EP0246562B1 - Verfahren und Anlage zur Verbesserung des Durchflusses eines Abflussrohres - Google Patents

Verfahren und Anlage zur Verbesserung des Durchflusses eines Abflussrohres Download PDF

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EP0246562B1
EP0246562B1 EP87107016A EP87107016A EP0246562B1 EP 0246562 B1 EP0246562 B1 EP 0246562B1 EP 87107016 A EP87107016 A EP 87107016A EP 87107016 A EP87107016 A EP 87107016A EP 0246562 B1 EP0246562 B1 EP 0246562B1
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EP
European Patent Office
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water
rinsing
discharge pipe
jet
flow
Prior art date
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EP87107016A
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EP0246562A3 (en
EP0246562A2 (de
EP0246562B2 (de
Inventor
Heinz Fahrner
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Oskar Vollmar GmbH
Original Assignee
Oskar Vollmar GmbH
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Application filed by Oskar Vollmar GmbH filed Critical Oskar Vollmar GmbH
Publication of EP0246562A2 publication Critical patent/EP0246562A2/de
Publication of EP0246562A3 publication Critical patent/EP0246562A3/de
Publication of EP0246562B1 publication Critical patent/EP0246562B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00Methods preventing fouling
    • B08B17/02Preventing deposition of fouling or of dust
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools

Definitions

  • the invention relates to a method for improving the flow of the drain pipe of a culvert arrangement serving a sewer pipe, a rain basin or the like for discharging the waste water from it, and a system for carrying out this method.
  • Culvert arrangements sewer pipes, rain basins and the like.
  • wastewater sewer systems for communal wastewater also wastewater-forming rainwater or the like.
  • These flow meters can measure the flow with good accuracy, as far as the flow measuring point is completely filled with waste water.
  • the flow meter can be a magnetic-inductive flow meter, an ultrasonic flow meter or another flow meter that senses the flow rate.
  • the flow of the drain pipe becomes relatively small in dry weather, it still remains completely filled in the area of the flow measuring point by the flow measuring point being so deep in the culvert arrangement that this is the case.
  • the flow velocities resulting from the low flow rates in the drain pipe permit the removal of dirt carried by the waste water, such as mud, sand or the like. This can adversely affect the measuring accuracy of the flow meter and can also have other adverse effects.
  • the flow meter can be used, for example, to determine the flow rates for cost calculations or the like, and it is for this reason that precise flow measurement is necessary.
  • impurities such as sand, mud or the like deposited in the drain pipe of the culvert arrangement, but also knots, paper or other coarse impurities can be removed simply and inexpensively by flushing them away, both by transferring them to a suspended state in flowing wastewater, as well as by draining along the wall of the drain pipe.
  • the rinsing water also increases the current flow rate of the wastewater, at least locally.
  • At least one outlet opening for rinsing water upstream of the flow measuring point can preferably be provided to arrange at least one outlet opening for rinsing water upstream of the flow measuring point, which makes it particularly easy to keep it clean.
  • at least one rinse water jet often expediently all rinse water jets in the case of multiple rinse water jets, is introduced into the drain pipe downstream of the flow measuring point, and this or these rinse water jets can preferably be directed at the flow measuring point, i.e. against the flow direction of the waste water. This enables particularly strong wastewater turbulence to be generated.
  • the jet cleaning device it is possible for an operator to operate the jet cleaning device by hand, ie to switch the at least one rinse water jet on and off.
  • all rinse water jets can be switched on and off together, or that at least two rinse water jets can be switched on and off independently of one another by means of a corresponding plurality of shut-off valves.
  • the latter has the advantage that the rinse water jets can also be switched on and off in sequence, ie without temporal overlap or with temporal overlap, which can often improve the cleaning effect or, if necessary, also save rinse water.
  • the sewage pipe is only slightly contaminated, it can be cleaned by means of a single flushing water jet, and if it is heavily contaminated, several flushing water jets can be switched on and off.
  • the same can be done automatically instead of by hand with particular advantage by a timer or program control device.
  • the flushing water jet or jets at intervals of one or several hours each for a predetermined period of time, for example one minute, to clean the drain pipe, and in the case of several outlet openings for rinse water jets these different rinse water jets can also be switched on and off at different times.
  • the outlet opening or openings for the rinsing water can be formed by a nozzle or nozzles or in some other way.
  • the outlet opening can often be expediently the outlet opening of a simple line pipe for rinsing water, which then forms a jet pipe as if it were provided with a nozzle on the outlet side, which is of course also possible.
  • the initial speed of the individual rinse water jet can expediently be greater, preferably much greater than the flow rate of the wastewater at the nominal value of the flow and the rinse water supply switched off.
  • the flushing water jet can expediently be a strong jet of high momentum.
  • the rinse water required for the jet cleaning device can in some cases not be wastewater, but groundwater, river water, drinking water or the like.
  • this can be drawn in from a suitable collection point, possibly even from the culvert arrangement, by means of a pump and pumped to the jet cleaning device. By switching this pump on and off, the jet cleaning device can be put into operation and out of operation accordingly. At least one valve can also be provided for opening and shutting off the flushing water line or lines of the jet cleaning device. If drinking water is used, the hydraulic pressure in the drinking water network is generally sufficient for the radiation of this drinking water into the drain pipe by means of the jet cleaning device, so that this jet cleaning device then only needs one or more shut-off valves to be switched on and off, which are opened and shut off manually or automatically can be.
  • the individual outlet opening of the jet cleaning device is designed as the outlet mouth of a separate jet pipe which is fixedly arranged on the drain pipe and which has a nozzle at its downstream end or not, or to provide several outlet openings on a mouthpiece of at least one rinsing water pipe which is fixed on the drain pipe.
  • the jet cleaning device has at least two outlet openings for rinsing water, since this allows larger effects to be achieved with smaller amounts of rinsing water than with just one jet. It is particularly expedient to provide that the jet direction of at least one outlet opening is directed obliquely to the longitudinal axis of the drain pipe so that this jet direction exerts a thrust on the waste water in the drain pipe in the direction of the flow rate of this waste water. In this way, the wastewater can, if necessary, be put into a swirl flow which has a particularly intensive cleaning effect. However, it is also possible and often expedient to introduce at least one flushing water jet into the drain pipe parallel to the longitudinal direction of the drain pipe, preferably along the bottom of the drain pipe.
  • the or each outlet opening for the rinsing water can expediently have a clear outlet cross section of 1 to 2 inches and the rinsing water can be under a pressure of 3 to 10 bar in the line or lines leading to the outlet opening or openings.
  • the culvert arrangement 9 shown in FIG. 1 has a culvert forward shaft 11, a measuring and throttle shaft 12 and a culvert downstream shaft 13.
  • the culvert duct (culvert inlet structure) there is an upwardly open channel or channel 8, to which a drain pipe 10 receiving the waste water flowing in it connects, which is arranged in an upwardly open channel or channel 8 arranged in the downstream shaft 13 'opens out, which leads to a further sewer pipe 14'.
  • This culvert arrangement 9 is connected to a sewer pipe 14 of a sewage sewer system and serves to discharge the sewage to a further sewer system, which can lead, for example, to a sewage treatment plant, other rainwater retention or the like.
  • the minimum water level in the culvert arrangement 9 is indicated by the dotted line 15. With him ge no more flow instead.
  • the drain pipe 10 is flowed through by waste water in the direction of arrow A, the flow rate of which is measured by means of a magnetic inductive flow meter 16 which measures the flow at the illustrated point of the drain pipe 10, where this is always completely filled with waste water, this point being between two throttle valves 17, 18.
  • jet pipes 21, 22, 23 of a jet cleaning device 29 open into the drain pipe 10.
  • these jet pipes are straight, circular-cylindrical rigid pipes, the outlet openings for flushing water-forming outlet openings 24, 25, 26 are flush with the inner wall of the peripheral wall of the drain pipe 10, as can be seen particularly clearly for the outlet 25 in FIG. 2 sees which mouths do not protrude into the interior of the drain pipe 10 and thus do not form any flow obstacles in the drain pipe 10.
  • the jet pipes 21-23 are arranged obliquely to the longitudinal direction of the drain pipe in their area as shown so that the strong rinsing water jets flowing from them according to the arrows B exert such thrust or momentum on the waste water in the drain pipe 10, which in each case also in vectorial decomposition has a vectorial component v F directed in the direction of flow of the wastewater, so that the strong jets of flushing water push the wastewater in the direction of its flow and are also driving jets for the wastewater that support its flow in the direction of flow (arrow A).
  • the jet pipe 22 opens at the deepest point in the drain pipe 10 and the other two jet pipes 21, 23 also open into the lower circumferential half of the drain pipe, but are seen from the lowest point of the drain pipe by about 30 to 45 ° in the circumferential direction of the round drain pipe 10 to the left and right as shown angularly offset and the outlet openings are also offset in the longitudinal direction of the drain pipe 10 as shown, so that the outlet opening 24 is still in the steep downward region 27 and the outlet opening 26 in the flat rising region 28 of the Drain pipe 10 is located.
  • the inclination of the jet direction B of the individual jet pipe 21, 22, 23 to the longitudinal axis of the relevant area of the drain pipe 10 is approximately 40 to 50 ° .
  • This angle can also be larger or smaller.
  • the jet directions of these jet pipes 21, 22, 23 can be approximately directed towards the longitudinal axis of the drain pipe 10 or often pass particularly cheaply at a distance from this longitudinal axis. It is particularly favorable if the water jets flowing out of these jet pipes 21, 22, 23 in the drain pipe generate a swirl flow towards the downstream end of the drain pipe, but other flow patterns can also be provided. It is essential that the flushing water jets in the drain pipe 10 cause the removal of sludge and other impurities accumulated in it in the flow direction A of the waste water 10.
  • rinsing water jets whirl up the relevant impurities from the bottom of the drain pipe and cause them to float in the wastewater that then sweeps them away, and the rinsing water jets cause sufficient outflow of wastewater from the drain pipe even at low flow rates of the wastewater.
  • the rinsing water jets can also rinse off coarse contaminants such as branches or the like.
  • the flushing water jets can also generate strong turbulence which further promotes the cleaning of the drain pipe 10 and can also be “reflected” several times on the pipe wall and thus also be deflected to the bottom of the drain pipe in the case of the jet directions shown. If necessary, you can also point at least one jet pipe directly to the bottom of the drain pipe.
  • the outlet openings 24, 25, 26 are arranged at the lowest and near the lowest region 20 of the drain pipe 10.
  • At least one jet pipe is arranged at a short distance from this flow measuring point in front of or behind it and is directed towards it.
  • At least one jet pipe can also be arranged on the upper circumferential half of the drain pipe 10 and then preferably its jet direction can be directed obliquely downward in the flow direction of the waste water, as is shown in broken lines in FIG. 2 as an example of a jet pipe 21 '.
  • At least one jet pipe radiates the flushing water into the drain pipe 10 in such a way that the inflow speed of the flushing water has an essential speed component which is directed tangentially to the inner circumferential wall of the drain pipe 10 and another speed component runs long a surface line of the drain pipe, preferably in the flow direction of the waste water.
  • the jet pipes 21, 22, 23 are connected to a common pressurized water supply line 31.
  • a shut-off valve 32 is inserted into this feed line and can be opened and closed by an actuator 33. This is controlled by a timer or program control device 34 for opening and locking. E.g. can be provided that the shut-off valve 32 is opened at intervals of one hour for one minute each to introduce jets of flushing water through the jet pipes 21, 22, 23 into the drain pipe 10.
  • An on-off switch 35 is interposed in the line to the actuator 33 and is always opened by an actuator 36 as long as the flow measuring device 16 feels that the flow is above a predetermined limit value above which there is no disturbing amount of impurities in the drain pipe. such as sand, mud or the like. As long as the flow rate falls below this limit, the switch 35 is closed and the drain pipe 10 is automatically and briefly rinsed by means of the rinse water jets at the predetermined time intervals.
  • each jet pipe 21, 22, 23, can each have their own valve 32a, 32b, 32c, which can be opened and shut off by an actuator 33a, 33b, 33c,
  • one solenoid valve each can be assigned and these valves 32a, 32b and 32c can then be opened and shut off at different times relative to one another, be it by hand or preferably by means of a time switch or program control device 34 ', the separate outputs for independently actuating the actuators 33a, 33b and 33c.
  • These beam tubes can then also be opened and shut off at different times, for example in sequence, or in overlapping time intervals or in some other way at different times or, if desired, also together.
  • the drain pipe 28 of the culvert arrangement 9 can optionally also extend from the pipe 14 to the pipe 14 '.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Durchflusses des Abflußrohres einer einem Kanalrohr, einem Regenbecken oder dergl. zum Abführen des Abwassers aus ihm dienenden Düker-Anordnung und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Düker-Anordnungen werden Kanalrohren, Regenbecken und dergl. von Abwasser-Kanalisationen für kommunale Abwässer, ebenfalls Abwasser bildendes Regenwasser oder dergl. nachgeschaltet, um an einem ständig mit Abwasser gefüllten Bereich des Abflußrohres der Düker-Anordnung die diesen Bereich, d. h. eine Durchflußmeßstelle durchströmende Abwassermenge/Zeit (= Durchfluß) mittels eines Durchflußmessers messen zu können, der die Fließgeschwindigkeit des die Durchflußmeßstelle durchströmenden Abwassers fühlt. Derartige Durchflußmesser können den Durchfluß mit guter Genauigkeit messen, so fern die Durchflußmeßstelle voll mit Abwasser gefüllt ist. Der Durchflußmesser kann ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser, ein Ultraschall-Durchflußmesser oder ein sonstiger die Fließgeschwindigkeit fühlender Durchflußmesser sein. Diese fließgeschwindigkeitsabhängigen Durchflußmesser, von denen in der Abwassertechnik insbesondere die magnetischinduktiven Durchflußmesser Anwendung finden, werden an einem Abflußrohr der Düker-Anordnung angeordnet.
  • Wenn der Durchfluß des Abflußrohres bei Trockenwetter relativ klein wird, bleibt es dennoch im Bereich der Durchflußmeßstelle ständig voll gefüllt, indem die Durchflußmeßstelle in der Düker-Anordnung so tief liegt, daß dies der Fall ist. Bei geringen Durchflüssen besteht jedoch die Gefahr der Verschlammung und Verstopfung des Abflußrohres, weil die aus den niedrigen Durchflußmengen resultierenden Fließgeschwindigkeiten im Abflußrohr das Absetzen von vom Abwasser mitgeführtem Schmutz, wie Schlamm, Sand oder dergl., zulassen. Dies kann sich nachteilig auf die Meßgenauigkeit des Durchflußmessers auswirken und auch sonstige nachteilige Auswirkungen haben.
  • Der Durchflußmesser kann bspw. der Ermittlung von Abflußmengen für Kostenberechnungen oder dergl. dienen und es ist schon deshalb genaue Durchflußmessung notwenig.
  • Bisher reinigte man solche Düker-Anordnungen mittels Saugwagen oder von Hand. Doch ist dies kostenaufwendig, zeitraubend und gibt keine Gewähr für möglichst guten Durchfluß des Abwassers durch das Abflußrohr der Düker-Anordnung.
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches den Durchfluß eines Abflußrohres einer Düker-Anordnung in einer Abwasserkanalisation auf einfache, kostengünstige Weise zu verbessern ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 6 beschrieben.
  • Es ist zwar durch die DE-C 362 026 bekannt, bei einem teilgefüllten Kanalisationsrohr den sich in ihm ablagernden organischen Schlamm mittels Druckwasserstrahlen, die aus in die Sohle des Kanalisationsrohres verschieden hoch eingesetzten Düsen ausströmen, aufzuwirbeln und so weiterzufördem, doch liegen bei Düker-Anordnungen andere Bedingungen vor, da hier das Abflußrohr im Durchflußmeßbereich voll gefüllt ist und sich in ihm insbesondere schwerere Verunreinigungen, wie Sand, Äste und dgl. ansammeln.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich im Abflußrohr der Düker-Anordnung abgelagerte Verunreinigungen, wie Sand, Schlamm oder dgl., aber auch Aste, Papier oder sonstige gröbere Verunreinigungen einfach und kostengünstig entfernen, indem sie fortgespült werden, und zwar sowohl durch Überführen in einen Schwebezustand im strömenden Abwasser, wie auch durch Abführen entlang der Wandung des Abflußrohres. Auch wird durch das Spülwasser die momentane Fließgeschwindigkeit des Abwassers zumindest örtlich erhöht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich das Abflußrohr so sauber halten, daß sich auch nach langen Trockenwetterperioden noch genaue Durchflußmessungen ergeben.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, mindestens eine Austrittsöffnung für Spülwasser stromaufwärts vor der Durchflußmeßstelle anzuordnen, was deren Sauberhaltung besonders gut erreichen läßt. Jedoch kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, daß mindestens ein Spülwasserstrahl, oft zweckmäßig im Falle mehrere Spülwasserstrahlen alle Spülwasserstrahlen, stromabwärts der Durchflußmeßstelle in das Abflußrohr eingeleitet wird bzw. werden, wobei man diesen oder diese Spülwasserstrahlen vorzugsweise auf die Durchflußmeßstelle zu richten kann, also entgegen der Strömungsrichtung des Abwassers. Hierdurch lassen sich besonders starke Abwasserturbulenzen erzeugen.
  • Es ist im einfachsten Fall möglich, daß eine Bedienungsperson die Strahlreinigungsvorrichtung von Hand bedient, also den mindestens einen Spülwasserstrahl an- und abstellt. Im Falle mehrerer Austrittsöffnungen für Spülwasserstrahlen kann dabei vorgesehen sein, daß alle Spülwasserstrahlen jeweils gemeinsam an- und abgestellt werden können oder daß mindestens zwei Spülwasserstrahlen unabhängig voneinander mittels einer entsprechenden Mehrzahl von Absperrventilen an- und abgestellt werden können. Letzteres hat den Vorteil, daß man die Spülwasserstrahlen auch in Sequenz d.h. ohne zeitliche Überlappung oder unter zeitlicher Überlappung an- und abstellen kann, was oft die Reinigungswirkung noch verbessern läßt oder ggfs. auch Spülwasser einsparen läßt. Z. Bsp. kann bei nur schwacher Verschmutzung des Abwasserrohres dieses mittels eines einzigen Spülwasserstrahles gereinigt werden und bei stärkerer Verschmutzung können mehrere Spülwasserstrahlen an- und abgestellt werden. Dasselbe kann anstelle von Hand mit besonderem Vorteil durch eine Zeitschalt-oder Programmsteuereinrichtung selbsttätig erfolgen. Bspw. kann vorgesehen sein, daß der oder die Spülwasserstrahlen in Abständen von einer oder mehreren Stunden jeweils eine vorbestimmte Zeitdauer, bspw. eine Minute lang, zur Reinigung des Abflußrohres angestellt werden, wobei im Falle mehrerer Austrittsöffnungen für Spülwasserstrahlen diese unterschiedlichen Spülwasserstrahlen auch zeitlich zueinander versetzt an- und abgestellt werden können.
  • Auch kann in vielen Fällen zweckmäßig vorgesehen sein, daß zur Ersparnis an Wasser für die Strahlreinigungsvorrichtung diese nur bei Trockenwetter oder besonders zweckmäßig nur dann in vorzugsweise regelmäßigen Zeitabständen eingeschaltet wird, wenn der vom Durchflußmesser gemessene Durchfluß unter einem vorbestimmten Wert (Grenzwert) liegt, welcher so vorgesehen ist, dass oberhalb ihm nicht die Gefahr von stärkeren Ablagerungen von Sand und Schlamm im Abflußrohr infolge der hohen Fließgeschwindigkeiten im Abflußrohr besteht.
  • Die Austrittsöffnung bzw. -öffnungen für das Spülwasser kann bzw. können durch eine Düse bzw. Düsen oder auch auf andere Weise gebildet sein. Beispielsweise kann die Austrittsöffnung oft zweckmäßig die Austrittsöffnung eines einfachen Leitungsrohres für Spülwasser sein, das dann genauso ein Strahlrohr bildet, als wenn es austrittsseitig mit einer Düse versehen ist, was natürlich ebenfalls möglich ist. Die Anfangsgeschwindigkeit des einzelnen Spülwasserstrahls kann zweckmäßig größer, vorzugsweise viel größer sein als die Fließgeschwindigkeit des Abwassers beim Nennwert des Durchflusses und abgestellter Spülwasserzufuhr. Der Spülwasserstrahl kann zweckmäßig ein starker Strahl hohen Impulses sein. Das für die Strahlreinigungsvorrichtung benötigte Spülwasser kann in manchen Fällen kein Abwasser, sondern Grundwasser, Flußwasser, Trinkwasser oder dergl. sein. Im Falle von Abwasser kann dies von einer geeigneten Sammelstelle, ggfs. sogar aus der Düker-Anordnung mittels einer Pumpe angesaugt und zu der Strahlreinigungsvorrichtung gepumpt werden. Durch Ein- und Ausschalten dieser Pumpe kann entsprechend die Strahlreinigungsvorrichtung in Betrieb und außer Betrieb gesetzt werden. Es kann auch mindestens ein Ventil zum Öffnen und Absperren der Spülwasserleitung oder -leitungen der Strahlreinigungsvorrrichtung vorgesehen sein. Wenn Trinkwasser verwendet wird, genügt im allgemeinen der hydraulische Druck im Trinkwassernetz für das Einstrahlen dieses Trinkwassers in das Abflußrohr mittels der Strahlreinigungsvorrichtung, so daß dann diese Strahlreinigungsvorrichtung zu ihrem Einschalten und Ausschalten nur ein oder mehrere Absperrventile benötigt, die von Hand oder selbsttätig geöffnet und abgesperrt werden können.
  • Es ist oft zweckmäßig, die einzelne Austrittsöffnung der Strahlreinigungsvorrichtung als Austrittsmündung eines gesonderten, am Abflußrohr fest angeordneten Strahlrohres auszubilden, das an seinem stromabwärtigen Ende eine Düse aufweist oder nicht, oder mehrere Austrittsöffnungen an einem Mundstück mindestens einer am Abflußrohr fest angeordneten Spülwasserleitung vorzusehen.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß die Strahlreinigungsvorrichtung mindestens zwei Austrittsöffnungen für Spülwasser aufweist, da hierdurch mit geringeren Spülwassermengen größere Wirkungen als mit nur einem Strahl erzielbar sind. Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß die Strahlrichtung mindestens einer Austrittsöffnung schräg zur Längsachse des Abflußrohres so gerichtet ist, daß diese Strahlrichtung auf das im Abflußrohr befindliche Abwasser Schub in Richtung der Fließgeschwindigkeit dieses Abwassers ausübt. Hierdurch läßt sich ggfs. das Abwasser in eine Drallströmung versetzen, die besonders intensiv reinigend wirkt. Es ist jedoch auch möglich und oft zweckmäßig, mindestens einen Spülwasserstrahl parallel zur Längsrichtung des Abflußrohres in dieses einzuleiten, vorzugsweise entlang dem Boden des Abflußrohres.
  • Die oder jede Austrittsöffnung für das Spülwasser kann zweckmäßig einen lichten Austrittsquerschnitt von 1 bis 2 Zoll haben und das Spülwasser unter einem Druck von 3 bis 10 bar in der zu der oder den Austrittsöffnungen führenden Leitung bzw. Leitungen stehen.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch drei Schächte einer Düker-Anordnung, deren Abflußrohr eine Strahlreinigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zugeordnet ist, die ein einziges Absperrventil aufweist,
    • Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Abflußrohr nach Fig. 1, welcher eine vorteilhafte Anordnung der Strahlrohre in näheren Einzelheiten zeigt, wobei jedoch in diese Strahlrohre gesonderte Absperrventile eingesetzt sind,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch das Abflußrohr nach Fig. 2, gesehen entlang der Schnittlinie 3-3.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Düker-Anordnung 9 weist einen Düker-Vorschacht 11, einen Meß- und Drosselschacht 12 und einen Düker-Nachschacht 13 auf. Im Düker-Vorschacht (Düker-Einlaufbauwerk) ist ein nach oben offener Kanal oder Gerinne 8 vorhanden, an den oder das ein das in ihm strömende Abwasser empfangendes Abflußrohr 10 anschließt, das in einen im Nachschacht 13 angeordneten, nach oben offenen Kanal oder Gerinne 8' ausmündet, der bzw. das zu einem weiterführenden Kanalrohr 14' führt. Diese Düker-Anordnung 9 ist an ein Kanalrohr 14 einer Abwasser-Kanalisation angeschlossen und dient dem Ableiten des Abwassers zu einer weiterführenden Kanalisation, die bspw. zu einer Kläranlage, einer sonstigen Regenrückhaltung oder dergl. führen kann.
  • Das gesamte Abwasser durchströmt die Düker-Anordnung 9 und damit das Abflußrohr 10 in Richtung des Pfeiles A. Das im Vorschacht 11 befindliche Gerinne 8 führt verhältnismäßig steil nach unten und der im Meß- und Drosselschacht 12 und Nachschacht 13 befindliche Bereich 28 des Abflußrohres 10 und das Gerinne 8' führen mit relativ geringer Steigung schräg nach oben. Der minimale Wasserstand in der Düker-Anordnung 9 ist durch die punktierte Linie 15 angedeutet. Bei ihm findet gerade kein Durchfluß mehr statt. Wenn dieser unterste Wasserstand infolge Anstiegs des Wasserstandes im vorgeschalteten Regenbecken oder dergl. überschritten wird, wird das Abflußrohr 10 von Abwasser in Pfeilrichtung A durchströmt, dessen Fließgeschwindigkeit mittels eines magnetischinduktiven Durchflußmessers 16 gemessen wird, der an der dargestellten Stelle des Abflußrohres 10 den Durchfluß mißt, wo dieses stets voll mit Abwasser gefüllt ist, wobei sich diese Stelle zwischen zwei Drosselschiebern 17, 18 befindet.
  • Am und nahe am untersten ständig mit Abwasser voll gefüllten Längsbereich 20 des Abflußrohres 10 stromaufwärts des Drosselschiebers 17 und Durchflußmessers 16 münden drei Strahlrohre 21, 22, 23 einer Strahlreinigungsvorrichtung 29 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in das Abflußrohr 10. Wie besonders deutlich aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, handelt es sich bei diesen Strahlrohren um gerade, kreiszylindrische starre Rohre, deren die Austrittsöffnungen für Spülwasser bildenden Austrittsmündungen 24, 25, 26 bundig mit der Innenwand der Umfangswandung des Abflußrohres 10 sind, wie man es besonders deutlich für die Mündung 25 in Fig. 2 sieht, welche Mündungen also nicht in den Innenraum des Abflußrohres 10 vorstehen und so keine Strömungshindernisse im Abflußrohr 10 bilden.
  • Die Strahlrohre 21-23 sind schräg zur Längsrichtung des Abflußrohres in ihrem Bereich wie dargestellt geneigt so angeordnet, daß die aus ihnen gemäß den Pfeilen B ausströmenden starken Spülwasserstrahlen auf das im Abflußrohr 10 befindliche Abwasser solchen Schub oder Impuls ausuben, der in vektorieller Zerlegung jeweils auch eine in Fließrichtung des Abwassers gerichtete vektorielle Komponente vF aufweist, so daß die starken Spülwasserstrahlen auf das Abwasser Schub in dessen Fließrichtung ausüben und so auch Treibstrahlen für das Abwasser sind, die sein Strömen in der Fließrichtung (Pfeil A) unterstützen.
  • Das Strahlrohr 22 mündet an der tiefsten Stelle in das Abflußrohr 10 ein und die beiden anderen Strahlrohre 21, 23 münden auch in die untere Umfangshälfte des Abflußrohres ein, sind jedoch von der tiefsten Stelle des Abflußrohres aus gesehen um ca. 30 bis 45° in Umfangsrichtung des runden Abflußrohres 10 nach links und rechts wie dargestellt winkelversetzt angeordnet und die Austrittsöffnungen sind auch in Längsrichtung des Abflußrohres 10 wie dargestellt zueinander versetzt, so daß die Austrittsöffnung 24 sich noch im steilen abwärts gerichteten Bereich 27 und die Austrittsöffnung 26 im flachen ansteigenden Bereich 28 des Abflußrohres 10 befindet.
  • Die Neigung der Strahlrichtung B des einzelnen Strahlrohres 21,22,23 zur Längsachse des betreffenden Bereiches des Abflußrohres 10 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 40 bis 50°. Dieser Winkel kann auch größer oder kleiner sein. Die Strahlrichtungen dieser Strahlrohre 21, 22, 23 können auf die Längsachse des Abflußrohres 10 ungefähr zu gerichtet sein oder oft besonders günstig auch im Abstand an dieser Längsachse vorbeiführen Besonders günstig ist es, wenn die aus diesen Strahlrohren 21, 22, 23 ausströmenden Wasserstrahlen im Abflußrohr eine Drallströmung in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Abflußrohres zu erzeugen, doch können auch andere Strömungsverläufe vorgesehen sein. Wesentlich ist, daß die Spülwasserstrahlen im Abflußrohr 10 die Abführung von in ihm angesammelten Schlamm und sonstigen Verunreinigungen in Fließrichtung A des Abwassers 10 bewirken. Hierzu genügt es, wenn diese Spülwasserstrahlen die betreffenden Verunreinigungen vom Boden des Abflußrohres aufwirbeln und zum Schweben im sie dann fortschwemmenden Abwasser bringen und durch die Spülwasserstrahlen wird auch bei niedrigen Fließgeschwindigkeiten des Abwassers hierfür ausreichender Abfluß von Abwasser aus dem Abflußrohr bewirkt. Die Spülwasserstrahlen können auch gröbere Verunreinigungen, wie Äste oder dergl. direkt fortspülen. Die Spülwasserstrahlen können auch die Reinigung des Abflußrohres 10 noch weiter begünstigende starke Turbulenzen erzeugen und auch an der Rohrwandung mehrfach "reflektiert" werden und so auch im Falle der dargestellten Strahlrichtungen zum Boden des Abflußrohres umgelenkt werden. Man kann ggfs. auch mindestens ein Strahlrohr direkt auf den Boden des Abflußrohres richten.
  • Um das Abflußrohr 10 zu reinigen, genügen relativ kurze Spülzeiten von bspw. einer oder wenigen Minuten, ggfs. sogar von weniger als einer Minute. Nach jeder Spülzeit kann dann eine mehr oder weniger lange Zeit nicht gespült werden, bspw. eine Stunde oder mehrere Stunden oder auch noch länger. Auch braucht, wie erwähnt, nicht unbedingt auch bei Regenwetter gespült zu werden, da hier die Fließgeschwindigkeit im Abflußrohr 10 meist so groß ist, daß sich keine störenden Schlammmengen und andere Verunreinigungen in ihm ansammeln können In diesem Fall genügt es dann, das Spülen nur während Trockenwetterperioden vorzunehmen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind die Austrittsöffnungen 24, 25, 26 am niedrigsten und nahe dem niedrigsten Bereich 20 des Abflußrohres 10 angeordnet.
  • Um die Durchflußmeßstelle 30 des Abflußrohres 10 besonders gut sauber zu halten, kann auch vorgesehen sein, daß mindestens ein Strahlrohr in geringem Abstand von dieser Durchflußmeßstelle vor oder hinter ihr angeordnet und auf sie zugerichtet ist.
  • Auch kann mindestens ein Strahlrohr an der oberen Umfangshälfte des Abflußrohres 10 angeordnet sein und dann vorzugsweise seine Strahlrichtung in Fließrichtung des Abwassers schräg nach unten gerichtet sein, wie es als Beispiel für ein Strahlrohr 21' in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet ist.
  • Wenn eine besondere intensive Drallströmung durch das Spülwasser bewirkt werden soll, kann auch vorgesehen sein, daß mindestens ein Strahlrohr das Spülwasser so in das Abflußrohr 10 einstrahlt, daß die Einströmgeschwindigkeit des Spülwassers eine wesentliche Geschwindigkeitskomponente aufweist, die tangential zur Innenumfangswandung des Abflußrohres 10 gerichtet ist und eine andere Geschwindigkeitskomponente verläuft entlang einer Mantellinie des Abflußrohres vorzugsweise in Fließrichtung des Abwassers.
  • Auch kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, mindestens einen Spülwasserstrahl parallel zum Boden entlang diesem in das Abflußrohr einzustrahlen, wobei er vorzugsweise durch eine Breitschlitzdüse eingeleitet werden kann, so daß ein breiter Bodenbereich mit diesem Spülwasserstrahl beaufschlagt wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Strahlrohre 21, 22, 23 an eine gemeinsame Druckwasser-Zuleitung 31 angeschlossen. In diese Zuleitung ist ein Absperrventil 32 eingesetzt, das durch ein Stellglied 33 geöffnet und geschlossen werden kann. Dieses wird von einer Zeitschaltvorrichtung oder Programmsteuervorrichtung 34 zum Öffnen und Sperren angesteuert. Bspw. kann vorgesehen sein, daß das Absperrventil 32 in Abständen von einer Stunde jeweils eine Minute lang zum Einleiten von Spülwasserstrahlen durch die Strahlrohre 21, 22, 23 in das Abflußrohr 10 geöffnet wird.
  • In die Leitung zum Stellglied 33 ist ein Ein-AusSchalter 35 zwischengeschaltet, der durch ein Stellglied 36 immer dann geöffnet wird, solange das Durchflußmeßgerät 16 fühlt, daß der Durchfluß oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt, oberhalb dem sich im Abflußrohr nicht in störendem Umfange Verunreinigungen, wie Sand, Schlamm oder dergl. absetzen können. Solange dieser Grenzwert des Durchflusses unterschritten ist, ist der Schalter 35 geschlossen und es findet in den vorbestimnten Zeitabständen jeweils selbsttätig kurzzeitiges Spülen des Abflußrohres 10 mittels der Spülwasserstrahlen statt.
  • Anstatt des gemeinsamen Ventiles 32 nach Fig. 1 können auch mindestens zwei der Strahlrohre 21, 22, 23 vorzugsweise jedem Strahlrohr 21, 22, 23 je ein eigenes durch ein Stellglied 33a, 33b, 33c zu öffnendes und abzusperrendes Ventil 32a, 32b, 32c, bspw. je ein Magnetventil zugeordnet sein und man kann dann diese Ventile 32a, 32b und 32c relativ zueinander auch zeitlich unterschiedlich öffnen und absperren, sei es von Hand oder vorzugsweise mittels einer Zeitschalt- oder Programmsteuereinrichtung 34', die getrennte Ausgänge zum unabhängig voneinander möglichen Ansteuern der Stellglieder 33a, 33b und 33c aufweist. Es können dann diese Strahlrohre auch in zeitlichen Abständen, bspw. in Sequenz, oder in sich überlappenden Zeitabständen oder auf sonstige Weise zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet und abgesperrt werden oder gewünschtenfalls auch gemeinsam.
  • Das Abflußrohr 28 der Düker-Anordnung 9 kann sich ggfs. auch vom Rohr 14 bis zum Rohr 14' erstrecken.
  • Es gibt auch Düker-Anordnungen, deren niedrigster Bereich durch ein längeres horizontales Abflußrohrstück gebildet ist, wobei der Durchflußmesser an diesem horizontalen Rohrstück angeordnet sein kann. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, die Strahlrohre oder mindestens ein Strahlrohr stromaufwärts dieses Durchflußmeßgerätes am oder nahe am stromaufwärtigen Beginn dieses horizontalen Rohrabschnittes anzuordnen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Verbesserung des Durchflusses von Abwasser durch ein Abflußrohr einer Düker-Anordnung, die einem Kanalrohr, Regenbecken oder dergl. einer Abwasser-Kanalisation zum Abführen von Abwasser aus ihm nachgeordnet ist, welchem Abflußrohr ein Durchflußmesser zur Messung der es durchströmenden Abwassermenge/Zeit zugeordnet ist, wobei der Bereich der Durchflußmeßstelle des Abflußrohres ständig voll mit Abwasser gefüllt ist, dessen Fließgeschwindigkeit der Durchflußmesser zur Ermittlung des Durchflusses fühlt, dadurch gekennzeichnet, daß in einen mit Abwasser ständig voll gefüllten Innenraumbereich des Abflußrohres zum Fortschwemmen von in ihm angesammelten Verunreinigungen Spülwasser in mindestens einem Strahl zeitweise eingeleitet wird, wobei das Einleiten des Spülwassers in das Abflußrohr zeitprogrammiert ein- und ausgeschaltet wird und falkultativ
- der oder mindestens ein Spülwasserstrahl in solcher Richtung in das Abflußrohr eingeleitet wird bzw. werden, daß er oder sie auf das im Abflußrohr befindliche Abwasser Schub in stromabwärtiger Richtung ausübt bzw. ausüben und/oder
- der Spülwasserstrahl oder mindestens ein Spülwasserstrahl so in das Abflußrohr eingeleitet wird, daß eine Drallströmung bewirkt wird und/oder
- als Spülwasser Abwasser verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spülwasserstrahlen in solcher Richtung in das Abflußrohr eingeleitet werden, daß sie auf das im Abflußrohr befindliche Abwasser Schub in stromabwärtiger Richtung ausüben und/ oder daß alle Spülwasserstrahlen so in das Abflußrohr eingeleitet werden, daß eine Drallströmung bewirkt wird, und/oder daß der Spülwasserstrahl oder mindestens ein Spülwasserstrahl, vorzugsweise alle Spülwasserstrahlen, stromaufwärts der Durchflußmeßstelle in das Abflußrohr eingeleitet wird bzw. werden, und/oder daß der Spülwasserstrahl oder mindestens ein Spülwasserstrahl, vorzugsweise alle Spülwasserstrahlen, am untersten Längsbereich und/oder nahe des untersten Längsbereiches des Abflußrohres in dieses Abflußrohr eingeleitet wird bzw. werden, und/oder daß der Spülwasserstrahl oder mindestens ein Spülwasserstrahl, vorzugsweise alle Spülwasserstrahlen in die untere Umfangshälfte des Abflußrohres eingeleitet wird bzw. werden, vorzugsweise in schräg aufwärts führender Richtung bzw. Richtungen, und/oder daß mindestens zwei Spülwasserstrahlen, vorzugsweise alle Spülwasserstrahlen in Umfangsrichtung des Abflußrohres winkelversetzt zueinander und/oder in Längsrichtung des Abflußrohres versetzt zueinander in das Abflußrohr eingeleitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülwasserstrahl oder mindestens ein Spülwasserstrahl in einen stromaufwärts des untersten Längsbereiches des Abflußrohres befindlichen, abwärts führenden Abschnitt des Abflußrohres eingeleitet wird bzw. werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einleiten des Spülwassers in das Abflußrohr zeitprogrammiert periodisch wiederholt wird, und/oder daß Spülwasserstrahlen vorzugsweise ohne zeitliche Überlappung zeitlich zueinander versetzt an unterschiedlichen Stellen in das Abflußrohr eingeleitet werden, und/oder daß das zeitprogrammierte Einleiten von Spülwasser in das Abflußrohr nur dann stattfindet, solange der vom Durchflußmesser gemessene Durchfluß durch das Abflußrohr unter einem vorbestimmten Wert liegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Spülwasser Trinkwasser, Flußwasser oder Grundwasser verwendet wird.
6. Anlage mit einer Düker-Anordnung, die ein Abflußrohr (10) aufweist, dem ein Durchflußmesser (16) zugeordnet ist, wobei der Bereich der Durchflußmeßstelle des Abflußrohres ständig voll mit Abwasser gefüllt ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abflußrohr (10) eine Strahlreinigungsvorrichtung (29) zugeordnet ist, die mindestens eine dem Einleiten von Spülwasser in mindestens einem Spülwasserstrahl in einen ständig mit Abwasser voll gefüllten Bereich des Abflußrohres dienende Austrittsöffnung (24, 25, 26) für Spülwasser aufweist, daß sie eine Programmsteuer- oder Zeitschalteinrichtung (34; 34') zum Öffnen und Absperren der Zufuhr von Spülwasser zu der oder den Austrittsöffnungen (24, 25, 26) aufweist, wobei ferner fakultativ vorgesehen ist,
- daß die Strahlrichtung mindestens einer Spülwasser-Austrittsöffnung (24, 25, 26) so vorgesehen ist, daß durch den aus ihr jeweils ausströmenden Spülwasserstrahl auf das im Abflußrohr (10) befindliche Abwasser Schub in stromabwärtiger Richtung ausübbar ist, und/oder
- daß die Strahlrichtung mindestens einer Spülwasser-Austrittsöffnung (24, 25, 26) so vorgesehen ist, daß durch den aus dieser Spülwasser-Austrittsöffnung (24, 25, 26) jeweils ausströmenden Spülwasserstrahl im Abflußrohr (10) eine Drallströmung bewirkbar ist, und/oder
- daß die Strahlreinigungsvorrichtung (29) eine Abwasserpumpe zum Ansaugen von Abwasser und Fördern dieses Abwassers als Spülwasser zu dem mindestens einen Strahlrohr aufweist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülwasserstrahl oder mindestens ein Spülwasserstrahl, mittels eines Strahlrohres (21, 22, 23), das am Abflußrohr (10) fest angeordnet ist, in das Abflußrohr (10) einleitbar ist und/oder daß mindestens eine Austrittsöffnung für Spülwasser in der unteren Hälfte des betreffenden lichten Querschnittes des Abflußrohres angeordnet ist.
8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung oder mindestens eine Austrittsöffnung für Spülwasser, vorzugsweise alle Austrittsöffnungen (24, 25, 26) stromaufwärts der Durchflußmeßstelle (30) des Abflußrohres (10) angeordnet ist bzw. sind, vorzugsweise an und/oder in der Nähe des untersten Längsbereiches (20) des Abflußrohres, und/oder daß die Austrittsöffnung oder mindestens eine Austrittsöffnung für Spülwasser, vorzugsweise alle Austrittsöffnungen (24, 25, 26) an der Wandung des Abflußrohres angeordnet ist bzw. sind, und/oder daß die Strahlrichtung der Austrittsöffnung oder mindestens einer Austrittsöffnung für Spülwasser, vorzugsweise aller Austrittsöffnungen (24, 25, 26) schräg zur Längsrichtung des Abflußrohres (10) geneigt angeordnet ist bzw. sind, vorzugsweise derart, daß eine vektorielle Komponente (VF) der Strahlrichtung (B) mindestens eines aus der Austrittsöffnung ausströmenden Spülwasserstrahles in Fließrichtung (A) des Abwassers gerichtet ist.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Zuleitungen (21, 22, 23) zu mindestens zwei Austrittsöffnungen (24, 25, 26) für Spülwasser gesonderte Absperrventile (32a, 32b, 32c) zugeordnet sind, vorzugsweise zumindest zwei Absperrventile (32a, 32b, 32c) programmiert zeitlich zueinander versetzt geöffnet und abgesperrt werden.
10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Strahlrohr stromabwärts der Durchflußmeßstelle angeordnet und vorzugsweise seine Strahlrichtung auf die Durchflußmeßstelle zu gerichtet ist.
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