EP1226316B1 - Verfahren und vorrichtung zum periodischen durchspülen einer abwasser-rohrleitung - Google Patents

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EP1226316B1
EP1226316B1 EP00972418A EP00972418A EP1226316B1 EP 1226316 B1 EP1226316 B1 EP 1226316B1 EP 00972418 A EP00972418 A EP 00972418A EP 00972418 A EP00972418 A EP 00972418A EP 1226316 B1 EP1226316 B1 EP 1226316B1
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EP
European Patent Office
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reservoir
water
pipe duct
pressure
incline
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Josef Ringhofer
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
    • B08B9/0321—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid
    • B08B9/0326—Using pulsations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
    • E03F9/007—Devices providing a flushing surge

Definitions

  • the invention relates to a method for flushing a course of the sewage following a course of the course of the course, which has at least one low point, by means of compressed air, wherein an amount of water which is collected in a storage container, which is connected to the pipeline, is passed into the pipeline.
  • the invention relates to a in use position a terrain course following Abwasser-Ge conventionalrohr endeavor having at least one low point, with a device for flushing the pipeline by means of conductive by the pipeline, pressurized air water, with a compressor and an associated pressure vessel , which is connected to the pipeline via a valve, and with a storage container for collecting the amount of water, as well as with a water inlet, wherein water can be supplied via the water inlet to the storage container.
  • the drains must be designed so that checks and maintenance (video, flushing, etc.) are possible.
  • the lines are laid straight.
  • inspection shafts must be arranged. As a rule, these inspection shafts are available at intervals of 10 m to 150 m, depending on the respective terrain. These manholes further increase the cost of constructing the sewers and, moreover, they are in the range of agricultural used surfaces disturbing. Because of the straight-line course of the sewers between the shafts, extremely large laying depths often result, up to several meters deep, whereas a depth of approx. 1.30 m would usually be sufficient in view of the required frost resistance. Moreover, inspection shafts and connecting pieces represent potential weak points with regard to the risk of leaks, different settlements, etc.
  • the cost of the sewer pipe can be reduced to half or even less than that required for conventional straight line sewer pipes.
  • the additional costs for the compressed air station are therefore no longer significant.
  • US Pat. No. 3,590,836 A discloses a sewage delivery system for introducing wastewater into a main line, with several connecting lines leading into the main line.
  • this is not a wastewater gradient pipeline following the course of the terrain. Rather, the main line to a pressure source for the promotion of sewage.
  • the main line is connected to a plurality of collection containers, into which only occasionally from individual seizure points, e.g. Toilets or the like., Wastewater is supplied.
  • Such collection containers are therefore filled only in intermittent accumulating wastewater and only in the case of overloads of pipe cross-sections.
  • the inventive method of the type mentioned is accordingly characterized in that the collected amount of water held in the siphon-like and connected in the manner of a communicating vessel connected to the Ge specificrohr ein, sufficiently pressure-resistant running storage container and periodically, while the water supply is shut off to the storage tank, with, the compressed air is applied to push the amount of water held, at least a partial volume of the held amount of water jerky with the aid of compressed air from the storage tank into the pipeline.
  • the device according to the invention of the type mentioned is characterized in that the storage container is siphon-like and connected to the pipeline in the manner of a communicating vessel, and that the pressure vessel with the pipeline via the sufficiently pressure-resistant running storage container with the interposition of the valve between the Pressure vessel and the storage container, is connected, wherein in the water inlet to the storage tank a shut-off device, eg a slider is arranged.
  • a shut-off device eg a slider
  • the storage tank has sufficient for the desired Spülwasser volume, eg 2m 3 (2000 liters), depending on the cross section of the sewage pipeline, so as to press a sufficiently large Wasserpfropfen at the required speed through the sewage pipeline when exposed to compressed air.
  • the air pressure is determined depending on the length of the pipeline, with an overpressure of 1 or 2 bar will usually be sufficient.
  • pressure-resistant is the - of course executed except for the inlets and outlets executed - storage tank, which arise for this purpose a variety of conventional types.
  • the pressure vessel may be made of concrete, of metal or else of plastic, in particular of fiber-reinforced plastic material. In normal operation, the wastewater flows through the pipeline in free fall.
  • the storage tank For rinsing, preferably once a week, the storage tank is pressurized with compressed air from the pressure vessel forth, the storage tank is shut off from the inlet, so that the pressure development or the transport of the water plug only in the desired direction, through the sewage pipeline.
  • the existing in the connection between this and the pressure vessel valve is opened.
  • the storage tank is integrated into the sewage system, ie the sewage flows from a storage channel, storage tank etc. coming via the inlet, ie the supply line, through the storage tank and from this further into the sewage pressure line, in normal operation.
  • the waste water itself which collects in the storage tank, is used for the flushing purposes, wherein the storage tank is connected in a siphon-like manner and in the manner of a communicating vessel with the Falnellerohr admir.
  • the sewage pipeline For a simple connection to the sewage pipeline, it is expedient for the sewage pipeline to be connected to the storage vessel via a line section ascending in the bottom area of the storage tank and rising therefrom to a level slightly below the top of the storage tank.
  • the volume of the storage container can be designed such that when rinsing the pipeline several rinse bursts are delivered in a row, which are each carried out with a corresponding amount of water, and in this case, the storage tank is subjected several times sequentially with compressed air.
  • This control can be automatically initiated, as in the case of a simple water purging burst by an electronic control unit, which is provided with a time measuring unit (clock), and which at least the shut-off device in the water inlet to the storage tank and the valve between the pressure vessel and the storage tank is assigned for automatic operation.
  • the control unit can also be assigned to the compressor so as to automatically cause the pressure build-up immediately before a rinse before then the shut-off and the valve are controlled.
  • the water plug In the rinse, the water plug is forced into the sewage pipeline by the pressure in the pressure vessel, at a corresponding rate, e.g. 6 or 7 m / s or more, flows through.
  • a wastewater pipeline (pressure line) 1 is illustrated following an only schematically drawn terrain course 2, wherein by way of example a low point 3 with a kind of siphon for the wastewater in the pipeline 1 is shown, whereby a "water plug" is obtained.
  • a low point 3 with a kind of siphon for the wastewater in the pipeline 1 is shown, whereby a "water plug" is obtained.
  • such Wasserpfropfen are usually not sufficient to rinse the sewage pipeline 1, so as to prevent a build-up of solids and a line growth.
  • a preparation of solids on the line is conceivable, so that even there rinsing is required.
  • Düker in the pipeline 1 pass below an obstacle such as a riverbed.
  • a rinsing station 4 is provided at the upper end of the pipe 1, through which the waste water, via a supply line 5, e.g. coming from a storage channel or storage tank, the sewage pipeline 1 is supplied.
  • a discharge chute 6 is provided in a gravity channel 7.
  • the rinsing station 4 is designed with a storage container 8, which can be pressurized by a pressure vessel 9, in particular a compressed air tank, via a pressure line 10, in which a valve 11 is arranged.
  • a pressure vessel 9 in particular a compressed air tank
  • a pressure line 10 in which a valve 11 is arranged.
  • For pressure generation serves a connected to the pressure vessel 9 compressor 12th
  • the storage container 8 is connected to the inlet 5 via a shut-off device 13, preferably in the form of a slide. With the wastewater pipeline 1, which is present at the upper end at a height just below the top of the storage container 8, the storage container 8 is connected via a line piece 14 extending from the bottom of the storage container 8 and rising therefrom. Thereby, a kind of siphon or communicating vessel is formed, as indicated by the water level at 15 in Fig.2.
  • wastewater from the supply line 5 flows, with the shut-off device 13 open, to the storage container 8, where a predetermined amount of wastewater is collected, for example with a volume of 2000 liters, and the wastewater then passes via the line piece 14 into the waste water designed as a pressure line Pipeline 1.
  • the valve 11 in the connection line 10 to the pressure vessel 9 is closed during this normal operation.
  • the shut-off device 13 is closed, and the valve 11 is opened to pressurize the water in the storage container 8 (as well as in the line section 14) with pressure, for example of the order of 1 or 2 bar.
  • this Wasserpfropfen which is designated in Figure 2 and also in Figures 3 and 4 with 16, jerkily pushed through the sewage pipeline 1, wherein it passes through this line 1 at a speed of the order of at least 6 to 7 m / s is streaming.
  • This Wasserpfropfen 16 flushes the deposits and deposits in the line 1 away, so that a gradual growth of the line 1 is avoided due to the settling of solids on the pipe walls.
  • an electronic control unit schematically illustrated in FIG. 2 is expediently provided, to which a time measuring device or clock 18 is assigned, and which is activated in a time-controlled manner, for example, once a week at a specific point in time and the shut-off device 13 closes and the valve 11 opens after a sufficient time before the compressor 12th was turned on to ensure the pressure build-up in the pressure vessel 9 for rinsing.
  • the corresponding control lines to the shut-off device 13, the valve 11 and the compressor 12 are illustrated in Fig.2 at 19, 20 and 21, respectively.
  • the control unit 17 can also be designed such that the storage container 8 several times in succession - by repeated opening and closing of the valve 11 - is pressurized to press several Wasserpfropfen one behind the other through the line 1.
  • the storage container 8 may be formed with a correspondingly large volume, and only a partial volume is pressed through the conduit 1 in each case; but it is also conceivable to accumulate each wastewater in the storage tank 8 between the individual water surges; This will be particularly useful if a correspondingly strong sewage inflow is ensured.
  • the collection of corresponding amounts of water can also be monitored by means of level sensors, not shown in detail in Figure 2, the output signals of the control unit 17 are supplied.
  • FIG 3 the normal operation of the rinse station 4 is shown schematically.
  • the valve 11 is closed, the shut-off device 13, however, open, and the wastewater flows, coming from the inlet 5, freely through the system, said water plug 16 is formed in the storage tank 8 and in the pipe section 14.

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Abstract

Verfahren bzw. Vorrichtung zum periodischen Durchspülen einer Abwasser-Rohrleitung (1), wobei eine Wassermenge in einem Speicherbehälter (8) gesammelt wird, der in der Art eines kommunizierenden Gefäßes mit dem Eintrittsende der Rohrleitung (1) verbunden ist, und der über einen Druckkessel (9) periodisch mit Druckluft beaufschlagt wird, während der Wasser-Zulauf zum Speicherbehälter (8) mittels einer Absperreinrichtung (13) abgesperrt wird, um die Wassermenge mit Hilfe der Druckluft aus dem Speicherbehälter (8) stoßartig durch die Rohrleitung (1) zu drücken.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchspülen einer einem Geländeverlauf folgenden Abwasser-Gefällerohrleitung, die zumindest eine Tiefpunktstelle aufweist, mit Hilfe von Druckluft, wobei eine Wassermenge, die in einem Speicherbehälter gesammelt wird, der mit der Rohrleitung verbunden ist, in die Rohrleitung geleitet wird.
  • Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine in Gebrauchsstellung einem Geländeverlauf folgende Abwasser-Gefällerohrleitung, die zumindest eine Tiefpunktstelle aufweist, mit einer Vorrichtung zum Durchspülen der Rohrleitung mit Hilfe von durch die Rohrleitung leitbarem, mit Druckluft beaufschlagtem Wasser, mit einem Kompressor und einem damit verbundenen Druckkessel, der mit der Rohrleitung über ein Ventil verbunden ist, und mit einem Speicherbehälter zum Sammeln der Wassermenge, sowie mit einem Wasser-Zulauf, wobei Wasser über den Wasser-Zulauf dem Speicherbehälter zuführbar ist.
  • Die ordnungsgemäße Ableitung und Reinigung der in Haushalten und Betrieben anfallenden Abwässer gewinnt immer mehr an Bedeutung. Dabei gibt es vor allem im ländlichen Raum noch Nachholbedarf, wobei im Vergleich zu städtischen Strukturen der Aufwand für die Errichtung von Kanälen in Folge der notwendigen großen Längen und der relativ geringen Anschlusswerte hoch ist. Hinzu kommen häufig bautechnisch ungünstige Verhältnisse, wie hügeliges Gelände, wobei große Verlegetiefen und Zwischenpumpwerke erforderlich werden. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit (Zusammenschluss mehrerer Ortschaften bzw. Entsorgungsgebiete) sowie des Gewässerschutzes (Verdünnung des restverschmutzten gereinigten Abwassers) werden Kläranlagen in der Regel in der Nähe von Vorflutern errichtet; auch dies macht oft sehr lange Verbindungsleitungen zwischen dem letzten Hausanschluss und der jeweiligen Kläranlage erforderlich.
  • Die Abwasserleitungen müssen so ausgeführt sein, dass Kontrollen und Wartungsarbeiten (Videobefahrung, Spülung etc.) möglich sind. Üblicherweise sind hierzu die Leitungen geradlinig zu verlegen. An Knickpunkten (bei horizontalen bzw. vertikalen Richtungsänderungen) müssen Kontrollschächte angeordnet werden. In der Regel liegen diese Kontrollschächte abhängig von der jeweiligen Geländeform in Abständen von 10 m bis 150 m vor. Diese Kontrollschächte verteuern die Errichtung der Abwasserleitungen zusätzlich, und überdies sind sie im Bereich von landwirtschaftlich genutzten Flächen störend. Wegen des geradlinigen Verlaufs der Abwasserleitungen zwischen den Schächten ergeben sich auch oft außerordentlich große Verlegetiefen, bis zu mehreren Metern Tiefe, wogegen eine Tiefe von ca. 1,30 m im Hinblick auf die erforderliche Frostsicherheit zumeist ausreichen würde. Im Übrigen stellen Kontrollschächte und Anschlussstücke potentielle Schwachpunkte im Hinblick auf die Gefahr von Undichtigkeiten, unterschiedliche Setzungen usw. dar.
  • Zur regelmäßigen Spülung von Kanälen, um Absetzungen und ein "Zuwachsen" zu verhindern, wurde bereits versucht, anstelle des kostenaufwendigen klassischen Abwasserkanals mit Kontrollschächten etc. eine dem Geländelauf folgende Abwasserleitung vorzusehen, die somit an Geländetiefpunkten auch Tiefstellen im Leitungsverlauf aufweist, in denen im Betrieb Abwasser in der Art eines Siphons vorhanden ist: Diese angesammelten Wassermengen werden periodisch mit der Abwasserleitung zugeführten Druckluftstößen durch die Abwasserleitung gedrückt, um eventuelle Ablagerungen in der Leitung wegzuspülen. Die Abwasserleitung wird hier zweckmäßigerweise als verschweißte Druckleitung ausgeführt, die in einer gerade für die Frostsicherheit ausreichenden Verlegetiefe angebracht wird, wobei keine Kontrollschächte nötig sind. Im Normalbetrieb rinnt, da die Leitung selbstverständlich, auch wenn sie bergauf und bergab verlegt wird, mit ihren Hochpunkten unterhalb der Drucklinie liegt, das Abwasser ohne Druck durch die Leitung.
  • Mit einer solchen Anordnung können die Kosten für die Abwasserleitung auf die Hälfte der für herkömmliche Abwasserleitungen mit geradlinigen Strecken erforderlichen Kosten oder sogar darunter reduziert werden. Im Hinblick auf die im ländlichen Raum in der Regel notwendigen großen Längen fallen daher auch die zusätzlichen Kosten für die Druckluft-Station nicht mehr ins Gewicht.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei einer derartigen Anordnung die an den Tiefpunktstellen angesammelten Wassermengen häufig zu gering sind und nicht für den gewünschten Spüleffekt ausreichen, wobei vor allem Absetzungen an der Leitung außerhalb dieser Tiefpunktstellen Probleme bereiten. Hinzu kommt, dass ein derartiges Spülen mit "Wasserpfropfen" unter Anwendung von Druckluft bei Leitungsverläufen, wo keine derartigen Tiefpunktstellen mit Abwasseransammlungen gegeben sind, weil das Gelände nur abfallend und/oder eben ist, und auch in Leitungsabschnitten oberhalb der obersten Tiefpunktstelle im Leitungsverlauf nicht möglich ist.
  • Aus der US 4 391 288 A, die als Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung angesehen wird, ist es bekannt, mit Hilfe einer Mammutpumpe Abwasserflüssigkeit mit einer höheren Geschwindigkeit durch einen Düker einer Abflussleitung hindurchzuleiten. Dabei wird der Mammutpumpe Druckluft zugeführt, um ein Wasser-Luft-Gemisch zu erzeugen, wodurch ein erhöhtes Druckgefälle entsteht, so dass das im Behälter gesammelte Abwasser mit einer etwas höheren Geschwindigkeit als normal durch den Düker hindurchströmen kann. Dabei sind jedoch nur geringe Druckunterschiede und damit auch nur gering erhöhte Strömungsgeschwindigkeiten erzielbar, so dass die Reinigungswirkung nicht zuverlässig erzielt wird. Vor allem bei stärkeren Ablagerungen im Düker gelingt es nicht, diese Ablagerungen zu entfernen, und es ist daher weiterhin eine Verstopfungsgefahr gegeben. Überdies bedingt der Einbau der Mammutpumpe einen relativ hohen konstruktiven Aufwand.
  • Weiters ist aus der US 3,590,836 A ein Abwasserfördersystem zum Einbringen von Abwasser in eine Hauptleitung bekannt, wobei in die Hauptleitung mehrere Anschlussleitungen münden. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine dem Geländeverlauf folgende Abwassergefälle-Rohrleitung. Vielmehr weist die Hauptleitung eine Druckquelle zur Förderung des Abwassers auf. Die Hauptleitung ist mit mehreren Sammelbehältern verbunden, in welche lediglich fallweise von einzelnen Anfallsstellen, z.B. Toiletten oder dgl., Abwasser zugeführt wird. Derartige Sammelbehälter werden daher nur bei stoßweise anfallenden Abwässern und auch nur im Fall von Überlastungen der Rohrquerschnitte befüllt.
  • Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, ein verlässliches Spülen von einer einem Geländeverlauf folgenden Abwassergefälle-Rohrleitung zur Verhinderung von Absetzungen und eines Zuwachsens der Leitungen mit Hilfe von Wasserpfropfen unter Anwendung von Druckluft sicherzustellen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die gesammelte Wassermenge in dem siphonartig und in der Art eines kommunizierenden Gefäßes mit der Gefällerohrleitung verbundenen, ausreichend druckfest ausgeführten Speicherbehälter bereitgehalten und periodisch, während der Wasser-Zulauf zum Speicherbehälter abgesperrt wird, mit,der Druckluft beaufschlagt wird, um die bereitgehaltene Wassermenge, zumindest ein Teilvolumen der bereitgehaltenen Wassermenge, mit Hilfe der Druckluft stoßartig aus dem Speicherbehälter in die Rohrleitung zu drücken.
  • In entsprechender Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter siphonartig und mit der Rohrleitung in der Art eines kommunizierenden Gefäßes verbunden ist, und dass der Druckkessel mit der Rohrleitung über den ausreichend druckfest ausgeführten Speicherbehälter unter Zwischenschaltung des Ventils zwischen dem Druckkessel und dem Speicherbehälter, verbunden ist, wobei im Wasser-Zulauf zum Speicherbehälter eine Absperreinrichtung, z.B. ein Schieber, angeordnet ist.
  • Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der vorstehenden Zielsetzung in vorteilhafter Weise entsprochen. Der Speicher behälter hat ein für die gewünschten Spülzwecke ausreichendes Wasservolumen, z.B. 2m3 (2000 Liter), je nach Querschnitt der Abwasser-Rohrleitung, um so bei Beaufschlagung mit Druckluft einen ausreichend großen Wasserpfropfen mit der erforderlichen Geschwindigkeit durch die Abwasserrohrleitung zu drücken. Der Luftdruck wird dabei je nach Länge der Rohrleitung festgelegt, wobei ein Überdruck von 1 oder 2 bar in der Regel ausreichend sein wird. Dementsprechend druckfest ist der - natürlich bis auf die Zu- und Abläufe geschlossen ausgeführte - Speicherbehälter auszuführen, wobei sich hierfür die verschiedensten an sich herkömmlichen Bauarten ergeben. Beispielsweise kann der Druckbehälter aus Beton, aus Metall oder aber aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoffmaterial, gebildet sein. Im Normalbetrieb durchfließt das Abwasser die Rohrleitung im freien Gefälle. Zur Spülung, vorzugsweise einmal pro Woche, wird der Speicherbehälter mit Druckluft vom Druckkessel her beaufschlagt, wobei der Speicherbehälter vom Zulauf abgesperrt wird, damit die Druckentwicklung bzw. der Transport des Wasserpfropfens nur in der gewünschten Richtung, durch die Abwasser-Rohrleitung, erfolgt. Zur Druckbeaufschlagung des Speicherbehälters wird das in der Verbindung zwischen diesem und dem Druckkessel vorhandene Ventil geöffnet.
  • Der Speicherbehälter ist in das Abwassersystem integriert, d.h. das Abwasser fließt von einem Speicherkanal, Vorlagebehälter etc. kommend über den Zulauf, d.h. die Zulaufleitung, durch den Speicherbehälter und von diesem weiter in die Abwasser-Druckleitung, und zwar im Normalbetrieb. Dadurch wird das Abwasser selbst, das sich im Speicherbehälter sammelt, für die Spülzwecke genutzt, wobei der Speicherbehälter siphonartig und in der Art eines kommunizierenden Gefäßes mit der Gefällerohrleitung verbunden ist.
  • Für eine einfache Verbindung zur Abwasser-Rohrleitung ist es zweckmäßig, wenn die Abwasser-Rohrleitung an den Speicherbehälter über ein im Bodenbereich des Speicherbehälters an diesen anschließendes und von diesem auf ein Niveau etwas unterhalb der Oberseite des Speicherbehälters ansteigendes Leitungsstück angeschlossen ist.
  • Das Volumen des Speicherbehälters kann derart ausgelegt sein, dass beim Spülen der Rohrleitung mehrere Spülstöße hintereinander abgegeben werden, die je mit einer entsprechenden Wassermenge erfolgen, und in diesem Fall wird auch der Speicherbehälter mehrmals nacheinander mit Druckluft beaufschlagt.
  • Diese Ansteuerung kann ebenso wie im Fall eines einfachen Wasser-Spülstoßes durch eine elektronische Steuereinheit automatisch veranlasst werden, welche mit einer Zeitmesseinheit (Uhr) versehen ist, und welche zumindest der Absperreinrichtung im Wasser-Zulauf zum Speicherbehälter und dem Ventil zwischen dem Druckkessel und dem Speicherbehälter für eine automatische Betätigung zugeordnet ist. Damit der Kompressor nur im Bedarfsfall den Druck im Druckkessel mit der gewünschten Höhe erzeugt, kann die Steuereinheit überdies auch dem Kompressor zugeordnet sein, um so automatisch den Druckaufbau erst unmittelbar vor einem Spülstoß zu bewirken, bevor dann die Absperreinrichtung und das Ventil angesteuert werden.
  • Im Spülfall wird der Wasserpfropfen durch den Druck im Druckkessel in die Abwasser-Rohrleitung gedrückt, wobei er diese mit einer entsprechenden Geschwindigkeit, z.B. 6 oder 7 m/s oder mehr, durchströmt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig.1 einen schematischen Längenschnitt durch eine Abwasser-Rohrleitung im Gelände mit einer am oberen Ende angeordneten Spülstation;
    • Fig.2 die Spülstation der Leitungsanlage gemäß Fig.1 im demgegenüber vergrößerten Maßstab; und die
    • Fig.3, 4 und 5 diese Spülstation schematisch in verschiedenen Betriebsphasen, nämlich während des Normalbetriebs (Fig.3), während eines Spülbetriebs (Fig.4) sowie am Ende des Spülbetriebs (Fig.5).
  • In Fig.1 ist eine Abwasser-Rohrleitung (Druckleitung) 1 einem nur schematisch eingezeichneten Geländeverlauf 2 folgend veranschaulicht, wobei beispielhaft eine Tiefpunktstelle 3 mit einer Art Siphon für das Abwasser in der Rohrleitung 1 dargestellt ist, wobei ein "Wasserpfropfen" erhalten wird. Wie sich gezeigt hat, reichen derartige Wasserpfropfen zumeist nicht aus, um die Abwasser-Rohrleitung 1 zu spülen, um so ein Ansetzen von Feststoffen und ein Zuwachsen der Leitung zu verhindern. Darüber hinaus ist auch oberhalb von derartigen Tiefpunktstellen 3 ein Ansetzen von Feststoffen an der Leitung denkbar, so dass auch dort ein Spülen erforderlich ist. Entsprechendes gilt für Düker in der Rohrleitung 1, die beispielsweise unterhalb eines Hindernisses wie einem Flussbett, hindurchführen.
  • Demgemäß ist am oberen Ende der Rohrleitung 1 eine Spülstation 4 vorgesehen, über die das Abwasser, über eine Zulaufleitung 5, z.B. von einem Speicherkanal oder Vorlagebehälter kommend, der Abwasser-Rohrleitung 1 zugeführt wird.
  • Am unteren Ende der Abwasser-Rohrleitung 1 ist beispielsweise ein Auslaufschacht 6 in einem Freispiegelkanal 7 vorgesehen.
  • Durch die mit Hilfe der Spülstation 4 bewerkstelligte regelmäßige Spülung unter Druck, z.B. einmal pro Woche, wie nachstehend anhand von Fig.2 noch näher erläutert werden wird, können in der Leitung 1 sich bildende Anlagerungen entfernt werden, und es verbleiben auch an den Tiefpunkten 3 keine störenden Ablagerungen.
  • Gemäß Fig.2 ist die Spülstation 4 mit einem Speicherbehälter 8 ausgeführt, der von einem Druckkessel 9, insbesondere einem Druckluftkessel, über eine Druckleitung 10, in der ein Ventil 11 angeordnet ist, mit Druck beaufschlagt werden kann. Zur Druckerzeugung dient ein an den Druckkessel 9 angeschlossener Kompressor 12.
  • Der Speicherbehälter 8 ist an den Zulauf 5 über eine Absperreinrichtung 13, vorzugsweise in Form eines Schiebers, angeschlossen. Mit der Abwasser-Rohrleitung 1, die am oberen Ende in einer Höhe knapp unterhalb der Oberseite des Speicherbehälters 8 vorliegt, ist der Speicherbehälter 8 über ein vom Boden des Speicherbehälters 8 ausgehendes und von dort ansteigendes Leitungsstück 14 verbunden. Dadurch wird eine Art Siphon oder kommunizierendes Gefäß gebildet, wie durch das Wasserniveau bei 15 in Fig.2 angedeutet ist.
  • Im Normalbetrieb fließt Abwasser von der Zulaufleitung 5 kommend, bei offener Absperreinrichtung 13, dem Speicherbehälter 8 zu, wo eine vorgegebene Abwassermenge gesammelt wird, etwa mit einem Volumen von 2000 Liter, und das Abwasser gelangt über das Leitungsstück 14 danach in die als Druckleitung ausgeführte Abwasser-Rohrleitung 1. Das Ventil 11 in der Verbindungsleitung 10 zum Druckkessel 9 ist während dieses Normalbetriebs geschlossen. Zum Spülen der Druckleitung 1 wird die Absperreinrichtung 13 geschlossen, und das Ventil 11 wird geöffnet, um den im Speicherbehälter 8 (sowie im Leitungsstück 14) vorhandenen Wasserpfropfen mit Druck, beispielsweise in der Größenordnung von 1 oder 2 bar, zu beaufschlagen. Dadurch wird dieser Wasserpfropfen, der in Fig.2 und auch in Fig.3 und 4 mit 16 bezeichnet ist, stoßartig durch die Abwasser-Rohrleitung 1 gedrückt, wobei er durch diese Leitung 1 mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von zumindest 6 bis 7 m/s strömt. Dieser Wasserpfropfen 16 spült die An- und Ablagerungen in der Leitung 1 weg, so dass ein allmähliches Zuwachsen der Leitung 1 aufgrund des Absetzens von Feststoffen an den Leitungswänden vermieden wird.
  • Je nach den Verhältnissen kann ein derartiges Spülen beispielsweise einmal pro Woche, gegebenenfalls jedoch, bei stark verunreinigten Abwässern, auch öfter durchgeführt werden.
  • Zur Durchführung des Spülens in automatischer Weise ist zweckmäßig eine in Fig.2 schematisch bei 17 veranschaulichte elektronische Steuereinheit vorgesehen, der eine Zeitmesseinrichtung oder Uhr 18 zugeordnet ist, und die zeitlich gesteuert z.B. einmal pro Woche zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiv wird und dabei die Absperreinrichtung 13 schließt und das Ventil 11 öffnet, nachdem eine ausreichende Zeit zuvor der Kompressor 12 eingeschaltet wurde, um den Druckaufbau im Druckkessel 9 für das Spülen sicherzustellen. Die entsprechenden Steuerleitungen zur Absperreinrichtung 13, zum Ventil 11 und zum Kompressor 12 sind in Fig.2 bei 19, 20 bzw. 21 veranschaulicht.
  • Die Steuereinheit 17 kann dabei auch derart ausgebildet sein, dass der Speicherbehälter 8 mehrmals hintereinander - durch mehrmaliges Öffnen und Schließen des Ventils 11 - mit Druck beaufschlagt wird, um mehrere Wasserpfropfen hintereinander durch die Leitung 1 zu drücken. Hierzu kann der Speicherbehälter 8 mit einem entsprechend großen Volumen ausgebildet sein, und es wird jeweils nur ein Teilvolumen durch die Leitung 1 gedrückt; es ist aber auch denkbar, zwischen den einzelnen Wasserstößen jeweils wieder Abwasser im Speicherbehälter 8 anzusammeln; dies wird vor allem dann zweckmäßig sein, wenn ein entsprechend starker Abwasserzufluss sichergestellt ist. Gegebenenfalls kann die Sammlung von entsprechenden Wassermengen auch mit Hilfe von in Fig.2 nicht näher gezeigten Füllstandssensoren überwacht werden, deren Ausgangssignale der Steuereinheit 17 zugeführt werden.
  • In Fig.3 ist schematisch der Normalbetrieb der Spülstation 4 gezeigt. Dabei ist das Ventil 11 geschlossen, die Absperreinrichtung 13 hingegen offen, und das Abwasser fließt, vom Zulauf 5 kommend, frei durch die Anlage, wobei der erwähnte Wasserpfropfen 16 im Speicherbehälter 8 sowie im Leitungsstück 14 gebildet wird.
  • In Fig.4 ist der Zustand während des Spülbetriebs gezeigt, wobei die Absperreinrichtung 13 geschlossen und das Ventil 11 geöffnet wurde. Die mit Hilfe des Kompressors 12 unter Druck gesetzte Luft im Druckbehälter 9 setzt den Wasserpfropfen 16 unter Druck und drückt ihn durch die Leitung 1. Währenddessen kann das Abwasser im Zulauf oberhalb der geschlossenen Absperreinrichtung 13 gesammelt werden, was durch ein entsprechendes Speichervolumen 22 im Zulauf 5 sichergestellt wird.
  • In Fig.5 ist das Ende des Spülvorganges gezeigt, wobei der Wasserpfropfen (16 in Fig.3 und 4) die Spülstation 4 verlassen hat und in die Leitung 1 gedrückt wurde. Dieser Zustand kann auch gewünschtenfalls mit Hilfe eines am Boden des Speicherbehälters 8 angeordneten Sensors 23 festgestellt werden, der über eine Ausgangsleitung 24 mit der Speichereinheit 17 (s. Fig.2) verbunden ist, um dieser den Leerzustand des Speicherbehälters 8 zu melden. Die Speichereinheit 17 steuert daraufhin das Ventil 11 wieder zum Schließen sowie die Absperreinrichtung 13 zum Öffnen an, so dass Abwasser vom Zulauf 5 wieder in den Speicherbehälter 8 einströmen kann. Dadurch ist wieder der in Fig.3 veranschaulichte Normalbetrieb gegeben, indem sich zunächst der Wasserpfropfen 16 im Speicherbehälter 8 sowie im Leitungsstück 14 bildet, wonach das Abwasser wieder frei in die Leitung 1 weiterfließt.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Durchspülen einer einem Geländeverlauf (2) folgenden Abwasser-Gefällerohrleitung (1), die zumindest eine Tiefpunktstelle (3) aufweist, mit Hilfe von Druckluft, wobei eine Wassermenge, die in einem Speicherbehälter (8) gesammelt wird, der mit der Rohrleitung verbunden ist, in die Rohrleitung geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die gesammelte Wassermenge in dem siphonartig und in der Art eines kommunizierenden Gefäßes mit der Gefällerohrleitung (1) verbundenen, ausreichend druckfest ausgeführten Speicherbehälter (8) bereitgehalten und periodisch, während der Wasser-Zulauf (5) zum Speicherbehälter abgesperrt wird, mit der Druckluft beaufschlagt wird, um die bereitgehaltene Wassermenge, zumindest ein Teilvolumen der bereitgehaltenen Wassermenge, mit Hilfe der Druckluft stoßartig aus dem Speicherbehälter (8) in die Rohrleitung (1) zu drücken.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft mit einem Druck von ca. 2 bar dem Speicherbehälter (8) zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) zur Abgabe von mehreren aufeinanderfolgenden Spülstößen mehrmals nacheinander mit Druckluft beaufschlagt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassermenge aus dem Speicherbehälter (8) durch die Rohrleitung (1) mit einer Geschwindigkeit von ca. 6 m/s gedrückt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassermenge ungefähr einmal pro Woche aus dem Speicherbehälter (8) in die Rohrleitung (1) gedrückt wird.
  6. In Gebrauchsstellung einem Geländeverlauf folgende Abwasser-Gefällerohrleitung (1), die zumindest eine Tiefpunktstelle (3) aufweist, mit einer Vorrichtung zum Durchspülen der Rohrleitung (1) mit Hilfe von durch die Rohrleitung leitbarem, mit Druckluft beaufschlagtem Wasser, mit einem Kompressor (12) und einem damit verbundenen Druckkessel (9), der mit der Rohrleitung (1) über ein Ventil (11) verbunden ist, und mit einem Speicherbehälter (8) zum Sammeln der Wassermenge, sowie mit einem Wasser-Zulauf (5), wobei Wasser über den Wasser-Zulauf (5) dem Speicherbehälter (8) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) siphonartig und mit der Rohrleitung (1) in der Art eines kommunizierenden Gefäßes verbunden ist, und dass der Druckkessel (9) mit der Rohrleitung (1) über den ausreichend druckfest ausgeführten Speicherbehälter (8) unter Zwischenschaltung des Ventils (11) zwischen dem Druckkessel (9) und dem Speicherbehälter (8), verbunden ist, wobei im Wasser-Zulauf (5) zum Speicherbehälter (8) eine Absperreinrichtung (13), z.B. ein Schieber, angeordnet ist.
  7. Gefällerohrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) ein für Drücke von zumindest 2 bar ausgelegter Druckbehälter ist.
  8. Gefällerohrleitung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) ein Beton-Druckbehälter ist.
  9. Gefällerohrleitung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) ein Druckbehälter aus faserverstärktem Kunststoffmaterial ist.
  10. Gefällerohrleitung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) ein metallischer Druckbehälter ist.
  11. Gefällerohrleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsstellung die Rohrleitung (1) an den Speicherbehälter (8) über ein im Bodenbereich des Speicherbehälters (8) an diesen anschließendes und von diesem auf ein Niveau etwas unterhalb der Oberseite des Speicherbehälters (8) ansteigendes Leitungsstück (14) angeschlossen ist.
  12. Gefällerohrleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (8) ein Volumen von 2 m3 aufweist.
  13. Gefällerohrleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperreinrichtung (13) im Wasser-Zulauf (5) zum Speicherbehälter (8) und dem Ventil (11) zwischen dem Druckkessel (9) und dem Speicherbehälter (8) eine mit einer Uhr (18) versehene elektronische Steuereinheit (17) zur automatischen Betätigung zugeordnet ist.
  14. Gefällerohrleitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (17) auch den Kompressor (12) für einen automatisch aktivierten Druckaufbau im Druckkessel (9) vor der Betätigung der Absperreinrichtung (13) und des Ventils (11) ansteuern kann.
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