DE4124006A1 - Vorrichtung zum spuelen des rechens in einem regenueberlaufbecken sowie zum reinigen des beckens - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spülen des Rechens in einem Regenüberlaufbecken sowie zum Reinigen des Beckens gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Regenfällen, insbesondere wenn diese wolkenbruchartig ausfallen, kann das den Kläranlagen zufließende Wasser nicht vollumfänglich von den Regenbecken für die Reinigung aufgenommen werden. Ein Teil dieses in großen Mengen anfallenden Regenwassers muß daher einem Regenüberlauf­ becken zugeführt werden, in welchem Grobteile, wie Blätter, Äste sowie andere mitgeführte Feststoffe, ausgesiebt werden, bevor das Wasser unge­ klärt in einen Vorfluter oder ein fließendes Gewässer abgelassen wird. Es ist bekannt, das aus den Regenbecken ausfließende Wasser meist von unten nach oben durch einen horizontal liegenden Rechen bzw. durch ein horizontal liegendes Sieb, ein Lochblech oder einen anders ausgebildeten Filter hindurchzuführen, bevor es in einen am Regenwasserbecken vorbei­ führenden Kanal abgeführt wird.

Der Anteil von bei starken Regenfällen mitgeführtem Unrat kann in kurzer Zeit dem Rechen zusetzen, so daß kein oder nicht mehr alles Wasser den Rechen passieren kann. Es ist daher notwendig, daß von Zeit zu Zeit, allenfalls während des Regenereignisses, die auf der Unterseite am Rechen anhaftenden Verunreinigungen abgeführt werden. Dies kann einer­ seits mechanisch abgekratzt oder durch Abspritzen des Rechens von oben erfolgen, wenn zuvor das Regenbecken zumindest teilweise entleert und damit die Unterseite des Rechens freigelegt worden ist. Die Reinigung kann auch mit einer oberhalb des Rechens angeordneten Spülkippe vorge­ nommen werden.

Nebst dem Rechen muß nach einem größeren Regenereignis auch das Regen­ becken selbst von darin abgesetzten Verunreinigungen gereinigt werden. Dies kann wiederum mit einer Spülkippe oder in mühsamer Arbeit mittels eines Schlauches erfolgen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrich­ tung zu schaffen, mit welcher der Rechen in einfacher Weise gereinigt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, wie sie in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 angegeben sind.

Durch die oberhalb des Rechens aufgebaute und nach Beendigung des Regen­ ereignisses aufrechterhaltene Wassersäule kann nach Entleerung des Regenbeckens ein kräftiger, einerseits den Rechen und andererseits den Boden des Regenbeckens gleichzeitig reinigender Wasserschwall erzeugt werden. Die über dem Rechen aufgebaute Wassersäule hat den besonderen Vorteil, daß sie gleichzeitig den gesamten Querschnitt des Rechens durchströmt, so daß an dessen Unterseite haftende Verunreinigungen nicht seitlich ausweichen können, sondern gesamthaft nach unten mitge­ rissen werden. Der durch den Rechen hindurchtretende, nach dem Durch­ tritt die Verunreinigungen mitführende Wasserschwall tritt an der Unter­ kante der Trennwand gebündelt als energiereicher Wasserschwall in das Regenbecken ein und schwemmt die auf dessen Sole liegenden Verun­ reinigungen zur Ablaufrinne, von welcher aus sie der Kläranlage zuge­ leitet werden können. Da die oberhalb des Rechens befindliche Wasser­ säule durch den Rechen zuvor von den groben Schwemmteilen befreit worden ist, gelangen keine den Rechen verstopfende Teile auf dessen Oberfläche. Es können auch keine Verunreinigungen die Oberseite des Rechens zu­ setzen, wenn so viel Wasser dem Regenbecken zufließt, daß der Rechen­ querschnitt dieses nicht mehr aufzunehmen vermag und daher das völlig ungereinigte Wasser über die Kammer mit dem Rechen direkt zum Ent­ lastungskanal geführt wird. Beim Einsatz einer die Kammer mit dem Rechen überbrückenden Abdeckung kann eine die Verunreinigungen von der Trenn­ wand fernhaltende schwimmende Tauchwand eingesetzt werden.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Regenbecken mit einem seitlich an­ geordneten Entlastungskanal,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch ein Regenüberlaufbecken mit einem innerhalb des Beckens verlaufenden Entlastungskanal,

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt durch ein Regenüberlaufbecken,

Fig. 4 und 5 einen Grundriß eines Notüberlaufes in einer Regen­ beckenanlage und

Fig. 6 einen Grundriß einer Regenbeckenanlage.

Im folgenden wird unter dem Ausdruck "Rechen" jede Art von Vorrichtung verstanden, mit welcher im Wasser vorhandene Verunreinigungen ausge­ filtert werden können. Zu diesem Zweck können aus Stäben hergestellte Rechen, aus Drahtgeflecht oder gelochten Blechen hergestellte Siebe, oder auch beispielsweise aus Fasern oder Drähten bestehende Filter verwendet werden.

Das in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Regenbeckenbauwerk 1 weist Seitenwände 3, 5, 7 und die nicht sichtbare vor dem Schnitt liegende Wand auf und eine Decke 9, die das meist unterhalb des gewachsenen Terrains liegende Becken abdeckt und allenfalls befahrbar macht. Parallel zur Seitenwand 5 verläuft ein Entlastungskanal 11, der über eine Rohrleitung 13 zu einem Vorfluter oder einem Binnen- oder fließenden Gewässer führt. Im Beispiel nach Fig. 1 ist der Entlastungskanal 11 Teil des Bauwerkes 1 und wird gebildet aus der nicht bis zur Decke 9 reichenden Wand 5 sowie einer Kanalwand 15. Das Regenbecken 1 kann auch als Kanal ausgebildet sein.

Der Boden 17 des Regenbeckens 1 und die Wand 5 sind durch eine bogen­ förmig verlaufende oder geneigte Verbindungsfläche 19 miteinander über­ gangslos verbunden. Im Bereich der Wand 3 weist der Boden 17 vorzugs­ weise eine Sammelrinne 21 auf, welche an eine die Wand 7 durchbrechende Abflußleitung 23, welche zur Kläranlage führt, angeschlossen ist.

In einem Abstand zur Seitenwand 5 ist eine Trennwand 25 eingesetzt, deren Unterkante 27 in einem Abstand zur Sole bzw. zum Boden 17 endet. Die Oberkante 29 der Trennwand 25 endet ebenfalls in einem Abstand zur Decke 9. An der Oberkante 29 beginnend erstreckt sich eine Abdeckplatte oder -brücke 31 in Richtung auf den Überlaufkanal 11 und endet über letzterem. Die Abdeckplatte 31 überspannt die durch die Seitenwand 5 und die Trennwand 25 gebildete, innerhalb des Beckens 1 liegende Kammer 33. Der Querschnitt der Kammer 33 wird von einem Rechen oder Sieb 35 voll­ ständig überspannt. Der Rechen 35 kann aus vertikal liegenden Flach­ eisenprofilen bestehen oder als Lochblech ausgebildet sein und ist in der Seitenwand 5 bzw. der Trennwand 25 verankert. Die Trennwand 25 kann im wesentlichen parallel zur Seitenwand 5 liegen. Die Kammer 33 kann aber auch zur Volumenvergrößerung oberhalb des Rechens 35 erweitert sein (in strichpunktierten Linien angedeutet).

Die zwischen der Unterkante 27 der Trennwand 25 und dem Boden 17 gebil­ dete schlitzförmige Öffnung 37 kann regenbeckenseitig durch eine Verschlußklappe 39 verschlossen werden. Mit einer nicht näher beschrie­ benen Mechanik oder einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb kann die Klappe 39 von der Öffnung 37 abgehoben werden. Die Auslösung der Klappe 39 kann durch ein Zeitrelais oder durch eine Unter­ druck- oder Schwimmersteuerung erfolgen, wobei der Auslösesensor an anderer Stelle im Becken 1 angeordnet sein kann.

In der Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 2 ist die Kammer 33 im Bereich oberhalb des Rechens 35 durch eine Zwischenwand 41 in zwei Ab­ schnitte aufgeteilt, wobei nur einer der beiden Abschnitte, und zwar derjenige der näher am Überlaufkanal 11 liegt, vom Rechen 35 überspannt wird. Im Bereich der Oberkante 29 der Trennwand 25 ist eine an der Decke 9 schwenkbar angelenkte, schwimmende Tauchwand 43 angeordnet, wie sie beispielsweise in der Schweizer Patentschrift 6 34 371 beschrieben wird. Zusätzlich zur Tauchwand 43 oder anstelle derselben kann auch eine Ab­ deckplatte 31 an der Zwischenwand 25 angebracht sein, die die Kammer 33 überspannt.

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 befindet sich der Überlaufkanal 13 nicht an der Seite des Beckens 1, sondern er durch­ quert dieses. Der Überlaufkanal 11 wird gebildet einerseits durch die Trennwand 25 und andererseits durch die Zwischenwand 41, welche die Kam­ mer 33 wie in der Fig. 2 im oberen Teil in zwei Abschnitte aufteilt. Bei dieser Ausführungsform ist weder eine Abdeckung 31 noch eine Tauch­ wand 43 notwendig, wie später erläutert wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtungen näher erläutert. Durch eine Zuflußöffnung 45 tritt verschmutztes Wasser in das Regen­ becken 1 ein und verläßt dieses, sofern die zufließende Menge kleiner ist als die durch die Ablaufleitung 23 einer Kläranlage zuleitbaren Menge. Ist die zufließende Wassermenge größer als der maximal mögliche Ablauf, so füllt sich das Regenbecken 1 sukzessive. Durch die nicht weiter beschriebene Mechanik wird die Klappe 39 von der Öffnung 37 ab­ gehoben gehalten, so daß sich das im Regenbecken 1 stauende Wasser beidseitig der Trennwand 25, d. h. im Becken 1 und in der Kammer 33, ver­ teilen und steigen kann. Sobald das Niveau H1 des Rechens 35 erreicht ist und der Wasserspiegel weiter steigt, so wird der Anteil des sich in der Kammer 33 befindlichen Wassers, der durch den Rechen 35 von unten nach oben hindurchtritt, gesiebt und allfällig auf der Oberfläche schwimmende Verunreinigungen werden unter dem Rechen 35 zurückgehalten. Steigt das Wasser weiter und erreicht es das Niveau H2 der Oberkante 6 der Wand 5, so kann das vom Rechen 35 gereinigte Wasser in den Überlaufkanal 11 und von dort durch den Ablaufkanal 13 in einen Vorfluter abgeleitet werden.

Steigt der Wasserspiegel infolge großen Zuflusses ins Regenbecken 1 trotz Überlauf in dem Überlaufkanal 11 weiter und erreicht der Wasser­ spiegel das Niveau H3, so kann das Wasser über die Oberkante 29 bzw. die Abdeckplatte oder -Brücke 31 direkt und ungereinigt in den Ablaufkanal 13 austreten. Durch die Abdeckplatte 31 wird eine Verschmutzung der Oberseite des Rechens 35 vermieden.

Bei durchschnittlichen Regenfällen gewährleistet das Sieb 35 allerdings eine Reinigung des gesamten, nicht der Kläranlage zufließenden Wassers.

In der Ausführung gemäß Fig. 2 verläuft die Reinigung des nicht durch die Ablaufleitung 23 zur Kläranlage gelangenden Wassers analog zu der­ jenigen in Fig. 1. Sobald hingegen nicht mehr alles zufließende Wasser durch den Rechen 35 zum Überlaufkanal 11 geleitet werden kann, kann das Wasser über die Oberkante 40 der Zwischenwand 41 auf der Höhe H4 direkt zum Überlaufkanal 11 geleitet werden. Dabei werden schwimmende Verun­ reinigungen, welche durch die Öffnung 37, an der Unterkante 27 der Trennwand 25 hindurchgetreten sind, von einem Gitter 26 zurückgehalten. Es kann also nur Wasser, das mit schwebenden, gröberen Verunreinigungen belastet ist, zwischen der Trennwand 25 und der Zwischenwand 41 hindurch zum Überlaufkanal 11 gelangen. Steigt das Wasser weiter, so können die auf der Oberfläche im Becken 1 schwimmenden Verunreinigungen mittels einer schwimmenden Tauchwand 43 am Übertritt über die Trennwand 25 in die Kammer 33 gehindert werden derart, daß auf alle Fälle die auf­ schwimmenden Verunreinigungen nicht zum Überlaufkanal 11 gelangen können. Eine Abdeckplatte 31 leitet das von schwimmenden Verun­ reinigungen getrennte Wasser direkt zum Überlaufkanal 11.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 3, bei der der Überlaufkanal 11 sich innerhalb des Regenbeckens 1 befindet, liegen die Verhält­ nisse gleich wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Eine Abdeck­ platte 31 über dem Rechen 35 ist in dieser Ausgestaltung nicht not­ wendig. Es ist auch möglich, an der Trennwand 25 analog zur Ausführung in Fig. 2 eine schwimmende Tauchwand 43 einzusetzen, um eine Verun­ reinigung der Oberseite des Rechens 35 zu vermeiden.

Je nach Ausgestaltung des Rechens 35, feinmaschig oder grobmaschig, kann die Höhe H1, auf welcher er angeordnet ist, unterschiedlich sein. Für die Reinigung eines grobmaschigen Rechens 35 genügt eine kleinere Wassersäule als für einen engmaschigen. Wird die Vorrichtung nur zur Reinigung des Rechens 35 benutzt, so ist dieser selbstverständlich an tiefstmöglicher Stelle eingebaut.

Selbstverständlich kann der Rechen auch schräg- oder vertikalstehend eingebaut sein. Die Reinigungswirkung der über dem Rechen stehenden Wassersäule bleibt dabei erhalten.

Sobald sich der Zufluß von verunreinigtem Wasser durch die Zuflußöffnung 45 so weit verringert, daß der Wasserspiegel im Becken 1 zu sinken beginnt, wird durch die nicht dargestellte und gezeigte Mechanik die Klappe 39 nach unten vor die Öffnung 37 geschwenkt und hält diese ge­ schlossen. Beim weiteren Absinken des Wasserstandes im Becken 1 bleibt die Wassersäule in der Kammer 33 bestehen. Sobald das Becken 1 voll­ ständig durch die Ablaufleitung 23 oder eine Pumpe entleert ist, wird die Klappe 39 manuell oder durch eine Automatik schlagartig geöffnet. Durch die nun freiliegende schlitzförmige Öffnung 37 entleert sich die Kammer 33. Das rasch nach unten fließende Wasser bewirkt zweierlei. Zum ersten löst das oberhalb des Rechens 35 zurückgehaltene, von diesem be­ reits gereinigte Wasser die auf der Unterseite des Rechens 35 haftenden Verunreinigungen von letzterem ab und reißt sie mit. Der mit großer Geschwindigkeit durch die Öffnung 37 entlang dem Boden 19 des Beckens 1 fließende Wasserschwall aus der Kammer 33 löst gleichzeitig die auf dem Beckenboden 17 abgelagerten Stoffe ab und transportiert sie zur Sammel­ rinne 21, von wo sie direkt der Kläranlage zugeführt werden. Das Regen­ becken 1 und der Rechen 35 sind danach gereinigt für das nächste Regen­ ereignis bereit.

Damit auch eine Reinigung des Beckenbodens 17 vorgenommen werden kann, wenn zuvor kein so großer Wasseranfall erfolgte und folglich auch die Kammer 33 nicht mit Wasser gefüllt worden ist, so kann auch eine zusätz­ liche Wasserzuleitung 49 Frisch- oder Brauchwasser in die Kammer 33 ein­ geleitet werden. Durch Schließen der Klappe 39 kann die Kammer 33 künstlich gefüllt und anschließend das Wasser als Schwall abgelassen werden.

Die oben anhand von Querschnitten beschriebenen Vorrichtungen können in unterschiedlich ausgelegten Anlagen eingesetzt werden.

In den Fig. 4 bis 6 werden drei mögliche Ausführungen von Regen­ becken, bzw. Notüberlaufanlagen, schematisch dargestellt.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 4 liegt die Kammer 33 seitlich des als Staukanal ausgebildeten Beckens 1. Vor der Abflußleitung 23 ist ein Schieber 22, z. B. ein Drosselschieber, eingebaut, mit dem die der Abwasserreinigungsanlage zugeleitete Wassermenge eingestellt werden kann. Die Reinigung des Staukanals erfolgt durch Öffnen der Klappe 39 unter der Trennwand 25.

In Fig. 5 ist die Kammer 33 stirnseitig des Staukanales 1 angeordnet, so daß der Wasserschwall sich direkt in den Staukanal 1 ergießt. Fig. 6 zeigt drei durch Wände 2 voneinander getrennte Becken 1 mit je einer zugeordneten Kammer 33 mit einem Rechen 35. Die drei Becken 1 sind an einem gemeinsamen Sumpf 21 angeschlossen. Die Kapazität des Sumpfes 21 muß, da die Spülungen der einzelnen Becken nacheinander erfolgen können, nur für das Volumen einer der Kammern 33 ausgelegt sein.

Die anhand der Fig. 1 bis 6 beschriebenen Rechen- und Becken­ reinigungsvorrichtungen können selbstverständlich nicht nur in recht­ eckigen Becken und Kanälen, sondern auch in Rundbecken sowie in doppel­ stöckigen Becken eingebaut werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Spülen des Rechens in einem Regenüberlaufbecken sowie zum Reinigen des Beckens mit einem Hochwasserüberlauf in einen Entlastungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (35) in einer seitlich des Entlastungskanales (11) angeordneten, durch eine Trennwand (25) gebildeten Kammer (33) eingesetzt ist, welche Trenn­ wand (25) an ihrer Unterkante (27) eine spaltförmige Öffnung (37) mit einer Verschlußklappe (39) und an ihrer Oberkante (29) einen Durchgang zum Entlastungskanal (11) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober­ kante (29) der Trennwand (25) in einem Abstand zur Decke (9) des Bauwerkes (1) liegt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwand (25) parallel zur Seitenwand (5) des Beckens (1) liegt, wobei der Rechen (35) zwischen der Seitenwand (5) und der Trennwand (25) eingesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über der durch die Seitenwand (5) und die Trennwand (25) gebildeten Kammer (33) eine mit der Oberkante (29) der Trennwand (25) verbundene Ab­ deckplatte oder -brücke (31) angeordnet ist, deren von der Trennwand (25) abgewandte Kante über dem Entlastungskanal (11) liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Seitenwand (5) und der Trennwand (25) eine Zwischenwand (41) angeordnet ist, zwischen welcher (41) und der Seitenwand (5) der Rechen (35) eingesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober­ kante (40) der Zwischenwand (41) höher liegt als die Überlaufkante zum Entlastungskanal (11) und tiefer liegt als die Oberkante (29) der Trennwand (25).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Überlaufkanal (11) zwischen der Trennwand (25) und der Zwischenwand (41) liegt und der Rechen (35) zwischen der Zwischenwand (41) und der Seitenwand (5) eingesetzt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (19) unterhalb des Rechens (35) bogenförmig und/oder geneigt ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich der Oberkante (29) der Trennwand (25) beckenseitig eine schwimmende Tauchwand (43) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Becken (1) und die Kammer (33) durch Wände (2) in Abschnitte aufgeteilt sind, wobei jedem Abschnitt eine Klappe (39) zugeordnet ist, welche unabhängig von den benachbarten von der Öffnung (37) abhebbar ist, und daß die Abschnitte einen gemein­ samen Sumpf (21) aufweisen.