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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE PURIFICATION OF RAIN DRAINAGE WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/094422
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for purification of rain drainage water, in particular, the run-off from roads, whereby the volumetric flow of the rainwater, during adequate precipitation, is divided into an early flow first partial stream and a subsequent partial stream, whereby the predominant portion of the first stream of rain drainage water is run into at least one collector chamber, with a good hydraulic separation from the subsequent partial flow, both partial flows are introduced into a purification and at least the partial collected flow is separated from contaminants in a purification method of greater separative capacity than a purely gravitational separation.

Inventors:
MORANDINI GIORGIO (CH)
ARMBRUSTER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/CH2006/000139
Publication Date:
September 14, 2006
Filing Date:
March 03, 2006
Export Citation:
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Assignee:
OEKAG WASSERTECHNIK SCHWEIZ AG (CH)
MORANDINI GIORGIO (CH)
ARMBRUSTER MARTIN (DE)
International Classes:
B01D21/02; C02F1/28; C02F1/40; C02F3/12; E03B3/02; E03F5/10
Foreign References:
EP0924357A21999-06-23
US20040108278A12004-06-10
EP1108455A12001-06-20
Attorney, Agent or Firm:
Gachnang, Hans Rudolf (Postfach 323, Frauenfeld, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Reinigen von Regenabwasser, insbesondere von Strassenabwasser, bei dem der Volumenstrom des Regenabwassers im Falle ausreichend grosser Regenspende zeitlich in einen früher fliessenden ersten Teilstrom und einen zeitlich folgenden Teilström getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der überwiegende Teil des ersten Teilstroms des Regenabwassers in zumindest ein Auffangvolumen geleitet wird, das hydraulisch stark vom Durchfluss des folgenden Teilstroms abgekoppelt ist, dass beide Teilströme einer Reinigung zugeführt werden, dass zumindest der aufgefangene Teilstrom durch ein Reinigungsverfahren von Verschmutzung getrennt wird, das leistungsfähiger ist als reine gravitative Trennung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest für den zeitlich ersten Teilstrom mit einem Verfahren noch höherer Reinigungsleistung als der Siebung oder der Filtration kombiniert wird.
3. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser, insbesondere von Strassenabwasser, gemäss des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher der Volumenstrom des Regenabwassers im Falle ausreichend grosser Regenspende zeitlich in einen früher fliessenden ersten Teilstrom und einen zeitlich folgenden Teilstrom getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der überwiegende Teil des ersten Teilstroms des Regenabwassers in zumindest ein Auffangvolumen geleitet wird, das hydraulisch stark vom Durchfluss des folgenden Teilstroms abgekoppelt ist, dass beide Teilströme einer Reinigung zugeführt werden, dass zumindest der aufgefangene Teilstrom durch ein höherwertigeres Reinigungsverfahren als Sedimentation von Verschmutzung getrennt wird.
4. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss eines der Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einem Bauteil besteht, mit dem eine Vorrichtung zum Auffangen von Regenabwasser oder ein Becken zur Schwerkrafttrennung so ausgerüstet werden kann, dass in Kombination mit der Vorrichtung das Reinigen von Abwasser gemäss einem der Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 möglich ist.
5. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss eines der Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auffangvolumen als Erdbecken ausgeführt wird. 23 .
6. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss eines der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest für den zeitlich ersten Teilstrom mit einem Verfahren noch höherer Reinigungsleistung als der Siebung oder der Filtration kombiniert wird.
7. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Reinigungsleistung durch zumindest eine Vorrichtung mit Wirkungsweise nach dem Prinzip der Koaleszenztechnik erzielt wird.
8. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Reinigungsleistung durch zumindest eine Vorrichtung zur Adsorption von Verschmutzung erzielt wird.
9. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Reinigungsleistung durch zumindest eine Vorrichtung erzielt wird, die Materialien enthält, welche Leichtstoffe aufsaugen können.
10. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass geeignete Mikroorganismen in die Vorrichtung eingebracht werden, die aufgesaugten Leichtstoffe abbauen.
11. Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Reinigungsleistung durch die Zugabe von Wirkstoffen erreicht wird.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Regenabwasser

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Regenabwasser, insbesondere von Strassenabwasser, gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1.

Ein solches Verfahren und zugehörige Vorrichtungen sind bekannt zum Beispiel aus der EP 1 108 455 Al. Auch die EP 1 129 756 A2 offenbart solche Technik. Schliesslich werden ähnliche Verfahren eingesetzt in Strassenkanalisationen, wo insbesondere bei starken Regenereignissen Teilströme zum Beispiel in Regenrückhaltebecken im Nebenschluss oder im Hauptschluss, in Fangbecken, Regenüberlaufbecken oder z. B. in Kanalstauräumen zurückgehalten werden. Es ist bekannt, dass Regenwasser an sich sehr reines

Wasser ist und erst durch den Abtransport der auf der vom Regenwasser überströmten Fläche abgelagerten Schmutzrückstände zu mehr oder weniger stark verschmutztem Abwasser wird. Es ist ferner bekannt, dass Regen- abwasserströme den wesentlichen Anteil an Schmutzfracht zumindest bei Starkregenereignissen mit dem ersten Spülschwall von der überströmten Fläche abspülen, der

nachfolgende Regenabwasservolumenstrom somit über abgespülte Flächen fliesst und folglich weitgehend sauber bleibt. Ungünstige Topologien der überströmten Fläche, wie z. B. Gelände mit sehr geringem Gefälle und/oder sehr lange Fliessstrecken sowie langandauernde Regenereignisse geringer Intensität können dafür sorgen, dass sich dieser Effekt der Trennbarkeit des Regenabwassers in einen zeitlich ersten Teilstrom mit hoher Schmutzfracht und einen zeitlich folgenden Teilstrom geringer Verschmutzung insofern abmindert, als sich die Trennung von Volumenstrom mit und ohne Schmutzfracht zeitlich dehnt und unschärfer darstellt. Somit kann auch der zeitlich folgende Teilstrom noch einen erheblichen Schmutzfrachtanteil aufweisen. Weiter ist bekannt, dass Verfahren erhöhter Reinigungsleistung, also solche Verfahren, die leistungsfähiger sind als reine gravitative Trennverfahren im Prinzip freien Durchflusses durch das

Reinigungsvolumen, dann in ihrer Leistung stark limitiert sind, wenn sie einer Kombination aus hoher hydraulischer Belastung und gleichzeitig hoher Schmutzfracht ausgesetzt werden. Es gibt verschiedenste Verfahren erhöhter Reinigungsleistung, z. B. Filtrationsverfahren verschiedener Leistungsklassen oder z. B. auch Koaleszenztechniken. Ein Verfahren gegenüber reiner gravitativer Trennung im Prinzip freien Durchflusses erhöhter Reinigungsleistung ergibt sich aber auch schon durch eine gravitative Trennung unter starker Drosselung

des Ablaufs, da in diesem Fall Schmutzfrächten mehr Zeit zur Sedimentation resp. Flotation gegeben wird. Trennt man nun den Spülschwall ab, der regelmäßig die ungünstige Kombination aus hoher hydraulischer Belastung und gleichzeitig hoher Schmutzfracht aufweist, kann man diesen unter stark gedrosseltem Abfluss einer Reinigung zuführen, die leistungsfähiger ist als reine gravitative Trennverfahren im freien Durchfluss . Verschiedene Techniken zur Reinigung von Regenabwasser machen sich den Sachverhalt des Spülschwalls zu Nutze, gehen dabei aber davon aus, dass der Volumenstrom, der dem Spülschwall folgt, ungereinigt verworfen werden kann. Weitere Techniken wollen sich den Sachverhalt des Spülschwalls ebenfalls zu Nutze machen, trennen aber nicht etwa in einen zeitlich ersten und einen zeitlich zweiten Teilvolumenstrom, sondern in einen Volumenstrom, der einen Grenzwert des Volumenstroms unterschreitet und einen zweiten Teil, der den Grenzwert überschreitet. Als Spülstoß wird demnach der erstgenannte Volumenstrom angesehen. Der Teil erhöhten Volumenstroms wird folglich als der saubere Teil angesehen, da er eine stärkere Verdünnung der Schmutzfracht aufweist. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass der zweite Teilstrom zu einem Zeitpunkt vom ersten, als Spülstoß angesehenen Strom abgetrennt wird, zu dem der gesamte Volumenstrom auf alle Fälle noch Schmutzfracht transportiert. Somit werden ' solche Verfahren dem Spülstoßprinzip im Wesentlichen nicht

gerecht, bei denen nicht ein Verfahren vorgeschaltet ist, das den zeitlich ersten Volumenstrom hydraulisch effizient vom zeitlich folgenden Strom abtrennt, das also die beiden Ströme hydraulisch stark trennt resp. entkoppelt. Eine solche starke hydraulische Trennung kann z. B. über eine selbsttätige oder über eine gesteuerte oder geregelte hydraulische Weiche erfolgen. Eine starke hydraulische Trennung ist folglich gleichbedeutend damit, dass der Spülstoss in zumindest ein eigenes Volumen geleitet werden kann, das nach seiner Füllung im Wesentlichen in keinem Volumenaustausch mit dem nachfolgenden Volumenstrom steht, also zumindest nicht der überwiegende Teil des folgenden Volumenstroms in dieses Volumen fließen und das Spülschwallvolumen verdrängen oder bereits aufgefangenes Volumen und gefangene Partikel wieder freisetzen kann. Wieder andere Verfahren wollen sich den Sachverhalt des Spülschwalls zu Nutze machen, trennen die Teilströme aber überhaupt nicht, sondern führen Sie in zeitlicher Abfolge durch mehrere Behandlungsvolumina. Dabei soll zumindest -das erste Behandlungsvolumen die SpülSchwallbehandlung ausmachen, gefolgt von weiteren Behandlungsvolumina, die in der Theorie für die Reinigung des dann geringer belasteten Volumenstroms verantwortlich sind. Bei hohen hydraulischen Belastungen können die Reinigungsverfahren in den zeitlich folgend durchströmten Volumina aber dennoch mit erheblichen Schmutzfrachten beaufschlagt sein, die dann nicht mehr in den vorherigen Becken

zurückgehalten werden können. Auch diesen Verfahrensansätzen fehlt entscheidend die starke hydraulische Trennung des ersten Spülschwalls mit hoher Schmutzfracht vom nachfolgenden Volumenstrom mit geringerer Schmutzfrächt .

Aus oben genannten Gründen ist es wichtig, beide Teilströme zu reinigen.

Die Technik aus der EP 1 108 455 Al macht sich den Sachverhalt des Spülschwalls zu Nutze, speichert den zeitlich ersten Teilstrom des verschmutzten Spülschwalls und lässt den zeitlich folgenden Teilstrom passieren. Da der spätere Teilstrom keiner Reinigung zugeführt wird, weist dieses Verfahren und zugehörige Technik dann ' deutliche Nachteile auf, wenn z. B. ungünstige Topologien oder lang anhaltende Regenereignisse geringer Intensität dafür sorgen, dass auch zeitlich später anfallende Teilströme Schmutzfracht transportieren. Diese Schmutzfracht wird mit dieser Technik in der Folge unbehandelt in die Natur geleitet. Eine Massnahme zur starken hydraulischen Trennung von aufgefangenem Volumen und nachfolgendem Volumenstrom ist bei dieser Technik nicht gegeben. Bei Vollfüllung des Auffangvolumens und Überstau des Trennraums kann sich der nachfolgende Volumenstrom auf einfache Weise mit dem aufgefangenen Volumen vermischen und somit grosse Anteile bereits aufgefangener Schmutzfracht wieder mobilisieren und abtransportieren.

Technik gemäss der Schrift EP 1 129 756 A2 reinigt zwar den gesamten Volumenstrom, sofern die Intensität des Regenereignisses die hydraulische Leistungsfähigkeit der Technik nicht übersteigt. Da hier aber sämtliche Teilströme durch ein und dasselbe Rückhaltevolumen fliessen, vermischen sich der stark belastete erste .Teilstrom und der zeitlich folgende viel sauberere Teilstrom. Eine zeitliche Umkehr von AnfalIsZeitpunkt und Zeitpunkt der Reinigung der Teilvolumenströme ist hier nicht gegeben, denn der nachfolgende Volumenstrom verdrängt den Spülschwall aus dem Auffangvolumen und fördert ihn mit seiner hohen Schmutzfracht zeitlich zuerst in die Behandlung. Dieser Technik liegt ein Verfahren zugrunde, das eine Kombination der oben aufgeführten Verfahren darstellt, die allesamt Nachteile aufweisen. Andere bekannte Techniken, wie z. B. das Regenrückhaltebecken, teilen Volumenströme nicht nach zeitlichen Kriterien des Abflusses, sondern nach dessen Intensität. Ist die Intensität des ersten Spülschwalls geringer als die Auslegungsintensitat für den Betriebsfall solcher Rückhaltetechnik, wird der Spülschwall in dieser Technik nicht zurückgehalten und fliesst mitsamt seiner hohen Schmutzfracht vollständig am Rückhaltevolumen vorbei. Und selbst, wenn der erste Teilstrom mit hoher Intensität anfällt, wird allenfalls der Teil zurückgehalten, der die Auslegungsintensität überschreitet .

Sehr häufig werden zur Strassenabwasserreinigung Verfahren der gravitativen Trennung, also Schwerstoffabscheidung durch Sedimentation und Leichtstoffabscheidung durch Aufrieb, eingesetzt. Um hohe Reinigungswirkung bei grossem Volumenstrom zu erzielen, brauchten solche Verfahren enorm grosse Rückhaltevolumina, die in der Praxis aus Kostengründen nicht realisierbar sind. Daraus resultierend ist der Wirkungsgrad im Rückhalt der relevanten Schmutzstoffe für regelmässig viel zu klein zu realisierende Anlagen mit gravitativer Trennung bekanntermassen sehr schlecht und genügt in keiner Weise mehr heutigen Ansprüchen. Immer häufiger werden daher Verfahren höherer Reinigungsleistung, z. B. Siebung oder Filtration, gefordert. Im Gegensatz zu Schwerkraftverfahren haben

Piltrationsverfahren aber nicht nur die hydraulische Belastung als limitierenden Faktor; sie sind zusätzlich auch noch und insbesondere sehr empfindlich bezüglich hoher Schmutzstoffbelastung pro Zeit. Zudem sind Filter Barrieren und bilden eine Schranke, die nicht durchspült werden können. Die Kombination hoher hydraulischer Belastungen mit gleichzeitig hoher Schmutzfrachtbelastung, die bei Eintreffen des Spülschwalls an der Reinigung vorliegt, kann nur unter erheblichem Aufwand behandelt werden. Werden Verfahren höherer Reinigungsleistung eingesetzt, so müssen diese daher häufig mit aufwendigen Vorbehandlungsverfahren gekoppelt werden, um die

Schmutzstoffbelastung vor dem eigentlichen Reinigungsverfahren zu reduzieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die diversen Nachteile vorbekannter Technik zu überwinden und auf vereinfachtem Weg die Behandlung des gesamten Regenabwasseranfalls mit einem gegenüber gravitativer Trennung leistungsfähigeren und sicheren Verfahren zu ermöglichen. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Erfindungsgemäss wird zumindest der überwiegende Teil des hoch mit Schmutzfracht belasteten zeitlich ersten Teilstroms jeder einzelnen Regenspende aufgefangen und zwischengespeichert und der zeitlich folgende Teilstrom hydraulisch so stark vom früheren Teilstrom abgekoppelt, dass er sich nicht wesentlich mit dem frühen Teilstrom vermischen kann. Der zeitlich dem Spülschwall nachfolgende Teilstrom wird somit gesichert zeitlich vor dem Spülschwall der weitergehenden Reinigung zugeführt, beide Teilströme mit einem leistungsfähigeren Verfahren als der gravitativen Trennung behandelt und schliesslich kann der Spülschwall zeitlich nach dem ihm in der Zuleitung noch zeitlich folgenden Teilstrom stark gedrosselt behandelt werden. Die Behandlung des Spülschwalls kann auch bereits während des anhaltenden Anfalls des folgenden

Volumenstroms erfolgen, wenn sie ausreichend gedrosselt erfolgt. In diesem Fall kann ohne Nachteile für das

Verfahren auch ein Teil des nachfolgenden Volumenstroms zusätzlich in das Auffangvolumen fließen. Im Fall eines sehr langen Regenereignisses kann trotz der starken Drosselung die zeitlich Umkehr im Einzelfall sogar verloren gehen, ohne dass daraus ein Nachteil für das Verfahren entstünde.

Mit diesem Verfahren wird die zeitliche Reihenfolge der Behandlung von Spülschwall mit hoher Schmutzfracht und ggf. hohem Volumenstromanfall und nachfolgendem Volumenstrom, ggf. auch mit hohem Volumenstromanfall, aber mit deutlich reduzierter Schmutzfracht, getauscht, wobei sich die beiden Teilströme im Wesentlichen nicht mischen und somit jeweils getrennt einer Behandlung zugeführt werden können, die der gravitativen Trennung überlegen ist. Da die Behandlung des SpülSchwallvolumens mit diesem Verfahren nach Abfluss beliebiger Regenspenden hoher hydraulischer Intensität sehr stark gedrosselt erfolgen kann, kann der stark limitierende Fall der gleichzeitigen Belastung des Behandlungsverfahrens mit hoher hydraulischer Belastung und hoher Schmutzfrachtbelastung auf einfache Weise vermieden werden. Nur für den Fall, dass die ingenieursgemäss ausgelegte Behandlungsanläge bei einem aussergewöhnlichen Regenereignis hydraulisch überlastet wäre, muss in einer Entlastungseinrichtung ein Teil des nachfliessenden, wenig verschmutzten

Volumenstroms unbehandelt an der Anlage vorbeigeführt werden. Auch im Überlastfall werden der Spülschwall mit

seiner höheren Schmutzfrächt komplett sowie die wesentlichen Anteile des folgenden Volumenstroms der Reinigung zugeführt. Ist die Regenspende hingegen kleiner als das Auffangvolumen für den Spülschwall, findet eine Auftrennung nicht statt, sondern die gesamte Regenspende wird durch das Auffangvolumen aufgenommen und sodann stark verzögert behandelt. Eine Trennung in einen zeitlich in früher fliessenden ersten Teilstrom und einen zeitlich folgenden Teilstrom erfolgt also nur für den Fall ausreichend grosser Regenspende. Diese Aufteilung ermöglicht vorteilhaft, den Spülschwall intensiver zu reinigen als das restliche Regenabwasser. Die zur Vermeidung von Vermischungen notwendige hydraulische Entkopplung der beiden Teilströme kann durch technische Einrichtungen wie z. B. Rückschlagventile oder Rückschlagklappen erfolgen. Aber auch durch einfache Einrichtungen ohne bewegten Teile, die einer Vermischung einen in eine Fliessrichtung hohen hydraulischen Widerstand entgegenbringen, kann die Entkopplung erfolgen. Technik ohne bewegte Teile ist sehr störungsunempfindlich und wartungsarm und somit z. B. für StrassenabwasSerbehandlungen in entlegenen Gebieten besonders vorteilhaft. Einen einseitig hohen hydraulischen Widerstand ohne bewegte Teile kann man z. B. erzielen, indem die Befüllung des Speichervolumens für den

Spülschwall über ein teilgefülltes Rohr erfolgt, das mit zunehmender Füllung des Speichervolumens immer stärker

eingestaut wird und mit vollem Speichervolumen selbst vollgefüllt ist. Durch die dann deutlich grossere benetzte Fläche steigt der hydraulische Widerstand stark an, ein starker Austauschfluss durch dieses Rohr kann nicht stattfinden. Und z. B. auch geeignet geformte Blenden und Düsen können zur starken hydraulischen Entkopplung ohne bewegte Teile eingesetzt werden. Auffangvolumina können im Falle günstiger Druckhöhenverhältnisse selbstentleerend ausgeführt werden oder bei ungünstigen Druckhöhenverhältnissen automatisch über Pumpen entleert werden. Manuelle oder halbautomatische Eingriffe zur Entleerung sind somit nicht notwendig. Eine vorteilhafte Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe ergibt sich weiter, wenn das Verfahren so realisiert wird, dass am Zulauf eines Auffangbehälters eine

Trenneinrichtung als Kammer mit zumindest einem Zulauf und zumindest zwei Abläufen angeordnet ist. Sind die Abläufe der Trennkammer in ausreichendem Abstand übereinander liegend angeordnet, so wird zunächst nur der untere Ablauf durchströmt, der obere Ablauf bleibt zunächst trocken. Der untere Ablauf mündet in ein Ablaufröhr und dieses in das Auffangvolumen für den zeitlich früher fliessenden Teilstrom. Zunächst wird das Ablaufröhr teilgefüllt durchströmt und der gesamte Spülschwall im Auffangvolumen gespeichert. Mit zunehmender Füllung des Auffangvolumens staut sich Wasser im Ablaufröhr zurück. Erreicht dieser

Rückstau die Trenneinrichtung und der Wasserspiegel darin steigt über die Sohlenkote des oberen Ablaufs, ist die Phase des Auffangens des Spülschwalls beendet. Dieser befindet sich nun, nur durch das vollgefüllte Rohr mit hohem Fliesswiderstand mit der Trenneinrichtung verbunden, hydraulisch stark entkoppelt in seinem Auffangvolumen. Der zeitlich folgende Teilstrom mit deutlich geringerer Schmutzfracht fliesst sodann über den oberen Ablauf aus der Trenneinrichtung heraus zeitlich vor dem ■zwischengespeicherten Spülschwall der Behandlung zu, die aufgrund der kleineren Schmutzfracht mit einer deutlich höheren hydraulischen Beschickung belastet werden kann. Erst wenn die Regenspende beendet ist, entleert sich das Auffangvolumen bei deutlich gedrosseltem Abfluss über dieselbe Reinigungseinrichtung oder über eine zusätzliche Reinigungseinrichtung.

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn die Reinigung des ersten Teilstroms mit Verfahren hoher Reinigungsleistung kombiniert wird, so zum Beispiel mit Koaleszenztechnik und/oder Adsorptionstechnik und/oder mit Materialien, die Leichtstoffe aufsaugen und ggf. mittels geeigneter Mikroorganismen biologisch abbauen können. Leichtstoffe können mit geeigneten Trennvorrichtungen, z.B. Tauchwände, zurückgehalten werden. Bestehende Vorrichtungen zum Auffangen von Regenabwasser oder bestehende Becken zur Schwerkrafttrennung können vorteilhaft mit Bauteilen nachgerüstet werden, welche die

erfindungsgemässe Aufgabe lösen. Einsparbarer Raum kann für weitergehende ReinigungsVorrichtungen genutzt werden. Vorteilhaft ist das Bereitstellen eines Auffangbehälters für Störfälle bei Trockenwetter. Vorteilhaft und kostengünstig kann das Auffangbecken als abgedichtetes Erdbecken ausgeführt werden. Die Erfindung ist unabhängig davon, in welcher Form notwendige Bauwerke umgesetzt werden, also ob rund, mehreckig oder in beliebig anderer Form und in welcher Ausführung, ob also z. B. mit Auffangvolumina in Stahl-, Beton, Erd- oder beliebiger anderer Bauweise. Die Erfindung ist ferner unabhängig davon, ob notwendige Bauwerke mit einem oder mit mehreren zusammenhängenden oder getrennten Auffangvolumina oder ReinigungsVorrichtungen ausgeführt werden. Die Erfindung ist unabhängig davon, ob die Trennung der Volumenströme direkt vor dem Ort oder den Orten der Durchführung des Reinigungsverfahrens ausgeführt wird oder dezentral an einem Ort oder mehreren Orten in einiger Entfernung. Die Erfindung ist unabhängig davon, ob die zugehörige Technik mit starren Bauteilen realisiert wird oder ob einzelne Teile beweglich und/oder flexibel sind und/oder ob einzelne Bauteile zumindest zeitweise teilweise oder vollständig demontierbar sind. Anhand der Figuren 1 bis 17 wird die Erfindung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Erfindung in Querschnitt und Fig. Ia eine Draufsicht, Fig. 2 die zeitliche Abfolge des ReinigungsVorganges . Die Vorrichtung (Fig.l) wird durch drei konzentrische ringförmige Wände 1, 2 und 3 aufgeteilt in die Kammern A, B und C. Durch die Leitung 4 fliesst das Regenabwasser in Kammer A der Vorrichtung zu. Über zwei düsenförmige Schlitze 5a und 5b gelangt zunächst der Spülschwall aus Kammer A in Kammer B (ti in Fig. 2) . Der Wasserspiegel 11 in Kammer A steht dabei etwas höher als der Wasserspiegel 12 in Kammer B (ti, Fig. 2) . In Kammer B befindet sich die ReinigungsVorrichtung 6 für den Spülschwall, die über die sehr stark gedrosselte Ablaufleitung 7 entwässert. Übersteigt der Wasserspiegel 11 in Kammer A die Oberkante der Trennwand 3, fliesst das zufliessende Wasser nicht mehr in Kammer B, sondern überströmt die Wand 3 und fliesst in Kammer C (t 2 in Fig. 2) . Die düsenförmigen Schlitze 5a und 5b weisen in Fliessrichtung von Kammer A nach Kammer B einen sehr viel höheren Fliesswiderstand auf als in umgekehrte Richtung, der Spülschwall ist somit in Kammer B gefangen und hydraulisch sehr stark vom nachfolgenden Teilvolumenstrom zur Kammer A getrennt. Ein Ausspülen des SpülSchwalls aus Kammer B in Kammer C ist dem nachfolgenden Teilvolumenstrom nicht möglich. Die Drosselung des Abflusses 7 kann so eingestellt sein, dass sich die Entleerung von Kammer B viele Stunden bis hin zu mehreren Tagen hinzieht. Kammer C entleert ungedrosselt

über ReinigungsVorrichtung 8 und Leitung 9, sodass beim erfindungsgemässen Reinigungsverfahren die zeitliche Reihenfolge der Teilvolumenströme im Ablauf umgekehrt ist. Kammer C, während des Regenereignisses vom zeitlich später zufliessenden Teilvolumenstrom durchströmt, fällt nach Ende des Regenereignisses trocken (t 3 in Fig. 2), während sich Kammer B erst anfängt zu entleeren. In der Draufsicht nicht dargestellt befindet sich in Kammer B eine schwimmfähige Vorrichtung 10, die Leichtstoffe einsaugen und binden kann und auch mit Mikroorganismen zum biologischen Abbau der Leichtstoffe versehen sein kann (Fig.l) ..

Fig. 3 zeigt dieselbe Einrichtung wie Fig. 1, hier beispielhaft ausgeführt in rechteckiger Bauform. Fig. 4 zeigt den Grundriss einer alternativen

Verteilerkammer A. Diese verfügt über einen Zulauf 4 und über zwei Abläufe 14 und 15. Diese Verteilerkammer A ist in oberer Höhenlage an einer Reinigungseinrichtung anzuordnen. Zunächst fliesst der Spülschwall der Verteilerkammer zu und ungestört wieder über den unteren Ablauf 14 durch ein hier teilgefülltes Rohr ab (Zeitpunkt ti) und einer Kammer B zu. Mit zunehmendem Füllgrad der Kammer B staut sich Regenabwasser in die Verteilerkammer zurück, der Wasserspiegel 11 in der Verteilerkammer A steigt (Zeitpunkt t 2 ) über die oberste Kote des unteren Ablaufs an, die Ablaufleitung unterstrom Ablauf 14 ist vollgefüllt. Sobald der Wasserspiegel 11 in der

Verteilerkammer die Sohlenkote 15a des oberen Ablaufs 15 erreicht, springt Ablauf 15 an und der dem Spülschwall zeitlich folgende Volumenstrom fliesst nicht mehr aus Ablauf 14, sondern aus Ablauf 15 heraus einer Reinigungsvorrichtung zu. ( Zeitpunkt t 3 ) .

Fig. 5 zeigt in Querschnitt und Fig. 5a in Draufsicht die Umnutzung eines Beckens mit vorheriger Nutzung mit einem Verfahren reiner gravitativer Trennung. Die Kammer für den Spülschwall ist in diesem Becken beispielhaft aufgeteilt in zwei Kammern B und B2, die beispielhaft jeweils über eine eigene Reinigungsvorrichtung 6 verfügen. Die hydraulische Trennung erfolgt hier beispielhaft mechanisch mittels schwimmergesteuerter Klappen 17a und 17b. Durch die gegenüber gravitativer Trennung deutlich höhere Reinigungsleistung pro Bauvolumen frei werdender Raum in Kammer D wird für weitere Reinigungsstufen genutzt, so z. B. für einen Koaleszenzabscheider 20 und für eine schwimmfähige Vorrichtung 10 aus , Material, das Leichtstoffe einsaugen und binden kann und das auch mit Mikroorganismen zum biologischen Abbau der Leichtstoffe versehen sein kann.

Fig. 6 zeigt in Querschnitt und Fig 6a in Draufsicht eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Beckenausrüstung. Das Becken ist beispielhaft aufgeteilt in drei Kammern (A, B, C) . Die beiden Kammern B und C verfügen jeweils über eine eigene Reinigungsvorrichtung. Kammer A ist die Verteilerkammer.

Durch die Leitung 4 fliesst das Regenabwasser in die Kammer A der Vorrichtung zu. Die hydraulische Trennung erfolgt hier beispielhaft mittels düsenfömriger Öffnung 5 bei der Trennwand 18a mit Zulauf zur Kammer B. Zum Zeitpunkt t 3 , wenn die Kammern A und B gefüllt sind, überläuft das weiter zufliessende Wasser die Trennwand 18b über eine Überfüllkante 23b in die Kammer C. In Cross-flow Technik wird die trockenliegende Reinigungsvorrichtung 6b überströmt und somit permanent freigespült.

Die Befüllung der Kammer B mit dem ersten Abwasserschwall erfolgt beim Zeitpunkt t 2 über die Überfallkante 23a. Der Filter 6a wird dabei ebenfalls permanent überströmt und damit freigespült. Der Schlamm sammelt sich im Schlammraum 22. Der Schlamm kann bedarfsweise, oder laufend mit pumpen abgezogen werden. Über die Leitungen 26 können alle Kompartimente entleert werden. Die Tauchwände 24a, 24b verhindern den Rücklauf von Leichtstoffen auf den Filter 6a und die Kammern A und C. Die ReinigungsVorrichtung 6 ist beispielhaft dargestellt. Sie kann ebenfalls in anderer Ausformung ausgeführt werden, z.B. als freistehende Vorrichtung in der Kammer B, C, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Filter können kastenförmig, plattenartig oder in frei gewählter Ausformung ausgebildet sein. Anstelle der freistehenden Konstruktion ist die Integration an oder in die Seitenwände möglich. Bei Platzmangel können die

Filtereinrichtungen in seitlich des Beckens angeordneten Schächten, die mit Leitungen angeschlossen sind, untergebracht sein.

Fig. 7 zeigt den Anlagenaufbau in einer weiteren AusführungsVariante mit mehreren Becken Bl, B2, B3. Es können sowohl mehrere Becken B oder mehrere Becken C erstellt werden. "B" steht für Becken für die Spülschwallreinigung; "C" bezeichnet Becken für den zeitlich folgenden Teilstrom. Das dargestellte Becken C ist beispielsweise ein bestehendes Rechteckbecken, das umgenutzt wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere, die Reinigungsleistung für Leichtstoffe verbessernde Vorrichtung mit einer vor dem Drosselablauf 7 montierten Tauchglocke. Durch die beschriebene starke Drosselung und/oder zeitlich verzögerte Entleerung werden Leichtstoffe an die Oberfläche aufsteigen. Der gedrosselte Volumenstrom kann die Leichtstoffe, selbst wenn diese den Filter durchfIiessen, nicht unter die Wasseroberfläche wie eine Tauchwand vom Ablaufrohr trennende Tauchglocke hinunterziehen. Für massiven Öleintrag, wie er bei Störfällen auftritt, kann der Drosselablauf 7 zusätzlich mit einem handelsüblichen Selbstschlussventil versehen werden (nicht dargestellt) . Fig. 9 zeigt eine weitere Ausbildung einer Verteilerkammer A. Diese verfügt über eine Vorrichtung 28, die dem Zulauf .4 nachgeschaltet ist. Die Kammer 28 kann bei rasch

zufliessenden Volumenströmen in Zulauf 4 eingesetzt werden.

Fig. 10 stellt den zeitlichen Aspekt des Verfahrensablaufs bei einem Regenereignis als Grafik dar. Das Regenereignis wird als Kurve dargestellt. Achse Q bezeichnet die Wassermenge, Achse t die Zeitkomponente. S ist der Spülschwall in ti und T der nachfolgende TeilVolumenstrom in t2. Fig. 11 erläutert die zeitliche Verschiebung der Regenabwasserbehandlung. Bei dieser Variante wird der Spülschwall aufgefangen und verzögert der Reinigung zugeführt. Der Spülschwall S : ti und der Teilvolumenstrom B : t 2 wird über die starke Drosselung Qi erst nach dem Zeitintervall ti filtriert. U ist die Bezeichnung für die Geschwindigkeit.

In Fig. 12 wird eine weitere Variante der zeitlichen Verschiebung erläutert. Der Spülschwall A wird aufgefangen und sofort jedoch stark gedrosselt Qi der Reinigung zugeführt. Diese Variante zeigt ebenfalls eine zeitliche Umkehr, da durch die starke Drosselung Qi ein grosser Teil des zeitlich zuerst anfallenden Spülschwalls (S) zeitlich nach dem Ablauf des nachfolgenden Teilvolumenstrom (T) die Behandlungsstufe verlässt. Für besonders lange Regenereignisse kann es vorkommen, dass der Teilvolumenstromabfluss (T) die Dauer der SpülSchwallbehandlung (S) überschreitet.

In den Figuren 10 bis 12 bedeutet : ϊWandeit = QAnfaii ;

Ubehandelt <<: U Anfall /' Qmax Tb Θ handelt « Qmax lΑnfaii

Fig. 13 zeigt die in vielen Techniken realisierte Volumenstrombasierte Abscheidetechnik. Diese hydraulische Abtrennungsart über den Wasserspiegel kann kleinere hydraulisch nicht ausgeprägte Spülschwallvolumenströme < Qi nicht erfassen.

In Fig. 14 wird die deutlich weniger realisierte Trennung nach Zeiteinheiten ti; t 2 dargestellt. Diese Trennungsart erfordert eine technische Lösung. Beiden

Trennungstechniken (Fig.13+14) ist gemeinsam, dass der Teilvolumenstrom T unbehandelt verworfen wird. In Fig. 15, 16, 17 wird der Verfahrensablauf eines Niederschlagsereignisses auf eine andere Art in drei Zeitschritten ti, t 2 , t 3 dargestellt. A ist die Verteilerkammer; S der Spülschwall und C der Teilvolumenstrom.

Zusammenstellung der Bezugszeichen A Verteilerkammer

B Kammer für Spülschwall

B 2 Zusätzliche Kammer für Spülschwall C Kammer für Reinigungsvorrichtung für den Teilvolumenstrom

D Umzunutzendes Volumen bei Nachrüstung von Becken

ti, t 2 , t 3 Zeitpunkte

I Aussenwand gesamtes Becken 2 Trennwand zwischen Kammer für Spülschwall und Verteilerkammer

3 Trennwand zwischen Verteilerkammer und Kammer für Reinigungsvorrichtung

4 Zulaufrohr, 4a: Durchdringung Zulaufrohr und Verteilerkammer

5 a/b düsenfÖrmige Öffnungen

6 Vorrichtung zur Reinigung des Spülschwalls 7 gedrosselter Ablauf gereinigter Spülschwall

8 Reinigungsvorrichtung für im Zulauf dem Spülschwall zeitlich folgenden, aber im Verfahren zuerst zu reinigenden Teilstrom

9 Ablauf der Vorrichtung

10 Schwimmfähige Vorrichtung mit Materialien, welche Leichtstoffe aufsaugen können und ggf. angereichert mit Mikroorganismen, z.B. Pads; Kugeln

I 1 Wasserspiegel in Verteilerkammer

12 Wasserspiegel in Auffangvolumen Spülschwall

13 ZulaufÖffhung der Verteilerkammer

14 Unterer Ablauf der Verteilerkammer (führt in Rohr zum Auffangvolumen Spülschwall) 15 Oberer Ablauf der Verteilerkammer (führt in Rohr zur Kammer für Reinigungsvorrichtung). 15a: Sohlenkote des oberen Ablaufs

16 Rückschlagklappen

17 Trennvorrichtung a) und b) Schwimmergesteuerte Ventile c) und d) Schwimmer

18 Trennwand zwischen erster und zweiter Kammer für Spülschwall 19 Ablaufleitung aus Reinigungsvorrichtung

20 Koaleszenztechnik im Ablauf des Spülschwallfilters

21 Trennvorrichtung zum Schlammraum

22 Schlammraum

23 Überfallkante 24 Tauchwand

25 Raum für Koaleszenz- oder Adsorbentien

26 Schlammentleerungsrohr mit Rückschlagklappe oder Ventil

27 Tauchglocke für den Leichtstoffrückhalt

28 Verteilkammer mit Vorrichtung