Siedlungsentwässerung - Skript - 2. Entwässerungssysteme

Siedlungsentwässerung

Skript

3. Auflage

Pinnekamp
Haußmann
Staufer

2 Entwässerungssysteme

2.1 Ziele von Entwässerungssystemen

Ortsentwässerung

• schnell
• einwandfrei
• vollkommen

aus Abwässer aller Art

• Haushalt
• Gewerbe
• Industrie

Ableitung der Niederschlagswässer aus

• Grundstücken
• Straßen

Entwässerungsverfahren

• Mischsystem
• Trennsystem
  

2.2 Mischverfahren

Schmutzwasser + Regenwasser im gemeinsamen Mischwasserkanal

• häuslich
• gewerblich
• industriell
• nicht vermeidbares Fremdwasser (s. Kapitel 3)

• +

• Regenabfluss

Kanalnetz

• die Profilgrößen der Rohre nehmen von den Hausanschlussleitungen bis zu den Sammlern der Kläranlagen stetig zu

• aus technischen und wirtschaftlichen Gründen sind die Abmessungen der Kanäle begrenzt => man nimmt Überschwemmungen pro Jahr, alle zwei Jahre etc. in Kauf

Entlastung des Mischwassers aus dem Kanalnetz

• Regenüberlaufbecken
• Kanalstauräume
• Regenüberläufe

Funktion der Regenentlastungsbauwerke

• Speichervolumen
• Reinigungswirkungsgrad

Bild 2.1 Schematische Darstellung des Mischsystems

im Mischwasserkanal gelangt

• Regenwasser vom Oberflächenabfluss (Dach, Verkehr)
• Industrieabwasser
• Häusliches Schmutzwasser (Trockenwetterabfluss)
• Fremdwasser

von dort gelangt es über Regenüberlaufbecken zur Kläranlage

Direkte Gewässerbelastung

• Mischwasserüberlauf von Regenüberlaufbecken in den Vorfluter (nicht gereinigt)
  

Indirekte Gewässerbelastung

• gereinigtes Abwasser von der Kläranlage in den Vorfluter

2.3 Trennverfahren

Schmutzwasserkanäle mit kleinen Durchmessern

• häuslich
• gewerblich
• industriell

Regenwasserkanal

• Regenabfluss
• +
• gezielt eingeleitetes unverschmutztes Wasser

• Bach-
• Quell-
• Brunnen-
• Kühl-
• Drän-
• Grundwasser

• Schmutzwasser wird der Kläranlage zugeführt
• Regenwasser wird in künstliche oder natürliche Vorfluter eingeleitet
  

• Ist Regenwasser mit Schad- und Schmutzstoffen belastet muss es gereinigt werden, z.B. Niederschlagswässer von Straßen

2.4 Gegenüberstellung von Misch- und Trennsystemen

Tab 2.2: Vor- Nachteile von Trenn- und Mischverfahren für

• Straßenkanalnetz
• Hausanschlüsse
• Kanalausbildung
• Trockenwetterabfluss
• Pumpwerke
• Kläranlage
• Unterhaltung

Trennverfahren

• gemeinsamer Rohrgraben für Schmutz- und Regenkanal mit abgetrennter Sohle
• Breite ist geringer als die Summe zwei getrennter Rohrgräben
• übereinander anordnen ist nicht zweckmäßig, wg. mangelhafter Bett- und Standsicherheit (s. Bettgeschichten)

• In der BRD ist seit 1957 die Entwicklung zu Trennsystemen zu beobachten

... für die Wahl des Entwässerungssystems nicht verallgemeinern, denn sie hängt ab von

• Topographie
• Art der Bebauung
• Grundwasser
• Tiefenlage der Kanäle
• Vorflutmöglichkeit
• Belastbarkeit der Gewässer

Voraussetzung und zu beachten sind vergleichende Untersuchungen (Differentialdiagnose oder Zweitmeinung)

• Bau- und Betriebskosten
• Wartung und Unterhaltung
• Auswirkung auf das Klärwerk und auf das Gewässer

Tab. 2.1: Anteile der Kanalisationssysteme an der kommunalen Kanalisation (1957 bis 2004)

• Mischwasserkanalisation fällt von 84,2 auf 58,3 % vom Gesamtvolumen
  
• Trennkanalisation (Schmutzwasser) steigt von 15,8 auf 41,7 %
  

Abflussspitzen

• beeinflussen und überfordern das Abflussvermögen von Kanälen und Gewässern

• sie können aber durch Wahl des Entwässerungsverfahrens + Zahl der Einleitungsstellen in Grenzen gehalten werden

entscheidende Faktoren für die Kontrolle der Abflussspitzen

• hydraulische Belastbarkeit
• Rückhaltemaßnahmen
• entsprechender Gewässerausbau ("oh du, mein, Deutschland, deine Auen und Feuchtgebiete - alle ausgetrocknet, alle Fließgewässer begradigt => manchmal schießt auch du über dein Ziel hinaus und ärgest dich über die jährlichen Jahrhundertüberflutungen => nicht ärgern, nur über die eigene Dummheit und Ignoranz wundern !)
  

• wenn Trenn- und Mischverfahren in einem Gebiet gleichzeitig angewendet werden, muss auf eine klare Abgrenzung geachtet werden => Gewährleistung eines übersichtlichen und ordnungsgemäßen Betrieb der Kanalistionsanlage

Vorteile von Trennverfahren wenn

• große Distanzen vom Einzugsgebiet bis zur Kläranlage
• ortsnahe Einleitung des Regenwassers
• Anschluss neuer Gebiete an bereits bestehende Mischwassersysteme (man möchte oder kann die bestehenden Regenüberlaufbecken oder Stauraumkanäle nicht vergrößern)

Vorteile von Mischverfahren wenn

• für schon bestehende Systeme
• dicht besiedelte Räume sollen Entwässerungsnetze errichtet oder saniert werden (Überlastung durch evtl. Fehlanschlüsse)

2.5 Zusammenfassung

1) Kanalisationen die im Misch- und Trennsystem entwässern

2) Mischsysteme

• alle Abwasserteilströme werden abgeleitet
• nicht verunreinigtes Regenwasser wird durch Schmutzfracht unnötigerweise belastet
• für Wirtschaftlichkeit werden Regenentlastung gebaut, die Mischwasser (ungereinigt) bei Überschreitung der Kapazität von Kläranlagen und Speicherbauwerken direkt in die Gewässer gelangen
• für ökologische Bewertung sind Speichervolumina und Regenwasserentlastungsanlagen von entscheidender Bedeutung

3) Trennsystem

• wie der Name schon sagt: Schmutz- und Regenwasser werden getrennt voneinander abgeleitet
• Schmutzwasser direkt zur Kläranlage
• Regenwasser direkt in die Vorflut
• wenn Regenwasser belastet ist dann wird es im Regenklärbecken oder Leichtstoffabscheider gereinigt

4) Für die Wahl des Entwässerungssystems

• kein bevorzugendes System
• Berücksichtigung der örtlichen Begebenheiten
• wirtschaftliche Gesichtspunkte

2.6 Kontrollfragen

a) Welches sind die beiden Hauptziele der Siedlungsentwässerung ?

b) Welche Vorteile werden allgemein mit dem Trennsystem verbunden ?

c) Welche Abwasserarten werden im modifizierten Mischsystem auf der der Abwasserreinigungsanlage (ARA) behandelt ?

d) Wie schlagen sich die heutigen Ziele in der Siedlungswasserwirtschaft auf die Gestaltung (Modifizierung) der Entwässerungssysteme nieder ?

e) Welche Vorteile liegen in einer nach Schadstoffgehalten differenzierten Entwässerungsstrategie ?

f) Warum sind Vakuumsysteme nicht im Mischsystem anwendbar ?

g) Ordnen Sie die Größenverhältnisse zwischen Trockenwetter- und Mischwetterabfluss ?

h) Nenn Sie drei Anforderungen an Benzinabscheider. Wie kommt es zu einer Verschlammung in diesen Anlagen ?

i) Warum gibt es im Trennsystem keine Regenüberläufe? Klären Sie zuerst wohin die einzelnen Abwasserteilströme abgeleitet werden.