DE4407353C2 - Rain basin for a mixed water system - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regenbecken für ein Mischwassersystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a rain basin for a Mixed water system according to the preamble of claim 1.

In den Kanälen eines Mischsystems übersteigt die bei Regenwetter anfallende maximale Wassermenge um ein Vielfaches die Kapazität der Kläranlage. Die Konzentration der Schmutzstoffe im Mischwasser kann dabei insbesondere bei Regenbeginn, d. h. wenn die Ablagerun­ gen in den Kanälen abgeschwemmt werden, sehr hoch liegen. In die­ sen Fällen sollen dann Regenüberlaufbecken (RÜB) durch ihre Sta­ pelwirkung (Fangbecken) oder ihre Stapel- und Absetzwirkung (Durchlaufbecken) die Schmutzstoffbelastung des Vorfluters bei Re­ genwetter vermindern. Mit anderen Worten ausgedrückt besteht die Aufgabe der RÜB's darin, Regenwasser aus Mischwassersystemen der Kanalisation als ersten im allgemeinen relativ stark verschmutzten Spülstoß zu speichern (zu puffern), um es zeitlich gestreckt an die Kläranlage weiterzuleiten. Sobald das (zur Verfügung stehende) RÜB voll ist, läuft zwar das Regenwasser weiter zu - es gelangt dann über einen Überlauf in die Vorfluter. Letztlich ist das ge­ samte Klärsystem (Kläranlage, RÜB, usw.) hinsichtlich der Ge­ wässerverschmutzung als eine Einheit anzusehen und es wäre sinn­ los, die Reinigungswirkung der Kläranlage zu steigern und das überschüssige Mischwasser ohne jegliche Behandlung dem Vorfluter zuzuführen.In the channels of a mixed system, that in rainy weather exceeds the maximum amount of water that can be generated is many times the capacity the sewage treatment plant. The concentration of contaminants in the mixed water can especially when the rain starts, d. H. when the deposit be washed away in the canals, very high. In the In these cases, rain overflow basins (RÜB) should then be pel effect (catch basin) or their stacking and settling effect (Continuous basin) the pollution of the receiving water at Re reduce weather. In other words, there is The task of the RÜB's is to collect rainwater from mixed water systems Sewerage is the first to be relatively dirty To save (buffer) rinse pulse to stretch it out over time to forward the treatment plant. As soon as the (available) RÜB is full, the rainwater continues to flow - it arrives then overflow into the receiving water. Ultimately, that's ge entire sewage treatment system (sewage treatment plant, RÜB, etc.) with regard to Ge Consider water pollution as a unit and it would make sense going to increase the cleaning effect of the sewage treatment plant and that excess mixed water without any treatment to the receiving water feed.

Regenüberlaufbecken sind bei Mischkanalisationen überall dort an­ zuwenden, wo die maximale Zulaufmenge größer ist als die Kapazität des Ablaufs (Kanal, Pumpstation, usw.) und wo kein Regenüberlauf und also keine Entlastung möglich ist.Rainwater overflow basins are everywhere in mixed sewage systems where the maximum inflow volume is greater than the capacity  the process (sewer, pumping station, etc.) and where there is no rain overflow and therefore no relief is possible.

In Verbindung mit Regenwasserentlastungsbauwerken sind auch soge­ nannte Regenrückhaltebecken (RRB) bekannt, deren Aufgabe darin be­ steht, die Differenz zwischen dem größeren Zulauf und dem kleine­ ren Ablauf kurzfristig zu stapeln.In connection with rainwater relief structures, so-called called rainwater retention basin (RRB), whose task it be stands, the difference between the larger inflow and the small stacking the process at short notice.

Zum allgemeinen Hintergrund bezüglich der vorliegenden Erfindung sei noch auf folgendes hingewiesen: Im ländlichen Raum wird die Wohngebietsentwässerung im allgemeinen im Mischsystem betrieben. Dabei sind die Volumina der RÜB's auf eine Entwicklungszeit von 30 Jahren auszulegen, d. h. es wird ein RÜB gebaut, das zumindest zum Zeitpunkt des Baus weit überdimensioniert ist. Die Funktion der RÜB's ist dabei die, das Regenwasser vom Schmutzwasser zu trennen, indem durch eine zeitliche Rückhaltung die mitgeführten Schmutz­ stoffe nach unten absinken und letztlich "klares" Wasser oben überläuft. Eine zu große (prophylaktische) Auslegung der RÜB's führt jedoch bei jedem Regenereignis sehr viel verdünntes Wasser zur Kläranlage, was sich schließlich nicht zuletzt in hohen Abwas­ serabgabegebühren niederschlägt und die Kläranlage unnötig hydrau­ lisch belastet. (Es hat sich gezeigt, daß aufgrund neuer Forderun­ gen nach kleineren Speichervolumen und reduzierten Anschlußgebie­ ten die vorhandenen RÜB's um 30 ... 50% zu groß gebaut sind).The general background of the present invention it should be pointed out the following: In rural areas the Residential drainage generally operated in a mixed system. The volumes of the RÜBs are for a development time of 30 Years to interpret, d. H. a RÜB is built, at least for The time of construction is far too large. The function of the RÜB's is to separate the rainwater from the dirty water, by keeping the carried dirt with a time restraint substances sink down and ultimately "clear" water above overflows. Too large (prophylactic) interpretation of the RÜB's however, carries a lot of diluted water with every rain event to the wastewater treatment plant, which is ultimately not least in high wastewater taxes and the wastewater treatment plant unnecessarily hydrau nisch burdened. (It has been shown that due to new demands towards smaller storage volumes and reduced connection areas the existing RÜB's were built too large by 30 ... 50%).

Eine demgegenüber zu kleine Auslegung würde unter Umständen nach wenigen Jahren erhebliche Investitionen bedingen, um dann ein neu­ es RÜB mit zusätzlichem Speicherraum zu erstellen. Hierzu muß je­ doch wiederum zusätzliches Bauland vorhanden sein und erschlossen werden. Im ländlichen Raum und auch in dünn besiedelten Stadtrand­ lagen gibt es insofern noch ein grundsätzliches Problem - es fehlt oft die geeignete Vorflut und kleinste Bäche werden so unter Um­ ständen sehr stark überbelastet.An interpretation that is too small in comparison would under certain circumstances a few years of significant investment, then a new one to create RÜB with additional storage space. This must ever yet additional building land is available and developed become. In rural areas and also in sparsely populated outskirts there is still a fundamental problem - it is missing often the appropriate receiving water and the smallest streams are so under Um would be very heavily overloaded.

Auf der Grundlage dieses allgemeinen technologischen Hintergrunds wird zum Stand der Technik im folgenden von der DE 83 14 215 U1 ausgegangen. Dieses Gebrauchsmuster betrifft nach der Bezeichnung eine "Auslaufvorrichtung in Regenrückhaltebecken". Dieses Becken hat einen schwimmergesteuerten Klärüberlauf, durch den im Normal­ betrieb mechanisch vorgereinigtes Wasser an den Vorfluter abgege­ ben wird, und ist mithin genau genommen nicht als Regenrückhalte­ becken, sondern als Regenüberlaufbecken zu bezeichnen. Das Becken verfügt darüber hinaus entsprechend den vorstehenden Ausführungen über einen Bodenablauf/Pumpensumpf zum zur Kläranlage führenden Kanal.Based on this general technological background becomes the prior art in the following from DE 83 14 215 U1 went out. This utility model refers to the name a "discharge device in rainwater retention basins". This basin  has a float-controlled sewage overflow, through which in the normal operation mechanically pre-cleaned water to the receiving water is, and is therefore strictly speaking not as rain retention basin, but to be called a rain overflow basin. The basin also has according to the above statements via a floor drain / pump sump to the wastewater treatment plant Channel.

Die DE 83 14 215 U1 zeigt mithin ein Regenüberlaufbecken für ein Mischwassersystem mit einem Anschluß zu einem Klärwerk und einem Überlauf zu einem Vorfluter. Das das Volumen des Regenüberlaufbec­ kens begrenzende Stauziel ist mit Hilfe eines in Abhängigkeit vom aufzunehmenden Mischwasser einstellbaren Schwimmablaufs über die Baulänge eines Standrohres einstellbar. Das Standrohr hat eine es übergreifende obere Abdeckung mit einer Dichtkappe, gegen die der Schwimmkörper in der oberen Endstellung dichtend anstößt und den Ablauf versperrt. Steigt der Wasserspiegel im Becken über diese Schwimmerstellung hinaus, so erfolgt mithin kein weiterer Abschlag von mechanisch vorgereinigtem Misch- oder Regenwasser über den Klärüberlauf in den Vorfluter, so daß das Becken jetzt ein reines RRB ist. Bei dem bekannten Becken ist mithin eine Separierung in ein normales Regenüberlaufbecken und einen als Regenrückhalte­ becken wirkenden Beckenbereich vorgesehen.DE 83 14 215 U1 therefore shows a rain overflow basin for a Mixed water system with a connection to a sewage treatment plant and one Overflow to a receiving water. That is the volume of the rain overflow kens limiting congestion target is dependent on the adjustable water flow to be absorbed via the swimming pool Length of a standpipe adjustable. The standpipe has it overlapping upper cover with a sealing cap against which the Floats in the upper end position and abuts the Process blocked. If the water level in the pool rises above this Float position, so there is no further discount of mechanically pre-cleaned mixed or rain water over the Clarification overflow in the receiving water, so that the basin is now a clean one RRB is. In the known pool there is therefore a separation in a normal rain overflow basin and one as rain retention pelvic area provided.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Regenbecken anzugeben, das als RÜB im konventionellen inne nutzbar und gleichzeitig als RRB dient, so daß unter Gewähr­ leistung eines größtmöglichsten Umweltschutzes eine optimale und variable Anpassung an die künftige Gebiets- und Bevölkerungsent­ wicklung möglich ist.The object underlying the present invention is in specifying a rainwater basin that is used as a RÜB in the conventional usable inside and at the same time serves as an RRB, so that is guaranteed performance of the greatest possible environmental protection an optimal and variable adaptation to the future area and population ent winding is possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Stauziel, d. h. die Se­ paration des Regenbeckens in einen RÜB- und einen RRB-Teil ent­ sprechend den im Anspruch 1 genannten Merkmalen variabel einstell­ bar ist.This object is achieved in that the congestion target, i.e. H. the se entation of the rain basin into a RÜB and an RRB part according to the features mentioned in claim 1 variable is cash.

Besondere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des vorstehend er­ läuterten Regenbeckens sind Gegenstand der Unteransprüche.Special refinements and developments of the above he  Purified rainwater are the subject of the subclaims.

Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine Prinzipdarstellung eines Regenbeckens mit einem variabel ein­ stellbaren Schwimmablauf als Teil einer aus einem Regenbecken und einem Vorfluter bestehenden Regenwasserentlastungsanlage.The details of the present invention are as follows explained in more detail with reference to the drawing. This shows a schematic diagram of a rainbow with a variable one adjustable swimming process as part of a rain pool and an existing rainwater discharge system.

Die Regenwasserentlastungsanlage besteht aus den Funktionseinhei­ ten Regenbecken 1 und Vorfluter 3. Das Regenbecken 1 ist als Kreis- oder Rechteckbecken ausgeführt und weist ein seitliches Ge­ rinne 4 auf. Der Innenraum des Regenbeckens 1 einerseits und das Gerinne 4 andererseits sind über eine Entlastungsschwelle 5 inso­ weit funktional miteinander verbunden, als bei einem Ansteigen des Wasserpegels im Regenbecken 1 auf das von der Entlastungsschwelle 5 vorgegebene Stauziel das Wasser in das Gerinne 4 überläuft. An das Gerinne 4 schließt dementsprechend ein Anschluß 6 an, der zum Vorfluter 3 führt.The rainwater relief system consists of the functional units rain basin 1 and receiving water 3 . The rain basin 1 is designed as a circular or rectangular basin and has a lateral channel 4 . The interior of the rain basin 1 on the one hand and the flume 4 on the other hand are connected via a relief weir 5 in so far functionally with each other, as overflows with an increase of the water level in the rain tank 1 to the specified from the relief weir 5 storage target of the water in the flume. 4 Accordingly, a connection 6 connects to the channel 4 , which leads to the receiving water 3 .

Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, daß das Regenbecken 1 einen (Mischsystem-) Zulauf 10 aufweist, über den das Regenwas­ ser R und das Schmutzwasser S zugeführt werden. Das Regenbecken 1 ist darüberhinaus bestimmungsgemäß mit einem - nicht dargestellten - Klärwerk (vergleiche Bezugszeichen 11) verbunden, dem im allge­ meinen das im Regenbecken 1 aufgefangene und zwischengespeicherte Mischwasser zur Reinigung zugeführt wird; im allgemeinen wird zum Schutz des Vorfluters 3 der gesamte Inhalt des Regenbeckens 1 ans Klärwerk 11 weitergeleitet und hier wird das Mischwasser dann weitgehend biologisch gereinigt.For the sake of completeness, it should also be noted that the rain basin 1 has a (mixing system) inlet 10 via which the rain water R and the dirty water S are supplied. The rain basin 1 is also intended to be connected to a sewage treatment plant (not shown) (see reference number 11 ) to which the mixed water collected and temporarily stored in the rain basin 1 is fed for cleaning; In general, the entire contents of the rain basin 1 are passed on to the sewage treatment plant 11 in order to protect the receiving water 3 and here the mixed water is then largely biologically cleaned.

Die anhand der Zeichnung gezeigte und erläuterte Regenwasserentla­ stungsanlage beziehungsweise das Regenbecken 1 wird nun - bei ei­ nem starken Regenereignis - den Gegebenheiten des zugehörigen Siedlungsgebiets entsprechend einerseits als ganz normales RÜB 20 und als Regenrückhaltebecken (RRB) 21 genutzt, wobei die Trennung zwischen diesen beiden Volumina über einen variabel (Pfeil X) fi­ xierbaren Schwimmablauf 22 eingestellt wird. Dieser variabel ein­ stellbare Schwimmablauf 22 besteht im dargestellten Fall aus einem Schlauch 23, der einerseits einen Einlauftrichter 24 mit einem Schwimmschlammschild aufweist und der andererseits zum Gerinne des Regenbeckens 1 hin offen ist.The rainwater drainage system or rain basin 1 shown and explained with the aid of the drawing is now - in the event of a heavy rain event - used on the one hand as a normal RÜB 20 and as a rain retention basin (RRB) 21 , with the separation between these two volumes, depending on the circumstances of the associated settlement area is set via a variable (arrow X) fi xable swimming process 22 . This variably an adjustable swimming drain 22 consists in the case shown of a hose 23 which on the one hand has an inlet funnel 24 with a swimming mud shield and on the other hand is open to the channel of the rainbow 1 .

Die Höhe dieses Schwimmablaufs 22 wird in Abhängigkeit von den Ge­ gebenheiten des angeschlossenen Siedlungsgebietes statisch einge­ stellt. Übersteigt der Mischwasserzufluß R, S den kritischen Wert, d. h. erreicht der Wasserpegel die Höhe des Schwimmablaufs 22, so fließt das überströmende Wasser durch den Schlauch 23 zum Gerinne 4 hin ab und von hier zum Vorfluter 3. Das sogenannte Über­ standswasser im RRB 21 nutzt somit gleichermaßen einerseits das Volumen des RÜB's 20 und andererseits das Volumen zwischen diesem und dem Schwimmablauf 22. Insofern ist darauf hinzuweisen, daß aufgrund der Zwischenspeicherung des Überstandswassers oberhalb des eigentlichen RÜB-Volumens der Schmutzanteil dieses Überstands­ wassers sich absetzen kann und (ganz) normal mit dem Mischwasser des RÜB's 20 zum Klärwerk 11 abgeleitet werden kann.The height of this swimming course 22 is statically adjusted depending on the ge conditions of the connected settlement area. If the mixed water inflow R, S exceeds the critical value, ie if the water level reaches the level of the swimming drain 22 , the overflowing water flows through the hose 23 to the channel 4 and from here to the receiving water 3 . The so-called supernatant water in the RRB 21 thus equally uses the volume of the RÜB's 20 on the one hand and the volume between it and the swimming drain 22 on the other. In this respect, it should be noted that due to the temporary storage of the supernatant water above the actual RÜB volume, the dirt content of this supernatant water can settle and can be (normally) discharged to the sewage treatment plant 11 with the mixed water of the RÜB 20 .

Eine besondere Ausgestaltung des Regenbeckens 1 in Bezug auf den Schwimmablauf 22 besteht darin, diesen im Bereich des RRB's 21 in­ soweit schwimmend aufzuhängen, als er den Ablauf zum Vorfluter 3 verzögert, um das im RRB 21 sich einstauende Mischwasser weiter zu reinigen und den Vorfluter 3 weniger zu belasten. Dies wird in der Praxis dadurch realisiert, daß durch einen Schieber 29, (eventuell Elektroschieber) die Schlauchauslaufmenge - in Menge (m³/h) - vor­ bestimmt werden kann oder daß der Zeitpunkt des Ablaufbeginns (zum Beispiel 1 oder 2 Stunden verspätetet nach Zulauf) verschoben wer­ den kann.A special embodiment of the rain basin 1 in relation to the swimming drain 22 consists of suspending it in the area of the RRB 21 in such a way that it delays the drain to the receiving water 3 in order to further purify the mixed water accumulating in the RRB 21 and the receiving water 3 less burden. In practice, this is realized in that the hose outlet quantity - in quantity (m ³ / h) - can be determined in advance by a slide 29 , (possibly an electric slide) or in that the start of the outlet (for example 1 or 2 hours late after the inlet) ) who can be moved.

Wichtig ist, daß so das gesamte Volumen des RRB 21 zur Vorflut 3 gelangt und nicht die Kläranlagenzulaufmenge verdünnt. Der Schlamm aus dem RRB 21 geht aber sicher nach unten ins RÜB 20 und dann zur Kläranlage 11.It is important that the entire volume of the RRB 21 reaches the receiving water 3 and does not dilute the sewage treatment plant feed volume. The sludge from the RRB 21 goes safely down to the RÜB 20 and then to the sewage treatment plant 11 .

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, den Schwimmablauf 22 über eine Datenverarbeitungseinrichtung 28 nach Art eines Regelprozesses zu steuern. In dieser Datenverarbeitungs­ einrichtung 28 werden vom Ablauf zum Klärwerk 11, vom Ablauf zum Vorfluter 3 und vom Wasserstand im REB 1 abgeleitete Meßsignale derart verarbeitet beziehungsweise verknüpft, daß über eine Schie­ bersteuerung 29 am offenen Auslauf des Schlauchs 23 eine zeitver­ setzte und verlangsame Abgabe des Überstandswassers zur Vorflut 3 erzielt werden kann. Damit wird gewissermaßen auch ein Hoch­ wasserschutz für die Vorflut 3 realisiert.According to a further embodiment, it is provided to control the swimming process 22 via a data processing device 28 in the manner of a control process. In this data processing device 28 derived from the sequence to the sewage treatment plant 11 , from the discharge to the receiving water 3 and from the water level in the REB 1 processed or linked such that over a slide control 29 at the open outlet of the hose 23 a time-shifted and slow release of the supernatant water to the receiving water 3 can be achieved. To a certain extent, flood protection is also implemented for the receiving water 3 .

Der Vorteil der mittels der Schiebersteuerung verifizierten zeit­ verzögerten Abgabe des Überstandswasser ist darin zu sehen, daß dieses Überstandswasser erst dann der Vorflut 3 zugeführt wird, wenn diese bereits aufgrund des angefallenen Regenwassers Wasser­ führung hat.The advantage of the time-delayed delivery of the supernatant water, verified by means of the slide control, can be seen in the fact that this supernatant water is only supplied to the receiving water 3 when it already has water due to the rainwater accumulation.

Claims (3)

1. Regenbecken (1) für ein Mischwassersystem mit einem Anschluß zu einem Klärwerk, einer als Notüberlauf wirkenden Entlastungs­ schwelle und einem Schwimmablauf für mechanisch vorgereinigtes Wasser zu einem Vorfluter, wobei der Schwimmablauf so hoch im Becken angeordnet ist, daß er nur oberhalb eines ein Regenüberlaufbeckenvolumen definie­ renden Stauziels das vorgereinigte Wasser entlastet, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauziel in Abhängigkeit von den durch die Gebiets- und Bevölkerungsentwicklung gegebenen Verhältnissen einstellbar ist und daß in der Ablaufleitung des Schwimmablaufs (22) ein Schie­ ber (29) eingebaut ist, mit dem die Ablaufmenge in Abhängigkeit von den jeweiliegen Verhältnissen im Vorfluter (3) steuerbar, insbesondere der Ablauf verschließbar, ist.1. Rain basin ( 1 ) for a mixed water system with a connection to a sewage treatment plant, a discharge threshold acting as an emergency overflow and a swimming drain for mechanically pre-cleaned water to a receiving water, the swimming drain being arranged so high in the pool that it is only above a rain overflow pool volume Definie renden stagnation target relieves the pre-cleaned water, characterized in that the damming target is adjustable depending on the conditions given by the area and population development and that in the drain line of the swimming drain ( 22 ) a slide ( 29 ) is installed with which the The discharge amount can be controlled depending on the respective conditions in the receiving water ( 3 ), in particular the drain can be closed. 2. Regenbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmablauf (22) ein mit einem Einlauftrichter (24) versehener Schlauch (23) ist.2. Rain basin according to claim 1, characterized in that the swimming drain ( 22 ) is a hose ( 23 ) provided with an inlet funnel ( 24 ). 3. Regenbecken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmablauf (22) derart schwimmend aufgehängt ist, daß der Überlauf zum Vorfluter (3) hin zeitverzögert erfolgt.3. Rain basin according to claim 1 or 2, characterized in that the swimming process ( 22 ) is suspended in such a way that the overflow to the receiving water ( 3 ) takes place with a time delay.