Abwassertechnische Erschließung mehrerer ländlicher Ortsteile mit Hilfe der Sonderentwässerungsverfahren Druck- und Vakuumentwässerung
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Tobias Haimerl
- Abgabedatum: Mai 2003
- Umfang: 191 Seiten
- Dateigröße: 37,6 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Fachhochschule Deggendorf Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-7707-3
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-7707-3 P - ISBN (CD) :978-3-8324-7707-3 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Haimerl, Tobias Mai 2003: Abwassertechnische Erschließung mehrerer ländlicher Ortsteile mit Hilfe der Sonderentwässerungsverfahren Druck- und Vakuumentwässerung, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Siedlungswasserwirtschaft, Unterdruckentwässerung, Abwasser, Abwasseranlage, Abwasserentsorgung
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Diplomarbeit von Tobias Haimerl
Zusammenfassung:
Um die Umwelt nicht zusätzlich durch unser häusliches Abwasser zu belasten, müssen wir dafür Sorge tragen, dass dieses Schmutzwasser ordnungsgemäß entsorgt wird. Dies wird in den Ballungsgebieten teils vorbildlich betrieben. Da jedoch bereits über 92,3 % aller Haushalte bayernweit an die öffentlichen Kläranlagen angeschlossen sind (Stand: 1998), wird der Versuch unternommen, die abgelegenen Gebiete vor allem im ländlichen Raum an zentralen Abwasserbeseitigungsanlagen anzubinden. Im Vergleich zu den Ballungsgebieten ist dies aber mit Problemen und Herausforderungen verbunden, weil im ländlichen Raum die einzelnen Anwesen teils weite Strecken auseinander liegen (Streusiedlungen).
Hinzu kommt in einigen Fällen, dass es wegen äußeren Umständen, z.B. Topographie, nicht möglich ist, das Abwasser mit konventionellen Verfahren (Freispiegelabfluss) in Kanälen zu sammeln und abzuleiten. Aus diesem Grund bedient man sich der Sonderentwässerungsverfahren, Druck- und Vakuumentwässerung (Unterdruckentwässerung). Diese Verfahren können alleine oder in Kombination angewandt werden. Welches Verfahren man anwendet, muss durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ermittelt werden. Dies kann von Fall zu Fall unterschiedlich sein. Außerdem gibt es bei diesen Verfahren Besonderheiten, die es zu beachten gilt.
Als Vorgabe dieser Arbeit gilt es, das Abwasser mehrerer Ortsteile einer kleinen ländlichen Gemeinde wirtschaftlich zu entsorgen.
Hierzu ist es notwendig, zuerst eine Studie aufzustellen, die wirtschaftlichste Lösung zu ermitteln, die ausgewählte Lösung auszuarbeiten, örtliche Gegebenheiten mit einzubeziehen, sowie dann die fertige Planung durch die zuständigen Behörden genehmigen zu lassen und die Bauausführung zu überwachen. Die Ergebnisse werden dabei immer mit dem Bauherrn sowie den zuständigen Fachbehörden abgestimmt.
Es werden insgesamt 105 Anwesen entwässert. Dazu sind ungefähr 18 km an Rohrmaterial notwendig. Es sind 6 hydraulische Pumpstationen vorhanden, und außerdem eine Kombianlage, die das Abwasser sammelt und anschließend pneumatisch zur Kläranlage weiterfördert.
Neben der Planung gibt es aber auch den Bereich der Bauausführung. Hier werden Besonderheiten der Sonderentwässerungsverfahren aufgezeigt. Zum einen hat man hier die Möglichkeit, andere Bauweisen wie die üblicherweise angewandte „offene Bauweise“ anzuwenden. Zum anderen werden durch das Verwenden von Ringbunden der Rohrleitungen Alternativen zu der Stangenweisen Verlegung, die z.B. beim Freispiegelkanal angewandt wird, aufgezeigt. Durch diese alternativen Ausführungen kommen muffenlose Verbindungen zur Ausführung, die Schweißmuffen.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | PROLOG | 1 |
| 1.1 | Vorhabensträger | 2 |
| 1.1.1 | Lage und Organisation der Gemeinde Mariaposching | 2 |
| 1.1.2 | Der Bürger als Investor | 3 |
| 1.2 | Zweck des Vorhabens | 4 |
| 1.3 | Bestehende Verhältnisse | 5 |
| 1.3.1 | Gemeindestruktur | 5 |
| 1.3.2 | Topographische Lage | 5 |
| 1.3.3 | Bestehende Abwasseranlagen | 9 |
| 1.3.4 | Bestehende Wasserversorgung | 9 |
| 1.3.5 | Baugrundverhältnisse | 10 |
| 1.3.5.1 | Durchgeführte Untersuchungen | 11 |
| 1.3.5.2 | Der Baugrund | 12 |
| 1.3.5.3 | Baugrundbeurteilung | 14 |
| 1.3.5.4 | Die Gründung | 17 |
| 1.3.5.5 | Die Bauausführung | 19 |
| 2. | VORPLANUNG | 21 |
| 2.1 | Wasserwirtschaftliche Belange | 22 |
| 2.2 | Variantendarstellung und Vergleich | 23 |
| 2.2.1 | Vakuumentwässerung | 24 |
| 2.2.1.1 | Funktionsweise der Vakuumentwässerung | 24 |
| 2.2.1.2 | Der Hausanschlussschacht | 24 |
| 2.2.1.3 | Die Vakuumstation | 25 |
| 2.2.1.4 | Wirkungsweise einer pneumatischen Pumpstation | 26 |
| 2.2.1.5 | Vakuumentwässerung im Gebiet Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch, Moos, Steinrain und Dürnhaid | 27 |
| 2.2.2 | Druckentwässerung | 30 |
| 2.2.2.1 | Funktionsweise der Druckentwässerung | 30 |
| 2.2.2.2 | Der Hausanschluss | 31 |
| 2.2.2.3 | Druckentwässerung im Gebiet Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch, Moos, Steinrain und Dürnhaid | 31 |
| 2.2.3 | Dezentrale Lösung | 33 |
| 2.2.3.1 | Rechtliche Rahmenbedingungen | 35 |
| 2.2.4 | Fazit | 36 |
| 3. | ENTWURFSPLANUNG | 37 |
| 3.1 | Vermessungsarbeiten | 38 |
| 3.1.1 | Aufnahme der bestehenden Kläreinrichtungen | 38 |
| 3.1.2 | Geländeaufnahme der geplanten Trasse | 39 |
| 3.1.3 | Kamerabefahrung | 41 |
| 3.1.4 | Arbeiten auf digitalem Kartenmaterial | 41 |
| 3.2 | Hydraulische Berechnungen | 42 |
| 3.2.1 | Schmutzwasserberechnung | 42 |
| 3.2.2 | Berechnung hydraulische Pumpstationen mit Hilfe eines EDV-Programms | 43 |
| 3.2.3 | Hydraulische Berechnung der pneumatischen Druckleitung | 51 |
| 3.2.4 | Hydraulische Berechnung des Freispiegelkanals | 53 |
| 3.2.5 | Berechnung des Vakuumsystem | 54 |
| 3.2.5.1 | Dimensionierung der Leitungen | 54 |
| 3.2.5.2 | Auslegung der Vakuumstation | 56 |
| 3.2.5.2.1 | Berechnung der Maschinentechnik | 56 |
| 3.2.5.2.2 | Berechnung von Luftvolumen und Größe der Abwassertanks | 58 |
| 3.3 | Massenermittlung, Kostenberechnung | 61 |
| 3.3.1 | Massenermittlung | 61 |
| 3.3.2 | Kostenberechnung | 62 |
| 3.4 | Zeichnerische Darstellung | 63 |
| 3.4.1 | Lagepläne | 63 |
| 3.4.2 | Längsschnitte | 63 |
| 3.4.3 | Bauwerkspläne | 64 |
| 3.4.4 | Spartenpläne | 64 |
| 4. | EPILOG | 65 |
| 4.1 | Auswirkungen des Vorhabens | 66 |
| 4.2 | Durchführung des Vorhabens | 67 |
| 4.2.1 | Verlegearten | 67 |
| 4.2.1.1 | Pflugverfahren | 67 |
| 4.2.1.2 | Fräsverfahren | 68 |
| 4.2.1.3 | Spülbohrverfahren | 69 |
| 4.2.2 | Schweißmuffen | 70 |
| 4.3 | Ausblick Ausschreibung | 71 |
| 4.4 | Wartung und Verwaltung der Anlage | 74 |
| 5. | ANHANG | 75 |
| 5.1 | Verzeichnis der Bilder | 76 |
| 5.2 | Verzeichnis der Tabellen | 77 |
| 5.3 | Verzeichnis der Pläne | 78 |
| 5.4 | Sonstige Anlagen | 79 |
| 5.5 | Literaturverzeichnis | 80 |
| 5.6 | Internetquellen | 81 |
| 5.7 | Abkürzungsverzeichnis | 81 |
| 5.8 | Danksagungen | 82 |
Danach werden die erforderlichen Höhen aufgemessen. Das heißt am besten die Höhendifferenz von Deckeloberkante bis zur Rohrsohle des Einlaufes in der Kläreinrichtung. Dann sollte man noch mit den Anwohnern erläutern, ob eine Entwässerung der Kellerräume erfolgt bzw. in naher Zukunft erfolgen soll. Dies kann vor allem auch bei Neubauten zutreffen. Solche Fragen sind zweckmäßig, um entsprechende Daten in die bevorstehende Planung mitaufzunehmen, damit später keine unnötigen Kosten (z.B. Installation einer Pumpe) für Anwohner bzw. Gemeinde entstehen. Wurde die Kleinkläranlage bzw. Jauchegrube aufgemessen, ist es zweckmäßig, die Stelle der Messung zu markieren (z.B. Markierungsspray), um bei späteren Vermessungsarbeiten die Messstelle wieder zu finden. Bei mehreren Schachtdeckeln, z.B. bei Anschluss an eine Verrieselungsanlage, ist diese Methode sehr sinnvoll. Ist die Anlage an einen so genannten Bürgermeisterkanal18 angeschlossen, ist die Tiefe des Einlaufs in einen eventuellen Kontrollschacht mit aufzunehmen. 3.1.2 Geländeaufnahme der geplanten Trasse [...]
Wie aus dem Kostenvergleich hervorgeht, ist die Sanierung und Erweiterung der Kleinkläranlagen zwar die kostengünstigste Lösung, dennoch ist sie wegen der oben genannten Bedingungen stets mit rechtlichen Risiken verbunden. Selbst dem einzelnen Bürger bleiben durch diese Abwasserentsorgung weder Kosten noch Arbeitsaufwand erspart. Aus diesen Gründen ist von einer dezentralen Abwasserbeseitigung abzuraten. Nicht nur aufgrund der anfallenden Baukosten, sondern auch wegen der Folgekosten (Wartungs- und Energiekosten) ist der Druckentwässerung die Vakuumentwässerung vorzuziehen. Zusätzlich birgt die Vakuumentwässerung den Vorteil einer einfachen Erweiterung des Einzuggebietes (es müssen nur die Transportleitungen verlängert werden, sofern die anzuschließenden Anwesen im technisch möglichen Bereich liegen). Folglich ist eine Vakuumentwässerung die wirtschaftlichste und praktischste Lösung für dieses Vorhaben und wird aus diesen Gründen nach Rücksprache mit der zuständigen Behörde auch staatlich bezuschusst. [...]
In der 3-Kammergrube findet eine mechanische Reinigung des Abwassers statt; der anfallende Schlamm wird teilweise ausgefault und muss turnusgemäß entsorgt werden. Die nachgeschaltete durchlüftete Filterstufe wirkt im Sinne eines aeroben biologischen Abbaues der Abwasserinhaltsstoffe durch sessile Mikroorganismen. Ein Kohlenstoffabbau findet statt bis zu einer Ablaufkonzentration von < 150 mg/l CSB14 und < 40 mg/l BSB515, jedoch keine Stickstoff- und Phosphorelimination. 2.2.3.1 Rechtliche Rahmenbedingungen Die Entsorgungspflicht gemäß § 18 a WHG16 und Art. 41 b BayWG17 liegt grundsätzlich bei der Gemeinde. Ein öffentliches System bedingt, dass die Gemeinde für Planung, Bau und Betrieb der Anlagen inklusive Abwasserreinigung (Kleinkläranlage) WHG genannten und Fäkalschlammentsorgung scheitern, dass verantwortlich bei einer ist. Eine der Rückdelegation dieser Pflicht an den Bürger gemäß § 18 a (2 a) WHG wird an der im Bedingung Übertragung Entsorgungspflicht an Dritte dieser Dritte fachkundig zu sein und die Leistung jederzeit sicherzustellen hat. Somit stellt sich nicht nur die Frage, ob eine öffentliche dezentrale Entsorgung mit Kleinkläranlagen wirtschaftlich ist, sondern ob im Rahmen der gültigen Gesetze und Satzungsregelungen eine solche Lösung rechtssicher durchgesetzt werden kann. Besteht die Rechtssicherheit nicht, so muss entweder die Rechtssicherheit über den Gesetzgeber hergestellt oder eine einvernehmliche Lösung zwischen allen Beteiligten mit langfristiger privatrechtlicher Absicherung erfolgen. Der Ingenieurbüro Sehlhoff GmbH ist hier bekannt, dass 100 % der Haushalte dieser Lösung zustimmen müssen (Absicherung zu § 5 und § 19 EWS). Diese 100 % werden gemäß derzeitigem Kenntnisstand schwierig zu erreichen sein, da bereits mehrere Bürger einen Anschluss an eine gemeindliche Kanalisation gestellt haben. [...]
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http://www.diplom.de/ean/9783832477073
Arbeit zitieren:
Haimerl, Tobias Mai 2003: Abwassertechnische Erschließung mehrerer ländlicher Ortsteile mit Hilfe der Sonderentwässerungsverfahren Druck- und Vakuumentwässerung, Hamburg: Diplomica Verlag
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Siedlungswasserwirtschaft, Unterdruckentwässerung, Abwasser, Abwasseranlage, Abwasserentsorgung



