DE3938555A1

DE3938555A1 - Bauelementensatz zur serienmaessigen herstellung und zum maschinenlosen, multifunktionalen betrieb von anlagen zur reinigung und beseitigung von abwasser aus haushalt, landwirtschaft und gewerbe in groessen von zwei bis tausend einwohnerwerten

Info

Publication number: DE3938555A1
Application number: DE19893938555
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Schleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1991-05-23

Description

Der Erfindungsgegenstand ist ein nach der Herstellungstechnik und der Funktionsweise koordiniertes Bausystem aus einem Bauelementensatz für die unabhängig von der Anlagengröße aus einem einheitlich konstruierten und serienmäßig her stellbaren Zentralelement zu baulichen gefügten Anlagen zur Reinigung und zur Beseitigung von Abwasser aus Haushalt, Landwirtschaft und Betrieb. Diese lassen in einer einzigen Anlage alle bislang bekannten physikalischen, chemischen und biologischen Vorgänge des Absatzens, der Vorfaulung, der Aus faulung, der Mineralisierung, der chemischen Reduktion und Oxidation, der Elimination von Stoffen wie Stickstoff und Phosphor, auch gasförmiger Art, sowie von Bakterien und Keimen, der Nährstoffdeponierung und als neuer Vorgang die Wassermengen reduzieren durch Verdunstung zu, und sichert diese Vorgänge durch großräumige Bemessung und lange Funktionszeiten. All diese Vorgänge verlangen keine Maschineneinrichtung und keine verfahrenstechnische Besonderheit. Die Wirkung ist durch die Wahl des Bauelementensatzes und der Formgebung der Bauelement selbst, sowie durch ihre modulare Zuordnung gewährleistet. Die Anlagen sind für den Kleinstbedarf ab zwei Einwohnerwerten bis zum zentralen Ortsbedarf, etwa eintausend Einwohnerwerte, einsetzbar.

In der Art der Bauteile und der darauf aufbauende Wirkungsweise sind die erfinderischen Anlagen neuheitlich. Sie weichen von den bekannten Kläranlagen auch durch ihre rechteckige Form in der Draufsicht von der sonst üblichen Kreisringform ab.

Die besonders günstig herstellbaren und montierbaren Bauelemente lassen eine Großräumigkeit zu, wie sie bis jetzt nie erreicht wurde, das bei den üblichen Investitionskosten, welche eine bis jetzt unerreichte Reinigungsleistung, verbunden sogar mit einer Wassermengenreduzierung, begründet, sowie durch die große Zeit für das Speichern und Ausfaulen des Schlammes. Die komplexe Reinigungsleistung verlangt nur einen einfachen Betrieb und keinerlei Reparaturarbeiten.

Das zentrale einzige Bauelement, womit sowohl die Bodenschale als auch die Abdeckhaube montagemäßig hergestellt werden kann, ist industriell und serienmäßig herstellbar und für alle An lagengrößen einsetzbar. Je nach der gewünschten Verwendung und der vorhandenen Herstelltechnik sind Baustoffe einsetzbar, wie Kunststoff, Beton aller Art, nichtrostendes Stahlblech. Die Anlagen sind erweiterbar und umsetzbar.

Der Gegenstand ist in den Figuren dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Querschnitt durch die Bodenschale und die Abdeck haube, erweitert durch Halbschalen, ergänzt durch die Zuleitung- und Ableitungsrohre,

Fig. 2 den Längsschnitt zu Fig. 1, ergänzt durch die funktionalen Zusatzelemente in den Räumen,

Fig. 3 den Schnitt durch das Detail im Stoßpunkt der Boden schale und der Abdeckhaube und der Halbschale zur Er weiterung,

Fig. 4 den Querschnitt durch ein Schalenelement in Trapezform bei Einsatz von Baustoffen aus Kunststoff und nicht rostendem Blech, einschl. der Stöße zueinander,

Fig. 5 den Schnitt durch einen Koppelungsstoß als Variante zu Fig. 4,

Fig. 6 den Schnitt durch das Schalenelement mit Koppelung des Elementes für die Stirnseite,

Fig. 7 den Schnitt durch eine Anlage, wo die Bodenschale oder die Abdeckkabel Rahmenteile sind, sowie mit besonders gegliedertem Reaktorraum,

Fig. 8 den Querschnitt durch die Anlage, wobei die Abdeck haube aus Schalenelementen gefügt ist und die Boden schale aus einem Rahmenteil, mit besonders gegliedertem Reaktorraum,

Fig. 9 den Querschnitt durch eine Anlage, mit rechteckigen Rahmenteilen,

Fig. 10 den Querschnitt durch ein Schalenelement mit Anschluß des Elementes der Stirnseite,

Fig. 11 den Querschnitt durch ein Schalenelement aus Beton aller Art,

Fig. 12 den Querschnitt durch das Schalenelement und das Stirn seitenelement bei Verwendung von Asbestzement oder Kunststoffbeton,

Fig. 13 den Teillängsschnitt im Bereich der Stirnseite durch eine Anlage aus Schalenteilen aus Beton,

Fig. 14 wie Fig. 13, jedoch mit einer Stirnseite, die verbunden ist mit dem Schalenteil,

Fig. 15 wie Fig. 13, jedoch bei Verwendung von Schalenteilen aus Kunststoff, sowie mit Ausbuchtung der Stirnseite zu einer Bedienungsöffnung,

Fig. 16 die Draufsicht zu Fig. 15,

Fig. 17 die Draufsicht zu Fig. 14,

Fig. 18 die Draufsicht zu Fig. 13, jedoch mit Ausbuchtung der Stirnseite zu einer Bedienungsöffnung,

Fig. 19 den Längsschnitt durch eine Anlage aus eckigen Rahmenteilen, aus Baustoffen wie Beton aller Art und Trapezprofilen,

Fig. 20 wie Fig. 19, jedoch die Kombination einer Bodenschale aus Ortbeton und einer Abdeckhaube aus Schalenteilen, zum Teil mit zusätzlicher Stabilisierung mit Ortbeton,

Fig. 21 die Draufsicht zu Fig. 20, ergänzt durch Beschickungs- und Ableitungsrohre, sowie durch besondere Ausbildung der Stirnseiten.

Die Erfindungsaufgabe ist wie folgt gelöst.

Der zentrale Raum der Anlage für das Absetzen und für das Faulen und Speichern des Schlammes (A, B, C) wird gebildet durch eine besonders geformte Bodenschale und eine besonders geformte Abdeckhaube (1), wobei die Stirnflächen besonders geformte Formtafeln sind. Der Faulraum wird durch Trennelemente (2, 3) in einen Vorfaulraum und in einen Ausfaulraum gegliedert. Um den zentralen Raum wird der Reaktorraum (D) angeordnet, wobei Halbschalen (1a), die Hälfte des Elementes (Lamelle) z. B. für die Haube, den Boden darstellen. Der Reaktorraum wird mit ge eignetem Material mit Kiesschotter entsprechender Körnung (6, 7, 8) angefüllt. Das mechanisch geklärte Abwasser wird ihm über eine Rohrleitung (29), einem Schachtrohr (9) und einem Verteilungs rohr (5, 10) zugeleitet. Nach der anaeroben Belebung gelangt das ausgereinigte Wasser über eine Ableitung (16) zum Be lüftungsschacht (17) mit Belüftungsfüllung (19) und Ableitung (18) zum Vorfluter oder ins Grundwasser. Bei besonders groß gewähltem Reaktorraum (D) ist die Funktion der Verdunstung so groß, daß keine Ableitungsmenge mehr anfällt. Dann ist nur eine Überstausicherungsleitung (17) erforderlich.

Die wirtschaftliche Herstellung der Schalen ist sichergestellt durch entsprechende Querschnittsform der Stahlelemente (1), die als Lamellen anzusehen sind. Bei besonders dünnwandigen Lamellen kann ein stabilisierender Verstärkungsbeton (22) über die Lamelle gegossen werden.

Die Lamellen können auch rahmenartige Formen erhalten (31, 41) hauptsächlich bei Anwendung des Baustoffes Beton und Trapez blechlamellen.

Der Reaktorraum kann auch mit Estrich (31b) oder Folien (31c) gegen über dem Untergrund abgedichtet werden.

Der Aufbau des Reaktorkörpers kann verbessert werden, indem mittig eine Schicht aus Styroporkugeln oder ähnlichem (6a) angeordnet wird, welche durch Kiesmaterial von oben her (6) beschwert wird. Das Reaktorraummaterial kann in Gitterkästen (6a, 8a) aushebbar gefaßt werden.

Die Abdeckhaube und die Bodenschale besitzen einen rechteckigen Grundriß und werden gebildet entweder durch Schalenlamellen (1) oder Rahmenlamellen (31, 41) mit entweder schräger oder vertikaler Stielfläche. Die Lamellen haben den baustoffbedingten Querschnitt wie Welle, Trapez oder U-Form. Die Anlagenlänge und somit die Größen der Anlagen kann jeweils durch die gewählte Zahl der Lamellen bei entsprechender Lamellenbreite (b) bestimmt werden L = n × b. Der Raum wird endgültig abgeschlossen durch besonders geformte Stirnflächen (15), und zwar entweder als Schale (15a), oder als Well- oder Trapezwandteil (15d), als Platte (15c) oder als rahmengefügte Mehrtafel (15d). Bei letzterer wird die Rahmen lamelle (31, 41) mit der Stirnflächentafel, die vertikal oder schräg sein kann (15f), zu einer Flächeneinheit verbunden. Das Stirnflächenelement (15) kann eine Ausbuchtung (14, 14a, 14b, 14c, 14d) erhalten, womit außerhalb der Lamellenfläche ohne Störung der Schalenstatik die Bedienungsöffnungen geschaffen werden. Bei der Betonrahmenlamelle (31, 41) kann die Öffnung in der Riegelfläche (32) vorgesehen werden.

Die Stirnfläche kann auch schräg an die Randlamelle (15f) angeschlossen werden.

Kombinationen zwischen Bodenschale aus Rahmenlamellen (31, 41) und Abdeckhaube aus Schalenlamellen (1) und umgekehrt sind möglich und vorteilhaft bei bestimmten baubetrieblichen und baugrundtechnischen Bedingungen. Die Bodenschale kann auch als Trograhmenteil aus Ortbeton (31d) mit vertikalen oder schrägen Wänden hergestellt werden. Bei Verzicht auf die Vorteile der Montagetechnik bei den Lamellen könnte auch die Abdeckhaube aus Ortbeton oder bei kleinen Größen als geschlossener Trog aus Ortbeton, oder Betonfertigteil oder aus einer einheitlichen Schale bei Kunststoff-Verwendung hergestellt werden, so auch die Bodenschale.

Claims

1. Bauelementensatz zur serienmäßigen Herstellung und zum maschinenlosen, multifunktionalen Betrieb von Anlagen zur Reinigung und Beseitigung von Abwasser aus Haushalt, Land wirtschaft und Gewerbe in Größen von zwei bis tausend Ein wohnerwerten, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Funktionsraum für das Absetzen (A), das Vorfaulen (B), und das Ausfaulen und Speichern von Schlamm (C) durch eine Bodenschale (1), (31), (41) und eine Abdeckhaube (1), (31), (41) jeweils mit rechteckigem Grundriß gebildet wird, wobei die Schalen- bzw. Haubenfläche durch eine die Anlagen größe bestimmende Zahl von Schalenlamellen (1) oder Rahmen lamellen (31, 41) aus Baustoffen wie Kunststoff, Beton aller Art und rostsicherem Blech dargestellt wird und die Stirn seiten dazu mit plattenförmigen oder schalenförmigen Form wänden (15, 15a) oder mit trapezförmigen oder wellenförmigen Tafeln (15b, 15d) verschlossen werden, welche vorzugsweise die Zu- und Ableitungen aufnehmen.

2. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß um den zentralen Raum ein besonderer Reaktorraum (D) ange ordnet wird, der zum Boden hin entweder von einer Halb schalenlamelle (1a) oder eine Halbrahmenlamelle (31a, 41a) abgeschlossen wird, sowie mit Kies oder Schotter oder Kunst stoffelementen in verschiedenen Körnungen (6, 7, 8) aufgefüllt wird und die Verteilungsleitung (5, 10) bzw. die Ableitungen in entsprechender Höhe (16, 17) aufnimmt.

3. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Funktionsraum durch Schalenwände quer zur Längs achse (2, 3) den Boden freihaltend unterteilt wird und somit einen Vorfaulraum (B) und einen Ausfaulraum (C) darstellt.

4. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (1, 31, 41) einen wellenförmigen, oder trapezförmigen oder einen U-förmigen Querschnitt erhalten.

5. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandigen Lamellen durch Ortbeton (22) zur Verstärkung überschüttet werden.

6. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lamellen (1) der Bodenschale und der Abdeck haube auf der Bodenhöhe des Reaktorraumes (D) stoßen und von einem T-Profil stabilisiert werden mit der Halb schalenlamelle (1a).

7. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorkörper (D) eine mittige Schicht aus Styropor kugeln oder ähnlichem erhält (6a), welche durch Kiesmaterial von oben her beschwert wird.

8. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Reaktorraumes (D) in Gitterkästen (6a) (8a) aushebbar gefaßt werden.

9. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (15) entweder eine einzige Schale (15a) oder eine mehrgegliederte Schale ist, oder ein Wandteil mit welligen oder trapezartigem Querschnitt (15b), oder eine Platte (15c) oder eine rahmengefügte Mehrtafel (15d) wobei bei letzterer die Randrahmenlamelle (31, 41) mit der Stirnflächentafel, die entweder vertikal (15d) oder schräg (15f) stehen kann, zu einer Einheit verbunden ist.

10. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnflächenelement (15) eine Ausbuchtung zur Dar stellung der Bedienungsöffnung (14, 14a, 14b, 14c, 14d) erhält.

11. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenschale aus Rahmenlamellen (31, 41) kombiniert wird mit der Abdeckhaube aus Schalenlamellen (1) oder umge kehrt.

12. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenschale als einheitlicher Körper ähnlich einem Trog rahmenteil aus Ortbeton oder Kunststoff (31d) wie auch die Abdeckhaube aus Ortbeton, als Betonfertigteil oder als einheitliche Kunststoffschale hergestellt wird.

13. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenwand (2) strömungsverteilende Öffnungen (2a) erhält.

14. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der ersten Schalenwand (2) in Absetzfließrichtung versetzt bzw. gestaffelt weitere Schalenwände (3) in den zentralen Raum angeordnet werden.

15. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanisch geklärte Abwasser über eine Rohrleitung (21) zu einem Schachtrohr (9) geleitet wird und durch ein Verteilungsrohr (5, 10) in den Reaktorraum (D) verbracht wird.

16. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Schachtrohr (9) zum zentralen Raum eine ab schließbare (12) Rohrleitung (11) führt, welche bei der Absenkung des Wasserstandes im zentralen Raum den Reaktorraum (D) entspült.

17. Bauelementensatz wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (4, 16) das biologisch gereinigte Abwasser zu einem Belüftungsschacht (17) leitet, der mit einer Belüftungsfüllung ausgestattet ist, sowie ein Belüftungsrohr (20) erhält und aus dem das Ableitungs rohr mündet.