DE4125419C2 - Als Rundbauwerk ausgebildete Regenentlastung und Verwendung einer solchen Entlastung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine als Rundbauwerk ausgebildete Regenentlastung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Verwendung ei­ ner solchen Entlastung. Eine derartige Regenentlastung ist durch die französische Zeitschrift "Construction", 10/1977, Seiten 407 und 407 bekannt geworden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, eine derartige Regenentlastung mit verbesserter Effizienz bezüglich der Grobstoffentlastung anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 enthalten.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung enthalten die Unteransprüche 2 bis 7. Besonders hervorzuheben ist die Anordnung einer weiteren Schwelle gemäß Anspruch 7 in der als Rundbauwerk ausgebildeten Regenentlastung. Die erfin­ dungsgemäße Regenentlastung soll vorzugsweise als Beckenüberlauf für Regen­ überlaufbecken Verwendung finden (Anspruch 8).

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer solchen Regenentlastung wird er­ reicht, daß auch bei geringen Füllständen eine kreis- und spiralförmige Spülung der gesamten Sohle des runden Regenüberlaufs erfolgt, und zwar auch dann, wenn die Menge und die Eintrittsgeschwindigkeit des Mischwassers (Regen- und Abwasser) gering sind. Damit ergibt sich ein relativ guter Selbstreinigungseffekt.

Durch die besondere Gestaltung und Konfiguration der Siebanordnung an sich und ihre Integration in einer Regen­ entlastungsanlage werden die Grob- und Schwimmstoffe beim Durchströmen der wabenförmigen Verbundkörper ggf. zer­ kleinert oder am Durchströmen gehindert - durch die läng­ liche Erstreckung der Waben wird darüber hinaus vermieden, daß sich Grobstoffe, wie zum Beispiel Faserstoffe um das Sieb schlingen. Die konstruktive Gestaltung gewährleistet darüber hinaus eine gute mechanische Stabilität des Siebs.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Regenüberlauf im Grundriß;

Fig. 2 ein als Rundbecken mittangentialem Zulauf ausge­ führtes Regenüberlaufbecken mit einem Regenüber­ lauf nach Fig. 1 als Beckenüberlauf im Grundriß;

Fig. 3 ein als Rechteck-Verbundbecken ausgeführtes Regen­ überlaufbecken mit einem Regenüberlauf nach Fig. 1 als Beckenüberlauf in zwei Ansichten;

Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel des wabenförmigen Verbundkörpers der Siebanordnung;

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des wabenförmigen Verbundkörpers der Siebanordnung;

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel des wabenförmigen Verbundkörpers der Siebanordnung.

Fig. 1 zeigt einen Regenüberlauf 1, dessen Grundfunktion darin besteht, erst bei Abflüssen die größer oder gleich einem kritischen Mischwasserabfluß sind, eine Entlastung zum Vorfluter hin zu ermöglichen. Regenüberläufe begrenzen so das zum Klärwerk weiterzuführende Mischwasser auf den kritischen Mischwasserabfluß; das darüberhinaus gehende Mischwasser wird in den Vorfluter abgeleitet. Der Regen­ überlauf 1 dient letztlich nicht als Speichervolumen, sondern nur als Trennbauwerk zwischen dem Klärwerk und dem Vorfluter.

Der Regenüberlauf 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einem becken­ ähnlichen Rundbauwerk 2 mit einem von der Kanalisation kom­ menden Zulauf 3 für das Mischwasser, einem etwa tangential abgehenden Gerinne 4 zum weiterführenden Kanalnetzwerk, d. h. zum angeschlossenen Klärwerk 5 und einem Ablauf 6 zu einem Vorfluter 7, d. h. zu einem Gewässer.

Das beckenähnliche Rundbauwerk weist einen an den Zulauf 3 etwa tangential anschließenden kreisförmigen Fangraum 8 auf, der zum Gerinne 4 hin durch eine erste Schwelle 9 separiert ist. Der Fangraum 8 ist darüberhinaus dem Ablauf 6 gegenüber durch eine Entlastungsschwelle 10 separiert, deren Krone höher liegt als die der ersten Schwelle 9. Das von der Entlastungsschwelle 10 begrenzte Kreissegment des Fangraums 8 ist in der Ebene der Krone der Entlastungsschwelle 10 durch eine (erste) Siebanord­ nung 11 abgedeckt. Der Regenüberlauf 1 weist darüberhinaus einen mittigen Bodenabzug 12 auf, der seinerseits über eine Bodenablaufleitung 14 zum Klärwerk 5 führt. Das Gerinne 4 und der Bodenabzug 12 sind vor ihrem Zulauf zum Klärwerk 5 in einem Drosselschacht 13 zusammengeführt, der ggf. einen Vorschacht aufweist.

Die Funktion des Regenüberlaufes 1 gemäß Fig. 1 ist wie folgt: Bei Trockenwetter gelangt das aus der Kanalisation über den Zulauf 3 zufließende Abwasser in den Fangraum 8 und wird hier der Kreisform des Fangraums 8 und der beiden Schwellen 9 bzw. 10 entsprechend spiralförmig zum Bodenabzug 12 hin gelenkt. Von hier gelangt das Abwasser direkt zum Drosselschacht 13 und dann zum Klärwerk 5.

Bei einem Regenereignis wird vom Drosselschacht 13 die anfallende Mischwassermenge auf einen vorgegebenen Soll­ wert begrenzt. Das Mischwasser staut sich im Fangraum 8 auf und erreicht die Höhe der ersten Schwelle 9. Das weiter zufließende Mischwasser wird nun über diese erste Schwelle 9 abgeschlagen und gelangt über das Gerinne 4 zum Drosselschacht 13. Wenn das Wasser im Fangraum 8 und im Gerinne 4 weiter ansteigt, weil der Soll-Abfluß der Drossel erreicht ist, und einen der Krone der Entlastungs­ schwelle 10 entsprechenden Pegel erreicht, gelangt das überfließende Mischwasser schließlich direkt in den Vorfluter 7 und zwar durch die erste Siebanordnung 11 hindurch. Dabei ist sichergestellt, daß dieses in den Vorfluter 7 abgeschlagene Wasser frei von Grob- und Schwimmstoffen ist, und zwar aufgrund der mechanischen Wirkung der Siebanordnung 11.

Sinkt schließlich der Wasserpegel wieder ab, so wird das Restwasser letztendlich infolge seiner Spiralströ­ mung im Fangraum 8 diesen reinigen. Diese Spiral­ strömung ist andererseits auch dafür verantwortlich, daß die Unterseite der Siebanordnung 11 und damit letzt­ lich die Siebanordnung als Ganzes am Ende eines Regen­ ereignisses im wesentlichen gereinigt ist. Die Siebanord­ nung 11 kann jedoch zusätzlich gereinigt werden und zwar gegebenenfalls in Abhängigkeit vom aktuellen Wasser­ stand, d. h. quasi automatisch.

Fig. 2 zeigt einen Regenüberlauf 1 gemäß Fig. 1 in seiner Funktion als Beckenüberlauf für ein nachgeschaltetes Rundbecken 20 mit tangentialen Zulauf; der Regenüberlauf 1 und das Rundbecken 20 mit tangentialem Zulauf bilden ge­ meinsam ein Regenüberlaufbecken.

Die konstruktive Gestaltung und die Funktion des Regenüber­ laufs 1 entsprechen denen gemäß Fig. 1, mit dem konzep­ tionellen Unterschied, daß das Gerinne 4 des Regenüber­ laufs 1 nicht unmittelbar zum Klärwerk führt, sondern tangential zum Rundbecken 20. Dieses Rundbecken 20 weist seinerseits einen Bodenabzug 21 auf, der - ggf. über einen Schieber - zu einem Drosselschacht bzw. ei­ nem Vorschacht und von hier zum Klärwerk 5 führt; im Drosselschacht werden die Bodenablaufleitung 14 des Re­ genüberlaufs 1 und der Bodenabzug 21 des Rundbeckens 20 zusammengeführt.

Das Rundbecken 20 kann grundsätzlich als reines Fangbecken konzipiert sein, in dem der Spülstoß bei einem Regenereignis gespeichert wird, oder - wie in Fig. 2 dargestellt - als Durchlaufbecken. Durchlaufbecken besit­ zen im Gegensatz zu Fangbecken einen Klärüberlauf - ver­ gleiche Bezugszeichen 23 - der nach Füllung des Rundbeckens 20 und zwar vor dem Regenüberlauf 1, d. h. vor dem Beckenüberlauf, anspringt und das überschüssige Mischwasser in den Vorfluter 7 abgibt.

Die konstruktive und konzeptionelle Lösung gemäß Fig. 2 ist dabei so, daß das Rundbecken 20 einen Klär­ überlauf 23 mit einer Krone (Überlaufsschwelle) 24 und einer Siebanordnung 25 aufweist, der der Entlastungs­ schwelle 10 des Regenüberlaufs 2 gegenüber liegt. Die Krone des Klärüberlaufs 23 liegt dabei tiefer als die der Entlastungsschwelle 10 des Regenüberlaufs 1.

Funktional betrachtet geschieht folgendes: Im Trockenwetterfall werden die Abwässer - wie anhand von Fig. 1 erläutert - durch den Regenüberlauf 1 geleitet. Im Regenereignis wird zunächst der Pegel der ersten Schwelle 9 im Regenüberlauf 1 erreicht - das überfließende Wasser wird in das Gerinne 4 und in das Rundbecken 20 abgeschlagen. Steigt der Was­ serstand im Rundbecken 20 weiter an, so erreicht er die Krone des Klärüberlaufs 23 und das Wasser wird über die Siebanordnung 25 in den Vorfluter 7 abgeschlagen. Bedingt das Regenereignis ein weiteres Ansteigen des Wasserpegels im Rundbecken 20 und damit auch im Regenüberlauf 1, so wird gegebenenfalls dessen Ent­ lastungsschwelle 10 überflutet und das weitere Mischwasser über die Entlastungsschwelle 10 in den Vorfluter 7 abge­ schlagen. Das über die Siebanordnung 25 des Klärüberlaufs 23 und über die Siebanordnung 11 der Entlastungsschwelle 10 in den Vorfluter 7 abgeschlagene Überschuß-Mischwasser ist aufgrund der Konzeption und speziellen Ausgestaltung der Siebanordnungen 25 beziehungsweise 11 mechanisch gereinigt, d. h. geklärt.

Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, daß das Regenüberlaufbecken nach Fig. 2 sowohl im Nebenschluß, als auch im Hauptschluß, betrieben werden kann. Dies wird über eine entsprechende Auslegung und Ausstattung bezüglich der Bodenablaufleitung 14 des Regenüberlaufs 1 und/oder des Bodenabzugs 21 des Rundbeckens 20 er­ reicht.

Fig. 3 zeigt einen Regenüberlauf 1 gemäß Fig. 1 in seiner Funktion als Beckenüberlauf für ein nach­ geschaltetes Rechteckbecken 30 in zwei Ansichten; der Regenüberlauf 1 und das Rechteckbecken 30 bilden gemeinsam ein Regenüberlaufbecken.

Die konstruktive Gestaltung und Funktion des Regenüberlaufs entsprechen wiederum den anhand von Fig. 1 erläuterten Details. Gemäß der zeichnerischen Darstellung nach Fig. 3 handelt es sich bei dem Rechteckbecken 30 um ein soge­ nanntes Verbundbecken, bestehend aus einem dem Regenüber­ lauf 1 folgenden Fangteil 31 und einem anschließenden Klärteil 32. Am Übergang vom Fangteil 31 zum Klärteil 32 ist ein über die Breite des Rechteckbeckens 30 reichendes separates Beckenteil 33 vorgesehen, das - vom Fangteil 31 aus betrachtet - aus einer im Abstand zum Beckenboden angeordneten Durchströmungsöffnung 34 besteht, durch die das über die erste Schwelle 9 des Regenüberlaufs 1 überlaufende Mischwasser eintritt. Das separate Beckenteil 33 weist ferner eine oberhalb der Durchströmungsöffnung 34 angeordnete Siebanordnung 35 auf, durch die das zum Klärteil 32 überströmende Misch­ wasser von unten nach oben fließt. Der Klärteil 32 weist - endseitig zum Rechteckbecken 30 betrachtet - insbeson­ dere rohrförmige Öffnungen 36 auf, durch die das über­ schüssige Mischwasser hindurchtritt um über einen durch eine Siebanordnung 37 geschützten Klärüberlauf 38 von unten nach oben zum Vorfluter 7′ abzufließen.

Die Funktionsweise des in Fig. 3 dargestellten Regenüber­ laufsbeckens ist wie folgt: Der Regenüberlauf 1 wirkt wie anhand von Fig. 1 erläutert. Wenn die Bodenablaufleitung 14 das zufließende Wasser nicht mehr aufzunehmen vermag, tritt dieses über die erste Schwelle 9 zum Fang­ teil 31 hin über. Das Fangteil 31 füllt sich nun bis zu der von der Siebanordnung 35 des separaten Beckenteils 33 vorgegebenen Stauhöhe. Fließt weiter Wasser zu, so fließt es ins Klärteil 32 über um gegebenenfalls über den Klärüberlauf 38 in den Vorfluter 7′ entlastet zu werden. Bei einem weiteren Anstieg des Pegels im Regen­ überlaufbecken kann schließlich das Wasser über die Ent­ lastungsschwelle 10 des Regenüberlaufs 1 zum Vorfluter 7 abströmen und zwar mechanisch gereinigt aufgrund der Siebanordnung 11.

Nach dem Regenereignis fließt das Regenüberlaufbecken aufgrund der Neigung α der Beckensohle leer. Das Wasser fließt vom Klärteil 32 über eine Spülklappe 39 im separa­ ten Beckenteil 33 zum Fangteil 31 und hier in eine Quer­ rinne 40, die im Falle einer Nebenschlußkonfiguration über eine Pumpe und im Falle einer Hauptschlußkonfigura­ tion über ein Freigefälle entleert wird.

Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, daß das in Fig. 3 dargestellte Verbundbecken auch als Fangbecken realisiert werden kann. In diesem Falle entfällt die vom separaten Beckenteil 33 gebildete Abtrennung zwischen dem Fangteil 31 und dem Klärteil 32.

Die anhand der Fig. 1, 2 und 3 dargestellten und erläu­ terten Regenwasserbehandlungs- und -entlastungsanlagen zeichnen sich durch ihre hohe Reinigungskraft bezüglich grober und großer Feststoffanteile aus.

Einen wesentlichen Anteil an dieser Reinigungswirkung hat die spezifische Ausbildung der Siebanordnungen. Diese bestehen - vergleiche Fig. 4, 5 und 6 - aus einem waben­ förmigen Verbundkörper 50, der eine gewisse Längser­ streckung aufweist (d. h. nicht flächenartig ausgebildet ist) und den Eindruck vermittelt, als ob er aus einer Vielzahl länglicher, oben und unten offener, dünnwandiger - miteinander verbundener Hohlkörper besteht.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht der wabenförmige Verbundkörper 50 aus aneinander angrenzenden Quadraten 51; gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besteht der wabenförmige Verbundkörper 50 aus aneinander angrenzenden Rundzylindern 52; gemäß Fig. 6 besteht der wabenförmige Verbundkörper 50 aus aneinander angrenzenden Sechsecken 53. Außer den genannten Querschnittsformen sind selbstverständlich weitere Querschnittsformen wie zum Beispiel Rauten, Rechtecke usw. denkbar.

Mit dieser Anordnung und Ausbildung der Siebe wird er­ reicht, daß die Grob- und Feststoffe, die auf Grund der Spiralströmung im Regenüberlauf bzw. Beckenüberlauf an der Unterseite der Siebanordnungen vorbeigeschwemmt werden, diese nicht zusetzen, d. h. verstopfen. Durch die Längserstreckung der Wabenkörper wird darüber hinaus generell vermieden, daß sich Faserstoffe um die Sieb­ maschen schlingen; außerdem ist dadurch eine hohe mecha­ nische Stabilität der Siebanordnung an sich gewährleistet. Die Maschenweite der Siebanordnungen, d. h. die lichte Weite der Quadrate (Fig. 4), Rundzylinder (Fig. 5) und Sechsecke (Fig. 6) kann dabei dem spezifischen Anwendungs­ fall bzw. Einsatzort entsprechend unterschiedlich gewählt werden.

Auch wenn die sich an bzw. in den Siebanordnungen festset­ zenden Fest- und/oder Grobstoffe im allgemeinen mit dem Absinken des Wasserspiegels lösen und letztlich nach unten abfallen, kann es sich als vorteilhaft erweisen, eine zu­ sätzliche Reinigung vorzusehen. Diese kann beispielsweise mittels Einrichtungen zum Abspritzen oder Abblasen mittels Druckluft oder auch mittels Spülkippen erfolgen. Vorzugs­ weise können diese Reinigungseinrichtungen auch so konzi­ piert werden, daß sie in Abhängigkeit vom Wasserstand an beziehungsweise im Bereich der Siebanordnungen - und zwar bei sinkendem Wasserstand - aktiv geschaltet werden.

Claims (8)

1. Als Rundbauwerk ausgebildete Regenentlastung mit einem an einen Zulauf von einer Kanalisation angeschlossenen Fangraum, der einen zu einem Klärwerk führenden Bodenabzug und eine zu einem Vorfluter führende Entlastungsschwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangraum (8) in der Ebene der Krone der Entlastungsschwelle (10) eine der Erstreckung der Entlastungsschwelle (10) entsprechende kreisseg­ mentförmige (erste) Siebabdeckung (11) aufweist.

2. Regenentlastung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebabdeckung (11) aus einem aus länglichen oben und unten offenen, dünnwandigen Hohlkörpern bestehenden wabenförmigen Verbundkörper (50) besteht (Fig. 4, 5, 6).

3. Regenentlastung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebabdeckung (11) aus einer Vielzahl miteinander verbundener Rundzylinder besteht (Fig. 5).

4. Regenentlastung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wabenelemente des Verbundkörpers (50) die Querschnittsform eines Sechsecks oder Quadrats oder Rechtecks oder einer Raute aufweisen (Fig. 4, 6).

5. Regenentlastung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der Siebabdeckung Einrichtungen zum Abspritzen und Abblasen mit Druckluft vorgesehen sind.

6. Regenentlastung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Reinigung der Sieb­ abdeckung in Abhängigkeit vom Wasserstand an beziehungsweise im Bereich der Siebanordnung aktivierbar sind.

7. Regenentlastung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rundbauwerk eine Schwelle (9) ange­ ordnet ist, deren Schwellenoberkante unterhalb der Schwellenoberkante der Entlastungsschwelle (10) liegt und deren Überlauf in ein zum Klär­ werk (5) führendes Gerinne (4) mündet.

8. Verwendung einer Regenentlastung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Beckenüberlauf für ein Regenüberlaufbecken (Fig. 2, 3).