Optimierung geplanter Sand- und Fettfänge

Bis in die Jahre um 1970 wurden Sandfänge unbelüftet und ohne Fettfang gebaut. Diese sind auch heute noch anzutreffen, ggf nachgerüstet als belüftete Sandfänge. Die Merkmale der Bauart Hydrosandfangs* lassen sich auch nachträglich verwirklichen.

Wenn dem Sandfang ein Fettfang nachgeschaltet werden sollte, kann dieser zum Beispiel als Flotationsbecken ausgebildet werden (Imhoff 2009).

Immer sind die Bauart Hydrosandfang und die Mehrstraßigkeit zu bevorzugen.

Im allgemeinen werden Sandfänge aber als belüftete Sand- und Fettfänge ausgebildet. Zur möglichen Bemessung nach der Technik Hydrosandfang wird auf die Abhängigkeit von den beherrschenden Parametern qA, dT, B und L/B hingewiesen (siehe Die Bedeutung von Flächenbeschickung und Normabscheidung BOTSCH 2016). Die unten aufgeführten Geometrischen und Verfahrenstechnischen Bedingungen gelten bei allen Sandfangbauarten.


Abb. 8: Volumina von mehrstraßigen Sandfängen äquivalenter Oberfläche A am Beispiel eines Durchflusses von 550 l/s und einer konstanten Flächenbeschickung von 0,36 cm/s.

Geometrische Bedingungen

Bei gleicher Flächenbeschickung ergibt sich eine Oberfläche A, die wahlweise in unterschiedlichen Längen- Breiten- Verhältnissen x = L / B verwirklicht werden kann. Im allgemeinen kann ein Richtwertbereich 10 < x < 14 angenommen werden. Das Breiten – Tiefen – Verhältnis y ist im Bereich 0,8 < B/T > 1 als üblich anzusehen. Außerdem ist die Mehrstraßigkeit abzuwägen und grundsätzlich wegen der höheren Abscheidung zu bevorzugen. Dem maschinellen Mehraufwand steht in der Regel eine höhere Betriebsflexibilität zusätzlich zur erhöhten Abscheidung gegenüber. Mit der geometrischen Koppelung ergeben sich mit abnehmender Breite B zwar längere Becken, aber kleinere, teilweise wesentlich kleinere Volumina V, wie in Abb. 8 für ein typisches Beispiel dargestellt.


Abb. 9: zulässige Flächenbeschickung qA in einem unbelüfteten Hydrosand- und Fettfang in Abhängigkeit von der Sandfangbreite, für die Normabscheidung 95 % von Sand 0,2 mm und bei einem Längen-Breiten-Verhältnis von 10 : 1.

Verfahrenstechnische Bedingungen

Mit kleinerer Breite B ergibt sich gleichzeitig eine höhere Abscheidung (siehe Abb. 9), so daß sich iterativ wieder eine kleinere Breite ergibt und die Verhältnisse in Abb. 8 sich weiter zu Gunsten der höheren Beckenzahl verschieben. Die zweckmäßige Wahl ist im Einzelfall zu ermitteln.


Abb. 10: zulässige Flächenbeschickung qA in Abhängigkeit von der Sandfangbreite und für die Normabscheidung 95 % von Sand 0,2 mm in unbelüftetem Hydrosand- und Fettfang (durchgezogene Linie) und in belüftetem Sand- und Fettfang (gestrichelter Bereich)

Demgegenüber ist die zulässige Flächenbeschickung qA für belüftete Sand- und Fettfänge wesentlich kleiner (siehe Abb. 10). Diese Darstellung bezieht sich nicht auf normierte Verhältnisse, sondern auf 6 ausgeführte Kläranlagen mit Dutzenden hydraulischen Varianten, das heißt mit unterschiedlicher Beckengeometrie, nicht normierter Flächenbeschickung und ungeordneter Durchströmung. Trotzdem kann man eine gewisse Tendenz erkennen.

*Anmerkungen zu Schutzrechten und Lizenzen zum Hydrosandfang siehe Abschnitt „Publikationen und Literatur“