DE4025465C1 - Waste water rain catch basin - has circular funnel with sludge sump and tangential inlet flow - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regenbecken für Abwasseranlagen mit mindestens annähernd kreisförmigem oder zentralsymme­ trischem Grundriß, zur Beckenmitte geneigtem Boden, minde­ stens einem außermittig und von der Radialrichtung abwei­ chend in das Becken mündenden Zulauf, einem vom Beckenboden ausgehenden Ablauf und einem nahe dem Beckenrand angeordne­ ten Überlauf für geklärtes Wasser.

Ein derartiges Regenbecken ist aus DE-PS 24 58 157 bekannt. Es hat den Vorteil, daß durch den mit Tangentialkomponente im Bereich des geneigten Beckenbodens mündenden Zulauf eine gute Reinigungwirkung erzielt wird, und zwar auch bei ge­ ringem Füllstand. Schlammablagerungen auf der Beckensohle werden durch eine die ganze Beckensohle erfassende kreis- und spiralförmige Strömung erfaßt und weggespült, und diese Strömung stellt sich auch dann ein, wenn die Menge und Ein­ trittsgeschwindigkeit des zulaufenden Regen- und Abwassers gering sind. Bei gefülltem Becken stellt sich im oberen Be­ reich des Beckens eine relativ strömungsberuhigte Zone ein, in der das Wasser mechanisch geklärt wird, so daß mecha­ nisch vorgeklärtes Wasser über den Klärablauf abgezogen werden kann.

Bei längerem Betrieb im gefüllten Zustand des Beckens sam­ meln sich jedoch schwimmfähige Verunreinigungen als soge­ nannter Schwimmschlamm an der Beckenoberfläche an. Bei den bekannten Regenbecken, insbesondere solchen mit kleinerem Durchmesser, gelangen die Schwimmstoffe in den Klärablauf - trotz einer diesem vorgelagerten Tauchwand - und werden zu­ sammen mit dem geklärten Wasser über den Klärablauf abgezo­ gen. Soweit der Schwimmschlamm - insbesondere bei größeren Regenbecken - nicht in den Klärablauf gelangt, bleibt er an der Wasseroberfläche und sinkt bei Beckenentleerung mit dieser ab. Die Schwimmstoffe haften dabei zum einen Teil an der Beckeninnensäule und verschmutzen diese, zum anderen Teil sinken sie mit fallendem Wasserspiegel auf den Becken­ boden ab. Die Klärwirkung der vorbekannten Regenbecken ist daher im Hinblick auf die Rückhaltung der Schwimmstoffe und die Selbstreinigung nicht optimal.

Auch bei Regenbecken, deren Klärüberlauf nicht am Rand, sondern im Zentrum des runden Beckens angeordnet ist, be­ steht ebenfalls das Problem, daß Schwimmstoffe zusammen mit dem Überlaufwasser abgezogen werden und in den Vorfluter gelangen. Solche Regenbecken mit zentralem Überlauf sind z. B. bekannt aus DE-OS 26 03 436 sowie Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Band II, 3. Aufl., 1982, S. 185, 186. Aus DE-AS 12 74 044 ist ein Ausgleichs- und Absetzbecken für Regenwasser bekannt, welches sowohl am Rand als auch in der Mitte je einen mit dem Vorfluter verbundenen Überlauf aufweist. Bei allen diesen Becken ist das Überlaufwasser zwar von Absetzstoffen, nicht aber von Schwimmstoffen me­ chanisch vorgereinigt.

Ein gesonderter Abzug von Schwimmstoffen wird bisher nur in eigentlichen Klärbecken von Abwasserkläranlagen prakti­ ziert, und zwar mittels Räumschilden, Rinnen od.dgl., die über die Beckenoberfläche verfahren werden, um den Schwimm­ schlamm zu entfernen. Für Regenbecken der hier betrachteten Art, die nur relativ selten bei Vollfüllung als Becken mit Kläreffekt betrieben werden, wäre der Einbau derartiger Räumvorrichtungen zu aufwendig, zumal die meisten bekannten Konstruktionen von Schwimmschlammräumvorrichtungen für den Einbau in Becken mit stark wechselnder Füllhöhe ungeeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regenbecken der genannten Art so zu verbessern, daß möglichst wenig Schwimmstoffe in den Klärablauf gelangen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Becken zusätzlich einen zentralen Überlauf aufweist, der an eine Abzugsvorrichtung für Schwimmstoffe angeschlossen ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, die bisher offen­ bar unbeachtet geblieben oder jedenfalls nicht genutzt wor­ den ist, daß nämlich in einem Becken od. dgl. Behälter, des­ sen flüssiger Inhalt in eine Rotationsströmung versetzt wird, nicht nur die auf den Beckenboden absinkenden Sink­ stoffe, sondern auch die zur Oberfläche aufsteigenden Schwimmstoffe die Tendenz haben, sich in Richtung auf die Rotationsachse zu bewegen und sich somit in der Beckenmitte anzusammeln. Ein erfindungsgemäß zentral, d. h. in der Beckenmitte an der Oberfläche angeordneter, zusätzlicher Überlauf ist somit in der Lage, selektiv die Schwimmstoffe abzuziehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeich­ nung beschrieben. Diese zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Regenbecken.

Das Becken 1, das als ortsfestes Becken oder auch als transportables Fertigbecken ausgebildet sein kann, hat kreisförmigen Grundriß. An eine lotrechte Seitenwand 2 schließt sich nach unten ein trichterförmig geneigter Boden 3 an. An der tiefsten Stelle befindet sich ein ringförmiger Schlammsumpf 4, an den eine Schlammabzugsleitung 5 ange­ schlossen ist. Ein Zulauf 6 für Mischwasser (Abwasser und Regenwasser) mündet am geneigten Beckenboden in einem Abstand von der Achse des Beckens, der ca. 1/2 bis 2/3 des Beckenradius betragen kann. Der Zulauf 6 ist an der Einmün­ dungsstelle tangential oder wenigstens mit einer Tangen­ tialkomponente in Bezug auf die Beckenachse angeordnet. Der Teil unterhalb des Zulaufs 6 ist eine Schlammzone 7, der oberhalb und insbesondere im Bereich der lotrechten Seiten­ wand 2 befindliche Teil ist eine Klärzone 8. Am Beckenrand befindet sich ein Klarwasserabzug 9 mit einem Überlaufwehr 10, einer Tauchwand 11 zum Zurückhalten von Schwimmstoffen und einer Klar­ wasserleitung 12. Vorzugsweise beträgt die Neigung des Bodens 3 im zentralen, unteren Bereich, d. h. in der Schlammzone 7, mindestens 24° oder mehr, während sie im Übergangsbereich zwischen Schlammzone 7 und Klärzone 8 auch kleiner als 25° sein kann, wie dargestellt.

In der Beckenmitte ist konzentrisch zur Beckenachse als Mittelsäule ein rohrförmiger Abzugsschacht 13 angeordnet, der an seinem oberen Ende eine ringförmige Überlaufkante 15 bildet. Am unteren Ende des Ablaufschachtes 13 ist ein Schwimmschlammabzug 17 angeordnet, der an eine Abzugslei­ tung 19 angeschlossen ist. Sowohl an die Schlammabzugslei­ tung 5 als auch an die Schwimmschlammabzugsleitung 19 kann jeweils eine Schlammpumpe angeschlossen sein; auch können die beiden Leitungen 5 und 19 miteinander vereinigt und an eine gemeinsame Abzugspumpe angeschlossen sein.

Bei Betrieb des Regenbeckens stellt sich aufgrund des tan­ gential angeordneten Zulaufes 6 eine Rotationsströmung ein, die hauptsächlich den unteren Beckenbereich 7 erfaßt und Schlammablagerungen von den geneigten Beckenwänden abspült und dem Schlammsumpf 4 zuführt. Wenn bei sehr starkem Zu­ lauf das Becken bis zu seiner maximalen Füllhöhe gefüllt wird, die durch die Überlaufkante 10 des Klärablaufes be­ stimmt wird, dann wirkt sich aufgrund der Beckenform die Rotationsströmung im oberen Bereich (Klärzone 8) des Beckens nur wenig aus, so daß dieser Bereich strömungsberu­ higt ist und zu einer guten Abscheidung sowohl der Sink­ stoffe als auch der Schwimmstoffe vom Wasser führt. Obwohl die im unteren Teil des Beckens vorherrschende kreis- und spiralförmig zur Beckenmitte gerichtete Strömung nach oben hin bis zum Wasserspiegel abnimmt, ist sie auch dort noch als stetige, kreisförmige Bewegung erkennbar. Der Wasser­ spiegel ist relativ ruhig und dreht sich in dem Drehsinn der von Zulauf und Ablauf erzeugten Rotationsströmung. Diese beruhigte, zur Beckenmitte gerichtete Kreisbewegung an der Oberfläche ist die wirksame Komponente zur Konzen­ trierung der in das Becken eingetragenen Schwimmstoffe in der Mitte des Wasserspiegels. Sie hat zur Folge, daß die Schwimmstoffe, da sie spezifisch leichter sind als Wasser, sich bevorzugt im achsnahen Bereich der Beckenoberfläche ansammeln, wie dies bei 21 angedeutet ist. Diese Schwimm­ stoffe können über die Überlaufkante 15 in den Schacht 13 einströmen und zum Schwimmschlammabzug 17 gelangen, von wo sie über die Leitung 19 wegbefördert werden.

Um den Rotationseffekt im Becken, und dadurch auch die Kon­ zentration der Schwimmstoffe 21 im achsnahen Bereich zu verstärken, kann auch die Schlammabzugsleitung 5 an den Schlammsumpf 4 mit tangentialer Komponente angeschlossen sein, wie dies aus DE-PS 26 13 578 bekannt ist.

Für einen ordnungsgemäßen Abzug der Schwimmstoffe von der Wasseroberfläche ist es wichtig, daß die Überlaufkante 15 die richtige Höhe relativ zur Wasseroberfläche hat, die wiederum durch die Höhe der Überlaufkante 10 des Klärab­ laufs festgelegt wird. Um die wirksame Höhe der Überlauf­ kante 15 relativ zu der der Kante 10 einstellen zu können, ist bei der Ausführungsform 2 der Überlauf 15 mit einer höhenverstellbaren ringförmigen Manschette 23 versehen.

Claims (3)

1. Regenbecken (1) für Abwasseranlagen mit mindestens an­ nähernd kreisförmigem oder zentralsymmetrischem Grundriß, zur Beckenmitte geneigtem Boden (3), mindestens einem außermittig und von der Radialrichtung abweichend in das Becken (1) mündenden Zulauf (6), einem vom Beckenboden aus­ gehenden Ablauf (5) und einem nahe dem Beckenrand angeord­ neten Überlauf (10) für geklärtes Wasser , dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Becken zusätzlich einen zentralen Überlauf (15) aufweist, der an eine Abzugsvor­ richtung (17) für Schwimmstoffe (21) angeschlossen ist.

2. Regenbecken nach Anspruch 1 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zentrale Überlauf (15) als Schacht ausgebildet ist, der bis zum Tiefpunkt der Becken­ sohle reicht und an dessen unterem Ende die Abzugsvorrich­ tung (17) angeschlossen ist.

3. Regenbecken nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Überlaufhöhe des zentra­ len Ablaufs (15) verstellbar ist.