DE4028794C2 - Anlage zum Messen und Drosseln einer Abwasser-Durchflußmenge - Google Patents
Anlage zum Messen und Drosseln einer Abwasser-DurchflußmengeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Messen und Drosseln
einer Abwasserdurchflußmenge nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie ein Betriebsverfahren für eine solche Anlage.
Bei den üblichen kommunalen Abwassersystemen werden die ständig
anfallenden Abwässer und Fäkalien einerseits und das auf den
befestigten Verkehrsflächen und Dächern anfallende Regenwasser
andererseits in gemeinsamen Kanälen einer einzigen Kläranlage
zugeführt. Der ordnungsgemäße Betrieb eines Klärsystems
erfordert jedoch eine mengenmäßige Begrenzung des zugeführten
Abwassers. Hierzu ist es bekannt, entsprechend den
Gegebenheiten innerhalb des Kanalsystems, meist außerhalb des
Kläranlagenbereiches, geregelte Drosselstrecken und mit diesen
zusammenwirkende Regenrückhaltebecken zu installieren. Letztere
werden bei
Regenereignissen über eine vor der Drosselstrecke
angeordnete Abwurfschwelle gefüllt und anschließend nach
und nach unter Beachtung der maximalen Zuflußmenge durch
Beimischen zum Abwasserstrom wieder entleert.
Als Drosselorgane haben sich elektromotorisch angetriebene
Plattenschieber bewährt. Die Messung der Durchflußmenge
vor dem Schieber dient einerseits zur Erstellung einer
lückenlosen Abwasserbilanz, wozu die Betreiber
klärtechnischer Anlagen gesetzlich verpflichtet sind, und
andererseits zur Steuerung des Drosselschiebers. Wenn bei
einem Regenereignis die steigende Durchflußmenge den
zulässigen Maximalwert erreicht, fährt der Schieber in
eine Drosselstellung und hält die Durchflußmenge in einem
Regelvorgang auf dem genannten Wert.
Die für Abwasser nahezu ausschließlich verwendeten
induktiven Durchflußmesser haben die Eigenschaft, daß die
Meßstrecke permanent voll gefüllt sein muß. Um dies auch
bei Trockenwetter und einer dementsprechend geringen
Durchflußmenge zu erreichen, ist es bekannt, das Meßgerät
vertieft zu montieren, d. h. die Zuleitung unmittelbar vor
der Meßstelle nach unten zu neigen und dahinter wieder auf
das Leitungsniveau hochzuführen. Diese gedükerte
Einbauweise hat einerseits den Nachteil, daß sie
bautechnisch aufwendig oder gar nicht durchführbar ist und
andererseits erhebliche Schwierigkeiten im Betrieb mit
sich bringt. Innerhalb der vertieften Meßstrecke bilden
sich Ablagerungen, mit denen Verfälschungen des Meßwerts
infolge der Verengung des Meßquerschnitts einhergehen. Es
ist zwar bekannt, diesen Mangel dadurch zu mildern, daß
programmgesteuert von Zeit zu Zeit Spülvorgänge
durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird der Schieber
geschlossen und nach dem damit bewirkten Rückstau
plötzlich wieder geöffnet, so daß die Ablagerungen durch die
erhöhte Strömungsgeschwindigkeit mitgerissen werden. Es ist
jedoch eine erhebliche Schleppkraft erforderlich, um die
Ablagerungen, bei denen es sich auch um Steine handeln kann,
über die ansteigende Strecke hochzutreiben. Jedenfalls ist ein
intensiver Rückstau erforderlich, der den Spülvorgang insgesamt
gesehen verlängert. Gelegentlich muß bei geringer
Durchflußmenge zur Spülung systemfremdes Druckwasser zur Hilfe
genommen werden.
Andererseits sind auch ungedükerte Meßstrecken bekannt. Diese
werden mit einem beträchtlichen regelungstechnischen Aufwand
diskontinuierlich betrieben, um die ständige Vollfüllung zu
gewährleisten. Der Schieber ist im Trockenwetterbetrieb
normalerweise geschlossen. Hat der Rückstau ein bestimmtes Maß
erreicht, so öffnet der Schieber, bis die angestaute Menge
durchgeflossen ist und danach wird wieder aufgestaut.
Diese durch den fehlenden Düker erzwungene Betriebsart ist in
zweifacher Weise unbefriedigend. Es ist keine kontinuierliche
analoge Aufzeichnung der Durchflußmenge möglich, wie sie für
die Betriebsführung der Kläranlage gewünscht wird, und es
ergibt sich ein extremer mechanischer Verschleiß am motorisch
betriebenen Regelorgan. Das Einregeln einer kontinuierlichen
kleinen Durchflußmenge bei Aufrechterhaltung eines zur
Vollfüllung ausreichenden Rückstaus ist praktisch nicht
möglich, da bei einem nur wenig geöffneten Schieber die Gefahr
der Verlegung besteht.
Die Erfindung geht von einer Anlage der einleitend bezeichneten
Art aus, die durch den Prospekt der Firma HST Hydro-
Systemtechnik GmbH, D-5778 Meschede mit der Bezeichnung
"Regenbecken-Abflußregelungen", zur Verteilung gelangt auf der
Fachmesse IFAT in München im Mai 1990 bekannt geworden ist.
Diese bekannte Anlage vermeidet mit einer geraden
Leitungsführung die erwähnten bautechnischen Schwierigkeiten
und schwer zu entfernenden Ablagerungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anlage der
eingangs genannten Art ohne abnormalen Verschleiß des Schiebers
und seines Antriebs und ohne großen Aufwand eine
kontinuierliche und genaue Meßwertaufzeichnung zu erreichen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Das ansteigende Leitungsstück hat im Prinzip die gleiche
Wirkung wir der bekannte gedükerte Einbau des Meßgeräts. Sich
bildende Ablagerungen müssen jedoch nicht hochgeschwemmt
werden, sondern können nach Trennung des Leitungsstücks von dem
Schieber bzw. dem nachgeschalteten Leitungsabschnitt frei aus
der Rohrleitung austreten. Somit genügen sehr viel weniger
Spülvorgänge und diese brauchen außerdem weniger intensiv zu
sein. Im normalen Betrieb bei Trockenwetter bleibt das
ansteigende Leitungsstück mit seiner Zuleitung verbunden und
damit bleibt die Meßstrecke vollgestaut. Die Messung auch
kleiner Durchflußmengen erfolgt ununterbrochen. Der Schieber
kann in einer offenen Ruhestellung verbleiben, so daß kein
übermäßiger Verschleiß auftritt. Insgesamt gesehen vereinigt
die vorgeschlagene Anlage in sich die Vorteile beider bekannten
Systeme unter Vermeidung der Nachteile.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
erwähnte Leitungsstück beweglich angeordnet und durch
Aufstecken auf einen dem Schieber nachgeschalteten geraden
Rohrabschnitt mit dem Schieber verbindbar ist. Besonders
zweckmäßig ist eine schwenkbare Lagerung und zwar um eine
oberhalb der Verbindungsstelle in Querrichtung verlaufende
horizontale Achse, wobei die Auslauföffnung frei liegt.
Steine oder andere lose Ablagerungen fallen beim
Hochschwenken des Leitungsstücks vorteilhafterweise aus
diesem heraus. Als Schwenkantrieb wird zweckmäßigerweise
ein pneumatischer oder hydraulischer Hubzylinder
verwendet.
Ein solches Leitungsstück wird vorzugsweise in einem
eigenen Schacht angeordnet, durch dessen Seitenwand der
vom Schieber kommende Rohrabschnitt mündet. Oberhalb der
Mündung kann an der Seitenwand das Schwenklager angeordnet
sein. Das aus dem Leitungsstück überlaufende bzw., wenn
dieses hochgeschwenkt ist, unmittelbar zufließende
Abwasser strömt aus dem Schacht zur Kläranlage weiter und
transportiert eventuell ausgeschwemmte Ablagerungen mit
sich.
Es hat sich als besonders einfach und zweckmäßig erwiesen,
wenn das Leitungsstück als oben offene Schütte ausgebildet
ist und einlaufseitig einen Steckstutzen aufweist. An
einer solchen Schütte können sich Ablagerungen praktisch
nicht festsetzen. Sollte dies dennoch geschehen, sind sie
leicht zu erkennen und zu entfernen. Eine geeignete
Schütte entsteht insbesondere dadurch, daß ein
zylindrischer Stutzen und eine mit einem gewölbten
Gießrand versehene U-förmige Rinne unter Abdichtung der
Zwickel so miteinander verbunden sind, daß die Projektion
der Rinne in Achsrichtung des Stutzens wenigstens den
gesamten Stutzenquerschnitt abdeckt und daß die
Schwenkachse der Schütte etwa in der Ebene der
Einlauföffnung des Stutzens in einem Abstand von diesem
vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 die Gesamtansicht einer Anlage zum Messen und
Drosseln von Abwasser, zum Teil aufgeschnitten,
Fig. 2 die Seitenansicht der gemäß Fig. 1 verwendeten
Schütte in der hochgeschwenkten Stellung in
größerem Maßstab und
Fig. 3 eine schematische räumliche Darstellung der
Schütte.
Fig. 1 zeigt im Vertikalschnitt zwei nebeneinander
liegende, über Zustiegsöffnungen 1 begehbare Schächte 2
und 3 aus Beton. Eine leicht nach links geneigte
abwasserführende Rohrleitung 4 durchsetzt den größeren
rechten Schacht 2 und die rechte Seitenwand 3a des
kleinere linken Schachts 3. In diese Rohrleitung 4 ist ein
Durchflußmesser 5 und links davon ein Plattenschieber 6
mit einem elektromotorischen Antrieb 7 eingebaut. Außerdem
sind rechts von dem Durchflußmesser 5 eine
Reinigungsöffnung 8 und ein handbetätigter Flachschieber 9
vorgesehen. Der an den Plattenschieber 6 auf der linken
Seite anschließende Rohrabschnitt 10 ist mit dem
Einlaßstutzen einer schwenkbaren Schütte 11
zusammengesteckt, die an der rechten Seitenwand 3a des
Schachtes 3 um eine horizontale Achse gelagert ist und
mittels eines pneumatischen Hubzylinders 12 hochgeschwenkt
werden kann. Die Schütte und der anschließende
Rohrabschnitt sind im Vertikalschnitt dargestellt, so daß
das gestaute Abwasser 13 erkennbar ist. Die geringe
Zuflußmenge läuft über und fließt duch die anschließende
Rohrleitung 14 zur Kläranlage ab. Die gestrichelt
eingezeichnete Stauebene 15 macht deutlich, daß die
Überlaufschwelle der Schütte wenigstens so hoch liegt, wie
der höchste Punkt des Innenraums des Durchflußmessers 5,
so daß dieser in der gezeigten Stellung der Schütte 11
stets voll gefüllt ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen weitere Einzelheiten der
Schütte 11, die aus vier Edelstahl-Blechteilen
zusammengeschweißt ist. Das Mittelstück 16 ist zu einer U-
förmigen Rinne gebogen, wobei der Durchmesser der
zylindrischen Wölbung gleich dem Durchmesser eines
Steckstutzens 17 und eines 90°-Rohrbogens ist, dessen
innere Hälfte als Tülle 18 verwendet ist. Sie ist
unmittelbar an das Mittelstück 16 angeschweißt. Der
Steckstutzen 17 ist in einem Winkel von etwa 30° schräg
abgeschnitten und so an der anderen Seite des Mittelstücks
16 angeschweißt. Die sich dabei ergebenden Zwickel sind
durch eine Querwand 19 geschlossen. Der in einer
Radialebene verlaufende freie Rand des Steckstutzens 17
ist leicht aufgeweitet.
An der Seitenwand 3a ist eine Platte 20 befestigt, die
Lageraugen trägt. An den unteren Augen ist die Schütte 11
mit ihrem Mittelstück 16 um eine horizontale Achse 21
schwenkbar gelagert. An den oberen Augen ist der
Hubzylinder 12 angelenkt, dessen Kolbenstange bei 22
ebenfalls am Mittelstück 16 angreift. Der Rohrabschnitt 10
steht nur wenig über die Seitenwand 3a über und trägt an
seinem Außenrand eine ringförmige Schlauchdichtung 23.
Wird der Hubzylinder 12, dem ein kleiner Kompressor
zugeordnet sein kann, betätigt und bewegt sich die
Kolbenstange aus dem Zylinder heraus, so schwenkt die
Schütte 11 nach unten und der Steckstutzen 17 fügt sich
über die Dichtung des Rohrabschnitts 10, was durch den
aufgeweiteten Rand des Stutzens begünstigt wird.
Bei Trockenwetter, wenn also die Durchflußmenge kleiner
als der vorgegebene Maximalwert ist, befindet sich die
Schütte 11, wie in Fig. 1 gezeigt, grundsätzlich in ihrer
herabgeschwenkten Drosselstellung. Der Plattenschieber 6
ist geöffnet.
Gelegentlich, beispielsweise nach 100 Betriebsstunden,
wird ein Spülvorgang selbsttätig ausgeführt. Dazu schließt
der Plattenschieber 6, wonach die Schütte 11 hochschwenkt.
Nach dem Aufstauen einer bestimmten Menge, die mittels
eines Druckmessers erfaßt werden kann, wird der Schieber
geöffnet, wobei der Spülstoß frei austreten kann. Danach
wird die Schütte wieder herabgeschwenkt.
Mit beginnender Drosselung im Verlauf eines
Regenereignisses, d. h. bei beginnender Schließung des
Plattenschiebers 6, schwenkt die Schütte 11 hoch und
bleibt in dieser Position bis zum Ende der
Durchflußmengendrosselung.
1
Zustiegsöffnung
2
Schacht
3
Schacht
3
aSeitenwand
4
Rohrleitung
5
Durchflußmesser
6
Plattenschieber
7
Antrieb
8
Reinigungsöffnung
9
Flachschieber
10
Rohrabschnitt
11
Schütte
12
Hubzylinder
13
Abwasser
14
Rohrleitung
15
Stauebene
16
Mittelstück
17
Steckstutzen
18
Tülle
19
Querwand
20
Platte
21
Achse
22
Gelenk
23
Dichtung
Claims (8)
1. Anlage zum Messen und Drosseln einer
Abwasserdurchflußmenge in einem Zulaufkanal einer Kläranlage,
mit einem in einen Kanalabschnitt des Zulaufkanals eingebauten
nichtgedückerten induktiven Durchflußmesser, einem dem
Durchflußmesser nachgeschalteten elektrisch angetriebenen
Schieber und einer mit dem Durchflußmesser und dem Schieber
zusammenwirkenden elektronischen Regeleinrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung nach dem Schieber ein
als Stauschwelle wirkendes ansteigendes Leitungsstück
vorgesehen ist, das während des Betriebes mit dem Schieber
verbunden oder unter Freigabe des vollen Strömungsquerschnitts
von diesem getrennt werden kann.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück beweglich angeordnet und durch Aufstecken auf
einen dem Schieber nachgeschalteten geraden Rohrabschnitt mit
dem Schieber verbindbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück um eine oberhalb der Verbindungsstelle in
Querrichtung verlaufende horizontale Achse (21) schwenkbar
gelagert ist und eine frei liegende Auslauföffnung aufweist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück als oben offene Schütte (11) ausgebildet ist und
einlaufseitig einen Steckstutzen (17) aufweist.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück in einem eigenen Schacht (3) angeordnet ist,
durch dessen Seitenwand (3a) der vom Schieber (6) kommende
Rohrabschnitt (10) mündet und aus dem das Abwasser zur
Kläranlage weiterströmt.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück mittels eines Hubzylinders (12)betätigbar ist.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück die Gestalt einer Schütte hat, bei der ein
zylindrischer Stutzen und eine mit einem gewölbten Gießrand
versehene U-förmige Rinne unter Abdichtung der Zwickel so
miteinander verbunden sind, daß die Projektion der Rinne in
Achsrichtung des Stutzens wenigstens den gesamten
Stutzenquerschnitt abdeckt und daß eine Schwenkachse (21) der
Schütte (11) etwa in der Ebene der Einlauföffnung des Stutzens
in einem Abstand von diesem vorgesehen ist.
8. Betriebsverfahren für eine Anlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Leitungsstück im Trockenwetterbetrieb
mit dem Schieber verbunden ist und daß programmgemäß in
bestimmten Zeitabständen Spülvorgänge durchgeführt werden, in
deren Verlauf das Leitungsstück vom Schieber getrennt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4028794A DE4028794C2 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Anlage zum Messen und Drosseln einer Abwasser-Durchflußmenge |
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DE4028794A DE4028794C2 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Anlage zum Messen und Drosseln einer Abwasser-Durchflußmenge |
Publications (2)
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DE4028794A1 DE4028794A1 (de) | 1992-03-12 |
DE4028794C2 true DE4028794C2 (de) | 1999-11-18 |
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ID=6414026
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DE4028794A Expired - Fee Related DE4028794C2 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Anlage zum Messen und Drosseln einer Abwasser-Durchflußmenge |
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DE (1) | DE4028794C2 (de) |
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1990
- 1990-09-11 DE DE4028794A patent/DE4028794C2/de not_active Expired - Fee Related
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