DE4025463C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regenbecken von der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Ein solches Regenbecken ist aus DE-PS 24 58 157 bekannt. Es ermöglicht durch die vom etwa tangential angeordneten Zu­ lauf erzeugte Rotationsströmung eine gute Selbstreinigung von Schlammablagerungen am Beckenboden, auch bei niedrigem Füllstand, und andererseits bei Vollfüllung eine teilweise Klärung des Wassers im oberen Beckenbereich, so daß mecha­ nisch vorgeklärtes Wasser am Klarwasserüberlauf abgezogen werden kann.

Regenbecken dieser Art werden auch in Kanalisationssystemen mit getrennter Erfassung von häuslichen Abwässern und Ober­ flächenwasser eingesetzt und dienen hier dazu, bei Regen­ ereignissen eine Überlastung der Abwasserkläranlage durch plötzlichen Zulauf von Oberflächenwasser zu vermeiden. Für das Regenbecken ist der Wechsel zwischen Trockenwetterbe­ trieb und Regenereignissen mit starkem Wasserzufluß charak­ teristisch. Jeweils zu Beginn eines Regenereignisses ist das dem Becken zufließende Wasser stark mit Schmutzstoffen von Straßenoberflächen oder dgl. belastet, und zwar sowohl mit absetzbaren Sinkstoffen als auch mit schwimmfähigen Verunreinigungen, einschließlich Ölen, Fetten und dgl. Im weiteren Verlauf des Regenereignisses nimmt die Verschmut­ zung des Zulaufwassers wieder stark ab. Wenn das Regenbec­ ken nicht nur eine reine Speicherfunktion ausüben, sondern auch einen mechanischen Kläreffekt bewirken soll, dann muß sich dieser auch auf die ausreichende Abtrennung und Zu­ rückhaltung von Schwimmstoffen erstrecken. Das vorbekannte Regenbecken ist für eine solche, auch die Schwimmstoffe einbeziehende Klärfunktion nicht optimal ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regenbecken der genannten Art so auszubilden, daß es eine gute Abtrenn- und Zurückhaltewirkung im Bezug auf Sinkstoffe und Schwimm­ stoffe ausüben kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeich­ nungen erläutert. Fig. 1 zeigt einen Grundriß und Fig. 2 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Re­ genbeckens.

Das dargestellte Becken 1 hat kreisförmigen Grundriß und wird gebildet von einer lotrechten Seitenwand 2 und einem trichterförmig geneigten Boden 3. Im Bodenbereich befindet sich ein Innenkonus 4, der zusammen mit dem Boden 3 einen ringförmigen Schlammsammelraum 6 bildet. Der Innenkonus setzt sich nach oben mit einer Mittelsäule 5 fort. Das Bec­ ken ist als offenes Becken dargestellt. Es kann sich aber, wie bei Regenbecken üblich, auch um ein geschlossenes Bec­ ken handeln mit einer von der Seitenwand 2 und Mittelsäule 5 getragenen Decke.

In der Beckenwand 2, vorzugsweise nahe dem Übergang in den geneigten Beckenboden 3, mündet die Zulaufleitung 7 für Re­ genwasser. Die Zulaufleitung 7 ist mit einer Tagentialkom­ ponente bezüglich der Beckenachse angeordnet, vorzugsweise derart, daß die Verlängerung der Achse der Zulaufleitung 7 zur Beckenachse einen Abstand von etwa der Hälfte des Bec­ kenradius r hat.

Über einen Umfangsbereich des Beckens 1, der bei dem darge­ stellten Beispiel z. B. ein Viertel des Umfangs beträgt, ist außerhalb der Umfangswand 2 des Beckens eine Überlaufkammer 21 ausgebildet, deren Boden etwa in Höhe des Übergangs zwi­ schen der lotrechten Seitenwand 2 und dem Beckenboden 3 oder etwas darüber, wie dargestellt, liegt. In Höhe dieses Bodens ist die Überlaufkammer 21 durch einen horizontalen Schlitz 12 in der Beckenwand 2 mit dem Becken kommunizie­ rend verbunden. In der Überlaufkammer 21 ist eine Überlauf­ schwelle 11 von vorgegebener Höhe angeordnet, und an die Überlaufkammer 21 ist eine Abzugsleitung 10 angeschlossen, in der ein Drosselor­ gan 20, ggf. mit eigenem Zugangsschacht 23 angeordnet sein kann. Diese Abzugsleitung kann zur Abwasserkläranlage füh­ ren, aufgrund der mit dem Regenbecken erreichten guten me­ chanischen Klärwirkung kann das abgezogene Wasser aber auch direkt in einen Vorfluter eingeleitet werden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich das Becken nach oben deutlich über die Höhe der Überlaufschwelle 11 hinaus. In diesem Bereich des Beckens sind eine Anzahl, z. B. vier radiale Bremswände 16 in das Becken eingebaut. Die Unter­ kante 16a der Bremswände liegt vorzugsweise etwas unter der Oberkante der Überlaufschwelle 11, aber oberhalb des Quer­ schnitts des Zulaufs 7. Die Oberkante 16b der Bremswände 16 liegt deutlich über der Überlaufschwelle 11, ansonsten ist die Lage dieser Oberkante 16b aber unkritisch. Vorzugsweise liegt sie deutlich unter dem maximalen Wasserspiegel 14 im Becken 1. Dieser maximale Wasserspiegel 14 wird durch die Überflutungshöhe eine Entlastungsschwelle 25 festgelegt, die zusammen mit einer vorgelagerten Tauchwand 26 in einem dem Becken 1 vorgeschalteten Entlastungsbauwerk 27 vorgese­ hen ist. In dem Entlastungsbauwerk 27 aufschwimmende Schwimmstoffe, die von der Tauchwand 26 zurückgehalten wer­ den, können über eine Zulaufleitung 15 dem Regenbecken 1 zugeführt werden. Auch diese mündet in das Regenbecken 1 vorzugsweise mit Tangentialkomponente bezüglich der Becken­ achse, wie in Fig. 1 dargestellt. Über die Entlastungs­ schwelle 25 strömendes Wasser wird über eine Leitung 24 di­ rekt dem Vorfluter zugeführt.

Bei Betrieb des Beckens bewirkt die Überlaufschwelle 11 einen dauernden Anstau des Wassers im Becken auf einen Nor­ malwasserspiegel 8. Bis zu diesem Normalwasserspiegel 8 bleibt das Becken bei Trockenwetterbetrieb ständig gefüllt (von etwaigen Verdunstungsverlusten abgesehen). Bei Regen­ wetter fließt dem Becken 1 über den Zulauf 7 Wasser zu. Der wirksame Ablaufquerschnitt des Ablaufs, der entweder durch die Fläche des horizontalen Schlitzes 12 oder durch die Stellung des nachgeschalteten Drosselorgans 20 bestimmt wird, ist kleiner als der Zulaufquerschnitt, so daß sich zulaufendes Regenwasser im Becken staut und der Wasserspie­ gel über den Normalwasserspiegel 8 ansteigt, gegebenenfalls bis zum maximalen Wasserspiegel 14. Aufgrund der tangen­ tialen Anordnung des Zulaufs 7 wird dabei das Wasser im un­ teren Beckenbereich in Rotationsströmung versetzt. Hier­ durch wird verhindert, daß sich Sinkstoffe als Schlamm an den Beckeninnenflächen festsetzen. Die Sinkstoffe gelangen in den als Schlammsammelraum 6 wirkenden tiefsten Bereich des Beckenbodens, wo sie sich ansammeln. Sie können in Abständen durch eine nur bei Bedarf zu öffnende Schlammab­ zugsleitung (nicht dargestellt) abgezogen oder vorzugsweise durch eine von oben her in das Becken heruntergelassene Saugleitung, z. B. eines Entsorgungsfahrzeuges, abgesaugt werden.

Oberhalb des Zulaufs 7 wird die Rotationsströmung durch die Bremswände 16 gebremst. Es bildet sich somit oberhalb der Unterkante 16a der Bremswände eine strömungsberuhigte Klär­ zone, in der sich die Schwimmstoffe abscheiden und zum Was­ serspiegel aufschwimmen können.

Im Becken können somit während eines Regenereignisses drei Zonen unterschieden werden, nämlich die Schlammsammelzone 6, darüber die ständig gefüllte Absetzzone 17 mit Rota­ tionsströmung, deren Höhe vorzugsweise 1-3 m, insbesondere 2 m beträgt, und darüber die durch die Bremswände 16 strö­ mungsberuhigte Schwimmstoff-Klärzone 18, zwischen dem Nor­ malwasserspiegel 8 und dem maximalen Wasserspiegel 14. Der Abzug des Klarwassers durch den Schlitz 12 erfolgt in vor­ teilhafter Weise im oberen Bereich der Absetzzone 17 bzw. an deren Übergang in die Schwimmstoff-Klärzone 18, so daß das abgezogene Wasser weitestgehend frei von Absetz- und Schwimmstoffen ist.

Wenn nach Beendigung des Regenereignisses der Zulauf über die Leitung 7 aufhört, sinkt der Wasserspiegel im Becken 1 wieder durch den gedrosselten Abzug über die Leitung 10 ab, bis sich wieder der Normalwasserspiegel 8 in Höhe der Über­ laufschwelle 11 einstellt. In diesem Bereich, d. h. in einer Zone 19, sammeln sich die Schwimmstoffe an, die sich wäh­ rend des Regenereignisses in der Schwimmstoff-Klärzone 18 abgeschieden haben, zuzüglich etwaiger aus dem Entlastungs­ bauwerk 27 über die Leitung 15 zugeführter Schwimmstoffe. Auch diese Schwimmstoffschicht kann in Abständen vorzugs­ weise durch Absaugen von oben her entsorgt werden. In den Entsorgungsintervallen kann die Schwimmstoffschicht im Auf­ fangraum 19, über eine Anzahl von Regenereignissen hinweg, auf eine beträchtliche Dicke von z. B. bis zu 40 cm anwach­ sen, d. h. jeweils etwa 20 cm oberhalb und unterhalb des Normalwasserspiegels 8. Dies ist bei der Bemessung des Auf­ fangraums 19 zu berücksichtigen. Um die Schwimmstoffe zu­ rückzuhalten, ist die den Durchlaufschlitz 12 nach oben be­ grenzende Beckenumfangswand 2 als Tauchwand 13 der Über­ laufschwelle 11 vorgelagert und entsprechend weit nach un­ ten gezogen.

Claims (7)

1. Regenbecken mit mindestens annähernd kreisrundem oder zentralsymmetrischem Grundriß, mindestens einem außermittig und von der Radialrichtung abweichend in das Becken münden­ den Zulauf, und einem Klarwasserablauf mit einer Überlaufschwel­ le von vorgegebener Höhe, die höher als der Zulauf angeordnet ist und einen Normalwasserspiegel im Becken festlegt, wobei sich im Becken eine Schlammsammelzone und darüber eine ständig gefüllte Absetzzone mit Rotationsströmung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Becken (1) über die Höhe der Überlaufschwelle (11) so weit nach oben erstreckt, daß oberhalb des von der Überlaufschwelle (11) festgelegten Normalwasserspiegels (8) ein zusätzlicher Speicherraum (18) gebildet ist, daß dem Wasserablauf (10) eine strö­ mungsdrosselnde Einrichtung (12, 20) zugeordnet ist, durch die die Ablaufwassermenge infolge Drosselung des wirksamen Ablaufquerschnitts auf einen kleineren Wert als die Zulaufwassermenge drosselbar ist, wodurch der Wasserspiegel im Becken bei Wasserzulauf über den Normalwasser­ spiegel (8) hinaus unter Auffüllung des Speicherraums (18) anstaubar ist, und daß der gefüllte Speicherraum (18) als strömungsberuhigte Schwimmstoff-Klärzone ausgebildet ist.

2. Regenbecken nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine einen maximalen Wasserspiegel (14) im Becken festlegende Entlastungsschwelle (25) am Becken vorgesehen oder dem Becken vorgeschaltet ist.

3. Regenbecken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Becken (1) im Bereich der Klärzone (18) mindestens eine eine Unter- und Oberkante (16a, 16b) aufweisende Bremswand (16) zum Abbremsen der durch den nichtradialen Zulauf 7 erzeugten Rotationsströ­ mung angeordnet ist.

4. Regenbecken nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei oder mehr, vorzugsweise vier ra­ dial verlaufende Bremswände vorgesehen sind.

5. Regenbecken nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Unterkante (16a) der oder jeder Bremswand (16) tiefer als die Überlaufschwelle (11), aber höher als der Zulauf (7) angeordnet ist.

6. Regenbecken nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante (16b) der oder jeder Bremswand (16) höher als die Überlaufschwelle (11) und tiefer der maximale Wasserspiegel (14) liegt.

7. Regenbecken nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der oder jeder Bremswand (16) ca. 40 bis 100 cm beträgt.