Kanalablagerungen und ihre Bedeutung für den Schmutzstoffaustrag aus Kanalisationen

Diplomarbeit , 2003 , 63 Seiten , Note: 1,3

Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen

Kanalablagerungen sind abgelagerte Feststoffe, die vom Abwasserstrom nicht transportiert werden können. Sie sedimentieren auf die Kanalsohle und stören das Abflussverhalten. In diesen Sedimenten finden Umsetzungsprozesse statt, die für viele Geruchs- und Korrosionsprobleme mitverantwortlich sind und die zu hohen Verschmutzungskonzentrationen führen können.
Größere Regenereignisse führen zum Spülstoß. Ablagerungen werden ausgeschwemmt und erhöhen den Schmutzstoffaustrag der Kanalisationen. Sie tragen zur Verschmutzung von Regenbecken und bei Mischwasserentlastung zur Verunreinigung der Gewässer bei.

Dieses Buch schildert sowohl die Mechanismen und Ursachen, welche für die Bildung von Kanalablagerungen verantwortlich sind, als auch die Veränderungen ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften. Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist der Einfluss der Ablagerungen auf die Hydraulik und die Verschmutzung des Abwasserabflusses beschrieben. Dabei ist insbesondere ihre Bedeutung für die Infrastruktur der Abwasserableitung und die Folgen des erhöhten Schmutzstoffaustrags im Mischwasserfall näher betrachtet.
Ergänzend sind existierende Reinigungsverfahren zur Entfernung und planerische Maßnahmen zur Vermeidung von Kanalablagerungen erläutert.

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• 1 Herkunft der Ablagerungen
• 1.1 Eintragungspfade von Feststoffen in die Kanalisation
• 1.1.1 Abwassereinleitungen
• 1.1.2 Oberflächeneintrag
• 1.1.3 Fremdwasser
• 1.2 Schmutzstoffkonzentrationen
• 2 Der Feststofftransport
• 2.1 Definition "Kanalablagerung"
• 2.2 Das Schubspannungskonzept - theoretische Grundlage des Feststofftransports
• 2.2.1 Physikalische Modelle
• 2.2.2 Feststofftransportkapazität
• 2.2.3 Quantitative Angaben des kritischen Strömungszustandes
• 2.3 Arten des Feststofftransports
• 2.3.1 Suspensionstransport
• 2.3.2 Geschiebetransport
• 2.3.3 Einteilung der Transportzustände
• 2.3.4 Wechselspiel von Ablagerung, Transport und Erosion
• 3 Ursachen von Kanalablagerungen
• 3.1 Abflussbedingte Ablagerungen
• 3.2 Ablagerungen infolge von punktförmigen Schmutzstoffquellen
• 3.3 Ablagerungen an Hindernissen
• 3.4 Ablagerungen infolge der Abwasserzusammensetzung
• 3.5 Baulich bedingte Ablagerungen
• 3.6 Zusammenfassung der Einflussfaktoren auf die Bildung von Ablagerungen
• 4 Menge und Zusammensetzung von Ablagerungen
• 4.1 Mess- und Probenahmetechniken
• 4.2 Menge der Ablagerungen
• 4.3 Zusammensetzung der Ablagerungen
• 5 Beitrag der Kanalablagerungen am Abflussgeschehen
• 5.1 Trockenwetterverhältnisse
• 5.2 Regenwetterverhältnisse
• 5.2.1 Schmutzstoß gelöster Stoffe
• 5.2.2 Schmutzstoß partikulärer ungelöster Stoffe
• 6 Auswirkungen
• 6.1 Auswirkungen auf die Kanalinfrastruktur
• 6.1.1 Kanalisationen
• 6.1.1.1 Minderung der hydraulischen Leistungsfähigkeit
• 6.1.1.2 Geruchs- und Korrosionsprobleme durch Schwefelverbindungen
• 6.1.1.3 Umweltbeeinflussungen
• 6.1.2 Betrieb kommunaler Kläranlagen
• 6.1.2.1 mechanische Reinigung und Vorklärung
• 6.1.2.2 Abbau organischer Abwasserinhaltsstoffe
• 6.1.2.3 Nitrifikation
• 6.1.2.4 Denitrifikation
• 6.1.2.5 biologische Phosphorelimination
• 6.1.2.6 Entfernung von Schwermetallen
• 6.1.2.7 Nachklärung
• 6.1.3 Auswirkungen auf Regenbecken
• 6.2 Auswirkungen auf Fließgewässer
• 6.3 Zusammenfassung der Folgen von Ablagerungen
• 7 Vermeidung von Kanalablagerungen
• 7.1 Vorbeugende Maßnahmen
• 7.2 Kanalreinigung
• 7.2.1 Aufgaben der Kanalreinigung
• 7.2.2 Arten und Verfahren der Kanalreinigung
• 7.2.2.1 Schwallspülung
• 7.2.2.2 Manuelle Reinigung
• 7.2.2.3 Durchzugsverfahren
• 7.2.2.4 Hochdruckspülverfahren
• 7.2.2.5 Profilreinigungsverfahren
• 7.2.2.6 Wulstkugeln
• 7.2.2.7 Reinigungswalzen
• 7.2.2.8 Schildgeräte
• 7.2.2.9 Sonderreinigungsverfahren
• 7.2.2.10 Reinigung von Entlastungsbauwerken
• 7.2.3 Bewertung der Reinigungsverfahren
• 7.2.4 Entsorgung des Räumguts
• Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Arbeit befasst sich mit dem Thema der Kanalablagerungen und deren Bedeutung für den Schmutzstoffeintrag aus Kanalisationen. Sie analysiert die Entstehung, Ursachen und Auswirkungen von Ablagerungen sowie die Möglichkeiten der Vermeidung und Reinigung von Kanalisationen. Die Arbeit trägt somit zum Verständnis der komplexen Zusammenhänge im Abwassermanagement bei und stellt die Notwendigkeit von vorbeugenden Maßnahmen sowie effektiven Reinigungsverfahren heraus.

• Herkunft und Eintragungspfade von Feststoffen in die Kanalisation
• Feststofftransport und Ablagerungsbildung
• Einflussfaktoren und Ursachen von Kanalablagerungen
• Menge und Zusammensetzung von Ablagerungen
• Auswirkungen von Ablagerungen auf die Kanalinfrastruktur und Gewässer

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Beschreibt die verschiedenen Quellen und Einträge von Feststoffen in die Kanalisation, darunter Abwasser, Oberflächenwasser und Fremdwasser. Es werden auch die relevanten Schmutzstoffkonzentrationen im Abwasser beleuchtet.
• Kapitel 2: Definiert den Begriff "Kanalablagerung" und erörtert das Schubspannungskonzept als theoretische Grundlage des Feststofftransports. Verschiedene Arten des Feststofftransports werden vorgestellt, darunter Suspensionstransport und Geschiebetransport.
• Kapitel 3: Untersucht die Ursachen von Kanalablagerungen, die auf verschiedene Faktoren zurückzuführen sind, wie z. B. Abflussbedingungen, punktförmige Schmutzstoffquellen, Hindernisse, Abwasserzusammensetzung und bauliche Gegebenheiten.
• Kapitel 4: Behandelt die Messung und Analyse der Menge und Zusammensetzung von Kanalablagerungen. Es werden verschiedene Mess- und Probenahmetechniken sowie die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Ablagerungen erläutert.
• Kapitel 5: Untersucht den Beitrag der Kanalablagerungen am Abflussgeschehen, sowohl bei Trockenwetter als auch bei Regenwetter. Es wird die Rolle der Ablagerungen für die Freisetzung von gelösten und ungelösten Stoffen analysiert.
• Kapitel 6: Beschreibt die Auswirkungen von Kanalablagerungen auf die Kanalinfrastruktur, die Funktion von Kläranlagen und die Qualität von Fließgewässern. Die Folgen von Ablagerungen reichen von hydraulischen Problemen und Korrosion bis hin zu Umweltverschmutzung.
• Kapitel 7: Behandelt die Vermeidung und Reinigung von Kanalablagerungen. Es werden verschiedene vorbeugende Maßnahmen, Reinigungsverfahren und die Entsorgung des Räumguts diskutiert.

Schlüsselwörter

Die Arbeit widmet sich den Themen Kanalablagerungen, Feststofftransport, Abwassermanagement, Schmutzstoffeintrag, Kanalinfrastruktur, Kläranlagen, Gewässerqualität, Vermeidung, Reinigung, und nachhaltige Abwasserbehandlung.

• Hochschule: Universität Karlsruhe (TH) (Institut für Siedlungswasserwirtschaft)
• Note: 1,3
• Autor: Dipl.-Ing. Falk Schönherr (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2003
• Seiten: 63
• Katalognummer: V18308
• ISBN (eBook): 9783638226806
• ISBN (Buch): 9783638715324
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: Kanalablagerungen, Bedeutung, Schmutzstoffaustrag, Kanalisationen