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BEZEICHNUNG: Verfahren und Anlage zum Ableiten von
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städtischen und industriellen Abwässern von Abwassererzeugern zu
Reinigungsanlagen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Ableiten
von städtischen und industriellen Abwässern vom Abwassererzeuger zu Reinigungsanlagen.
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Schmutzwasser aus Haushaltungen, gewerblichen und industriellen Betrieben,
Städten u.dgl. wird zur Vermeidung einer Verschmutzung des Grundwassers und von
Strömen über unterirdische Einrichtungen Abwasserreinigunanlaqen zugeführt. Derartige
Abwasserentsorgungsanlagen werden in Nur-Gefälle- oder FreigefXllesystemen ausgeführt,
wobei jedoch bei derartigen Systemen insbesondere bei fortschreitender Kanal länge
Rohrgrabentiefen erforderlich sind, die zu hohen Baukosten führen.
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Die herkönliche Freigefälleentsorqung verwendet Rohrleitungen mit
einem Durchmesser von mindestens 20 cm in den Sammlern und Uberwiegend Kontrollschächte
mit einem Innendurchmesser von eine Meter bei einem Regelabstand von fünfzig Metern,
die bei Verwendung von Mauerwerk einen Außendurchmesser von 1,50 Meter aufweisen.
Dadurch bedingt, lassen sich diese Anlagen des Platzbedarfes wegen nicht in den
Straßenseltenstrelfen, z.B. Gehwegen, unterbringen, weil dort Versorgungsleitungen
für Wasser, Gas, Strom, Telefon u.dgl. den überwiegenden Teil beanspruchen. Die
Verlegung in den Fahrbahnen macht deren Öffnung und Wiederherstellung nötig. Hinzu
kommt, daß bei den herkömmllchen Freigefälleentsorgungsanlagen die Kanäle mit mindestens
o,258 Gefälle verlegt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abwasserentsorgungsanlage
zu schaffen, die gegenüber herkömmlichen Nur-Gefälleentsorgungsanlagen in der Herstellung
wirtschaftlich ist, die wenig Raum in Anspruch nimmt, so daß eine Unterbringung
in den Straßenseitenstreifen, z.B. im Bereich der Gehwege, möglich ist und die mit
Freigefälle arbeitet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren gemäß der ein gangs beschriebenen
Art vorgeschlagen, bei dem gemäß der Erfindung das Abwasser im Freigefalle durch
stufenförmig hintereinanderliegend angeordnete , ein Gefälle aufweisende Abwasserableitungsabscbnitte
hindurchgeleitet und in den Stufenbereichen vom tiefer gelegenen Ende zum höher
gelegenen Ende des jeweils nachfolgenden Leitungsabschnittes angehoben wird.
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Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem das Abwasser
durch in geringen Tiefen im Erdreich überwiegend oberhalb des Grundwasserspiegels
verlegten, ein Gefälle aufweisenden einzelnen, hintereinander- und mit ihren höher
gelegenen Aufgabeenden oberhalb der tiefer gelegenen Abgabeenden liegenden Freigefälleleitungsabschnitte
mit kleinem Durchmesser und mit die tiefer gelegenen Abgabeenden mit den höher gelegenen
Aufgabeenden verbindenden, etwa senkrecht verlaufenden, stufenförmigen Übergangsbereichen
in einem Freigefälle geleitet und in den Übergangsbereichen zu den höher gelegenen
Freigefälleleitungsaufgabeenden angehoben wird.
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Bei gegenläufigem Geländeoberflächengefälle sieht die Erfindung eine
Lösung vor, nach der das Abwasser am Geländetiefpunkt mittels Druckförderung bergauf
geleitet und in die am höchsten Geländepunkt beginnende Freigefälleleitung eingegeben
wird.
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Des weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage zum Ableiten von städtischen
und industriellen Abwässern von Ahwassererzeugern zu Reinigungsanlagen mittels eines
Rohrleitungssystems, die erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet ist, daß das Rohrleitungssystem
aus einzelnen, ein Gefälle aufweisenden Freigefälleleitungsabschnitten besteht,
die hintereinander-und deren tiefer gelegenen Enden unterhalb der höher gelegenen
Enden der einzelnen Freigefälleleitungsabschnitte liegend unter Ausbildung einzelner
Stufen angeordnet sind, die als etwa senkrecht verlaufende Verbindungsleitungen
mit im Bereich der tiefer gelegenen Enden der Freigefälleleitungsabschnitte angeordneten
Pumpen ausgebildet sind.
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Die Freigefälleleitungsabschnitte sind mit in Abständen angeordneten,
senkrechten Xontrollrohren versehen, deren obere Öffnungen mittels Deckel od.dgl.
verschließbar ausgebildet sind.
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Vorzugsweise sieht die Erfindung eine Ausführungsform vor, bei der
die Freigefälleleitungsabschnitte in Rohrgrabentiefen zwischen einem Meter und zwei
Meter angeordnet sind, während die senkrechte Verbindungsleitung in den Stufenbereichen
eine Länge von etwa einem Meter aufweist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der hierfiir ausgebildeten
Anlage ist eine Abwasserentsorgung geschaffen, mit der folgende Vorteile erreicht
werden: - Baukostenverbilligung bis 60% - sanddichtes Leitungsnetz, wodurch die
Rohrglätte erhalten und eine Verstopfungs- und Ablagerungsgefahr vermieden wird;
- der Fremdwassereintritt ist erheblich geringer, wodurch kleinere Rohrquerschnitte
verwendet werden, mit der Folge, daß die Betriebskosten auch bei der Abwasserklärung
geringer sind; - Ablagerungen im Leitungsnetz durch den Förderstrom der Zwischenpumpen
werden als Folge der Spülung vermieden; - beim Bau der Abwasserentsorgungsanlage
sind schnelle Baufortschritte möglich, wodurch eine geringere Behinderung des Straßenverkehrs,
weniger Verkehrsumleitungen und somit ein indirekter volkswirtschaftlicher Vorteil
erreicht wird; - die Abwasserentsorgungsanlage benötigt einen geringeren Platzbedarf,
so daß eine geringe Bodenbewegung und sauvorgang mit geringerer Behinderung des
Verkehrs raumes in den Seitenstreifen erzielt wird. Fahrbahnen werden weniger aufgebrochen,
Baustellen sind titer Wochenenden und Feiertagen nicht vorhanden, da ein schrittweiser
Bauvorgang möglich ist und dadurch die Baugruben zum Arbeitsende geschlossen werden
können.
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In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Abwasserentsorgungsanlage
an Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine
Abwasserentsorgungsanlage in ebenem Gelände in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 eine Abwasserentsorgungsanlage in gegenläufigem Gelände in einer schematischen
Seitenansicht, Fig. 3 den Zusammenschluß zweier Abwasserentsorgungsanlagen in einer
schematischen Ansicht von oben, Fig. 4 zwei zusammengeführte Abwasserentsorgungsanlagen
mit einem Saugrohr fiir beide Leitungen und einem Spülrohr für jede der beiden Leitungen
in einer schematischen Ansicht von oben, Fig. 5 die Anordnung einer Abwasserentsorgungsanlage
neben der Fahrbahn in einer schematischen Ansicht von oben und Fig. 6 die zwei Freigeflleleitungsabschnitte
miteinander verbindende Pumpenstufe, teils in Ansicht, teils in einem senkrechten
Schnitt.
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Wie Fig. 1 zeigt, besteht die erfindunqsgemäß ausgebildete Abwasserentsorgungsanlage
aus mehreren, hintereinanderliegend und jeweils ein Gefälle aufweisenden Freigefälleleitungsabschnitten
lo, loo, die derart zueinander angeordnet sind, daß die jeweils höher gelegenen
Aufnabeenden loa, looa der Freigefälleleitungsabschnitte
lo, loo
etwa oberhalb der tiefer gelegenen Abgabeenden lob, loob der Freiqefiilleleitunssabschnitte
lo, loo zu liegen kommen.
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Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Freigefälleleitungsabschnitte
lo, loo hintereinanderliegend angeordnet. Im Bereich des tiefer gelegenen Abgabeendes
lob des Freigefälleleitungsabschnittes lo und des höher gelegenen Aufgabeendes looa
des zweiten Freigef:i-lleleitungsabschnittes loo ist eine Stufe S ausgebildet, die
überbrückt wird von einer Verbindungsleitung 20, die das tiefer gelegene Abgabeende
lob des Freigefälleleitungsabschnittes lo mit dem hoher gelegenen Aufgabeende looa
des zweiten Freigefälleleitungsabschnittes loo verbindet. Sind die Freigefälleleitungsabschnitte
lo, loo in etwa ebenem Gelände verlegt, so wird die Verbindungsleitung 20 etwa senkrecht
verlaufend angeordnet sein, während in denjenigen Fällen, bei denen das Abwasser
bei gegenläufigem Geländeoberflächengefälle am Geländetiefpunkt mittels Druckförderung
bergauf geleitet und in die am höchsten Geländepunkt beginnende Freigefälleleitung
loo eingegeLen wird, ist die Verbindungsleitung 20 dem Geländeverlauf angepaßt,
(Fig. 2).
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Am tiefer gelegenen Abgabeende lob bzw. loob eines jeden Freigefälleleitungsabschnittes
lo bzw. loo ist eine Pumpe 30 angeordnet, mittels der das durch den Freigefälleleitungsabschnitt
lo strömende Abwasser über die Stufe S zum höher gelegenen Aufgabeende looa des
nachfolgenden Freigefälleleitungsabschnittes loo angehoben wird.
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Wie Fig. 6 zeigt, wird die Stufe S anstelle einer Verbindungsleitung
20 über einen Schacht 120 verbunden, der bodenseltig die Pumpe 30 aufnimmt. Das
über den Leitungsabschnitt lo zulaufende Abwasser gelangt in den Pumpenschacht 12o
und wird zum höher gelegenen Aufgabeende des sich an den Pumpenschacht 12o anschließenden
Leitungsabschnittes loo gepumpt. Dabei kann das Hochpumpen des Abwassers innerhalb
des Pumpenschachtes oder auch über eine außerhalb des Pumpenschachtes angeordnete
Pumpenförderleitung 125 in den anderen Freigefälleleitungsabschnitt loo erfolgen.
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Die einzelnen Freigefälleleitungsabschnitte lo, loo sind im Erdreich
mit einem Gefälle verlegt, und zwar vorzugsweise in Rohrgrabentiefen zwischen einem
Meter und zwei Meter, während die Verbindungsleitung 20 bzw. der Pumpenschacht 120
etwa eine Länge von einem Meter aufweist.
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Neben den Kontrollrohren 40 kann je ein weiteres Rohr 45 für die Spülgutabsaugung
vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Abwasserentsorgungsanlage wird wie
folgt eingesetzt: Das Verlegen der Freigefälleleitungsabschnitte lo,loo erfolgt
in Rohrgräben mit Tiefen, die im Regelbereich zwischen einem Meter und zwei Meter
liegen und somit nicht oder weniger tief in das Grundwasser reichen. Kellergeschosse
von Häusern werden an diese Anlage nur indirekt über gesonderte Pumpen angeschlossen.
Nach
Erreichen der Zwei-Meter-Tiefe ist die Pumpen station 30 vorgesehen, deren Pumpe
in einem Schacht 120 aus herkömmlichen Betonfertigteilen oder sonstigen Materialien
angeordnet ist, die das Abwasser in die vorgegebene Stufe S, z.B. um einen Meter,
hebt und das Wasser an die welterfUhrende Freigefälleleitung abgibt. Alle Leitungen,
die dem Entsorgungsanschluß für Grundstücke oder Ein leiter dienen - Sammler -,
werden ebenfalls im Freigefälle verlegt. Das Gefälle oberhalb von Zwischenpumpen
beträgt beispielsweise o,20%, das unterhalb von Zwischenpumpen weniger, z.B. o,lo%.
Alle Freigefälleleitungen erhalten Durchmesser ab 15 cm, solange bis die hydraulische
Leistungsfähigkeit erreicht ist. Sie beträgt bei Kunststoffrohrleitungen und o,lo%
Gefälle 6,2 l/s, was der Abwasserabgabe von mindestens 1.5oo Einwohnern entsprechend
150 1/EW und Tag entspricht. Der Durchmesser der Rohrleitungen, die vorzugsweise
aus Kunststoffen bestehen, ist also in den größten Teilen der Entsorgungsgebiete
immer anwendbar.
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In handlichen Gemeinden überwiegend verwendbar.
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Statt der üblichen Kontrollschächte werden senkrechte Kontrollrohre
40, beispielsweise mit Durchmessern zwischen 20 und 50 cm zur Leitungspflege im
Regelabstand von 75 Metern angeordnet.
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Sie werden auf einen Abzweiger in der Grundleitung gesetzt.
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Die oberen Öffnungen der Kontrollrohre 40 werden bis etwa 2o cm unter
die Erdoberfläche geführt und dort mit einer verriegelbaren, beispielsweise Hydrantenkappe
41 abgedeckt. Padurch kann wenig Tageswasser und kein Sand in die Leitung eindringen.
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An jedem für erforderlich gehaltenen Kontrollpunkt ist ein zweites
Rohr vorzugsweise in Zwillingsanordnung vorgesehen, das zur Absaugung des Spülgutes
durch Kanalpflegegerte dient.
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Kontrolluchächte mit den herkömmlichen Innendurchmessern von o,8o
bis einem Meter können an den Punkten des Gesamtleitungssystems eingebaut werden,
wo Leitungszusammenführungen oder Richtungsänderungen über 450 sind. Wegen der bisher
üblich geradlinig geführten Leitungen zwischen zwei Kontrollpunkten würden diese
Punkte gemäß Abbildung 3 ohnehin in die Fahrbahnen gelangen, wo auch der Platz für
diese Baukörper zu finden ist. Es genügen aber auch für diesen Bedarf Kontrollrohre
in der Anordnung gemäß Fig. 4. Sie ist wegen der geringen Fahrbahnöffnung und der
kleinen Baukörper außerdem kostensparend. Im übrigen besteht nur für die Höhenführung
die technische Erfordernis der Geradlinigkeit. Aufgrund der im Gebrauch befindlichen
Kanalkontrollgeräte, wie Kameras od.dgl. und der mit Rückstoß arbeitenden Spülschläuche
der Kanalpflegegeräte, können die Leitungen im Grundriß in Bögen geführt werden,
wenn die örtlichen Verhältnisse dies zur Vermeidung von Fahrhahneinschnitten erforderlich
machen sollten. Die Baukörper der Pumpen mit z.B. 1,20 Meter Außendurchmesser sind
variabel dort anzulegen, wo sich im Seitenstreifen genügend Platz befindet. Falls
die Platzverhältnisse dies nicht zulassen, ist die Anwendung der Pumpenbaukörper
gemäß Fig. 5 zu treffen. Bei entsprechender Wahl der Pumpen, die auf dem Markt angeboten
werden, bestehen keine technischen Bedenken dagegen.
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Bei extrem gegeläufigem Geländeoberflächengefälle sind die Freigefälleleitungen,wie
in Fig. 2 dargestellt, zu verlegen.
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Am Geländetiefpunkt ist die Zwischenpumpe 30 einzurichten, die das
Wasser ueber eine mit 20a bezeichnete Druckleitung "bergauf" fördert und in die
höher gelegene Freigefälleleitung loo gibt. Die Zwischendruckleitung ist im Rohrgraben
der bergab verlaufenden Freigefälleleitung zu verlegen. Die Erdarbeiten für die
Druckleitung entfallen dadurch. Die Freigefälleleitung kann in der Höh.nf1hrung
parallel zur Erdoberfläche verlegt werden; ihre Einschnittstiefe kann auf das Mindestmaß
beschränkt bleiben. Zur Spülung einer längeren Zwischendruckleitung um ein Faulen
des in der Leitung stehenden Abwassers zu vermeiden, sollte dieser Tiefpunktpumpe
eine zweite Pumpe mit Sammelsumpf zugeschaltet werden, in welchem Tageswasser, Grundwasser,
Regenwasser oder Wasser aus der Versorgung gespeichert und in die Zwischendruckleitung
über Zeitschaltwerk gesteuert gegeben wird.
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Alle Pumpen des Gesamtsystems sind an ein Störmeldenetz angeschlossen.
Das hierfür verwendete Schwachstromkabel ist ohne Erdarbeitungsaufwand mit in den
Rohrgraben verlegbar und wird zu einer zentralen Störmeldestelle mit Anzeige der
Störstelle geführt. Die Störmeldung wird durch abnorm hohen Wasserstand in den Pumpenschächten
120 über Staurohre und pneumatische Schalter ausgelöst. Diese Störmeldung kann auch
in weiteren Punkten des Entsorgungsnetzes angelegt werden. Sie ist nicht nur auf
die Pumpstationen beschränkt. Die Störmeldestelle ist transportabel und mit veränderbarem
Kabelsteckanschluß ausgebildet.
Das Störmeldenetz erhält an mehreren
Punkten Steckanschlüsse für die Störmeldestelle.
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Da die Leitungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Abwasserentsorgungsanlage
flach und außerhalb der Fahrbahnen liegen, sind die Leitungen einer Reparatur leicht
zugänglich. Reparaturen sind einfach, kostensparend und ohne Behinderung des Straßenverkehrs
durchführbar. Die Preisvorteile, die sich bei der Anwendung der Abwasserentsorgungsanlage
gegenüber herrkömmlichen Anlagen ergeben, lieqen bei etwa einer 5o%igen Kosteneinsparung.