DD157920A5

DD157920A5 - Teich mit gefiltertem wasser

Info

Publication number: DD157920A5
Application number: DDAPE03B/2288997A
Authority: DD
Inventors: Balogh; Szeher
Original assignee: Komarom Megyei Tanacsi Tervezo
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1981-04-02
Publication date: 1982-12-15
Also published as: US4452548A; EP0049265A1; EP0049265A4; HU188125B; WO1981002905A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Teich mit gefiltertem Wasser, der eine relativ grosse, freie Oberflaeche besitzt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Teich 2 entlang eines verunreinigten Oberflaechengewaessers 1 mit grosser Durchflussmenge bzw. Wassermasse angelegt und zwischen dem verunreinigten Oberflaechengewaessers 1 und dem Teich 2 ein Filterdamm 3 ausgebildet ist. Der Teich 2 nach der Erfindung dient als Wasserentnahmestelle fuer die Trinkwasserversorgung und/oder als Wasserquelle fuer die Landwirtschaft und fuer die Industrie sowie als Erholungsgebiet.

Description

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Teich in if gefiltertem Wasser

Anwenclunqcqebiot der Erfindung:

Die Erfindung bezieht eich auf einen Teich mit gefiltertem Wasser in Form eines künstlichen Sees mit einer relativ großen, freien Oberfläche, wobei eine Kontarnin.iorung des Wassers verhindert wird. Die Erfindung dient der Wasserversorgung und der Entsorgung umweltbelasteter Oberflächengewässer .

^c!erj?eIf*EOT?^1:6Jl t^cЯ*70-^^Ξ^Ju^erl Lösungen :

Die Verschmutzung von Oberflächengewässern wie Flüsse, Teiche oder Seen nimmt in erschreckenden Dimensionen zu. Viele Oberflächengewässer sind zur Zeit nicht nur für die Trinkwasserversorgung und zum Baden, sondern auch schon für industrielle Zwecks unbrauchbar. Diese Gewässer werden als sogenannte "tot Gewässer" bezeichnet, in denen ein bio logisches Leben unmöglich ist.

Die Bewältigung der Probleme der Versorgung der Industrie, der Landwirtschaft und der Wohngebiete mit ausreichend geklärt em, im hygenischcn und sanitären Sinne reinem Wasser wird immer dringander.

Zur Lösung diooer Aufgabe sind bereits mehrere Vorschläge b e к a η η t с о \\ о г г J с η :

Ist das Baden in den Oberflächengewässern nicht mehr möglich, werden an den Stränden Becken oder Bassins errichtet, die die Funktion und Forderungen eines Erholungsgebietes erfüllen. Dieses Konzept wird bei der Terrainregulierung des Kraftstufensystems in Gabcikovo-Nagymaros an der Donau verfolgt.

f Diese Stände haben aber eine sehr begrenzte Kapazität. Die Bau-7, Betriebs7 und Unterhaltungskosten sind äußerst hoch. Außerdem kann mit dieser Maßnahme nur eine Funktion, die der Naherholung, erfüllt werden.

Die Wasserergiebigkeit eines Wassereinzugsgebietes kann durch Grundwasserbecken erhöht werden, deren Wasser mechanisch vorgereinigt wird. Diese Maßnhame wurde in mehreren Veröffentlichungen beschrieben - ungarische Zeitschrift Hidrol6giai Közlöny (Hidrologische Mitteilungen) Hr. 7/1976 (ein Artikel von Käroly Gefferth) und 1/1975 (ein Artikel von dr. Takäcs und dr. Andrik). Hier sind die Methoden bzw. die hydrobiologischen und bakteriologischen Effekte der Anreicherung des Grundwassers erörtert. Die Grundwasserbecken können aber ebenfalls nur eine Funktion erfüllen. Mit dem mechanisch vorgereinigtem Wasser kann nur die Wassermenge in der Wasserversorgung erhöht werden.

In Gebieten, wo gute Grundwasserleiter sind, werden kleine nutzbare Wassermengen durch Wassernachschub mit mechanisch vorgereinigtem Wasser erhöht. Diese Lösung ist auf Grund eines holländischen Beispiels von Maria Bauer beschrieben (Hidrolögiai Közlöny, Nr. 8/1973). Sie ist sehr unwirtschaftlich, die Gesteh^ung- und Betriebskosten sind hoch und das so erhaltene Wasser ist für menschliche Zwecke unbrauchbar.

Das Hochwasser im Frühling ist weniger kontaminiert. Es wird daher in· Sicherheitsspeichern aufgespeichert und in

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Zeiten eines erhöhten Wasserbedarf о verbraucht. Dieses Konzept wird in Ungarn im Wasserhaushaltsystem zwischen Tatabünya Lind S^6kesfehervär angewendet. Die Sicherheitsspeicher haben aber einen in weiten Grenzen liegenden Pe-дзі. Sie können nur für die Wasserversorgung eingesetzt werden. Eine Nutzung als Erholungsgebiet ist unmöglich.

Dio meisten vorbekannten Lösungen erfordern also eine Behandlung des Wassers, da das vorbehandelte Wasser gespeichert und schließlich verbraucht wird. Für die Wasserreinigung sind viele Vorschläge bekannt.

Die DE-PS 1 918 682 beschreibt eine Filteranlage, bei der eine Vielzahl von parallelen Filterzonen vorgesehen und mit einer Filtermasse gefüllt sind. Zwischen den Filterzonen ist jeweils ein Kanal ausgebildet, der von einer porösen Membran allseitig umgeben ist.

Die DE-OS 2 400 497 beschreibt ein Verfahren zur biologischen Aufbesserung von Fluß-, Teich- und Scewasser, wobei aus dem verschmutzten Gewässer eine Teilmenge entnommen Lind einem Schüttgut enthaltenden, luftdurchströmten Behälter zugeleitet wird. Das den Behälter durchrieselnde Wasser wird bis nahe an den Sättigungspunkt mit Sauerstoff angereichert und fließt dann in das Gewässer zurück. Diese Methode kann nur bei wenig verschmutzten Gewässern angewe ηd e t wer d ο η .

Bekannt äst ferner ein Verfahren zum mechanischen und chemischen Behandeln von mit Feststoffen und iona.len Verunreinigungen beladenen flüssigen Medien in einem aus körnigem Gut bestehenden Filterbett - DE-PS 2 610 334; ein Verfahren zur Regenerierung von Wasser, um das Energie-N:ie ve Q u dos Wassers und aavaxt den· biologischen Wert zu heben - DE-PS 2 63b 094 und ein Verfahren zur Nitrifikation, Entmanganung und Enteisung in Festbetten und

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biologischen Festbettreaktoren - DE-PS 2 530 722. Diese Verfahren können nur in Laboratorien oder bei kleinen Wassermengen eingesetzt werden. Sie sind keinesfalls zum Klären von größeren Wassermengen anwendbar, die für einen Teich mit gefiltertem Wasser genötigt werden.

Den bekannten Stand der Technik zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Probleme der Wasserreinigung noch bei weitem nicht gelöst sind. Die vorgeschlagenen Lösungen erfüllen meistens nur eine Funktion. Sie sind weitaus unwirtschaftlich und die zu ihrer Realisierung erforderlichen Baukosten sehr hoch.

Ziel der Erfindung:

Durch die Erfindung werden die vorstehend aufgezeigten Unzulänglichkeiten des Standes der Technik eleminiert und eine Lösung zur Entsorgung von verschmutzten Oberflächengewässern vorgeschlagen, die sowohl der Wasseraufbereitung und -Speicherung als auch der Erholung dient.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche und rationelle Lösung zur Wiederaufbereitung von Wasser großer, verschmutzter Oberflächengewässer zu entwickeln .

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Teich entlang eines verunreinigten Oberflächengewässers mit großer Durchflußmenge bzw. Wassermasse angeordnet und zwischen dem verunreinigten Oberflächengewässer und dem Teich ein Filterdamm aufgebaut ist. Der erfindungsgemäß ausgebildete Teich erfüllt gleichzeitig drei Funktionen und dient der Wassererzeugung, Wasserspeicherung und der

Erholung. Dor Teich kann außerdem sehr einfach und relativ billig errichtet 'werden, seine Betriebskosten sind niedrig. Die Errichtung desTeiches kann mit anderen Wasserhaushaltsaufgaben, wie Wasserbewertung, Wasserschadenbes-eitigung, kombinierte Aufgaben usw., sowie mit der Ausbeute an Mineralbeständen verknüft werden. Alles im allen kann festgestellt werden, daß uor Teich mit gefiltertem Wasser gernäß der Erfindung sehr wirtschaftlich ist.

Der Filterdamm ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß das kontaminierte Wasser durch ihn mechanisch", chemisch, biologisch und bakteriologisch gefiltert wird. Der FiJ. terdamin kann dabei als natürlicher oder tils künstlicher Damm ausgebildet werden. Im ersten Fall hat der an Ort und Stelle befindliche gewachsene Boden eine gute Filtsreigenschaft , die bei der Errichtung ausgenutzt wird. In dem letzteren Fall muß die entsprechende Filtercharakteristik des Dammes durch aufgeschütteten Boden mit guten Filtereigenschaften oder mit künstlichen Materialien eingestellt werden. Beide Lösungen können natürlich kombiniert werden.

Der erfindungsgemäßo Teich kann auch als Wasserbasis dienen. Die Wasserentnahme erfolgt aus dem unterirdischen Wasservorrat durch Uferfilterbrunnen und B/'ettbrunnen odor aus dem oberirdischen Wasservorrat durciii ein Ablaßwehr oder Entnahmepumpen. Der Teich kann als Sicherheits-Wasserbasis dienen, der das gefilterte Wasser während der Spitzenkontaminotioii oder bei Verunreinigimgskatastrophen speichert. .Aus dam unterirdischen Wasservorrat kann "zweifach gefiltertes" Wasser iH^egewonnen werden.

Die Umgebung des Teiches kann don Forderungen der Wassereinheit entsprechend einer Terrainregulierung unterworfen worden. Damit wird verhindert, daß das verschmutzte Wasser oder die Abwässer der Umgebung in den Teich gelangen.

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Diese Terrainregulierung bedeutet, daß die Kleinwasserläufe des Wassereinzugsgeländes in kolloidfilternde bzw. in biologische Klärteiche geführt und dort gereinigt werden. Die Klärteiche sind mit dem Teich gemäß der Erfindung verbunden. Die Abwässer der Umgebung des Reiches können in geschlossenen Abwässerkanälen geführt und nach entsprechender Reinigung in den Teich geleitet werden. In extremen Fällen, wenn diese Wässer sehr verschmutzt sind, werden sie durch Umkehrläufe oder Umkehr-Abwasserkanäle in das Oberflächengewässer eingeleitet.

Mit der Terrainregulierung wird auch die dritte Funktion des erf indungsgernäßen Teiches erfüllt, indem seine Uf er als Erholungsgebiets ausgestaltet werden. Um im Teich auch ein Baden zu ermöglichen, erhalt er eine gewachsene und/oder eine gebaute Bettsohle.

f ü hr u η g s be iepi e l_r;

Weitere Einzelheiten der Erfindung v/erden anhand der bei gefügten Zeichnung mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: den Lageplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Teiches;

Fig. 2: den Schnitt II-II gemäß Fig. 1; Fig. 3: den Schnitt III-III gemäß Fig. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Teich 2 mit gefiltertem Wasser besitzt eine relativ große, freie Oberfläche. Damit unterscheidet er sich von den bisherigen Wasserspeichern dieser Art, bei denen das Wasser durch den Boden gefiltert wird und die eine relativ kleine Oberfläche oder gar keine freie Oberfläche haben, wie z.B. Brunnen.

Der Teich 2. ist entlang eines Oberflächengewässers 1 errichtet , das im Falle eines Flusses eine große Durchflußrnenge oder im Falle eines stehenden Gewässers oder Bruchwas'jcrs eine große Wassermasse hat. Das Wasser des Oberflächengevvässors ist mehr oder weniger verunreinigt. Zwischen clcia Teich 2 und dem Oberflächengewässer 1 ist ein FiIterdcirnrn 3 errichtet, der das kontaminierte Wasser des Oberflächengewässers 1 von dem gereinigten Wasser des Teiches 2 trennt. Im vorliegenden Beispiel ist um den Teich 2 ein Erholungsgebiet angelegt worden, dessen unbebauter Teil mit 4 und dessen bebauter Teil mit 5 bezeichnet ist.

Der Teich 2 ist in dieser Ausführungsform mit Wasserentnahmestellen vorsehen. Am Ufer des Teiches sind Uferfilterbrunnen in mehreren Reihen angeordnet. Die damit besetzte Bodenfläche trägt das üezugczeichc-n 6. Im Teich 2 ist ein Bettbrunnen 7 abgeteuft. Von den Uferfilterbrunnen 6 und dem Dettbrunnen 7 kann zweifach gefiltertes Wasser entnommen werden, da das Wasser hier auch durch den Boden des Ufers bzw. das Bett des Teiches 2 zum zweiten Male gefiltert wird. Ein Wassorentnahmewerk 8 an der Oberfläche des Teiches 2, ein Ablaßwehr 9 und eine Pumpe IO dienen dagegen zur Wasserentnahme aus den oberen Wasserschichten. Das Ablaßwehr 9 kann auch eis Flutdurchlaß funktionieren. Die Zubringepumpe 10 ist mit einem längeren Saugrohr ver&ehen, damit das in der Bodennähe des Teiches 2 befindliche, stärker verunreinigte Wasser in das Oberflächengewässer 1 abgeführt werden kann.

Das orographische Wasoerfasoungsgelände 11 wird von der gestrichelten Linie begrenzt. Von hier und von einem geologischen IVasscrf assungsgelände 24, in dem Kieinwasserläu'fe 12 entspringen, wird das Wasser in kolloidfiltcrndo und biologische Klärteiche 14 und danach in den Teich 2 oder durr.ii einen Umkchrlauf 13 in des Oberflächengewässer ei e 1 с χ t e t .

Das Abwasser der Erholungsgebiete 4 und 5 wird im geschlossenen Abwasserkanal 15 gesammelt und entweder zu einer Abwasserkläranlage 16 geführt oder durch einen Umkehr-Abwasserkanal 18 in das Oberflächengewässer 1 geleitet. Die Abwasserkläranlage 16 ist durch einen Sammelkanal 17 mit dem Teich 2 verbunden.

Aus den Uferfilterbrunnen б und den Bettbrunnen 7 wird Trinkwasser gewonnen. Mit dem Wasserfassungsvverk 8 bzw. mit dem Ablaßwehr 9 oder der Zubringepumpe 10 kann Wasser für die direkte Bewässerung oder Zuschußwasser, sowie nach mechanischer Behandlung Industriewasser bereitgestellt werden.

Die Anordnung der Uferfilterbrunnen б und des Brettbrunnens 7 ist aus Fig. 2 ersichtlich.'Der Betriebswasserspiegel des Teiches 2 ist mit 21, die Höhe des Filterdammes 3 mit 23, der Unterpegel mit 19 und der Oberpegel des Oberflächengewässers 1 mit 22 bezeichnet.

Die Terrainregulierung in der Umgebung des Teiches 2 geht aus Fig. 3 hervor.

Der sich ständig erneuernde dynamische Wasservorrat des Teiches 2 hat aufgrund der natürlichen Überschußwassermenge eine positive Wasserbilanz.· Die Wasserbilanz des Teiches 2 kann durch die Wasserentnahmestellen reguliert werden. Dadurch wird gleichzeitig die durch den Filterdamm 3 hindurchsickernde Wassermenge beeinflußt.

Der Filterdamm 3 wird entsprechend dem Spiegelgang zwischen dem Unter- 19 und dem Oberpegel 22 des Oberflächengewässers 1 für eine bestimmte Filtrations-Sicker-Grenze dimensioniert. Diese Dimension'icrung bestimmt~ die Wasserqualität des Teiches 2. Das durch den Filterdamm 3 gefilterte Wasser, dessen Qualität in dieser Weise vorher bestimmt

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wird, gleicht auch den Kontarninationseffekt des Niederschlages und der. Teichgebrauchs aus. Der · FiI terdamm 3 wird diesen Forderungen entsprechend aus natürlichen und/ oder künstlichen Materialien errichtet.

Dor Filterdamm 3 arbeitet wie eine FiIterrnembran . Seine Oberfläche, aber auch die tieferen Schichten können stark verschmutzen oder sogar verstopfen. Der Filterdamm 3 muß also zeitweise gereinigt und instandgehalten werden. Dies kann mittsls Durc'nspül ung erfolgen, wobei auf Grund eines sehr kleinen Unterpegels 19 des Überflächengewässers 1 eine reversierte Strömung auftritt. Die Sickerung, die normalerweise in entgegengesetzter Richtung erfolgt, scfv/wemmt die an den Oberflächen desFilterdamnies 3 abgelagerten Kontaminierungen in das Oberflächengewässer 1 ab, Eine weitere Möglichkeit ist die mechanische Reinigung, wobei die Oberfläche des Filterdammes 3 abgeputzt, abgescheuert oder aufgelockert, oder mindestens zum Teil abgetragen bzw. gelegentlich ganz umgebaut wird.

Abschließend sollte noch erwähnt werden, daß neben den vorher beschriebenen Funktionen der erfindungsgemäßo Teich 2 auch für eine ständige Qualitätsbeosorung des Oberflächengewässers 1 genutzt werden kann. Das verunreinigte Wasser des Oberf lächengeivässers 1 wird durch' den Filterdamm 3 ständig gereinigt und das gefilterte Wasser aus dem Teich 2 in das Oberflächengetvässer 1 zurückgeführt. Wenn entlang eines verunreinigten Flusses mehrere solche Teiche 2 ausgebildet sind, mit denen dar. verschmutzte V/asser ständig geklärt wird, kann die VVasr-erqualität des Oberfläc.hongewässers erheblich erhöht worden.

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Claims

Erfindungsanspruch

1. Teich mit gefiltertem Wasser in Form eines künstlichen Sees mit einer relativ großen, freien Oberfläche, gekennzeichnet dadurch, daß derTeich (2) entlang einem verunreinigten Oberflächengewässer (1) mit großer Durchflußm.enge bzw. Wassermasse angeordnet und zwischen dem verunreinigten Gewässer (1) und dem Teich (2) ein Filterdamm (3) ausgebildet ist.
2. Teich nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das verunreinigte Wasser des Oberflächengewässers (1) durch den Filterdamm (3) mechanisch, chemisch, biologisch und bakteriologisch gefiltert wird.
3. Teich nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Filterdamm (3) aus lokalem, gewachsenem Boden mit guter .Filtereigenschart als natürlicher Filterdamm ausgebildet ist.
4. Teich nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Filterdamm (3) aus aufgeschüttetem Boden und/oder aus künstlichen Materialien als künstlicher Filterdamm errichtet ist.
5. Teich nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Teich (2) mit Wasserentnahmestellen versehen ist.
6. Teich nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß als Wasserentnahmestellen mindestens eine Reihe von Uferfilterbrunnen (6) und/oder mindestens ein Bettbrunnen (7) und/ oder mindestens ein Wasserfassungswerk (8) und/oder mindestens ein Ablaßivehr (9) un'd/oder mindestens eine Zubringepumpe (10) vorgesehen sind.

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7. Teich nach Punkt 6, gekennzoichnet dadurch, daß die Zubringepumpe (10) als eine das in Bodennähe des Teiches (2) befindliche, verunreinigte l'/ascer zum OberflächengewiJsoer (1) bringende Anlage ausgebildet ist .
8. Teich nach Punkt 1 ,· gekennzeichnet dadurch, daß das orographische IVassereinzugsgelände (11) und das geologische VVassereinzugcgelände (24) des Teiches (2) den Forderungen der Wassereinheit entsprechend einer Terrainregulierung unterworfen sind.
9. Teich nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß Kleinwasserläufe (12) des orographiochen Wassereinzugsgeländes (11) und dec geologischen Wassereinzugsgeländes (24) in kolloidfilternde bzw. biologische Klärteilchen (14) geführt sind.
10. Teich nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die stark verschmutzten Kleinwasserläufe (12) durch Umkehrläufe (13) in das Oberflächengewässer (1) geführt sind.
11. Teich nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß kommunale und industrielle Abwässer in geschlossenen Abwaoserkanälen (15) und nach entsprechender Klärung in den Teich (2) geführt sind.
12. Teich nach Punkt 8 oder 11, gekennzeichnet dadurch, daß die kommunalen und industriellen Abwasser durch Umkehr-Abwasserkanäle (18) irudas Oberflächengowässer (1) geführt sind .
13. Teich nach Punkt 1, gekennzoichnet dadurch, duß an seinein Ufer unbebaute und/oder bebaute Erholungsgebiete (4 bzw. 5) ausgebildet cind«

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14. Teich nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Teich (2) eine gewachsene und/oder eine gebaute Bettsohle hat.

HierziLjc2_Se!ten Zeichnungen