IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 7/1996, Seite 114 ff.


SANITÄR


Praxisbezogene Entwässerungstechnik

Rückhalten schädlicher Stoffe Teil 1 Leichtflüssigkeitsabscheider

Ing. Manfred Putscher, Günter Diefenbach

Umweltschutz und Abwasserreinigung haben einen hohen Stellenwert. Gesetze, Normen und Auflagen fordern für zahlreiche Einsatzfälle zwingend den Einbau von Abscheidern. Planer, Verarbeiter und Anwender werden häufig mit dem Thema Leichtflüssigkeits- und Fettabscheider konfrontiert. Der Fachmann muß sich über die wichtigsten Normen, Verordnungen und deren Zusammenhänge informieren, um nicht gegen gültige Vorschriften zu verstoßen.

Neue Verfahrenstechnologien und praxisbezogene Lösungen in Anwendung und Funktion moderner Anlagen zur Abwasserreinigung, führen zu einer deutlichen Senkung der Erstellungs- und Betriebskosten. Weiterentwicklungen in Konstruktion und Fertigung erlauben Einbaulösungen selbst unter engen und ungünstigen Einbauverhältnissen.


Schmutzwasserabfluß Qs in l/s = Qs1 + Qs2 + Qs3

Zapfstellen

Anzahl der Zapfstellen

Nennweite (DN) der Auslaufventile

DN 15

DN 20

DN 25

Zugehöriges Anschlußgewinde der Auslaufventile

R 1/2

R 3/4

R 1

Schmutzwasserabfluß Qs1 in l/s

1
2
3
4
7
10

0,5
1
1,5
2
3
4

1
2
3
4
6
8

1,7
3,5
5
7
10
14

 

Automatische Fahrzeugwaschanlage/-straße
je Anlage 2 l/s*


Qs1 = . . . . . . . . . . l

Hochdruck- bzw. Dampfstrahlgeräte
1. Gerät = 2 ls**
jedes weitere Gerät = 1 l/s


Qs2 = . . . . . . . . . . l
Qs3 = . . . . . . . . . . l

Summe

Qs = . . . . . . . . . . l/s

* Eine Reduzierung von Qs2 bei Wasserrückgewinnung (Umlaufwasser) ist nicht zulässig.

** Wenn 1. Gerät gleichzeitig mit automatischer Waschanlage eingesetzt wird, dann ist Qs2 = 1 l/s.


Abwassertechnik

Oberbegriffe für Technologien der Abwassersammlung und Abwasserableitung, Abwasserbehandlung und Abwasserbeseitigung:

Abwassersammlung

Aufnahme (sammeln) des auf Teilgebieten anfallenden Abwassers.

Abwasserableitung

Transport des Abwassers durch Kanäle im Trenn- oder Mischverfahren.

Abwasserbehandlung

Reinigung des Abwassers zum Beispiel durch eine Kläranlage.

- Biologisch (durch aerobe/anaerobe Organismen mit/ohne Sauerstoffzufuhr)

- Chemisch (flocken, fällen, flotieren)

- Mechanisch (absetzen, abscheiden und sieben, rechen, filtern)


Regen- und/oder Schmutzwasserabfluß

Werden Regen- und Schmutzwasser von Freiflächen in einen gemeinsamen Abscheider geleitet und ist ein gleichzeitiger Anfall beider Flüssigkeiten nicht zu erwarten, so kann die Bemessung getrennt für Regen- und Schmutzwasser erfolgen, wobei die größte sich ergebende Nenngröße für die Wahl des Abscheiders maßgebend ist.

Gleichzeitiger Anfall

o = ja

o = nein

Qr oder Qs?

Qr oder Qs?

Dichte der Leichtflüssigkeit (g/cm3)

Dichtefaktor gemäß

DIN 1999, Teil 2, Benzinabscheider

DIN 1999, Teil 6, Koaleszenzabscheider

bis 0,85

1

1

bis 0,90

2

1,5

bis 0,95

3

2

Hinweis:

Bei Tankstellen und Fahrzeugwaschanlagen für PKW und Omnibusse kann im Normalfall fd = 1 angenommen werden.

Wenn Benzinabscheider und Koaleszenzabscheider hintereinander geschaltet werden, kann für beide immer der Dichtefaktor fd = 1 angenommen werden.

Nenngröße NG

Nenngröße NG = (Qr + 2 x Qs) x fd

NG = ...........


Abwasserbeseitigung

Rückführung des Abwassers in den natürlichen Wasserkreislauf (Vorflut/Gewässer).

Abwasser

Durch Gebrauch verändertes abfließendes Wasser und jedes in die Kanalisation gelangende Wasser. Man unterscheidet in:

- Schmutzwasser

- Regenwasser

- Fremdwasser

- Mischwasser

- Kühlwasser

Entwässerungstechnik

Die Technologie der Sammlung und Ableitung des Abwassers aus Gebäuden, von Grundstücken, öffentlichen Verkehrsflächen und vergleichbaren Flächen bezeichnet man als Entwässerungstechnik.

Die Entwässerungsgegenstände hierfür sind:

- Abläufe, Geruchsverschlüsse, Abdeckungen und Rückstauverschlüsse in Gebäuden

- Abwasserhebeanlagen

- Abscheideranlagen, wie Benzin-/Koaleszenzabscheider, Fettabscheider, Stärkeabscheider

- Kleinkläranlagen (Klärgruben)

- Rohre, Schächte, Kanäle

- Schachtabdeckungen und Abläufe in Straßen

Das Ziel der Entwässerungstechnik war und ist in erster Linie die hygienischen und gesundheitspolitischen Forderungen zu erfüllen, zum Schutz der Menschen vor Gesundheitsschäden und Epidemien. Heute steht zunehmend auch der Schutz der Gewässer und des Grundwassers im Vordergrund.

Ein weiterer Aspekt ist der Schutz der Kanalisationsanlagen und der Kläranlagen. Hier spielen die Abscheider eine wichtige Rolle. Fettabscheider schützen unter anderem vor Fettablagerungen und Verstopfungen innerhalb der Abwasserleitungen und entlasten die Kläranlagen.

Leichtflüssigkeitsabscheider (Benzin-/Koaleszenzabscheider) schützen vor allem die Kanalisation vor Brand und Explosion.

Der gesamte Weg fällt unter den Begriff Entwässerungstechnik. Für die Entwässerungstechnik ist jedoch nur der Bereich bis zum Übergabeschacht, das heißt bis zum Kanalanschluß wichtig, zusammengefaßt unter dem Begriff Grundstücksentwässerung.

Die für diesen Bereich zuständige Norm ist die DIN 1986, "Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke". Sie umfaßt unter anderem technische Bestimmungen für den Bau; Ermittlung der lichten Weiten und Nennweiten für Abwasserleitungen; Regeln für Betrieb und Wartung; Verwendungsbereiche von Abwasserrohren; Instandhaltung.

Was sind Leichtstoffe?

Leichtstoffe sind alle Wasserinhaltsstoffe, fest und flüssig, mit geringerer Dichte als die der Trägerflüssigkeit Abwasser, die sich auf physikalischem Weg vom Wasser trennen.

Abwassertechnisch haben besondere Bedeutung:

- Leichtflüssigkeiten, wie Benzin, Diesel- und Heizöl, Schmieröle

- Fette, z.B. aus Küchen, Schlachtung und Fleischverarbeitung

Was bewirken Leichtstoffe?

Von den Leichtstoffen stellen Leichtflüssigkeiten und Fette eine besondere Gefährdung der Gewässer dar:

- Beeinträchtigung der natürlichen Selbstreinigung des Wassers durch verminderte Sauerstoffaufnahme.

- Atmungsorgane von Insekten und Kleinlebewesen werden verschmiert.

- Pflanzliches und tierisches Plankton wird geschädigt.

- Fische werden ungenießbar oder sterben bei größeren Ölschäden durch Sauerstoffmangel oder an Vergiftung (Phenol, Kresol, Toluol, Naphten usw.).

Normen und Ortssatzungen

DIN 1986

Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke - Rückhalten schädlicher Stoffe, Teil I Auszug:

Für Stoffe und Flüssigkeiten, die schädliche oder belästigende Ausdünstungen oder Gerüche verbreiten, Baustoffe die Entwässerungseinrichtungen angreifen oder den Betrieb stören, sind Anlagen zu schaffen, die das Eindringen dieser Stoffe und Flüssigkeiten in die Leitungen verhindern.

Solchen Anlagen darf nur das Abwasser zugeführt werden, dessen schädliche Stoffe oder Flüssigkeiten zurückgehalten oder behandelt werden müssen.

Abwasser, das die oben genannten Stoffe und Flüssigkeiten enthält, muß in geeigneten Anlagen (z.B. Abscheide-, Neutralisations-, Spalt-, Entgiftungs-, Desinfektionsanlagen) so behandelt werden, daß es als nicht mehr schädlich betrachtet werden kann. Unmittelbar hinter Vorbehandlungsanlagen ist ein Prüf- oder Probenahmeschacht anzuordnen.

In Garagen und auf Stellplätzen sind alle Abläufe von Flächen, auf denen Kraftfahrzeuge gewaschen, gewartet oder betankt werden, über Leichtflüssigkeitsabscheider an das Entwässerungsnetz anzuschließen. Abläufe von Flächen, auf denen Kraftfahrzeuge nur abgestellt werden, können ohne Abscheider an die Abwasserleitung angeschlossen werden. Die Leichtflüssigkeitsabscheider sind nach DIN 1999 zu bemessen und einzubauen.

In Betrieben, in denen fetthaltiges Wasser anfällt, sind Fettabscheider einzubauen. Fettabscheider sollen außerhalb der Gebäude, jedoch so nahe wie möglich an den Ablaufstellen, eingebaut werden. Falls der Einbau außerhalb eines Gebäudes nicht möglich ist, sollen Fettabscheider in einen geruchdicht abgeschlossenen, be- und entlüftbaren Raum eingebaut werden. Für jeden eingebauten Fettabscheider muß die Möglichkeit der Entleerung und Reinigung bestehen. Fettabscheider müssen nach DIN 4040 bemessen und eingebaut werden.

In der nächsten Folge dieser Artikelserie werden DIN 4040 und Fettabscheider behandelt.


Bemessung

Die Bemessung der Benzin- bzw. Koaleszenzabscheider erfolgt nach DIN 1999, Teil 2 und 6.

Regenwasserabfluß Qr

örtliche Regenspende*
l/(s x ha)

Regenwasserabfluß
l/s bei 100 m2

150
200
300

1,5
2,0
3,0

*Ggf. bei der zuständigen Behörde erfragen; sie darf jedoch 150 l/(s x ha) nicht überschreiten.

nicht überdachte (n.ü.) Waschfläche:
n.ü. Fläche für ölverschmutzte KFZ oder Geräte
n.ü. Fläche für Unfallfahrzeuge
n.ü. Fläche für Betankung:
Sonstige Flächen:

m2
m2
m2
m2
m2

Summe:

m2


DIN 1999

Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten

- Benzinabscheider, Teil 1 Auszug:

- Koaleszenzabscheider, Teil 4 Auszug:

Diese Norm gilt für Abscheider, die die Trennung von Leichtflüssigkeiten vom Abwasser allein durch Schwerkraft (Benzinabscheider) bzw. durch Schwerkraft und Koaleszenzvorgänge (Koaleszenzabscheider) bewirken.

Leichtflüssigkeiten im Sinne dieser Norm sind Flüssigkeiten mit einer Dichte bis 0,95 g/cm, die im Wasser in geringem Umfang löslich, unverseifbar und unpolar sind, wie Benzin, Diesel- und Heizöl, Schmieröle sowie andere Öle mineralischen Ursprungs. Als Leichtflüssigkeiten im Sinne dieser Norm gelten nicht: Emulsionen sowie Fette und Öle pflanzlichen und tierischen Ursprungs.

Der Koaleszenzabscheider ist der Teil der Abscheideranlage, in dem die Leichtflüssigkeiten vom Abwasser mittels Koaleszenzeinrichtung getrennt werden. Die Koaleszenzeinrichtung bewirkt die Vereinigung der im Abwasser fein verteilten Leichtflüssigkeitstropfen zu abscheidbaren Tropfen.

Satzungsrecht der Kommunen (Ortssatzungen)

Hier sind die einschlägigen Auflagen und Einleitungsbedingungen der zuständigen Behörden zu beachten.

Bild 1: Funktionsprinzip eines Leichtflüssigkeitsabscheiders. In den mit Wasser gefüllten Abscheider läuft Wasser und Öl. Öl scheidet sich ab und verdrängt Wasser nach unten. Wasser läuft über den Ablauf in den Kanal.

Benzinabscheider DIN 1999, Teil 1 - 3

Der Wirkungsgrad der Benzinabscheider beträgt 97%, das entspricht etwa 127,8 mg/l Kohlenwasserstoffe (Bild 1).

Entsprechend DIN 1999 besteht eine Abscheideranlage aus:

- Schlammfang, Abscheider und

- nachgeschaltetem Probenahmeschacht.

Bild 2: Benzin-/
Koaleszenzabscheideranlage Nenngröße 6 mit integriertem Schlammfang (2500 l Inhalt).

Abscheider und Schlammfang können in Solobauweise oder in integrierter Bauform ausgeführt werden. Für die Entsorgung sollten Schlammfang und Abscheider separat zugänglich sein (Bild 2).

Koaleszenzabscheider DIN 1999, Teil 4 - 6

In der Regel werden bei Indirekteinleitung Grenzwerte von max. 20 mg/l Kohlenwasserstoffe zugelassen. Hier gilt für "Mineralölhaltiges Abwasser" Anhang 49 der Verwaltungsvorschriften (Mindestanforderungen an Abwassereinleitungen nach WHG).

Anwendungsbereich

Abwasser, dessen Schmutzfracht im wesentlichen aus Betriebsstätten mit regelmäßigem Anfall von mineralölverschmutztem Abwasser stammt, das bei der Instandhaltung, Entkonservierung und Reinigung von Fahrzeugen anfällt.

12. Wartungs- und Betriebstagebuch - Auszug

Daten der Anlage

Benzin-/Koaleszenzabscheider

. . . . . . . . . . .

Nenngröße

NG . . . . . . . .

Schwimmertarierung

. . . . . . . g/m3

Abscheider gemäß DIN

. . . . . . . . . . .

Schlammfanginhalt

. . . . . . . . . . l

Abscheiderinhalt

. . . . . . . . . . l

Speichermenge Öl

. . . . . . . . . . l

Schichtdicke Öl

. . . . . . . . . m

Baujahr

19 . . . . . . . . .

Einbau am

. . . . . . . . . . .

Einbau durch Firma

. . . . . . . . . . .

Anforderungen

An das Einleiten des Abwassers werden folgende Anforderungen gestellt:

- Anforderungen nach dem Stand der Technik. Das Abwasser darf organisch gebundene Halogenverbindungen nicht enthalten, die aus Wasch- und Reinigungsmitteln oder sonstigen Betriebs- und Hilfsstoffen stammen. Abwasser, ausgenommen Abwasser aus maschineller Fahrzeugreinigung durch Waschanlagen, sofern der Anfall an mineralölhaltigem Schmutzwasser 1 m pro Tag übersteigt.

Stichprobe

Eine Stichprobe gibt Aufschluß über die Inhaltsstoffe des Abwassers. Dabei darf als Leitparameter für gefährliche Stoffe der Anteil der Kohlenwasserstoffe (gesamt) 20 mg/l nicht überschreiten.

Bild 3: Koaleszenzabscheider mit Koaleszenzeinsatz (Schema).

Das Schema (Bild 3) zeigt den Koaleszensvorgang durch Vereinigung von kleineren Tropfen und Blasen zu größeren. Entscheidend für die Koaleszenz ist dabei die Stabilität und Größe der Tropfen.

Die Reinigungsintervalle sind je nach Konstruktion und Ausführung einschließlich Koaleszenz-Material unterschiedlich. Dazu kommen unterschiedliche Ölschlamm-Mengen. Koaleszenzeinsätze mit Rahmen und Wellgittern aus Edelstahl mit fest eingebautem Koaleszenz-Material haben sich im Dauergebrauch besonders bewährt. Leichtes Handling und einfache Reinigung ermöglichen störungsfreie Zwischenreinigungen.

Bild 4: Koaleszenzabscheider Nenngröße 10 mit integriertem Schlammfang (5000 l Inhalt).

Koaleszenzabscheideranlagen (Bild 4) müssen DIN 1999, Teil 4 - 6 entsprechen. Restölgehalt im Ablauf < 5 mg/l KW gemäß DIN 1999, Teil 5. Ausführung aus Stahlbeton nach DIN 4281, mit typengeprüfter Statik und Prüfzeichen sind für die Zulassung zwingende Forderungen.

Warnanlagen

Benzin- und Koaleszenzabscheider haben ein begrenztes Ölspeichervolumen, das nicht überschritten werden darf.

Aus diesem Grund sind die Abscheider im Ablauf mit einem Schwimmerabschluß versehen. Dieser Schwimmerabschluß sperrt bei Erreichen einer bestimmten Ölspeichermenge den Ablauf ab. Es kann kein Abwasser, aber auch kein Öl mehr abfließen, es kommt zum Aufstau in der Anlage und somit zu unliebsamen Betriebsunterbrechungen.

Bild 5: Warnanlage (Schema).

Hier hilft der Einbau einer Warnanlage (Bild 5). Sie warnt rechtzeitig bei Überschreiten der zulässigen Ölspeichermenge und bei unzulässigem Aufstau in der Anlage. Bei den Koaleszenzabscheidern signalisiert die Aufstaumeldung vor allem einen verschmutzten Koaleszenzeinsatz und macht auf die notwendige Reinigung aufmerksam.

Einbau, Betrieb und Wartung

- Abladen und Versetzen
Nur an den Hebeösen mit geeigneten Anschlagmitteln.

- Einbauteile
Schwimmer und Koaleszenzeinsatz herausnehmen und sicherstellen.

- Baugrubenvorbereitung
Verdichtetes Sand-/Kiesbett oder wenn erforderlich Magerbetonsohle.

- Montage
Ausrichtung auf Rohrleitungsachse, Zu- und Ablauf beachten, Rohrverbindungen herstellen, Probenahmeschacht nachschalten.

Tagebuch über Kontrolle - Wartung - Entsorgung

Datum

Schlamm-
fang

Ab-
scheider

Filter

Schwim-
mer

Warn-
anlage

Ab-
deckung

Probe-
nahme

Fa./Unterschrift
Wartung/Entsorg.

                 
                 

- Schachtaufbau

  1. Schachtteile auf den Abscheider-Schachtanschluß mittels Gleitringdichtung fachgerecht aufbauen.
  2. Bei Abscheider mit Abdeckplatte äußere Dichtung in umlaufende Nut einlegen, innere Dichtung auf Beckenkrone-Kammer Ø 1,0 m - auflegen, Abdeckplatte aufsetzen - auf genaue Lage und Ausrichtung achten!
  3. Abdeckung und Auflageringe zum Höhenausgleich im Mörtelbett versetzen.
  4. Typenschildhalter mit Lasche vorher im Mörtelbett einlegen.

- Hinweis für Warnanlage
Im Zuge der Erdarbeiten Verbindungskabel oder Leerrohr verlegen.

- Baugrubenverfüllung
Lagenweise und rundum gleichmäßig verfüllen und verdichten.

- Inbetriebnahme
Anlage reinigen und bis zum Auslauf mit Klarwasser füllen. Schwimmer in Käfig einsetzen, Schwimmlage und Beweglichkeit prüfen. Koaleszenzeinsatz in vorgesehene Führungen einschieben. Einbau-, Bedienungs- und Wartungsanleitung an Betreiber aushändigen.


Schlammfang

- bei Abscheidern bis NG 10:

Nenngröße des Abscheiders

Schlammfang mind.

bis NG 3
über NG 3 bis NG 10

650 Liter
2500 Liter

- bei Abscheidern über NG 10:

Schlammanfall

Schlammfang Inhalt l

Einstu-
fung

z.B. bei

gering
^100 x NG *)

  • Prozeßabwässern mit definierten geringen Schlammengen
  • allen Regenauffangflächen, an denen weder Straßenabrieb noch Schmutz durch Fahrverkehr oder ähnliches anfällt, z.B. den Auffangtassen auf Tankfeldern
  • mittel
    ^200 x NG *)

  • Tankstellen, Pkw-Wäsche von Hand, Teilewäsche
  • Omnibus-Waschständen
  • Abwasser aus Reparaturwerkstätten
  • Betrieben der Energieversorgung, Maschinenfabriken
  • groß
    ^300 x NG *)

  • Waschplätze für Baustellenfahrzeuge, Baumaschinen, landwirtschaftliche Maschinen
  • Lkw-Waschständen
  • automatischen Fahrzeugwaschanlagen bzw. Waschstraßen
  • *) Zur Ermittlung des Schlammfang-Inhaltes kann als NG die Bemessungsformel lt. 5. ohne Dichtefaktor fd angesetzt werden.

    - bei Fahrzeugwaschanlagen

    Schlammfang mind. 5000 Liter


    - Betrieb
    Ordnungsgemäßes Überwachen, Leeren und Reinigen der Abscheider und Schlammfänge sowie die gefahrlose Beseitigung der abgeschiedenen bzw. abgesetzten Stoffe nach den gesetzlichen Bestimmungen.

    Einsteigen in Abscheider und Schlammfänge nur in Ausnahmefällen. Zuvor Abscheider und Schlammfang leeren und Dampf-/Luftgemisch absaugen.

    Unfallverhütungvorschriften und Vorschriften der Verordnung über gefährliche Stoffe beachten.

    - Wartung Koaleszenzeinsatz
    Verschmutzten Koaleszenzeinsatz entnehmen und mit Wasserstrahl ausspülen bzw. abspritzen; danach wieder in Abscheider einsetzen (Signal für Wartung: Aufstau vor dem Koaleszenzeinsatz).

    Der Weg des Wassers

    Trinkwasserleitung mit Zapfstelle = Entnahme/ Verbrauchsstelle. Trinkwasser wird für Arbeitsvorgänge entnommen/ gebraucht und dann abgeleitet:

    es wird zu Abwasser

    Wasserzapfstelle

    Ablaufstellen wie: Waschbecken, Toiletten, Kochkessel, Bodenablauf, Rinnen oder z.B. Ablauf/Rinne vom Autowaschplatz

    Rohrleitungen

    Abscheider als Abwasser-Vorbehandlung

    Hebeanlagen

    Dachablauf/Hofablauf (Regenwasser)

    Kleinkläranlagen/Klärgrube

    Sammelschacht für die verschiedenen Abwasserarten und -leitungen

    Grundleitung (Mischwasser) zur Grundstücksgrenze

    Übergabeschacht - Kanalanschluß

    Kanal

    Kläranlage

    Gewässer/Vorflut

    - Wartung Abscheider und Schlammfang
    Reinigungsintervalle so festlegen, daß Speicherfähigkeit von Abscheider und Schlammfang nicht überschritten und die Funktionsfähigkeit nicht unterbrochen wird.

    Soweit nicht anders bestimmt, gelten folgende Entleerungsintervalle: Abscheider bei 4/5 der Leichtflüssigkeitsspeichermenge jedoch mindestens 1/2jährlich.

    Schlammfänge bei halber Schlammfüllung, jedoch mindestens 1/2jährlich.

    Schwimmer herausnehmen, kontrollieren, Abscheider reinigen, nach Leerung wieder mit Wasser füllen; Schwimmer in Käfig einsetzen und in Schwimmlage bringen; Koaleszenzeinsatz in Führungen einsetzen.

    - Abdeckungen
    Rahmen säubern, Deckel einlegen.

    - Wartungsvertrag
    Um einen störungsfreien Betrieb der Abscheider-Anlage sicherzustellen, wird der Abschluß eines Wartungsvertrages mit einer Fachfirma und Führung eines Betriebstagebuches empfohlen. (Fortsetzung folgt)


    B i l d e r :   SIGNUM Abscheidetechnik


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