DE3518840C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Regenrückhalte- und Leicht­ stoffauffangbecken gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Größere befestigte Flächen, die als Abstellplätze für Motor­ fahrzeuge dienen, Werkstätten im militärischen Bereich und größere Kasernen mit Park- und Waschplätzen, sowie zivile und militärische Flugplätze, aber auch städtische Industrievier­ tel mit großem Einzugsgebiet schaffen Probleme, weil sie nach DIN 1999, Teil 2 vom August 1976 nur über Leichtflüssigkeits­ abscheider und danach grundsätzlich an Misch- oder Schmutz­ wasserkanäle anzuschließen sind.

Sie belasten somit erheblich die Kapazität der Kläranlagen nicht nur bei seltenen Ölunfällen, sondern bewirken auch trotz möglicher Regenentlastungen auf der Strecke durch Re­ genüberfallbauwerke eine notwendige, aber unwirtschaftliche Erweiterung einer Kläranlage.

Bei einem ausgesprochenen Trennsystem (Schmutz- und Regenwas­ ser getrennt) wie es z. B. auch bei größeren Kasernen anzu­ treffen ist, führt die oben beschriebene Auslegung der DIN 1999 zu teuren und unkonsequenten Maßnahmen.

Bisher war es zwar möglich, entweder bei genügend vorhandenem Gefälle größere Regenrückhaltebecken zu errichten und bei klein dosierter Abgabe (max. bis 500 l/s) mit angeschlossenem Abscheider der Einleitung in den Schmutzwassersammler zu erreichen oder im flachen Gelände mit der Anlage einer zu­ sätzlichen Pumpstation den Gefälleverlust zu überwinden. Bei größeren Zulaufmengen (z. B. 6000 l/s) versagt jedoch die Methode.

Ein Becken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist durch die RICHTLINIEN FÜR BAUTECHNISCHE MASSNAHMEN AN STRASSEN IN WASSERGEWINNUNGSGEBIETEN von 1982 (RiStWag) bekannt. Dies Becken ist jedoch für einen Zufluß, der zwischen Trockenwetter und Regenwasserzufluß liegt, ungeeignet, da die erste Trennwand an der Zulaufseite die anfallenden Ölre­ ste (Leichtstoffreste) erst gar nicht in den Ölauffangraum einläßt. Außerdem ist durch die Anordnung des Schlammsammel­ raumes in der Verteilerkammer und durch das Mindestgefälle der Beckensohle von 2% eine Schlammräumereinrichtung für größere Beckendimensionen technisch nicht einsetzbar.

Aber gerade Regenabläufe auf Hinterhöfen von Betrieben, auf Fahrzeugabstellflächen, Schrottplätzen und entlegenen Indu­ striestraßen sind Quellen der Ölverschmutzung, hervorgerufen durch beabsichtigte oder unbeabsichtigte Handlungen. Erfah­ rungsgemäß sind diese Regenabläufe nicht immer an Abscheider angeschlossen oder bei Vorhandensein von Abscheidern, vor allem in den Kasernen der ausländischen Streitkräfte, sind die entsprechenden Anlagen veraltert und außerdem noch häu­ fig schlecht gewartet.

In den erwähnten Kasernen werden, wenn auch oft nur vorüber­ gehend, Nutzungsänderungen einzelner Gebäude, aber auch gan­ zer Komplexe vorgenommen, so daß die Entsorgungseinrichtungen den neuen Erfordernissen auf keinen Fall entsprechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regenrückhalte- und Leichtstoffauffangbecken der eingangs genannten Art, in dem eine dem Wasserspiegel folgende Leichtstoffschicht gesammelt wird, anzugeben, bei dem ein Mitreißen von Partikeln aus der Leichtstoffschicht weitgehend vermieden und ein gezieltes Abziehen der Leichtstoffschicht ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Abflußquerschnitt zwischen der Abflußtauchwand und der Beckensohle und damit der Wasserspiegel, ist einstellbar. Schließlich ist ein Brückenräumer zum Ausschieben des Öles auf die Rinnenkonsole vorhanden, nachdem der Wasserspiegel auf die Höhe der Rinne abgesenkt wurde.

Die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Beckens kommt dann optimal zur Wirkung, wenn das Becken mit einem herkömm­ lichen Brückenlängsräumer, wie er für Kläranlagen Verwendung findet, ausgerüstet ist und dazu als Voraussetzung mit hori­ zontaler Beckensohle eine Rechteckform besitzt und im Ein­ laufbereich mit vertieftem Schlammsammeltrichter versehen ist.

Das neue Becken, an ein Trennsystem (Regenwasserkanalnetz) angeschlossen, entspricht in seiner Funktion einem Leicht­ flüssigkeitsabscheider, besitzt aber außer der mindestens 12fachen Kapazität eines größtmöglichen Abscheiders durch die Aufstaumöglichkeit bzw. durch Rückhalt die Fähigkeit zur Hochwasserentlastung für ein größeres Einzugsgebiet, wobei ein für ein konventionelles Rückhaltebecken erforderliches Gefälle oder eine Pumpstation nicht vorhanden sein muß.

Durch die Erfindung ist die Gewähr gegeben, daß jeder anfal­ lende, durch mineralisches Öl verunreinigte Wassertropfen über das kombinierte Regenrückhalte- und Ölauffangbecken rationell und technisch optimal behandelt wird, ohne daß eine Kläranlage damit belastet werden muß.

Gerade Kläranlagen sind nämlich hochempfindlich gegen eine plötzliche Belastung durch einen Ölunfall. Wird nämlich der Ölalarm zu spät ausgelöst oder der Unfall nicht entdeckt, dann werden z. B. Tropfkörper und andere Belüftungsein­ richtungen des biologischen Teiles eines Klärwerkes schwer gefährdet.

Dagegen bürgt das erfindungsgemäße Becken mit der entspre­ chenden Einrichtung und dem Speicherraum bei Ölunfällen, auch bei Hochwasser, für absolute Sicherheit der Auffangfunktion, denn schon bei einer mittleren Beckendimensionierung z. B. von 60 × 20 m und einer Ölschicht von nur 5 cm ist eine Auffangkapazität von 60 000 l Leichtflüssigkeit vorhanden. Diese Menge kann kein herkömmlicher Abscheider auf einmal verkraften.

Das erfindungsgemäße Becken hat von der Form her wegen des Räumereinsatzes Ähnlichkeit mit einem Vorklärbecken mit Längsbrückenräumer-Ausrüstung. Es unterscheidet sich aber von diesem im wesentlichen durch seine größere Tiefe. Denn über die hydraulische Berechnung ist die notwendige und zulässige Stauhöhe zu ermitteln und wegen der Speicherfunk­ tion zu berücksichtigen, während ein Vorklärbecken die Flexi­ bilität in diesem Ausmaß nicht besitzt, da in der Regel ein vorgeschalteter Regenüberlauf für die Feinentlastung sorgt.

Das Becken kann nur an ein Trennsystem eines Kanalnetzes angeschlossen werden. Das heißt, es verkraftet vorwiegend Regen- und Dränwasser, aber auch Abwasser von Waschplätzen, Werkstätten, Tankstellen, Fahrzeugstandflächen und Flugplät­ zen mit oder ohne Zwischenschaltung von Leichtflüssigkeits­ abscheidern nach DIN 1999.

Die Mengen schwanken von ganz geringem Zufluß bei Trockenwet­ ter bis zu größtmöglicher Hochwassermenge. Das Becken ist so flexibel konzipiert, daß es laut hydraulischem Nachweis den unterschiedlichen Zufluß zu verkraften in der Lage ist. Fäka­ lien dürfen nicht eingeleitet werden.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Becken in erster Ausführung mit zwei Becken und zwei Zulaufkam­ mern,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Becken in zweiter Ausführung mit zwei Becken und einer Zulauf­ kammer und mit Grobrecheneinbau,

Fig. 3 einen Schnitt III-III aus Fig. 1, einen Längsschnitt durch das Becken darstellend,

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV aus Fig. 1, die Anordnung der Schieber für die Austrittsöffnungen darstellend,

Fig. 5 einen Querschnitt V-V aus Fig. 1, insb. die Anordnung der Abwasserverteiler andeutend,

Fig. 6 einen Querschnitt VI-VI aus Fig. 1, die Anordnung der beiden Längsbecken darstellend, und

Fig. 7 einen Längsschnitt VII-VII aus Fig. 1, die Anordnung der Beckenrückwände veranschaulichend.

Ein Grobrechen 1 ist entweder als getrenntes Bauwerk oder, wie in Fig. 2 dargestellt, in einfachster Ausführung mit senkrechten Gitterstäben im Becken integriert vorgesehen.

In einer Zulaufkammer 2 erfolgt die Grobverteilung. Bei star­ kem Zufluß tritt der Wasserschwall, durch einen Betonkeil 3 gebremst, über diesen hinweg in eine Verteiler oder Vorkammer 4. Die Vorkammer 4 und Abwasserverteiler 6, 7 entsprechen dem System E. STENGEL. Die äußeren Abwasserverteiler einer Kammer 4 sind wie die übrigen Verteiler jedoch ohne Stahlschürze 32 und höher als diese übrigen Verteiler angebracht, um so den Öl- Durchgang in das Hauptbecken bei Niedrigwasser zu ermöglichen.

Bei steigendem Wasserstand sind auch die höheren Einläufe getaucht, so daß sie die gleiche Funktion wie die übrigen übernehmen. Diese Funktion bewirkt ein langsames und gleich­ mäßiges Durchströmen durch die ganze Beckenlänge und damit das Aufsteigen von Schwimmstoffen (z. B. Restölmengen) und das Absetzen von mitgeführtem Schlamm.

An der Auslaufseite wird das Hauptbecken durch eine Tauchwand 8, 9 begrenzt. Dadurch werden alle Schwimmstoffe - auch bei stark schwankenden Wasserständen - zurückgehalten.

Die Tauchwand besteht aus einem festen Teil 8 und einem beweglichen Teil 9; dadurch kann das Becken besonders flach gegründet werden. Der bewegliche Teil 9 ist für eine Kammerbreite mindestens 2teilig und ist z. B. aus 3 mm dickem, wasserdicht ver­ schweißtem und beschichtetem Stahlblech als Hohlkörper ent­ sprechend biegefest verstrebt und ausgesteift, hergestellt. Er ist schwimmfähig.

Der schwimmfähige Tauchwandteil 9 ist so einzustellen, daß die Abflußgeschwindigkeit bei steigendem Wasserstand im Bec­ ken einen bestimmten Maximalwert nicht übersteigt, so daß in keinem Fall Öl- oder Schlammteile mitgerissen werden. Eine Rückversetzung des Tauchwandteiles 9 erfolgt in dem Maße, wie es für die Anwendung des Bodenteiles vom Schlammräumer zur Beseitigung des Schlammes auf der Beckensohle bis zum Fuß des aufgehenden Betonkeils im Auslaufbereich notwendig ist.

Die Tauchwandteile 9 gleiten in Führungsschienen 10, die nach oben und unten durch Sperren begrenzt sind. Bei geringem Durchfluß gibt die Schwimmer-Tauchwand 9 eine immer größere Durchflußhöhe frei, bis der Maximalstand 11 von z. B. ca. 80 cm erreicht ist, ohne daß die vorgeschriebene Aus­ trittsgeschwindigkeit überschritten wird. Für je ein Tauch­ teil 9 wird eine Stange 12 bis zum Gitterroststeg hochge­ führt. Nur im Falle eines Aufstauens der Spiegelhöhe 13 für den Ölabzug wird je eine Stange am Stegträger, der gegen Abhub gesichert ist, festgeklemmt, so daß die Schwimmer- Tauchwand 9 in der tiefsten Stellung während der Tätigkeit des Spiegelräumschildes verbleibt.

Hinter der Tauchwand 8 sind zwei mit Gitterrosten abgedeck­ te Schieberkammern 14 angeordnet und mit je einem Absenk­ schieber 16 ausgerüstet. Diese Absperrorgane sind im Normal­ betrieb stets offen zu halten.

Erst vor Betätigung des erfindungsgemäß vorgesehenen Räum­ schildes Fig. 6 werden zwei Gewindeschieber 15 (Fig. 1 und 4) völlig geschlossen und die Absenkschieber 16 auf eine be­ stimmte Höhenmarke, die einer an der Einlaufseite angeord­ neten Rinnenkonsole 17 entspricht, eingestellt. Dadurch ent­ steht im ganzen Becken ein für die Schwimmstofföffnung erfor­ derlicher Stau (Spiegelhöhe 13) von z. B. ca. 60 cm. Das Räumschild schiebt die Schwimmstoffe bis in die Rinnenkon­ sole 17 an der Einlaufseite heran und bildet mit der Konsole eine geschlossene Rechteckrinne. Bei gleichzeitiger Öffnung von seitlich am Anfang beider Beckenkammern angebrachten Schiebern 18 fließt das mehr oder weniger mit Wasser ver­ mischte Öl in zwei Ölsammelschächte 19.

Die Ölsammelschächte 19 können wie das Becken in stahlbewehrtem Ortbeton mit einer gegen Mineralöle wider­ standsfähigen Beschichtung oder getrennt vom Hauptbecken, als bereits serienmäßig hergestellte Stahlbetonfertigbehälter mit Folienauskleidung oder als doppelwandige Stahlbehälter mit Leckanzeigegerät erstellt werden.

In der Wand sind über den Schiebern 15, 16 im Auslaufbereich des Beckens Öffnungen in der für das Stauziel errechneten Höhe 11 als Überfallschwellen 20 angebracht. Sie dienen als Notüberlauf im Katastrophenfall.

In der letzten, über die ganze Beckenbreite durchgehen­ den Auslaufkammer 21, fließt das Abwasser in ein seitlich abgehendes Abflußrohr, das zu einem außen liegenden Sonder­ schacht mit eingebautem Drosselschieber 22 führt. Dieser reguliert automatisch in Abhängigkeit vom Beckenstauspiegel die zulässige Abflußmenge, die über einen Kanal 23 in den Vorfluter eingeleitet wird.

Entsprechend den ATV-Richtlinien hat das Becken, abgestimmt auf die Überfallschwellen 20, einen an die Ablaufkammer ange­ bauten Notüberlaufschacht 24 mit einer angeschlossenen Rohr­ leitung 25 zur Umgehung des Drosselschieberschachtes. Der Notüberlauf 24 kann entfallen, wenn der Drosselschieber 22 diese Funktion übernimmt und über einen Grenzwertgeber bei Katastrophenhochwasser den entsprechenden Querschnitt frei­ gibt, so daß die zulässige Einleitungsmenge für kurze Zeit überschritten und eine Überflutung des Beckens damit verhin­ dert wird.

Im Normalbetrieb ist das Becken bei einem Mindestwasserstand 26, 27 von ca. 0,70 m (Fig. 7) stets gefüllt. Gegebenenfalls kann bei Niedrig- bis Mittelwasserstand 28 (Fig. 6) eine der beiden Kammern 2 durch Betätigung des Rinnenschiebers 5 nur mit einer Pumpe entleert werden, um z. B. Säuberungen oder Instandsetzungsarbeiten vornehmen zu können.

Durch den Einsatz einer stationären Brücken-Längsräumerausrü­ stung mit automatisch gesteuertem Motorantrieb, wie sie in der Regel für Kläranlagen Verwendung finden, wird der auf der horizontalen Beckensohle angesetzte mineralischen Schlamm in tiefergelegene Sammeltrichter 30 am Anfang des Hauptbeckens befördert. Von dort besteht die Möglichkeit, den Schlamm über Räumerfahrzeuge mit Filteranlage zu entleeren und abzutrans­ portieren.

Das Becken ist in Längsrichtung in zwei Kammern geteilt um im Falle der Schlammentnahme, der Reinigung oder einer Instand­ setzung (Fig. 6) durch Regulierung mit in Fig. 2 dargestell­ ter Rinnenschieber 5 im Einlaufbereich den Durchfluß über eine der Kammern aufrechtzuerhalten (Wasserstand 28 = Becken­ kammer teilgefüllt) und die andere Kammer für den vorbe­ schriebenen Leistungsaufwand zu entleeren (Wasserstand 29 = Beckenkammer leer). Bei Anstieg über die Zulaufhöhe 33 wird die leere Kammer überflutet (Fig. 6).

Claims (5)

1. Rechteckiges Regenrückhalte- und Leichtstoffauffangbecken mit

• - einem Beckenboden, in den ein Schlammsammeltrichter eingetieft ist,
• - einer ablaufseitigen Tauchwand,
• - einer hinter der Tauchwand angeordneten zweiten Stirnwand, die einen oberen Beckenüberlauf und untere Ablauföffnungen zu einem gedrosselten mit einem Schieber verschließbaren Abflußrohr aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - an der Stirnwand oberhalb des Zulaufes (6, 7) eine Rinnenkonsole (17) angebracht ist, deren Rinne über eine verschließbare Ablaufvorrichtung (18) mit einem Ölsammelschacht (19) verbunden ist,
• - ein beweglicher Räumschild zum Schieben der Leichtstoffe in die Rinne der Konsole (17) vorgesehen ist und
• - der Abstand zwischen der Unterkante der Tauchwand (8, 9) und dem Beckenboden (31) im Betrieb veränderbar ist.

2. Becken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand (8, 9) aus einem feststehenden Teil (8) und einem beweglichen als Schwimmer ausgebildeten Teil (9) besteht.

3. Becken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Schwimmer ausgebildete Teil (9) ein Hohlkörper ist, der in Führungsschienen (10) gleitet und über Stangen (12), die bis zu einem Gittersteg an der Beckenoberseite hochgeführt sind, höheneinstellbar ist.

4. Becken nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Schwimmer ausgebildete Teil (9) der Tauchwand zur Auslaufseite des Beckens hin rückversetzt ist.