Reinwasserkammer dient, wobei zweckmäßigerweise die Reinwasserkammer über
Regulierorgane und Leitungen mit dem vorzugsweise durch mindestens eine Trennwand
unterteilten Reinwasserbecken verbunden ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht eines
erfindungsgemäßen Wasserwerkes im Aufriß, Fig. 2 eine Schnittansicht des Wasserwerkes
längs der Linie II - II in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III
- III in Fig. 1,
Fig. 4 eine Teilansicht im Grundriß eines Troges
für das Fällungsmittel und Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines
Regulierorganes für ein erfindungsgemäßes Wasserwerk.
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Das Wasserwerk nach den Fig. 1 - 4 besteht aus zwei durchgehenden
zylinderförmigen Wänden 26, 27, welche zueinander koaxial angeordnet sind und an
der Unterseite durch eine Bodenplatte 28 und an der Oberseite durch ein Dachelement
29 abgeschlossen sind. Weiters sind Zwischendekken 21, 22 und in radialer Richtung
verlaufende Trennwände 23, 24 vorgesehen, durch welche das Wasserwerk in mehrere
Abschnitte unterteilt ist. Der untere Teil des Wasserwerkes dient als Reinwasserbecken,
welches durch die zylinderförmigen Wände 26, 27 und die Wände 23, 24 in drei Kammern
8, 9', 9" unterteilt ist (Fig. 3).
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Der mittlere Teil des Wasserwerkes dient zur Aufnahme des Absetzbeckens
3 und der Filtereinheit 4. Das Absetzbecken 3 und die Filtereinheit 4, welche durch
die Wand 30 getrennt sind, haben einen kreisringförmigen Aufbau und sind durch die
Trennwände 23, 24 in zwei Einheiten unterteilt.
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Zu beiden Seiten der Trennwand 23 sin4tn der Filtereinheit 4 segmentartige,
durch Wände 37, 38 begrenzte Ausschnitte 5 vorgesehen, welche als Reinwasserkammern
dienen und deren Sohle tiefer liegt als jene der Filtereinheit 4. Im Absetzbecken
3 ist zu beiden Seiten der Trennwand 23 je ein, ein Fällungsmittel 31 aufnehmender
Trog vorgesehen, in welchen je eine Zulaufleitung 1 mündet. Der Trog 2 ist durch
Wandelemente 32, 33 in drei, das Fällungsmittel 31 aufnehmende Abschnitte unterteilt,
wobei jeder Abschnitt durch je einen Schieber 34, 35 bzw. 36 abgeschlossen ist.
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Der Boden des Troges 2 ist mit einem Abflußrohr 40 versehen, welches
direkt in das Absetzbecken 3 mündet. Bei stark verschmutztem Wasser sind alle drei
Schieber 34, 35, 36 geöffnet, so daß das Wasser das Fällungsmittel 31 in allen drei
Trogabschnitten durchfließen muß. Bei entsprechend weniger verschmutzbem Wasser
bleibt bzw. bleiben ein oder zwei der Schieber 34, 35 bzw. 36 geschlossen. Innerhalb
der Reinwasserkammern 5 befinden sich Regulierorgane 6, durch welche das Wasser
über Leitungen 39 einem Entkeimungsmittel, etwa Hartchlortabletten, aufnehmenden
Behälter 7 und von diesem in das Reinwasserbecken 8, 9 geleitet wird.
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Das Wasser wird unter Ausnützung der Schwerkraft über Zulaufleitungen
1 bis zum Wasserwerk geleitet. Neben jeder der beiden Zulaufleitungen 1 ist eine
Meßwehr 25 vorgesehen. Von den Leitungen 1 tritt das Wasser in den Trog 2 ein.
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Beim Durchfließen des Troges 2 nimmt das Wasser je nach Anzahl der
entfernten Schieber 34 - 36 ene bestimmte Menge des Fällungsmittels 31 auf und fließt
durch das Abflußrohr 40 in das Absetzbecken 3. Das Auslaufrohr 40 des Troges 2 ist
so ausgebildet, daß dieser bei Durchflußunterbrechungen gänzlich leerläuft. Das
Wasser durchfließt das kreisringförmige Absetzbecken 3 und wird durch das Zulaufrohr
14 auf die Filtereinheit 4 geleitet. Anstatt des Zulaufrohres 14 kann auch die Trennwand
24 als Zulaufrinne ausgebildet werden. Die Sohle des Absetzbeckens hat ein zum Rohwassereinlauf
hin gerichtetes Gefälle. Hier befindet sich auch ein Grundablaß 15, um bei Bedarf
das Absetzbecken 3 zu reinigen bzw. leerlaufen zu lassen. Am Eingang oder am Ende
des Absetzbeckens 3 ist ein Überlauf vorgesehen, damit bei einer größere Durchflußmenge
eine Mehrbelastung der Filtereinheit 4 automatisch verhindert wird. Das im Absetzbecken
3 vorgeklärte Wasser wird
nun durch die Filtereinheit 4 geklärt
und zum Tei-l entkeimt.
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Die Filtereinheit 4 hat einen an sich bekannten Aufbau. Der Filterboden
kann mit Düsen oder mit perforierten Rohren 41 aus verschiedenen Materialien versehen
sein. Das gereinigte Wasser tritt durch den Filterboden in die Reinwasserkammer
5 ein. Damit die Abflußmenge entsprechend der Zuflußmenge gehalten werden kann,
ist in der Reinwasserkammer 5 das Regulierorgan 6 vorgesehen.
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Das Regulierorgan 6 ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Es besteht
aus einem als Schwimmer dienenden Hohlzylinder 16, welcher von einem Rohr 18 durchsetzt
ist. Der Außenmantel des Schwimmers 16 und der innerhalb des Schwimmers 16 befindliche
Teil des Rohres 18 besitzen nach unten in ir Breite abnehmende Öffnungen 19. In
das Rohr 18 mündet ein Auslaufrohr 20. Das Rohr 18 ist über das feste Auslaufrohr
20 geschoben, wobei das Rohr 18 am Ende eine Gleitdichtung 43 besitzt. Die Eintauchtiefe
des Schwimmers 16 kann durch entsprechende Belastung bzw. Entlastung mittels Gewichten
17 eingestellt werden, wobei bei einer bestimmten Höhe des Schwimmers 16 stets jeweils
eine bestimmte Wassermenge in das Rohr 18 einströmt.
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Das Entkeimen des Wassers erfolgt mit Hilfe des Behälters 7, welcher
mit einem Entkeimungsmittel, etwa in Form eines Granulates oder in Tablettenform
gefüllt ist. Das Rohr 20 mündet zunächst in eine Mischkammer 44, welche oben und
unten in einen Rohrstutzen 45 mit Dichtungen übergeht.
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Die Rohrstutzen 45 dienen als Führungen für den rohrförmigen Entkeimungsbehälter
7, welcher an seinem oberen Ende mit einem Einfülltrichter 47 und an seinem unteren
Ende mit Schlitzen 46 versehen ist. Durch die Möglichkeit, den Behälter 7
vertikal
zu verschieben, ergibt sich je nach Stellung des Behälters 7 für das durchfließende
Wasser eine verschieden lange Kontaktzeit mit den Entkeimungschemikalien.
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Aus dem Behälter 7 fließt das Wasser in die Reinwasserbecken 8 oder
9. Das Wasser durchfließt üblicherweise das Becken 8, welches als Reaktionsbehälter
für die Entkeimung dient. Das Becken 8 ist über verschließbare Öffnungen 48 mit
den Außenbecken 9', 9" verbunden. Bei Reparaturarbeiten im Becken 8 fließt das Wasser
direkt durch eine Verteilerrinne in die Becken 9' und/oder 9", welche dann als Reaktionsbehälter
dienen.
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Falls nicht genügend Gefälle vom Wasserwerk bis zum Verbrauchsort
zur Verfügung stehen, sind Pumpen 10 vorgesehen. Die Pumpen 10 beschi-cken entweder
Windkessel 11 im oberen Teil des Wasserwerkes oder den Wasserturm, der über der
gesamten Anlage aufgestellt ist. In der Nähe des Wasserwerkes sind eine oder mehrere
Handpumpen 13 aufgestellt, durch die man bei Stromausfall aus den Becken 8, 9 Wasser
entnehmen kann.
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Das erfindungsgemäße Wasserwerk kann sowohl monolithisch als auch
in Fertigbauweise ausgeführt sein. Bei der mtereinheit 4 handelt es sich üblicherweise
um Langsamfilter. Durch Anordnung von Düsen oder perforierten Rohren k3nnen die
Langsamfilter in Schnellfilter umgewandelt werden.
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Dadurch kann man eine 20- bis 50-fache größere Geschwindigkeit zulassen
und damit eine entsprechend größere Leistung der Anlage erzielen. Der Filterboden
kann sowohl bei der ersten Ausbaustufe als auch später eingebaut werden. Die Kosten
hiefür sind verhältnismäßig sehr gering. Das Wasserwerk kann nach dem Baukastensystem
von seiner einfachsten Ausführungsform
allmählich ergänzt werden.
Darin liegt ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Wasserwerkes.