EP1420115A2 - Hydraulischer Heber für eine Wasserüberlaufschwelle - Google Patents

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Publication number
EP1420115A2
EP1420115A2 EP03025522A EP03025522A EP1420115A2 EP 1420115 A2 EP1420115 A2 EP 1420115A2 EP 03025522 A EP03025522 A EP 03025522A EP 03025522 A EP03025522 A EP 03025522A EP 1420115 A2 EP1420115 A2 EP 1420115A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arrangement according
water overflow
water
rake
overflow arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03025522A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1420115A3 (de
Inventor
Otto Treut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VSB VOGELSBERGER Umwelttechnik GmbH
Original Assignee
VSB VOGELSBERGER Umwelttechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VSB VOGELSBERGER Umwelttechnik GmbH filed Critical VSB VOGELSBERGER Umwelttechnik GmbH
Publication of EP1420115A2 publication Critical patent/EP1420115A2/de
Publication of EP1420115A3 publication Critical patent/EP1420115A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/12—Emergency outlets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B5/00—Artificial water canals, e.g. irrigation canals
    • E02B5/08—Details, e.g. gates, screens
    • E02B5/085—Arresting devices for waterborne materials, e.g. gratings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/16—Fixed weirs; Superstructures or flash-boards therefor
    • E02B7/18—Siphon weirs

Definitions

  • the present invention relates to what is claimed in the preamble and thus deals with the overflow of water.
  • Water is collected in sewer systems, and then its Processing to be fed.
  • Mixed water systems Sewage from households together with rainwater collected and sent to wastewater treatment plants. But this is only possible, as long as the capacities of the facilities provided suffice. Exceedances now occur, especially in the event of rain the clarification capacity. Since it is for cost reasons it is not possible to use wastewater treatment plants for rain events To design strength, rainwater overflow basins are provided in which the mixed water backed up during heavy rainfall can be. If the capacity is no longer sufficient, so the mixed water is only mechanically cleaned in the given waters serving as receiving water.
  • the mixed water in it exceeds provided overflows an overflow threshold and is from forwarded to the receiving water there.
  • the endangerment of the receiving water due to pollution of the overflowing water as a rule, at most low, because with the very heavy rainfall, that typically trigger such events, little Foreign substances are carried along and the concentration of contaminants is correspondingly low.
  • the object of the present invention is to create something new to provide for commercial use.
  • a first essential aspect of the invention is thus in the Realization to see that a rake is realized in a lifter can be removed without the risk of the wastewater liquid column breaks in the siphon or the fluid flow is significantly affected by the jack.
  • the order of rakes or sieves, which are also understood here as rakes and overflow threshold in the siphon initially has to Consequence that the overall arrangement is formed much smaller can be.
  • the arrangement also has another advantage in that that the rake or sieve is better than comparable ones conventional computer systems against pollution, Constipation and addition is protected.
  • conventional Plants water flows permanently in one direction as long as it is high. If the water level falls conventional systems, the flow movement also ends. Perhaps Coarse material washed against the rake remains then essentially there.
  • the system tears the liquid column when the water level drops in the lifter. Then the water flows in the upper one Lifter area not only to the downstream lifter exit, but at least partly to the upstream elevator entrance. With this reflux movement, part of the counter taken the coarse washed-out coarse material and such be removed from the rake again. This extends the Cleaning intervals and / or the cleaning time and thus overall, the operating costs decrease.
  • the rake is curved Lifter bent. This makes it longer than a position immediately perpendicular to the flow direction; this leads to, that washed up substances over a larger area can distribute and therefore not clogged the rake so quickly. Substances with a slower flow are also used in the rake deposited, so less firmly against or between the Rakes or sieve meshes pressed. This makes it easier Flush out when the jack is torn off and also the cleaning.
  • the rake bars are preferably attached or fixed on one side includes. This is advantageous because it allows the Rake is hinged upwards and / or that the rake relatively movable, in particular resilient rake bars having. The foldability improves cleaning, because after folding up very easily the typical from below coarse material washed against the rake can be removed. Even if the rakes are springy, this makes it easier the cleaning continues.
  • the rake can also include round bars and / or be built exclusively with such. Another preferred embodiment has a crescent shape Sheets on the z. B. 4 mm side by side could be.
  • the threshold In a particularly preferred variant is through the threshold the lower lifting arch is realized. This has the advantage that for the jack essentially only an upper jack hood is required, which simplifies the conception.
  • the threshold can be formed with a solid threshold plate be so that a permanent proper flow pattern is guaranteed.
  • the threshold can be set to one Partition can be arranged.
  • the lifter is a compact element provided with side walls. Manufacturing with such Side walls significantly facilitate the installation of these jacks on site.
  • Coarse material collection area Downstream of the threshold and before the rake, i.e. related on the rake on the inflow side, one is preferred Coarse material collection area attached.
  • the rake will quasi around the threshold and up to the coarse material collection area pulled into it. This has the advantage that at least considerable parts of the coarse material are guided along the screen and then in a no longer flowed area collect for later removal.
  • Particularly advantageous is a one-sided linkage to that of Coarse material collection area facing away and a compliance the rakes by resilient formation of the same, then the rake from above into the coarse material collection area can be led into it.
  • this articulation will typically be flooded when the lifter responds.
  • the equipment with wastewater resistant materials is therefore particularly desired. So stainless steel or the like can be used become.
  • the articulation area is typically designed in this way be that it is self-draining.
  • the coarse material collection area is preferably an emptying opening assigned, in particular an emptying opening with a float-controlled emptying flap in particular.
  • an emptying opening assigned, in particular an emptying opening with a float-controlled emptying flap in particular.
  • the emptying opening becomes typical of the continuing sewer or via a pump arrangement or throttle device Reflux fed to a sewage treatment plant so that the coarse matter can be properly treated there.
  • the drain opening into a further channel leads it is preferably arranged or formed, for example by providing a float control or the like.
  • the flap control is preferred in this respect than than the entire water overflow arrangement current-free and / or without electronic or microelectronic Control can be operated. This increases operational security essential and at the same time lowers the maintenance and Maintenance costs.
  • the upper lifter arch is preferably provided with a removable, in particular hinged lid formed. This allows one very quick access to the water overflow arrangement.
  • the upper lifting arch can implement an emergency hold-up, that responds when there is extremely heavy rainfall the intended lifting power is no longer sufficient to to drain the incoming water.
  • the cover acts preferentially in the lift inflow area as a diving wall that does not allow floating Substances such as polystyrene blocks or oil films are forwarded.
  • the lifter is one Demolition opening assigned to the lifter after the water has dropped idle very quickly below a predetermined threshold leaves. This quick tear-off is desirable to the aforementioned Favor self-cleaning.
  • the lifter continues above the rake preferably include an amount of water that is sufficient to allow the rake to tear when the lifting action breaks off do the washing up.
  • the water overflow arrangement is also particularly in comparatively high receiving water, i.e. water bodies, in which is ultimately the amount of water flowing over the threshold should arrive at the outflow area in particular have float-controlled backflow prevention flap.
  • the arrangement can preferably be in or with a rain overflow structure used or constructed with this. It is mentioned here that the possibility of such a structure to be able to provide at any given point for reasons of space, fundamentally from the flow technology Improvements and the smaller footprint may depend on the arrangement disclosed. It should also be mentioned that it is possible to use several of the water overflow arrangements to be used side by side. Side by side means not necessarily linear and directly next to each other; so can create paths on a partition between the water overflow arrangements be provided or it will be round or differently shaped overflow structures provided along their Randes repeated with overflow arrangements of the invention are provided.
  • 1 comprises a water overflow arrangement, generally designated 1 1 an overflow threshold 2 and a rake 3, which are arranged in a lifter 4.
  • the water overflow arrangement 1 of the invention is present on the threshold of a rain overflow structure 5 like a canal arranged. It is dimensioned for that in the rain overflow structure water masses that can no longer be stored properly to drain off. This is the water overflow arrangement 1 from several identical module structures one given, still easy to handle during creation Size composed.
  • a wall 5a of the rain overflow structure 5 also forms a partition that crosses the overflow threshold 2 flowing masses of water from the retained Masses of water separate.
  • the overflow threshold 2 is fixed attached to the partition 5a and by a sufficient stable curved overflow plate 2a made of stainless steel.
  • the overflow plate protrudes over a coarse material collection area 6 above, the downstream of the partition at one level is arranged in the lifter, which is clearly below the overflow threshold 2, but at or above the lift exit 4a lies.
  • the coarse material collection area 6 is here as preferred possible, equipped with a perforated plate in the upper area.
  • the size of the coarse material collection area is dimensioned that occur during typical overflow events Coarse quantities can be safely taken up in it; the Screen perforation is dimensioned so that the coarse materials at least are retained without substantial blockage of the holes.
  • An emptying channel leads from the coarse material collection area 6 7 to an emptying opening 8 in the partition 5a, which by a float-controlled flap 8a is kept closed, as long as the water in the rain overflow structure 5 is sufficiently high stands.
  • the rake 3 is made up of a large number of parallel stainless steel rods 3a formed, which is articulated on one side at a joint 9 are on a perpendicular away from the top edge of the partition Arm 10 led to the rain overflow structure and upstream the overflow threshold is arranged.
  • the bars are there only fixed on one side and free on the downstream side movable. Their distance from each other is chosen so that the coarse substances to be retained do not pass between the rods can penetrate. This is with typical pollution for a distance of around 4mm.
  • This one out Spring bars made of spring steel are around the overflow threshold 2 bent around, but spaced out from this.
  • overflow threshold 2 and rake 3 The distance between overflow threshold 2 and rake 3 is chosen so that it is a multiple of the expected Thickness of typical amounts of substance retained in the rake is.
  • the free ends 3a of the spring steel rake stick out into the coarse material collection area.
  • the compliance of the Spring steel rakes is such that when swung down Rake on the edge of the coarse material collection area in contact and be guided past this for pivoting can.
  • the lifter is arched and through the bottom Overflow threshold 2 defined in its course while it is fixed above by a cover 11, which is just below the articulation 9 of the rake on the protruding from the partition Poor 10 is articulated.
  • the cover 11 is off formed and on a sheet metal piece of suitable thickness the outside shaped so that an emergency holdup is realized is.
  • the linkage 9 of the rake and the linkage of the hood is located below the water surface in the event of an overflow. Drainage openings are provided around the articulation area to drain in dry conditions.
  • a baffle 13 is located near the inflow area of the lifter 4 realized.
  • float exit 4a there is a float-controlled flap Prevention of backflow of water provided in their two end positions is shown. It is so high that it is open during typical events and only closes, if water from the receiving water to the valve-controlling Float arrives.
  • a handle 14 at the lifter exit edge provided to pivot the hood in during maintenance To facilitate opening position.
  • Fig. 3 shows details of the articulation of the hood and rake.
  • Water is used in the usual way through what is used here as a channel Rain overflow structure led to the sewage treatment plant. Now increases due to a rain event the level in the rain overflow structure 5, the water is initially in the usual way pour over the threshold.
  • the threshold from below the water flowing into the baffle wall initially only so little, that the entire hood of the jack has not yet been filled with water is.
  • the water overflow arrangement 1 of the present The invention thus initially works without responding to a lifting action as a free-flow system.
  • Coarse substances are retained in the rake 3 and by the amount of water flushed into the coarse material collection area 6.
  • the water flows initially at low levels and / or currents largely through the sections near the coarse material collection area of the rake 3.
  • Coarse materials initially collect there without being moved to be able to, since the float-controlled flap 8a on the Drain opening 8 at correspondingly high water levels in the Channel at which the overflow threshold responds closes.
  • By bending the rake 3 around the edge 6a of the Coarse material collection area 6 is largely free of rakes here held by coarse materials, as these fall into the collection area can.
  • the rain overflow structure will eventually be used up so far that the float-controlled Emptying flap opens and the in Coarse matter collection area collected coarse matter in the rain overflow structure flow out.
  • the water overflow arrangement of the present invention is as shown, formed so that there is little danger the pollution exists. Pollution can be used for maintenance be checked by opening the cover on the handle 14 becomes; at the same time it is then possible to fold up of the rake to clean it from the upstream side.
  • Fig. 2 shows a variant in which the coarse materials are not included are retained in a coarse material collection box and moreover emptying not through a float-controlled emptying opening towards a rain overflow structure, but via a coarse material collection channel of a coarse material pump or be supplied to a throttle body.
  • FIG. 4 shows a variant that largely corresponds to that of FIG. 1 equivalent. Again there is a screen inside the lifter articulated arranged.
  • the articulation point 9 is, however, in the 4 shown embodiment arranged much higher, namely, as preferably possible, at or near to Peak of the cover hood. This arrangement is therefore an advantage because it also works with floating coarse materials like Styrofoam u. The like. Raising the rake bars or plates more securely can be avoided.
  • Fig. 5 shows a variant in which several rows of rakes are arranged one behind the other. This is particularly advantageous if the distances between the rake bars within each other a series can then be varied and in particular the upstream, i.e. input-side rake bars have a greater distance from each other than the downstream and thus output rods. This arrangement leads to that coarse matter of different extent at different Rows get stuck. So an overall blockage the rake arrangement or water overflow arrangement better avoided.
  • rulers with different cross sections used for the different embodiments can be. So it is possible to use round bars, square bars or trapezoidal rods, the latter in particular with the upstream side to provide the widest cross-sectional area. Alternatively, you can Sickle plates are also provided to the slide bars form.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserüberlaufanordnung mit einer Überströmschwelle und einem Rechen. Hierbei ist vorgesehen, dass diese in einem Heber angeordnet sind. Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung ist somit in der Erkenntnis zu sehen, dass ein Rechen in einem Heber realisiert werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Abwasserflüssigkeitssäule im Heber abreißt oder der Fluidfluß durch den Heber wesentlich beeinträchtigt wird. Die Anordnung von Rechen bzw. Sieb, das hier gleichfalls als Rechen verstanden wird, und Überströmschwelle im Heber hat zunächst zur Folge, dass die Gesamtanordnung wesentlich kleiner gebildet werden kann. Bei der Neukonzeption von Anlagen sind so für gleiche Wasserdurchlässe nur kleinere Querschnitte als bisher üblich erforderlich, was die Anlagekosten aufgrund geringeren Schwellenläge senkt bzw. überhaupt erst ermöglicht, an bestimmten, sinnvollen und gewünschten Stellen Wasserbehandlungsanlagen zu bauen. Die Anordnung hat darüber hinaus einen weiteren Vorteil dahingehend, dass der Rechen bzw. das Sieb besser als vergleichbare herkömmlich Rechenanlagen gegen Verschmutzung, Verzopfung und Zulagerung geschützt ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befaßt sich somit mit dem Überlauf von Wasser.
Wasser wird in Kanalisationssystemen gesammelt, um dann seiner Aufbereitung zugeführt zu werden. So wird etwa in Mischwasseranlagen Abwasser aus Haushalten zusammen mit Regenwasser gesammelt und an Kläranlagen geleitet. Dies ist aber nur möglich, so lange die Kapazitäten der dafür vorgesehenen Anlagen ausreichen. Besonders bei Regenfällen treten nun Überschreitungen der Klärkapazität auf. Da es aus Kostengründen nicht möglich ist, Kläranlagen für Regenereignisse beliebiger Stärke auszulegen, werden Regenüberlaufbecken vorgesehen, in welchen das Mischwasser bei starken Regenfällen rückgestaut werden kann. Reicht auch hier die Kapazität nicht mehr aus, so wird das Mischwasser nur noch mechanisch gereinigt in das als Vorfluter dienende Gewässer abgegeben.
In einem solchen Fall überschreitet das Mischwasser in dafür vorgesehenen Überläufen eine Überlaufschwelle und wird von dort dem Vorfluter zugeleitet. Die Gefährdung des Vorfluters durch Verschmutzung des überfallenden Wassers ist dabei in der Regel allenfalls gering, da bei den sehr starken Niederschlägen, die typisch solche Ereignisse auslösen, nur wenig Fremdstoffe mitgeführt werden und die Konzentration an Verschmutzungen entsprechend gering ist. Es ist jedoch wünschenswert, Schwimm- und Schwebstoffe und dergl. wie Hygiene-Papier, Flaschen etc. zurückhalten zu können. Dies geschieht beim Stand der Technik bereits mit Rechensieben, durch die das Wasser strömt, wobei die Feststoffe zurückbleiben.
Nun werden mit den bekannten Wasserüberlaufanordnungen zwar zumindest zum Teil brauchbare Ergebnisse erzielt, es besteht aber ein massiver Kostendruck, der es wünschenswert macht, die überwiegend kommunalen Ausgaben für die Wasserbehandlung bei dennoch hoher Qualität derselben zu senken oder zumindest auf Dauer konstant halten zu können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Es wird somit vorgeschlagen, dass bei einer Wasserüberlaufanordnung mit einer Überströmschwelle und einem Rechen vorgesehen ist, dass diese in einem Heber angeordnet sind. Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung ist somit in der Erkenntnis zu sehen, dass ein Rechen in einem Heber realisiert werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Abwasserflüssigkeitssäule im Heber abreißt oder der Fluidfluß durch den Heber wesentlich beeinträchtigt wird. Die Anordnung von Rechen bzw. Sieb, das hier gleichfalls als Rechen verstanden wird, und Überströmschwelle im Heber hat zunächst zur Folge, dass die Gesamtanordnung wesentlich kleiner gebildet werden kann. Bei der Neukonzeption von Anlagen sind so für gleiche Wasserdurchlässe nur kleinere Querschnitte als bisher üblich erforderlich, was die Anlagekosten aufgrund der geringeren Schwellenlänge senkt bzw. überhaupt erst ermöglicht, an bestimmten, sinnvollen und gewünschten Stellen Wasserbehandlungsanlagen zu bauen.
Die Anordnung hat darüber hinaus einen weiteren Vorteil dahingehend, dass der Rechen bzw. das Sieb besser als vergleichbare herkömmlich Rechenanlagen gegen Verschmutzung, Verzopfung und Zulagerung geschützt ist. Bei herkömmlichen Anlagen fließt Wasser nämlich dauerhaft in eine Richtung, solange es entsprechend hoch steht. Fällt der Wasserpegel bei herkömmlichen Anlagen ab, endet auch die Fließbewegung. Eventuell gegen den Rechen geschwemmte Grobstoffe verbleiben dagegen dann im Wesentlichen dort. Bei der erfindungsgemäßen Anlage reißt hingegen bei Abfallen des Wasserpegels die Flüssigkeitssäule im Heber ab. Dann fließt das Wasser im oberen Heberbereich nicht nur zum stromabwärtigen Heberausgang weiter, sondern wenigstes zum Teil auch zum stromaufwärtigen Hebereingang. Bei dieser Rückflußbewegung kann ein Teil der gegen den Rechen geschwemmten Grobstoffe mitgenommen und so wieder vom Rechen entfernt werden. Damit verlängern sich die Reinigungs-Intervalle und/oder die Reinigungsdauer und somit sinken insgesamt die Betriebskosten.
In einer bevorzugten Variante verläuft der Rechen im gebogenen Heber gebogen. Dadurch ist er länger als bei einer Stellung unmittelbar senkrecht zur Fließrichtung; dies führt dazu, dass sich angeschwemmte Stoffe über eine größere Fläche verteilen können und demnach der Rechen nicht so schnell verstopft. Weiter werden Stoffe von langsamerer Strömung im Rechen abgelagert, also weniger fest gegen oder zwischen die Rechenstäbe oder Siebmaschen gedrückt. Dies erleichtert das Herausschwemmen bei Abreißen des Hebers und überdies die Reinigung.
Die Rechenstäbe sind bevorzugt einseitig angebracht bzw. fixiert umfaßt. Dies ist vorteilhaft, weil es erlaubt, dass der Rechen nach oben klappbar angelenkt ist und/oder dass der Rechen relativ zueinander bewegliche, insbesondere federnde Rechenstäbe aufweist. Die Klappbarkeit verbessert die Reinigung, weil nach Hochklappen sehr leicht die typisch von unten gegen den Rechen geschwemmten Grobstoffe entfernt werden können. Auch wenn die Rechenstäbe federnd sind, erleichtert dies die Reinigung weiter. Der Rechen kann zugleich Rundstäbe umfassen und/oder ausschließlich mit solchen aufgebaut sein. Eine weitere bevorzugte Ausführungsart weist sichelförmige Bleche auf, die im Abstand von z. B. 4 mm nebeneinander angeordnet sein können.
In einer besonders bevorzugten Variante ist durch die Schwelle der untere Heberbogen realisiert. Dies hat den Vorteil, dass für den Heber im Wesentlichen lediglich eine obere Heberhaube erforderlich ist, was die Konzeption vereinfacht. Die Schwelle kann mit einem massiven Schwellenblech gebildet sein, so dass ein dauerhaft ordnungsgemäßer Strömungsverlauf gewährleistet ist. Insbesondere kann die Schwelle auf einer Trennwand angeordnet sein.
In einer bevorzugten Variante ist der Heber als Kompaktelement mit Seitenwänden versehen. Die Herstellung mit solchen Seitenwänden erleichtert den Einbau dieser Heber vor Ort wesentlich.
Stromabwärts der Schwelle und vor dem Rechen, also bezogen auf den Rechen auf der Einströmseite, wird bevorzugt ein Grobstoffsammelbereich angegliedert. Der Rechen wird damit quasi um die Schwelle herum und bis in den Grobstoffsammelbereich hinein gezogen. Dies hat den Vorteil, dass zumindest beachtliche Teile der Grobstoffe entlang des Rechens geführt werden und sich dann in einem nicht mehr durchströmten Bereich für die spätere Entfernung sammeln. Besonders vorteilhaft ist hier eine einseitige Anlenkung an der vom Grobstoffsammeibereich abgewandten Stelle und eine Nachgiebigkeit der Rechenstäbe durch federnde Ausbildung derselben, da dann der Rechen von oben in den Grobstoffsammelbereich hinein geführt werden kann. Es sei erwähnt, dass diese Anlenkung typisch bei Ansprechen des Hebers überflutet sein wird. Die Ausrüstung mit abwasserresistenten Materialien ist daher besonders erwünscht. So kann Edelstahl oder dergl. eingesetzt werden. Weiter wird der Anlenkungsbereich typisch so ausgebildet sein, dass er selbstentwässernd ist.
Es ist bevorzugt dem Grobstoffsammelbereich eine Entleerungsöffnung zugeordnet, insbesondere eine Entleerungsöffnung mit insbesondere schwimmergesteuerter Entleerungsklappe. Damit können die im Grobstoffsammelbereich gesammelten Grobstoffe über die Entleerungsöffnung ihrer geordneten Weiterbehandlung zugeführt werden. Wenn eine Entleerungsklappe vorgesehen ist, die sich nur sporadisch oder unter bestimmten Bedingungen öffnet, wird die Entleerung schwallartig verlaufen, was eine besonders gute Entleerungswirkung bedingt und somit ein weitgehendes Ausschwemmen der Grobstoffe. Die Entleerungsöffnung wird typisch dem weiterführenden Abwasserkanal oder über eine Pumpenanordnung bzw. Drosseleinrichtung dem Rückfluß zu einer Kläranlage zugeführt, so dass die Grobstoffe dort ordnungsgemäß behandelt werden können. Insbesondere, wenn die Entleerungsöffnung in einen weiterführenden Kanal führt, wird sie bevorzugt so angeordnet oder ausgebildet, etwa durch Vorsehen einer Schwimmersteuerung oder dergl., dass die Grobstoffe erst dann in den Kanal fließen, wenn dieser abgewirtschaftet ist, also das darin gesammelte Wasser bereits weitgehend zu seiner weiteren Behandlung abgeflossen ist. Es sei erwähnt, dass die Klappensteuerung insofern bevorzugt ist, als dann die gesamte Wasserüberläufanordnung stromfrei und/oder ohne elektronische bzw. mikroelektronische Steuerung betrieben werden kann. Dies erhöht die Betriebssicherheit wesentlich und senkt zugleich die Unterhalts- und Wartungskosten.
Der obere Heberbogen ist bevorzugt durch einen entfernbaren, insbesondere klappbaren Deckel gebildet. Dies erlaubt einen sehr schnellen Zugang zu der Wasserüberlaufanordnung.
Zugleich kann der obere Heberbogen einen Notüberfall realisieren, der dann anspricht, wenn bei extrem starken Regenfällen die vorgesehene Heberleistung nicht mehr ausreicht, um das anströmende Wasser abzuleiten.
Weiter wirkt die Abdeckhaube im Hebereinströmbereich bevorzugt als Tauchwand, die es nicht erlaubt, dass aufschwimmende Stoffe wie Styroporblöcke oder Ölfilme weitergeleitet werden.
In einer besonders bevorzugten Variante ist dem Heber eine Abrißöffnung zugeordnet, die den Heber nach Abfallen des Wassers unter eine vorgegebene Schwelle sehr schnell leerlaufen läßt. Dieses schnelle Abreißen ist erwünscht, um die vorerwähnte Selbstreinigung zu begünstigen. Weiter wird der Heber oberhalb des Rechens bevorzugt eine Wassermenge umfassen, die ausreicht, um den Rechen bei Abreißen der Heberwirkung zu spülen.
Die Wasserüberlaufanordnung wird desweiteren insbesondere bei vergleichsweise hoch liegenden Vorflutern, also Gewässer, in welche die über die Schwelle strömenden Wassermengen letztlich gelangen sollen, am Ausströmbereich eine insbesondere schwimmergesteuerte Rückflußverhinderungsklappe aufweisen.
Die Anordnung kann bevorzugt in bzw. mit einem Regenüberlaufbauwerk eingesetzt bzw. mit diesem konstruiert werden. Es sei hier erwähnt, dass bereits die Möglichkeit, ein solches Bauwerk überhaupt an einer gegebenen Stelle vorsehen zu können, etwa aus Platzgründen fundamental von den strömungstechnischen Verbesserungen und dem geringeren Grundflächenbedarf der offenbarten Anordnung abhängen kann. Es sei weiter erwähnt, dass es möglich ist, mehrere der Wasserüberlaufanordnungen nebeneinander einzusetzen. Nebeneinander bedeutet dabei nicht zwingend linear und unmittelbar nebeneinander; so können Wege auf einer Trennwand zwischen den Wasserüberlaufanordnungen vorgesehen werden oder es werden runde oder anders geformte Überlaufbauwerke vorgesehen, die entlang ihres Randes wiederholt mit Überlaufanordnungen der Erfindung versehen sind.
Dies ist auch vorteilhaft, weil so ein modularer Aufbau besonders leicht möglich ist. Da die Anordnungen autark arbeiten und keine gemeinsame Steuerung erforderlich ist, entstehen durch das Vorsehen mehrerer, an sich autarker Einheiten keine signifikanten Zusatzkosten etwa für Steuer- oder Motoreinheiten. Vielmehr wird der Transport und die Handhabung vereinfacht.
Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist dargestellt durch
Fig. 1
eine erfindungsgemäße Wasserüberlaufanordnung;
Fig. 2
eine alternative Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3
Einzelheiten der Anordnung;
Fig. 4 u. 5
weitere Ausführungsformen.
Nach Fig.1 umfaßt eine allgemein mit 1 bezeichnete Wasserüberlaufanordnung 1 eine Überströmschwelle 2 und einen Rechen 3, die in einem Heber 4 angeordnet sind.
Die Wasserüberlaufanordnung 1 der Erfindung ist vorliegend an der Schwelle eines Regenüberlaufbauwerkes 5 wie einem Kanal angeordnet. Sie ist dafür dimensioniert, die im Regenüberlaufbauwerk nicht mehr zu speichernden Wassermassen ordnungsgemäß abfließen zu lassen. Dazu ist die Wasserüberlaufanordnung 1 aus mehreren, einander identischen Modulaufbauten einer gegebenen, noch gut bei der Erstellung handzuhabenden Größe zusammengesetzt. Eine Wand 5a des Regenüberlaufbauwerkes 5 bildet zugleich eine Trennwand, die die über die Überströmschwelle 2 fließenden Wassermassen von den zurückgehaltenen Wassermassen trennt. Die Überströmschwelle 2 ist fest auf der Trennwand 5a angebracht und durch ein hinreichend stabiles gebogenes Überströmblech 2a aus Edelstahl realisiert. Das Überströmblech ragt über einen Grobstoffsammelbereich 6 über, der stromabwärts der Trennwand auf einer Höhe im Heber angeordnet ist, die deutlich unterhalb der Überströmschwelle 2, aber beim bzw. oberhalb des Heberausganges 4a liegt. Der Grobstoffsammelbereich 6 ist hier, wie bevorzugt möglich, mit einem Lochblech im oberen Bereich ausgestattet. Die Größe des Grobstoffsammelbereiches ist so bemessen, dass während typischer Überlaufereignisse anfallende Grobstoffmengen sicher darin aufgenommen werden können; die Sieblochung ist so bemessen, dass die Grobstoffe zumindest ohne wesentliche Verstopfung der Löcher zurückgehalten werden. Vom Grobstoffsammelbereich 6 führt ein Entleerungskanal 7 zu einer Entleeröffnung 8 in der Trennwand 5a, die von einer schwimmergesteuerten Klappe 8a geschlossen gehalten wird, solange das Wasser im Regenüberlaufbauwerk 5 hinreichend hoch steht.
Der Rechen 3 ist durch eine Vielzahl paralleler Edelstahlstäbe 3a gebildet, die einseitig an einem Gelenk 9 angelenkt sind, das an einem senkrecht von der Trennwandoberkante weg zum Regenüberlaufbauwerk geführten Arm 10 und stromaufwärts der Überströmschwelle angeordnet ist. Die Stäbe sind dabei nur einseitig fixiert und auf der stromabwärtigen Seite frei beweglich. Ihr Abstand zueinander ist so gewählt, dass die zurückzuhaltenden Grobstoffe nicht zwischen den Stäben hindurch dringen können. Dies wird bei typischer Verschmutzung für einen Abstand von um etwa 4mm gegeben sein. Die hier aus Federstahl ausgeführten Rechenstäbe sind um die Überströmschwelle 2 herum gebogen, aber beabstandet von dieser geführt. Der Abstand zwischen Überströmschwelle 2 und Rechen 3 ist dabei so gewählt, dass er ein Mehrfaches der erwarteten Dicke typischer, im Rechen zurückgehaltener Substanzmengen beträgt. Die freien Enden 3a der Federstahlrechenstäbe ragen in den Grobstoffsammelbereich hinein. Die Nachgiebigkeit der Federstahlrechenstäbe ist derart, dass sie bei heruntergeschwenkten Rechen an der Kante des Grobstoffsammelbereiches anliegen und zum Schwenken an dieser vorbei geführt werden können.
Der Heber ist bogenförmig ausgebildet und unten durch die Überströmschwelle 2 in seinem Verlauf definiert, während er oben durch eine Abdeckhaube 11 festgelegt ist, die dicht unterhalb der Anlenkung 9 des Rechens am von der Trennwand wegstehenden Armen 10 angelenkt ist. Die Abdeckhaube 11 ist aus einem gebogenen Blechstück geeigneter Dicke gebildet und auf der Außenseite so geformt, dass ein Notüberfall realisiert ist. Die Anlenkung 9 des Rechens und die Anlenkung der Haube ist im Überströmfall unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet. Es sind Entwässerungsöffnungen vorgesehen, um den Anlenkungsbereich im Trockenfall zu entwässern.
Nahe des Einströmbereiches des Hebers 4 ist eine Tauchwand 13 realisiert.
Dicht oberhalb der Anlenkung 9 ist in der Haube eine Öffnung 12 vorgesehen, die so groß gewählt ist, dass nach Heberansprechen schnell eine große Luftmenge bei abfallenden Wasserpegeln in den Heber eingelassen wird, so daß die Strömung schnell abreißt.
Am Heberausgang 4a ist eine schwimmergesteuerte Klappe zur Verhinderung eines Wasserrückflusses vorgesehen, die in ihren beiden Endstellungen dargestellt ist. Sie liegt so hoch, dass sie bei typischen Ereignissen offen ist und nur schließt, wenn vom Vorfluter her Wasser bis zum klappensteuernden Schwimmer gelangt. An der Heberausgangskante ist ein Griff 14 vorgesehen, um bei der Wartung das Schwenken der Haube in Öffnungsstellung zu erleichtern.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Anlenkung von Haube und Rechen.
Die Anordnung wird verwendet wie folgt:
Wasser wird in üblicher Weise durch das hier als Kanal dienende Regenüberlaufbauwerk zur Kläranlage geführt. Steigt nun aufgrund eines Regenereignisses der Pegel im Regenüberlaufbauwerk 5 an, so wird das Wasser zunächst in gewohnter Weise über die Schwelle strömen. Dabei wird die Schwelle von unter der Tauchwand zuströmendem Wasser zunächst nur so wenig überströmt, dass noch nicht die gesamte Haube des Hebers wassergefüllt ist. Die Wasserüberlaufanordnung 1 der vorliegenden Erfindung arbeitet somit zunächst ohne Ansprechen einer Heberwirkung als Freistromanlage.
Mit dem Wasser über die Überlaufschwelle 2 strömende Grobstoffe werden im Rechen 3 zurückgehalten und von den Wassermengen in den Grobstoffsammelbereich 6 gespült. Das Wasser fließt dabei bei geringen Pegeln und/oder Strömungen zunächst weitgehend durch die grobstoffsammelbereichsnahen Abschnitte des Rechens 3. In den Grobstoffsammelbereich 6 gelangende Grobstoffe sammeln sich dort zunächst, ohne weiterbewegt werden zu können, da die schwimmergesteuerte Klappe 8a an der Entleerungsöffnung 8 bei entsprechend hohen Wasserständen im Kanal, bei denen die Überströmschwelle anspricht, schließt. Durch die Biegung des Rechens 3 um die Kante 6a des Grobstoffsammelbereich 6 wird hier der Rechen weitgehend frei gehalten von Grobstoffen, da diese in den Sammmelbereich fallen können.
Wenn das Wasser weiter ansteigt, wird Wasser in größerem Maß und weiter oben durch die Rechenstäbe gedrückt. Dabei erfolgt eine nahezu tangentiale Anströmung, was dazu beiträgt, dass die Grobstoffe nicht so fest zwischen die Stäbe gedrückt werden wie im Stand der Technik, wobei sie mit dem durchströmenden Mischwasser entlang der Rechenstäbe in den Grobstoffsammelbereich gelangen können.
Steigt nun der Wasserpegel noch weiter, so spricht ab einem bestimmten Punkt der Heber an und es fallen größere Mengen an Wasser durch diesen. Wiederum verbleiben die Grobstoffe an den Stäben bzw. werden in den Grobstoffsammelbereich geführt.
Bei extrem ansteigenden Wassermassen wird auch noch die Abdeckhaube überströmt.
Fällt nun das Wasser, so ist irgendwann ein Punkt erreicht, bei welchem das Wasser wieder auf die Höhe der Lufteinlaßöffnung 12 abgesunken ist. Zu diesem Zeitpunkt reißt durch die einströmende Luft die Heberwirkung schlagartig ab und die angehobenen Wassermassen fallen durch Heberein- und ausgang heraus. Dabei werden durch die Schwallwirkung Grobstoffe aus dem Rechen entfernt und können nun in den Grobstoffsammmelbereich bzw. zurück in das Regenüberlaufbauerk gelangen.
Fällt das Wasser weiter ab, wird das Regenüberlaufbauwerk irgendwann soweit abgewirtschaftet sein, dass sich die schwimmergesteuerte Entleerungsklappe öffnet und die im Grobstoffsammelbereich gesammelten Grobstoffe in das Regenüberlaufbauwerk abströmen.
Die Wasserüberlaufanordnung der vorliegenden Erfindung ist, wie dargestellt, so gebildet, dass nur eine geringe Gefahr der Verschmutzung besteht. Auf Verschmutzung kann zur Wartung kontrolliert werden, indem die Abdeckhaube am Griff 14 aufgeklappt wird; zugleich ist es dann möglich, durch Hochklappen des Rechens diesen auch von der Anstromseite her zu reinigen.
Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der die Grobstoffe nicht mit einem Grobstoffsammelkasten zurückgehalten werden und überdies die Entleerung nicht durch eine schwimmergesteuerte Entleeröffnung zu einem Regenüberlaufbauwerk hin erfolgt, sondern über eine Grobstoffsammelrinne einer Grobstoffpumpe oder einem Drosselorgan zugeführt werden.
Fig. 4 zeigt eine Variante, die jener von Fig. 1 weitgehend entspricht. Wiederum ist ein Rechensieb innerhalb des Hebers anlenkbar angeordnet. Der Anlenkpunkt 9 ist jedoch bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wesentlich weiter oben angeordnet, nämlich, wie bevorzugt möglich, bei bzw. nahe zum Scheitelpunkt der Abdeckhaube. Diese Anordnung ist deshalb von Vorteil, weil so auch bei aufschwimmenden Grobstoffen wie Styropor u. dgl. ein Anheben der Rechenstäbe bzw. -bleche sicherer vermieden werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Variante, bei der mehrere Rechenstabreihen hintereinander angeordnet sind. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Abstände der Rechenstäbe zueinander innerhalb einer Reihe dann variiert werden und insbesondere die stromaufwärtigen, also eingangsseitigen Rechenstäbe einen größeren Abstand zueinander haben als die stromabwärtigen und somit ausgangsseitigen Rechenstäbe. Diese Anordnung führt dazu, dass Grobstoffe unterschiedlicher Ausdehnung an unterschiedlichen Rechenreihen hängen bleiben. So kann eine Gesamtblockade der Rechenanordnung bzw. Wasserüberlaufanordnung besser vermieden werden.
Es sei erwähnt, dass Rechenstäbe mit unterschiedlichem Querschnitt für die verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden können. So ist es möglich, Rundstäbe, Vierkantstäbe oder Trapezstäbe, letztere insbesondere mit zur Anströmseite breitester Querschnittsfläche vorzusehen. Alternativ können auch Sichelbleche vorgesehen werden, um die Rechenstäbe zu bilden.

Claims (20)

  1. Wasserüberlaufanordnung mit einer Überströmschwelle und einem Rechen, dadurch gekennzeichnet, dass diese in einem Heber angeordnet sind.
  2. Wasserüberlaufanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechen im Heber gebogen verläuft.
  3. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechen einseitig angebrachte bzw. fixierte Rechenstäbe umfaßt.
  4. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechen nach oben klappbar angelenkt ist.
  5. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechen relativ zueinander bewegliche, insbesondere federnde Rechenstäbe umfaßt.
  6. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechen Rundstäbe umfaßt.
  7. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle den unteren Heberbogen realisiert.
  8. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle mit einem massiven Schwellenblech gebildet ist.
  9. Wasserüberlaufänordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle auf einer Trennwand angeordnet ist.
  10. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Schwelle und nahe dem Rechen ein Grobstoffsammelbereich vorgesehen ist.
  11. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Heberbogen durch einen klappbaren Deckel gebildet ist.
  12. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Heberbogen einen Notüberfall realisiert.
  13. Wasserüberlaufanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Grobstoffsammelbereich eine zu eine Entleerungsöffnung zugeordnet ist, insbesondere eine Entleerungsöffnung mit schwimmergesteuerter Entleerungsklappe.
  14. Wasserüberlaufanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungsöffnung in einen zur Kläranlage führenden Abwasserkanal, eine Pumpenanordnung und/oder ein Drosselorgan führt.
  15. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Hebereinströmbereich eine Tauchwand vorgesehen ist, insbesondere an und/oder mit der Abdeckhaube.
  16. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Heber eine Abrißöffnung zugeordnet ist.
  17. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heber oberhalb des Rechens eine Wassermenge umfaßt, die ausreicht, um diesen bei Abreißen der Heberwirkung zu spülen.
  18. Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausströmbereich eine insbesondere schwimmergesteuerte Rückflußverhinderungsklappe vorgesehen ist.
  19. Regenüberlaufbecken mit einer Wasserüberlaufanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  20. Wassertechnisches Bauwerk mit einer Vielzahl nebeneinandergesetzter Anordnungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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