Grundlagen der Abwassersysteme - TU Dresden · Genormte Form im Vertikalschnitt ... 40 s ha l 15 1...

Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft

Grundlagen der Abwassersysteme

1 Ei füh i di Ab t 1 Einführung in die Abwasserentsorgung

2 Siedlungsentwässerung

3 Abwasserreinigung

4 Schlammbehandlung

Peter Krebs Dresden, November 2011


Peter Krebs

2 Si dl ä

Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs und Industriewasserwirtschaft



2.1 Regencharakterisierung

2.2 Niederschlag-Abfluss-Prozess

2.3 Dimensionierung mit Zeitbeiwertverfahren

2.4 Misch- und Trennsystem y

2.5 Kanäle

2 6 Mischwasserentlastung und -rückhalt 2.6 Mischwasserentlastung und rückhalt

2.7 Regenwasserrückhalt und Versickerung

2 8 Sonderbauwerke und Hausanschlüsse

Grundlagen der Abwassersysteme Kap. 2 Siedlungsentwässerung © PK, 2011 – Seite 2

2.8 Sonderbauwerke und Hausanschlüsse


Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Niederschlag-Abfluss-Prozess

Niederschlag Abflusssystematischen Verän nicht vorhersagbar systematischen Verän- derungen unterworfen

statistisch erfassbar statistisch nicht erfassbar

Modelle

Messungen Dimensionierung


Bedeutung des Regenwassers

• Regenwasserabfluss → maßgebend für Kanaldurchmesser

• Regenwasser nach Oberflächenabfluss kontaminiert

• Wegen Regenwasser wird Schmutzwasser entlastet

• Kanalsedimente werden erodiert

• Kläranlagenbetrieb wird über das Regenereignis hinaus gestört


Regenmessung

Grundlagen der Abwassersysteme Kap. 2 Siedlungsentwässerung © PK, 2011 – Seite 6Syphon-Schreiber Niederschlagswaage Messwippe

Beschreibung eines Regenereignisses


aus Dyck und Peschke (1989)

Regenmessgerät


Regenmessung mit Wippengerät

Definierte Auffangfläche von 200 cm2Definierte Auffangfläche von 200 cm

Genormte Form im Vertikalschnitt

Messfehler abhängig von

WindgeschwindigkeitWindgeschwindigkeit

Regen oder Schnee

Windschutzschild


Regenmessung mit Radar/Satellit

- Verbesserte Abbildung derVerbesserte Abbildung der räumlichen Variabilität

Messfehler ca 20%- Messfehler ca. 20%

- Kombination aus k ti ll dkonventionellen und neuen Verfahren sinnvoll


Beschreibung des Regens

Regenhöhe hN in mm

Regendauer tN in min

hRegenintensität in mm/min, l/(s·ha), μm/s N

N

thr =

Regen-intensität

r Flä h hr Fläche = hN

Blockregen Grundlagen der Abwassersysteme Kap. 2 Siedlungsentwässerung © PK, 2011 – Seite 11

Zeit ttN

Blockregen

Zeitliche Auflösung

400

500

300

400

))

200

300

400

200

300

(l/(s

·ha)

0

100

0 5 10 15 20 250

100

0 5 10 15 20 25

r

400 400

)

200

300

200

300

(l/(s

·ha)

0

100

0 5 10 15 20 250

100

0 5 10 15 20 25

r


Zeit (min) Zeit (min)

Einfluss der zeitlichen Auflösung auf Abfluss


Einfluss zeitlichen Auflösung auf Rückhaltevolumen

RegenereignisRückhaltevolumen in m3

Δt = 5 min Δt = 10 min(Datum) Δt = 5 min Δt = 10 min

29 08 1964 1890 188629.08.1964

07.07.1965

1890

1792

1886

177207.07.1965

17.07.1963

1792

1232

1772

1225

19.05.1964 1089 1075


aus Krejci et al. (1994)

Räumliche Auflösung


Zuordnung von Regenmessern


Thiessen-Polygon

Regenhäufigkeit und Extremwerte

( ) ( )( )( )

( )3690min9

min38 41115 ./ −

+= z

trr

NztN

(Reinhold, 1940)

4

1) (

-) 10 20

( )N

3

N( z

) / r

15(

5

2

nsitä

t r t

N

z = 1

1

egen

inte

n

0.25

00 15 30 45 60

rel.

Re


0 15 30 45 60

Regendauer t N (min)

Bezugsregenintensität r15(1) in l/(s· ha)

Baden-Baden 120 Göttingen 98 Oldenburg 108 Baden Baden 120

Berlin 94

Bonn 108

Göttingen 98

Hamburg 99

Hannover 100

Oldenburg 108

Osnabrück 150

Passau 123 Bonn 108

Bremen 108

Hannover 100

Köln 97

Passau 123

Saarland 135

Dortmund 120

Dresden 102

Konstanz 150

Krefeld 112

Stuttgart 126

Tübingen 200

Essen 96

Flensburg 100

Lübeck 106

Mainz 117

Ulm (Donau) 140

Wetzlar 122

Frankfurt/Main 120

Garmisch-Patenkirchen 200

München 135

Münster 100

Wilhelmshaven 85

Wolfsburg 112


Wiederkehrperiode zur Kanaldimensionierung

Jäh li hk i ( ) G bi Jährlichkeit z (a) des Rückstaus

Gebiet

Allgemeine Bebauungsgebiete

St dt t i hti G b

1 – 2

Stadtzentren, wichtige Gewerbe-und Industriegebiete

S ß ß h lb b b G bi

1 – 5

1 Straßen außerhalb bebauter Gebiete

Straßen-, Autobahnunterführungen,

1

5 20 U-Bahn-Anlagen 5 – 20


Historisches Regenereignis

Bedeutung

v.a. für kritische Belastungen für das Fließgewässer

für Kanaldimensionierung weniger wichtig

Vo a sset ngen b gl Daten Voraussetzungen bzgl. Daten

Messzeitraum

räumliche Auflösung

zeitliche Auflösung g

zeitliche Synchronisation

Datenbank


Datenbank


Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Scheitelabflussbeiwert

ArQS

S ⋅=ψ

Armax

r·AQR

rmax·A

QQS

AbflussdauerRegendauer


Scheitelabflussanteil und -beiwert

Oberfläche αS Bebauung ψS

Metall und Schieferdächer 0 95Metall- und Schieferdächer 0,95

Dachziegel und Dachpappe 0,90 Bauklasse I bei ca. 350 E/ha 0,8

Holzzement- Flachdächer 0 50 – 0 70Holzzement , Flachdächer 0,50 0,70

Asphaltstraßen, -fußwege 0,85 – 0,90 Bauklasse II bei ca. 250 E/ha 0,60 – 0,65

Pflaster 0,75 – 0,85Pflaster 0,75 0,85

Reihenpflaster (offen) 0,25 – 0,60 Bauklasse III bei ca. 150 E/ha 0,40 – 0,52

Schotterstraßen 0,25 – 0,60, ,

Kieswege 0,15 – 0,30 Bauklasse IV bei ca. 100 E/ha 0,25 – 0,46

Unbefestigte Flächen 0,10 – 0,20

Rasengittersteine 0,15 Bauklasse V ohne Bebauung 0,05 – 0,35

Park- und Gartenflächen 0,05 – 0,10


Wiese, Wald 0

Scheitelabflussbeiwert = f(r, Gefälle)

0,9

1-) 4% < J < 10%

0 7

0,8

0,9

rt ψ

S(- 4% < J G < 10%

0 5

0,6

0,7

sbei

we

r = 225 (l/(s·ha))

0 3

0,4

0,5

nabf

luss r = 225 (l/(s ha))

r = 180 (l/(s·ha))r = 130 (l/(s·ha))

100 (l/( h ))

0 1

0,2

0,3

Spitz

en r = 100 (l/(s·ha))

0

0,1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

S


0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

versiegelte Fläche (-)

Trockenwetter- und Regenwetterabfluss

Einwohnerdichte e = 100 E/ha

TW-Verbrauch q = 100 l/(E·d)

Regenintensität

Scheitelabflussbeiwert

r15(1) = 100 l/(s·ha)

ψ = 0 4Scheitelabflussbeiwert ψS = 0,4

llhasl120

dhal100100

⋅≅

⋅⋅=⋅= ,qeQTWTW

( ) hasl40

hasl10040115 ⋅

≅⋅

⋅=⋅ψ= ,rQ SRWRW


N-A-Prozess in zwei Schritten

AbflussbildungAbflussbildungr·A

Q

Abflusskonzentration


Zeit

Detaillierte Beschreibung der Abflussbildung

Dauerverluste Dauerverluste

Versickerung

t

tens

ität

Abflusswirksamer Regen egen

int

g

Re

Regendauer


Sickersteine


Oberflächenbestimmung



Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Regendauer maximaler Abfluss

raNtA

tN < tC NtAr

CtA

tN tC

Ca t

Ar

N C

tC = tA + tf

Konzentrationszeit = Anlaufzeit + Fließzeit


Regendauer maximaler Abfluss

rbA

tN = tC Arb

tC

b

2 tCC 2 tC

rc

t t

A

tN > tCArc


tN tN+tC

Zeitbeiwertverfahren (I)

3

4 5 621

4 5 62

( ) ( ) ( )111 FAN ttt += ( )43324 ,QQQ +=

( ) ( ) ( ) ( )2112 FFAN tttt ++= kritQQ =5

( ) ( ) ( )333 FAN ttt += ( ) ( )( )666 FA ttfQ +=für Punkt 3

( ) ( )243 NN tt =, 566 QQQ tot +=,für Punkt 4


Iteration mit effektiven Fließzeiten tF

Zeitbeiwertverfahren Querschnitt 1 2 3 4 5 6 BemerkungQuerschnitt 1 2 3 4 5 6 Bemerkung

L Kanal (m) 120 180 60 180

v (m/s)v (m/s)

Fließzeit (min)

tN = tA + tF (min) tA = 5 min

r (tR, z) (l/(s·ha)) 199 167 212 167 15 187 (Reinhold, 1940)

Ai (ha) 2 3 1 3

ψS (-) 0,4 0,6 0,6 0,5

Ared,i (ha)

ΣAred,i (ha) 0,8 2,6 0,6 3,2 3,2 1,5

QR (m3/s) QRain = r·ΣAred,i

k t Q ( 3/ )konst. Q (m3/s)

QR,tot (m3/s)

Qt (m3/s)


Qt (m /s)

Qm (m3/s)

Querschnitt 1 2 3 4 5 6 Bem Zeitbeiwertverfahren (II)

Querschnitt 1 2 3 4 5 6 Bem.

L Kanal (m) 120 180 60 180

v (m/s) 1 1 1 1v (m/s) 1 1 1 1

Fließzeit (min) 2 3 1 3

tN = tA + tF (min) 7 10 6 10 8 tA = 5 min

r (tR, z) (l/(s·ha)) 199 167 212 167 15 187 R (Reinhold, 1940)

Ai (ha) 2 3 1 3

ψS (-) 0,4 0,6 0,6 0,5

Ared,i (ha) 0,8 1,8 0,6 1,5

ΣAred,i (ha) 0,8 2,6 0,6 3,2 3,2 1,5

QR (m3/s) 0,16 0,43 0,13 0,53 0,28 QR = r·ΣAred,i

k t Q ( 3/ ) 0 05konst. Q (m3/s) 0,05

QR,tot (m3/s) 0,33

Q (m3/s)


Qt (m /s)

Qm (m3/s)

Anwendungsbereich von N-A-Modellen

Fließzeitverfahren

M i l bfl Maximalabfluss

Extremregen als Input

Dimensionierung von Kanalquerschnitten

Detaillierte numerische Simulationen

Abfluss als Funktion der Zeit an allen wichtigen Punkten

Gemessene Regenereignisse als Input

Überprüfung der Funktion des Kanalnetzes Überprüfung der Funktion des Kanalnetzes

Optimierung des Betriebs und der Steuerung

b h d b l


Abschätzung der Gewässerbelastung


Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Mischsystem

Quellen, Drai-nage, Brunnen

Regenwasser Schmutzwasser, häusl., gewerbl.∼sauber verschm.

MischMisch-kanal

Entlastung Kläranlage

Quellen Drai- Regenwasser Schmutzwasser Quellen, Drai-nage, Brunnen

ege asse Schmutzwasser, häusl., gewerbl.∼sauber verschm.

Misch-kanal

Entlastung Kläranlage

kanalVersickerung

Grundwasser-


g gleiter

Trennsystem

Quellen, Drai-nage, Brunnen

Regenwasser

Regen-

Schmutzwasser, häusl., gewerbl.∼sauber verschm.

Schmutz-Regen-kanal

Schmutz-kanal

RW-Kläranlage

RWBehandlung

Quellen Drai- Regenwasser Schmutzwasser Quellen, Drainage, Brunnen

Regen-kanal

Schmutzwasser, häusl., gewerbl.∼sauber verschm.

Schmutz-kanal

Kläranlage

Versickerung

Grundwasser-RW-

Behandlung


Grundwasserleiter

Behandlung

Misch- und Trennsystem


http://www.stadt.sg.ch/

Misch- und Trennsystem

Grundlagen der Abwassersysteme Kap. 2 Siedlungsentwässerung © PK, 2011 – Seite 41http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Mischsystem


Trennsystem


Vergleich von Misch- und Trennsystem (I)

Randbed. Mischsystem Trennsystem

• BelastungsschwankungenKläranlage • gleichmäßigere Belastung • BelastungsschwankungenKläranlage• Regenbecken erforderlich • Höhere Bemessungswerte,

• gleichmäßigere Belastung in Bezug auf Volumenstrom und Fracht

Vorfluterteurer

• Entlastung von Misch-wasser und damit teilweise

• Regenwasser wird ungeklärt eingeleitet wasser und damit teilweise

des Schmutzwassers • Durch Mischwasserbecken

Verzögerung der Einleitung

ungeklärt eingeleitet

• Kein Schmutzwasseranteil • Ohne Retention schnellere

Kanalnetz

Verzögerung der Einleitung Einleitung

• Geringere Baukosten • Zwei Kanäle, höhere

• großer Platzbedarf im Bereich von Mischwasser-becken

Baukosten

• größerer Platzbedarf im Baugrund


becken g• Keine Mischwasserbecken

Vergleich von Misch- und Trennsystem (II)

Randbed. Mischsystem Trennsystem

• Spülwirkung bei Regenwetter

Ablagerungen • Schmutzwasserkanal anfällig

Unterhalt

• Gefälle kann geringer sein

• weniger R i i f d

• Mehr Reinigungsaufwand

• rel. Hohes Gefälle nötig

Reinigungsaufwand

• gute Lüftung • gesamte Kanallänge

größer

Hausanschluss • keine Fehlanschlüsse • Kellerrückstau

• Problem Fehlanschlüsse • kein Kellerrückstau

Pumpen • große Pumpenleistung nötig, die nur selten genutzt wird

• häufig nur Pumpen für Schmutzwasser nötig


genutzt wird

Regenwasserableitung an der Oberfläche



Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Genormte Kanalquerschnitte


Kanalprofile

4 2 1,4 3,3 1,31,1 3,4 Kreis < 400Kreis 400 - 600

37,24,2 Kreis 400 - 600

Kreis 600 - 1000Kreis >1000Ei 500/750 - 700/1050Ei 700/1050 - 1000/1500Ei >1000/1500

48,1Ei 1000/1500übrige Profile


Werkstoffe

38

2 1 1Beton (58)Steinzeug (38)Asbestzement (2) ABL38 Asbestzement (2)PVC (1)Sonstige (1)

ABL

58

343 3,2 3,5 1,8

NBL34Beton (34)Steinzeug (54.5)Asbestzement (3)Asbestzement (3)PVC (3.2)Guß und Stahl (3.5)Mauerwerk (1 8)


54,5 Mauerwerk (1.8)

Preise, Orientierungsgröße in EUR/m

DN Steinzeug Beton Beton mit GFK PE BauKuDN Steinzeug Beton PVC-Inliner GFK PE BauKu

300 50,- 22,- 50,- 45,- 35- 55,-

400 60 - 25 - 55 - 65 - 60 - 65 -400 60,- 25,- 55,- 65,- 60,- 65,-

600 160,- 40,- 95,- 110,- 120,- 90,-

800 ? 80,- 150,- 170,- 190,- 130,-

1000 ? 110,- 210,- 250,- 290,- 190,-

1200 ? 170 280 310 420 260


1200 ? 170,- 280,- 310,- 420,- 260,-

„Sonstiges“ Kanalprofil



Rohrverbindungen

Muffen

Rollring Gleitring

Gestoßene Falzverbindung mit plastischen Bändern


Drainage in bindigen Böden


Ausführungsnormen und Richtlinien

DIN 1054 zulässige Belastung des Baugrunds

DIN 18300DIN 18301

ErdarbeitenBohrarbeiten

DIN 1055DIN 4033

Lastannahmen für BautenEntwässerungskanäle und -leitungen

DIN 18303DIN 18304DIN 18305

VerbauarbeitenRammarbeitenWasserhaltungsarbeiten

DIN 4084

DIN 4123

gBaugrund; Gelände und BöschungenGebäudesicherung bei

DIN 18305DIN 18313

WasserhaltungsarbeitenSchlitzwandarbeiten mit Flüssigkeiten

DIN 4123

DIN 4124

Gebäudesicherung bei AusschachtungenBaugruben und Gräben

ATV A125ATV A139

RohrvortriebHerstellung von Entwässerungskanälen

ATV A127 statische Berechnung von Entwässerungs- kanälen und -leitungeng

DIN EN 1610

Technische Regeln für die Bauausführungen von Abwasserleitungen und kanälen


1610 und –kanälen

Rohranschlüsse


Rohrstatik (I)

gesN FFEZ ⋅γ=⋅

F Z lä i S h it ld kk ft f (R h t i l d h FN = Zulässige Scheiteldruckkraft, f (Rohrmaterial, -durchmesser, Wandstärke), aus Tabellen

EZ = Einbauziffer, f (Lagerungsfall, Auflagerwinkel) , ( g g , g )

Fges = gesamte Belastung = Erdlast + Flächenlast + Verkehrslast *

γ = Sicherheitsfaktor, f (Sicherheitsklasse, Rohrmaterial) γ

* Erdlast = Erdauflast – Abminderung durch Reibung an Grabenwand Grabenwand Flächenlast: dito Verkehrslast = Gewicht Regelfahrzeuge · Stoßbeiwert (Dynamik)

wenn γ nicht erfüllt - Auflagerwinkel vergrößern

- seitliches Stützen durch verbesserte Verdichtung


- seitliches Stützen durch verbesserte Verdichtung

- Grabenbreite minimieren

Rohrstatik (II): Sicherheitsfaktor γ

Rohrmaterial Sicherheitsklasse

Rohrmaterial

Asbest- und Faserzement,

A B

Asbest und Faserzement, Beton (unbewehrt), SteinzeugGusseisen (duktil)

2,2 1,8

1,5 1,3Gusseisen (duktil)

PE-hart (HDPE), PVC-hart

1,5 1,3

2,5 2,0

Stahl

Stahlbeton, Spannbeton

1,5 1,3

1,75 1,4

A Regelfall: Gefährdung GW, beträchtliche wirtschaftliche Folgen

B Sonderfall: keine Gefährdung geringe wirtschaftliche Folgen


B Sonderfall: keine Gefährdung, geringe wirtschaftliche Folgen

Rohrstatik (III): Einbauziffer EZ

I II

2α 2α

Boden, Sand-/Kies-Auflager Beton-Auflager

Lagerungsfall Auflagerwinkel 2α

Einbauziffer EZ (nach ATV A127)

I

60° 90° 120° 180°

1,59 1,91 2,18


II 2,17 2,50 3,69


Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Elemente der Regenwasserbehandlung

Funktion Element Verwendung

H h tl t E tl t Mi h t• Hochwasserentlastung Entlastung• Kanalüberlauf

Mischsystem

Regenüberlaufbecken (Mischwasserbecken)

• Fangbecken • Durchlaufbecken • Verbundbecken

Mischsystem

kl b k

• Verbundbecken • Stauraumkanal

Regenklärbecken Trennsystem

Regenrückhaltebecken vor Misch-, Trennsystem

Schmutzstoffrückhalt • Schmutzwasserspeicher • Gully

Vor MischsystemMisch-, Trennsystem


Betrieb von Mischwasserentlastungsbauwerken

RB schwacher

Fließgewässer

HE KA

RB schwacher Regen

KÜ

RB mittlerer R

HE KA

Regen KÜ

RB

Regen starker RB Regenüberlaufbecken

(Mischwasserbecken)

HE KA KÜ KA Kläranlage

KÜ Kanalüberlauf

Grundlagen der Abwassersysteme Kap. 2 Siedlungsentwässerung © PK, 2011 – Seite 63HE KA

RB

regen Extrem-

KÜ

HE Hochwasserentlastung

Überlauf mit hochgezogenem Wehr

Entlastung bei ( )( ) ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

⋅⋅

+=

hasl15

min120min120

fkrit t

r ( ) ⎠⎝ ⋅+ hasmin120ft

Drosselabfluss ∑+⋅+= idukrittd QArQQ ,24

Mischungsverhältnis 724

24 ≥−

=t

tdRÜ Q

QQm

( )/l180


bzw. ( )( )mg/l60

mg/l180−= t

RÜcm bei ct > 600 mg/l

Berechnung Streichwehr (I)

Überfall nach Poleni 23232

üüü hgLcQ μ=3

Überfallbeiwert c 1 bei vollkommenem Überfall Überfallbeiwert c = 1 bei vollkommenem Überfall

21

⎟⎞

⎜⎛

⎟⎞

⎜⎛ ′

nh

bei rückgestautem Überfall

h‘1⎟⎟

⎠⎜⎜

⎝⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

ühhc h

ü

h‘

n = 2 scharfkantige Wehre

n = 3 runde Wehre n = 3 runde Wehre

n = 4 breitkronige Wehre


Berechnung Streichwehr (II)

lü

hü,uhü,o

h hQo Qüdo

ho hu

Δs

Qo

Qu

ü

du

so

( )2

vB,u vu

Überfallhöhe ( )oüuüoümü hhhh ,,,, −+=32

uBvv 22

Bernoulli EuB

uo

o hg

vhs

gvh Δ++=Δ++

22,

( )1


Energieverlust ( ) üuEoEE lIIh ⋅−=Δ ,,21

Hinweise zur Anordnung des Streichwehrs

S hlhöh Diff i D l t k 3 • Sohlhöhen-Differenz Δs vor einer Drosselstrecke ≥ 3 cm

Ü• Die Überfalllänge lü für einseitige Wehre mindestens 3·dofür beidseitige Wehre mindestens 4·do

• Wehrhöhe zwischen 0.5 und 0.8·do

• Überfallhöhe hü,o < 0.85·do – so


„Leaping weir“ mit Bodenöffnung


Mischwasserbecken („Regenüberlaufbecken“)

Fangbecken Schmutzstoß

kurze Konzentrationszeit (< 15 min)

mittleres Gefälle

Durchlaufbecken kontinuierliche Klärung bzgl. suspendierter Stoffe

Verbundbecken Kombination

Fangteil plus Klärteil


Fangbecken

Nebenschluss Hauptschluss

Klär-anlage

KÜKlär-

anlage

KÜ, HE

HEHE

Entleerung mit Pumpe Entleerung durch freies Gefälle

Abfluss Richtung KA separat Abfluss Richtung KA durch FB


Der gesamte Fangbecken-Inhalt fließt durch die Kläranlage!

Durchlaufbecken

Nebenschluss HauptschlussKÜ KÜ HE

Klär-anlage

KÜKlär-

anlage

KÜ, HE

HE

Entleerung mit Pumpe

Abfluss Richtung KA separat

Entleerung durch freies Gefälle

Abfluss Richtung KA durch DBAbfluss Richtung KA separat Abfluss Richtung KA durch DB

Ein wesentlicher Teil der Entlastung fließt durch das


Durchlaufbecken!

Stauraumkanäle


Dimensionierung von Regenüberlaufbecken (DWA A128)

Ziel für CSB-Jahresfracht

SF SF SF

Schmutzfracht „Entlastung + Kläranlagenablauf ≤ Regenwasser“

SFe + SFk ≤ SFr

( ) rrkrer cVQceVQceVQ ≤−+ 00 1 c CSB-Konzentration ( ) rrkrer QQQ 00e0 Jahresentlastungsrate

kr cce −≤0 mit ct : cr : ck = 600 : 107 : 70

ke cc −0 t r k

1++

=m

cmcc bre m Mischungsverhältnis

( )ahctb aaacc ++=


c Verschmutzung, h Niederschlagshöhe, a Ablagerungen

Spezifisches Speichervolumen

35

40

3 /ha)

5045 40 35 30 e 0 = 25 %

30

35

n V

s (m

3

55

20

25

ervo

lum

en

60

15

20

s Sp

eich

e

70

65

5

10

ezifi

sche

s

e 0 = 75

Vs,mind

tmr A

QQq 24−=

00 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

spe redA


mittlere Regenabflussspende q r (l/(s·ha))

OK TauchwandOK Schwelle ( Beckenüberl.)

OK Schwelle ins Fangbecken Notentleerung Fangbecken im Nebenschluss

Kanalüberlauf

Nebenschluss

Pumpe

Fangbecken Drosselschacht

Pumpe

SchwelleTauchwand Schwelle

Schwelle

KanalüberlaufDrosselschacht

Fangbecken


Fangbecken Fangbecken im Hauptschluss Hauptschluss

OK TauchwandOK Schwelle (Beckenüberl.)

Fangbecken

Beckenüberlauf

Fangbecken

Drosselschacht

FangbeckenDrosselschacht

Schwelle

Tauchwand


SchlängelgerinneBeckenüberlauf

evtl. Spülkippe

Klärüberlaufz.B. schräge

Durchlaufbecken im Nebenschluss g

Auslaufschlitze

PumpeDurchlaufbecken

Nebenschluss

OK TauchwandOK Beckenüberl. Notentleerung

OK Schwelle ins DurchlaufbeckenK lüb l f D l h hHochwasserentlastung Kanalüberlauf DrosselschachtHochwasserentlastung

Kanalüberlauf

Schwelle

Schwelle

Tauchwand

Kanalüberlauf

Durchlaufbecken Drosselschacht

SchwelleHochwasserentlastung


Klärüberlauf

OK TauchwandOK Beckenüberlauf

N l

Durchlaufbecken im Hauptschluss

evtl. Spülkippe

Klärüberlaufz.B. schräge

AuslaufschlitzeHochwasserentlastung

Notentleerung im Hauptschluss

Durchlaufbecken

Drosselschacht

Durchlaufbecken

Tauchwand

DrosselschachtSchwelle

Hochwasserentlastung


OK TauchwandOK Schwelle (Beckenüberl.)

OK Schwelle ins DLBOK TauchwandKlärüberlauf

OK Schwelle ins Fangbecken

Notentleerung

HochwasserentlastungVerbundbecken im Nebenschluss

FangbeckenDurchlaufbecken

Durchlass(Schieber)

Pumpe(Schieber)

Tauchwand Schwelle

Schwelle

HochwasserentlastungDurchlaufbecken Fangbecken Drosselschacht

Schwelle

TauchwandKlärüberlauf


Wirbelbecken im Hauptschluss

NotentleerungOK TauchwandOK Schwelle BÜ

Schnitt

NotentleerungOK Schwelle BÜ

Drosselschacht

Beckenüberlauf TW- Rinne

Tauchwand

Schwelle DrosselschachtBeckenüberlauf


Spülkippe



Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Dimensionierung Regenrückhaltebecken

Abschätzung mit Blockregen

( )( )( ) ( )3690min9

min38 41115 ,−

+= z

trr

NIntensität

Jährlichkeit z = 5 a

red. Fläche Ared = 3 had ä red 3 a

Dauer tN = gesucht

Zuflussvolumen

fl l

( ) NredNQ tAtrV ⋅⋅=

( )3Ausflussvolumen

Speichervolumen

( ) NNausaus ttQV ⋅=⋅= sm10 3,

( ) ( )ztVVV NausQRRB ,fmax =−=


Speichervolumen ( ) ( )NausQRRB ,

Dimensionierung Regenrückhaltebecken

800 350ZuflussvolumenAusflussvolumen

600

700

m3 )

250

300

s·ha

))

AusflussvolumenRetentionsvolumenRegenintensität

400

500

600

umen

(m

200

250

ät r

(l/(

s

300

400

sser

volu

100

150

nint

ensi

tä

100

200Was

50

100

Reg

en

00 10 20 30 40 50 60

0


Regendauer t N (min)

Regenrückhaltebecken


Dezentraler Regenwasserrückhalt


Regenrückhalt durch begrüntes Dach


Regenrückhaltebecken als Biotop


Schmutzwasserspeicher

Schmutzwasser-speicher

ÜberlaufEntlastung

KläranlageKläranlage

Fli ß ä

Mischwasser-speicherung

Gereinigtes Abwasser


Fließgewässerp g

Verminderung von Frachten bei Regenwetter

Nassgully


Versickerung

Mittel

E t i l Ob flä h Entsiegeln von Oberflächen Ableiten von z.B. Dachwasser in eine Versickerungsanlage

Bedingungen

Nutzung des entsprechenden Teileinzugsgebietes Nutzung des entsprechenden Teileinzugsgebietes Beschaffenheit des Bodens Distanz zur Trinkwasserfassung

Effekt

g

Verminderung des Abflusses Verminderung von Frachten in Mischwasserentlastungen


Speisung des Grundwasserleiters

Guter Bereich für die Versickerung

Grobkies

Fein-/Mittelkies

Sandiger Kies

Grobsand

Mittelsand

Feinsand

Schluffiger Sand, sandiger Schluff

S hl ff Schluff

Toniger Schluff

10- 10-8 10-6 10-4 10-2 1

Schluffiger Ton, Ton


10-10

10-8 10-6 10-4 10-2 1

Gute Versickerungskapazität Gute Sorptionskapazität

Rasengittersteine


Versickerungsmulde


Rückhalte- und Versickerungsbecken


Versickerungsschacht


Versickerungsrohr, -strang


Versickerungsgraben


Mulden-Rigolen-System (I) System (I)


Mulden-Rigolen-System (II)


Mulden-Rigolen-System (III)


Sieker (2001)


Peter Krebs

2 Si dl ä








2.5 Kanäle






Wirbelfallschacht


Abwasserdüker

Austrittskammer Eintrittskammer

10m

Trockenwetterrohr (Steinzeug) NW 450Spülleitung

R tt h (G ß M ff h ) NW900Regenwetterrohr (Grauguß-Muffenrohr) NW900


Hausanschlüsse im Mischsystem


Hausanschlüsse im Trennsystem


Unterdruckentwässerung

H l iVakuum-t tiHauptleitung station

KläranlageKläranlage

Anschl ssdichte St anglänge (m) Net längeAnschlussdichte Stranglänge (m) Netzlänge

(E/m) DN 65 DN 80 DN 100 DN 125

0.04 – 0.06 200 m 800 m 1000 m < 5000 m

0.06 – 0.12 150 m 650 m 900 m 1000 m < 4000 m


0.06 0.12 150 m 650 m 900 m 1000 m < 4000 m

0.12 – 0.20 100 m 300 m 300 m 300 m < 3000 m

Regenwassernutzung

rk-

9o70

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Grundlagen der Abwassersysteme Kap. 2 Siedlungsentwässerung © PK, 2011 – Seite 108http

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Grundlagen der Abwassersysteme - TU Dresden · Genormte Form im Vertikalschnitt ... 40 s ha l 15 1...

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