Sedimentationsanlagen


Sedimentationsanlagen sind Bauwerke zur mechanischen Reinigung von Regen- bzw. Abwässern.
Die Anlagen werden standardmäßig für Verkehrslasten von bis zu SLW 60 (10 t Radlast) und Grundwasserstände bis zur Oberkante des Behälters ausgelegt. Auf Wunsch sind allerdings auch höhere Verkehrslasten und Grundwasserstände möglich. Die statische Berechnung erfolgt in Abhängigkeit aller anstehenden Kräfte die durch Verkehrslasten, Grundwasserdruck und Einbautiefe resultieren.
Das System zeichnet sich durch hohe Stabilität und Widerstandsfähigkeit aus. Aufgrund des geringen Gewichtes sind sie leicht und schnell auch auf engstem Raum einzubauen. Ein umfassendes Qualitätssicherungsprogramm gewährleistet eine hervorragende Qualität jedes einzelnen Tanks.

Ein Auftriebsnachweis und eine statische Berechnung werden auf Wunsch mitgeliefert. Durch ein ausgeklügeltes Verfahren wird gegebenenfalls ein Aufschwimmen des Behälters im Falle von anstehendem Grundwasser unterbunden.

Trotz der enormen Stabilität haben SABUG Sedimentationsanlagen ein geringes Eigengewicht, was einen raschen Einbau der vorgefertigten Elemente ermöglicht. Es wird kein Autokran oder anderes schweres Gerät benötigt.

Vorteile

  • Hohe statische Stabilität – bis Verkehrslasten SLW 60
  • Hohe Stabilität gegen Grundwasser
  • Hohe chemische Beständigkeit
  • Geringes Gewicht durch Leichtbauweise
  • Doppelwandkonstruktion
  • Flexible Anpassung der benötigten Volumina

Funktion der Anlagen

Die Grundlage zur Funktion dieser Anlagen ist die Abscheidung von nicht gelösten Bestandteilen des Wassers unterschiedlicher Dichte durch die Nutzung der Schwerkraft. Bei der ingenieurtechnischen Auslegung folgt man dem spezifischen Steig- und Absetzverhalten der einzelnen Stoffe. Damit lässt sich mit Hilfe der sogenannten Stokesschen Gleichung eine Zeit bestimmen, die benötigt wird um die entsprechenden Bestandteile der Verunreinigung des Abwassers aufschwimmen oder absetzen zu lassen. Hierbei ist neben der Dichte auch die Größe des jeweiligen Partikels maßgebend.
Die Verwendung der Storkesschen Gleichung setzt grundsätzlich einen ungestörten Absetzraum voraus. Aus diesem Grunde wird die Berechnung um die real ermittelten Sinkwerte berichtigt ( gemäß DIN 18123 „Baugrund, Untersuchung von Bodenproben – Bestimmung der Korngrößenverteilung“).
Die Sedimente und Schwimmstoffe werden in den vorgesehenen Bereichen der Anlage gelagert und entsprechend des Wartungsplans entsorgt. Die Konstruktion der Anlage muss sicherstellen, dass eine Remobilisation – also ein „wieder aufwirbeln“ der einmal abgesetzten Stoffe nicht möglich ist.

Die SABUG Sedimentationsanlagen verfügen über ein Sedimentationsrohr von mindestens 1000 mm und einer Zugangsöffnung von min. 600 mm. Damit lässt sich die gesamte Anlage bei Bedarf begehen. Die Reinigung erfolgt in der Regel über das Absaugen. Im Falle einer Havarie ist die Anlage mit einer Ölsperre ausgerüstet, die zuverlässig das Austragen von Leichtflüssigkeiten unterbindet.
Zur Vereinfachung der Planung hat die DWA – Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall entsprechende Arbeitsblätter entwickelt, die heute bei der Berechnung der Reinigungsleistung Verwendung finden. DWA-M 153, DWA-A 138, DWA-A 116 und DWA-A 117.
Nach diesen Vorgaben werden auch die SABUG-Sedimentationsanlagen ausgelegt.

Zur Auslegung werden vorgegebene Randbedingungen und Vorgaben zu den hydraulischen Anforderungen der Richtlinien herangezogen. So spielt in erster Linie natürlich der Volumenstrom, mit dem die Anlage beschickt wird, eine entscheidende Rolle. Dieser ist Produkt aus angeschlossener Fläche und der maßgeblichen Regenspende. Unter der Berücksichtigung der gemäß der DWA-M 153 geforderten Durchgangswerte, der max. Fließgeschwindigkeiten im Sedimentationsrohr und der erlaubten Oberflächenbeschickung, wird die Dimension der Anlage von uns berechnet.
Es wird die notwendige Länge der Reinigungsstrecke für das Absinken von Gesteinspartikeln von 0,1 mm ermittelt. Falls erforderlich oder gewünscht aber auch die benötigte Absetzlänge von Diesel/Benzin-Kraftstoffen. Die Anlage lässt sich also auch für die Leichtflüssigkeitsabscheidung gemäß DIN EN 858-1 auslegen. Da das Berechnungssystem ein laminares Strömungsverhältnis voraussetzt, wird als Reinigungstrecke der Bereich ca. 1 m hinter dem Zulauf angesetzt.

Berechnung der Sinkgeschwindigkeiten:

Zur Auslegung der Anlage werden die zu erwartenden Schmutzstoffe bezüglich ihres Auftrieb- als auch Absetzverhalten untersucht. Als Berechnungsgrundlage können folgenden Stoffe mit den entsprechenden Dichten herangezogen werden. Die entsprechenden Sedimentationsgeschwindigkeiten ergeben sich wie folgt:

Die Sink- bzw. Auftriebsermittlung der Stoffe werden wie oben dargestellt durch den gesamten Rohrdurchmesser ermittelt und verteilen sich je nach Beschaffenheit des Wassers undefiniert. Die großen Durchmesser des Sedimentationsrohres (mind. DN 1000) ermöglicht eine effektive Reinigung. Bei größeren Anlagen empfehlen wir die Anordnung der zusätzlichen Zugangsöffnung. Damit ist eine Entsorgung der Sedimente und Schwimmstoffe wesentlich einfacher zu gestalten.

Sedimentationsanlagen im Sinne der DWA-M 153

Die Durchgangswerte der Sedimentationsanlagen werden entsprechend der Tabelle A.4c. der DWA-M 153 festgelegt.

Einstufung der Anlagen in das Merkblatt DWA-M 153

Hydraulische Berechnung

Um sicherzustellen, dass die Anlage hydraulisch nicht überlastet wird, ist es wichtig, dass die maximal kalkulierte, kritische Regenabflussspende nicht überschritten werden kann. Sonst droht ein Aufwirbeln der abgesetzten Sedimente und im Extremfall ein komplettes Ausschwemmen der abgelagerten Partikel. Um dies zu gewährleisten wird die Anlage von uns gemäß den Richtlinien ausgelegt und an den Zuläufen entsprechend der kritischen Regenabflussspende am Zulauf abgedrosselt. Damit kann kein zu großer Volumenstrom in die Anlage einlaufen. Die Ableitung des überschüssigen Regenwassers sollte über einen Bypass geschehen. Dieses Verfahren ist in der Literatur als „Überlaufschwelle“ bei Betonbauwerken bekannt.

Qualitätssicherung

Eine fachlich hochwertige Planung und Auslegung ist eine grundsätzliche Bedingung für ein erfolgreiches Projekt. Die SABUG GmbH hat diese Vorgehensweise optimiert. Jeder Behälter erhält zur Lieferung eine ausführliche Dokumentation, um sicherzustellen, dass das Entwässerungssystem die Anforderungen der Prüfsachverständigen erfüllt.

Auftriebssicherheit

SABUG Behältersysteme sind von Hause aus extrem leicht bei hoher Stabilität. Was beim Transport und Einbau einen enormen Vorteil bietet, birgt bei Grundwasser die Gefahr, dass der Behälter bei unsachgemäßem Einbau aufschwimmt. Um das zu verhindern hat die Fa. Sabug ein System entwickelt, mit dem ein Aufschwimmen sicher verhindert werden kann. Durch die Verwendung eines speziellen Geogitters mit sehr hohen Zugfestigkeiten wird der Behälter sicher an Ort und Stelle gehalten. Das Know-how von SABUG liegt auch in der technischen Auslegung der Geogitterkonstuktion sowie der Erstellung einer umfassenden Montageanleitung um sicher zu stellen, dass das System wie gewünscht arbeitet.
So kann auf teure Betonfundamente, Stahlbandkonstruktionen oder dergleichen verzichtet werden.