Dr.-Ing. Bertram Botsch

0. Die besonderen Eigenschaften des „Prüfverfahrens Botsch“
1. Grundlagen, vorzugsweise für die Prüfung von Sandfängen
2. Durchführung der Prüfung von Sandfängen
3. Allgemeine Hinweise zur Prüfung von Sandfängen
4. Anmerkung zur Wahl eines Normabscheidegrades
5. Hinweis zu Prüfsanden
6. Literatur
7. Lizenz [2014]

0. Die besonderen Eigenschaften des „Prüfverfahrens Botsch“

Das Verfahren beruht auf der Verwendung einer Prüflast, die wesentlich größer ist als die Grundlast im Abwasser.

Dadurch entfallen alle denkbaren Schwierigkeiten, denn:
— Das Verfahren kann für beliebige Sandfang-Bauarten und auch für Klassierer und Sandwäscher verwendet werden und auch bei beliebigen topographischen und meteorologischen Verhältnissen,
— Für den Prüfvorgang spielt die zufällig im Abwasser enthaltene Grundlast an Sand und die zufällige Organik keine Rolle, weil die Prüflast gegenüber diesen Lasten beliebig groß ist,
— Die Prüfung kann mit jedem beliebigen Sand und mit jeder beliebigen Prüfsand- Menge durchgeführt werden,
— Der Wirkungsgrad kann für jeden Durchfluss, auch für die Höchstlast ermittelt werden,
— Die Prüfung kann im laufenden Betrieb des Sandfangs durchgeführt werden,
— Die Sandentnahme wird mit den vorhandenen Betriebsmitteln vorgenommen,
— Das gepumpte Sand-Wasser-Gemisch wird in einen getrennten Entwässerungscontainer geleitet, dekantiert und entwässert,
— Der Wirkungsgrad kann pauschal für die ganze Sandmenge oder mit den Siebkurven des sedimentierten und des eingeworfenen Sandes auch für einzelne Korngrößenklassen bestimmt werden,
— Der materielle und der personelle Aufwand für die Durchführung des Verfahrens sind gering,
— Die Prüfung kann jederzeit wiederholt werden,
— Der systembedingte Meßfehler beträgt bei einer 20-fachen Prüfsandmenge 5 %, bei einer 50-fachen nur 2 %, bei einer 100-fachen nur 1 %,
— Mit dem ermittelten Wirkungsgrad kann rückschließend die tatsächliche Sandfracht im Abwasser bestimmt werden!

1. Grundlagen, vorzugsweise für die Prüfung von Sandfängen

Jedem Sandfang kann ein Wirkungsgrad oder Abscheidegrad η zugeordnet werden. Dieser Nennwert ist unabhängig von der zufälligen Sandkonzentration und der zufälligen Kornverteilung des Sandes im Abwasser, aber abhängig von der Flächenbeschickung q _A des Sandfangs und der zugrundezulegenden Trennkorngröße d _T des Sandes.

Für die Ermittlung des Abscheidegrades fehlen die Bezugsgrößen Menge und Kornverteilung des im Abwasser enthaltenen Sandes. Deren Messung ist äußerst schwierig oder unmöglich, wie von den Fachgremien der DWA [2008] und des DIN [2002] und auch von Hirschbeck [2009] festgestellt.

Der normale Sandanfall im Abwasser sei Grundlast M _S genannt. Bei der vorliegenden Prüfmethode wird auf die Ermittlung der Größe der Grundlast verzichtet. An ihre Stelle tritt als Hilfsgröße der umgerechnete Wert des jährlichen Sandanfalls. Der errechnete Wert der Grundlast dient nur der Ermittlung einer zweckmäßigen Sandmenge als Prüflast und hat hier keine weitere Bedeutung.

Der Sandfang wird zu Prüfzwecken mit einem Vielfachen der Grundlast beschickt, welche als Prüflast M _P bezeichnet werden kann. Die Wirkung des Sandfangs bezieht sich damit auf die gemeinsame Abscheidung des Sandes der Grundlast und der Prüflast, wobei der Anteil der Grundlast beliebig klein gewählt werden kann.

Die Verwendung einer sehr großen Prüflast ist möglich, weil die Sedimentation des Sandes unabhängig von der Sandkonzentration C _N im Abwasser ist *. Deshalb ist der Abscheidegrad des Sandfangs auch unabhängig von der absoluten Menge des zugeführten Sandes, wenigstens im Bereich der für Abwasser bekannten Sandkonzentrationen. Daraus folgt, daß zur Prüfung unschädlich um den Faktor „f“ erhöhte Sandmengen M _P = f * M _S zugegeben werden können, zum Beispiel das Zwanzig- oder Fünfzigfache des normalen Sandanfalls. Mit f = (20 bis 50) wird M _P = (20 bis 50) M _S. Es kann für die Prüfzwecke aber auch das Hundertfache oder ein noch höheres Mehrfaches angesetzt werden. Gegenüber der Prüflast spielt die an sich unbekannte Grundlast keine Rolle und kann vernachlässigt werden.

Als vereinfachte Prüfungsgrundlage wird ein Nenndurchfluss Q _N des Sandfangs angesetzt, zum Beispiel Qmax , sowie ein Nennwert der Zulaufkonzentration C _N = 0,1 ml/l. Dann beträgt der Sandanfall

m _S = Q _N * C _N

An sich kann die Prüfzeit T frei gewählt oder aber mit zum Beispiel 5 Minuten = 300 Sekunden festgelegt werden. Dieser Ansatz dient nur der Ermittlung eines Anhaltes der Prüfsandmenge. Diese selbst kann vorzugsweise erhöht werden, die Zugabezeit aber kann nach Belieben verkürzt oder verlängert werden, da an sich jede beliebige Menge Prüfsand in einer fast beliebigen Zeit eingebracht werden kann.

Als Prüfmenge kommt in der angesetzten Prüfzeit T die Prüfsandmenge M _P zum Einsatz

M _P = f * m _S * T

bei einem Zufluss Q _N von 100 l/s M _P = (20-50) * 0,1 ml/l * 100 l/s * 300 s = (60-150) l
= (1-2) Säcke * 50 kg
bei einem Zufluss Q _N von 200 l/s M _P = (20-50) * 0,1 ml/l * 200 l/s * 300 s = (120-300) l
= (2-3) Säcke * 50 kg

Derzeitig fällt in vielen Kläranlagen nur ein Bruchteil der erwarteten Sandmenge an. Diese ist keinesfalls geeignet, die bei der Prüfmethode einzusetzende Prüfsandmenge abzuschätzen, weil eine daraus abgeleitete Prüfsandmenge ganz wesentlich zu klein wäre.

Zur Prüfung kann ein handelsüblicher Sand mit einem Korngrößenbereich von etwa 0,1 mm bis etwa 0,6 mm verwendet werden. Es ist zweckmäßig, aber nicht notwendig, dass alle Korngrößenklassen der Bereiche 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6mm deutlich vertreten sind, zum Beispiel jeweils mit etwa 20%. Die namhaften Sand- und Kieswerke stellen geeignete Normsande und zugehörige Siebkurven zur Verfügung **.

Dem gegeben Sandfang liegt einen theoretische Aufenthaltszeit T _th aus Nenndurchfluss Q _N und Nennvolumen V _SF zugrunde T _th = V _SF / Q _N .

2. Durchführung der Prüfung von Sandfängen

Vor Prüfbeginn sollte der Sandfang geräumt sein und das vor der Prüfung angefallene Sand- Wassergemisch in üblicher Weise behandelt werden.

Die theoretische Aufenthaltszeit T _th sollte aus der Länge L des Sandfangs und der Horizontalgeschwindigkeit V _h errechnet werden: T _th = L/V _h.

Eine Probe (etwa 200 ml) vom trockenen Prüfsand sollte zur späteren Bestimmung der Siebkurve entnommen und mit der Herstellerangabe verglichen werden.

Zur Vorbereitung der eigentlichen Prüfung soll ein Entwässerungscontainer, ein Trockenbeet oder dergleichen zur Verfügung stehen mit einer temporären Zuleitung des aus dem Sandfang gepumpten Sand- Wassergemisches, wohin nach Prüfbeginn das vom Räumer geförderte Sand- Wassergemisch geleitet wird. Das Sand- Wassergemisch sollte in der Prüfzeit keinesfalls in den Wäscher, Klassierer o.a. gefördert werden.

Die Prüfung umfaßt folgende Schritte:

1. Prüfbeginn beliebig, vorzugsweise bei konstantem, aber an sich beliebigem Durchfluß (bei Trockenwetter ist der aktuelle Bezugswert Q _N anzusetzen).
2. Zugabe des Prüfsandes in den Zulaufkanal oder direkt an der Einlaufwand. Zugabe annähernd gleichmäßig, je nach Durchflussgrösse und Prüfsandmenge mit kleiner oder größerer Schaufel.
3. Nach der Zugabe des Prüfsandes einen konstanten Durchflussbetrieb über die theoretische Aufenthaltszeit T _th und eine angemessene Zusatzzeit beibehalten.
4. (optional, je nach Versuchbedingung oder Möglichkeit: Sandhöhenprofil abtasten)
5. Sand ausräumen, in den Container führen.
6. Überstandswasser im Container abziehen
7. im Container oder dgl. abgelagerte Prüfsandmenge bestimmen (kg-Angabe und l-Angabe)***
8. mehrere Proben (200 ml) vom nassen Prüfsand entnehmen zur späteren Bestimmung der Siebkurven (Klassiereffekt des abgesetzten Sandes im Container beachten und möglichst „durchschnittliche“ Proben entnehmen.)
9. Abscheidegrad η des eingebrachten und ausgebrachten Sandes anhand des Mengen- oder Volumenverhältnisses bestimmen
10. Vergleich der Siebkurven des eingebrachten und ausgebrachten Sandes, Festlegung des Trennschnitts des Sandfangs ****.
11. (optional Abscheidgrad für Korngröße 0,2mm bestimmen)

3. Allgemeine Hinweise zur Prüfung von Sandfängen

Während der Prüfung soll der Sandfang wie immer betrieben werden, d.h. im laufenden Betrieb.

Da eine herkömmliche Qualitätsprüfung von Sandfängen aus vielen Gründen nicht möglich ist, konnte sie in Richtlinien und Normen nicht gefordert werden. Die hier beschriebene Prüfmethode definiert Normbedingungen. Auf die Kenntnis der unbekannten Größen der Grundlast kann verzichtet werden.

Mit dieser Prüfmethode wird im normalen Sandfangbetrieb mit seinen „normalen“ Inhaltsstoffen Sand, Fett, Schlamm und ihren Agglomerationen der Sandanteil als Sandgrundlast (kurz: Grundlast) angesehen und mit einer so großen Sandprüflast (kurz: Prüflast) überlagert, daß der Einfluß der Grundlast auf das Prüfergebnis beliebig geringfügig gewählt werden kann.

Die Interaktion der Prüfsandmenge mit den normalen Inhaltsstoffen wird vernachlässigt, zum Beispiel ein möglicher Wascheffekt oder mögliche Agglomerationen, oder aber Auswirkungen auf/durch eine Belüftung und Flotation. Die Verengung des Sandfangquerschnitts durch den erhöhten Sandanfall spielt keine Rolle, weil die üblichen Querschnitte der Sandsammelrinnen für den erhöhten Sandanfall ausreichen. Ebenso ist der erhöhte Sandanfall durch üblich bemessene Saugpumpen abförderbar.

Letztlich liefert die Prüfmethode einen hydraulischen Kennwert für die Sedimentation von Sand in einem vorgegebenen Sandfang. Wenn auch der Abscheidegrad in den Regelwerken nicht direkt angegeben ist, kann der Prüfergebnis auf eine ggf notwendige Ertüchtigung des Sandfangs hinweisen, zum Beispiel nach den Vorgaben Botsch [2013]. Im übrigen kann das Prüfergebnis mit den Vorgaben in den Regelwerken verglichen werden (Zusammenfassungen bei Hirschbeck [2009] und Botsch [2010]).

Die Prüfmethode läßt sich bei allen Sandfangbauarten mit etwas Geschicklichkeit anwenden. Der Aufwand ist äußerst gering. Es wird vorsorglich darauf hingewiesen, daß die Leistungsfähigkeit der hydraulisch nicht optimierten Sandfänge zum Teil sehr gering ist. Dies wurde in dem Beitrag Botsch [2013] für Sandfanganlagen aus Sandfang und nachgeschaltetem Sandwäscher nachgewiesen. Allerdings läßt sich daraus noch nicht eine mangelnde Leistungsfähigkeit des Sandfangs herleiten, weil sich Sandfang und Sandwäscher in ihren Leistungen beeinflussen. Das Maß der Beeinflussung durch den Sandwäscher kann man in einer einzelnen Sandfanganlage mit den in Botsch [2013] genannten Mitteln bestimmen.

Eine alternative Prüfmethode zur Abscheideleistung eines beliebigen Sandfangs hinsichtlich einer bestimmten Trennkorngröße beruht auf demselben Prinzip: Man verwende als Prüfsand anstelle eines Sandgemischs Sand eines engen Korngrößenbereichs, zum Beispiel 0,2-0,25 mm, und gibt diesen mit derselben Prüfmethode mit einem um den Faktor f größeren Menge zu, als er im Abwasserstrom als Grundlast vermutet oder angenommen wird. Wieder ist hier nicht die Kenntnis der wirklichen Konzentration oder des wirklichen Anfalls des zu vergleichenden Stoffes wichtig, sondern nur die Prüfmenge, welche weit über der Grundlastmenge des betrachteten Stoffes liegt. Im Ergebnis läßt sich dann ebenfalls das Verhältnis der abgeschiedenen Sandmenge des betrachteten Stoffes zu der Prüfsandmenge bilden.

Eine entsprechende Prüfung eines Sand- und Fettfangs hinsichtlich der Fettabscheidung mit entsprechend angepaßter Methode kann noch nicht beurteilt werde. Bei Sand handelt es sich wenigstens für seine reine Form ohne Koagulation um einen hydraulisch einfach zu beschreibenden Stoff mit zugänglichen physikalischen Werten. Die als Fett bezeichneten Schwimmstoffe dagegen sind in großem Maße uneinheitlich und in ihren physikalischen Werten nicht konstant. Trotzdem mag es Sandfanganlagen mit einem einheitlich anfallenden „Fett“ geben, welches außerhalb des Abwasserstromes in großer Menge „hergestellt“ (zur Verfügung gestellt) werden kann und ebenfalls dem Sandfang zu Prüfzwecken zugeführt werden könnte. Auf die zahlreich zu beachtenden Versuchsaspekte mag an dieser Stelle wenigstens hingewiesen sein.

4. Anmerkung zu Wahl eines Normabscheidegrades

Wirkungsgrad oder Abscheidegrad η des Sandfangs und Trennkorngröße d _T des Sandes sind gekoppelte verfahrenstechnische Nennwerte. Der Zusammenhang der Wertepaare in ein und demselben Sandfang kann funktional nach Stein [1990] dargestellt werden. Naturgemäß scheidet ein bestimmter Sandfang gröbere Sande vermehrt ab, so daß der Abscheidegrad des Grobkorns größer ist als der des Feinkorns. Diese Unterscheidung ist in einem gewissen Rahmen aber nicht erforderlich, weil man sich auf die Angabe des Abscheidegrades einer einzigen, frei wählbaren Trennkorngröße beschränken kann, welcher für die Charakterisierung des Abscheideerfolges genügt [Botsch 1974].

Als Normabscheidegrad kann

η _{dT= 0,2} = 95%

verwendet werden. Die Diskussion darüber hatte in den 1990er Jahren zur Aufnahme dieses Wertes in die damalige Fassung der DIN 19569 Teil 2 geführt und ist im Rahmen der Beratung über die DIN EN zurückgedrängt worden.

Ob dieser Wert erreicht werden kann, hängt entscheidend von der Sandfangbauart und Betriebsweise ab. Die Diskussion darüber war ohne ein Prüfverfahren gegenstandslos geworden. Inzwischen konnte durch den Verfasser [2011] nachgewiesen werden, dass mindestens bei hydraulisch optimierten Sandfängen der Normabscheidegrad mühelos erreicht werden kann, bei bestehenden konventionellen Sandfängen entweder bei sehr niedriger Belastung, ausgedrückt in der Flächenbeschickung q _A oder bei gestufter Belüftung. Im allgemeinen sind die bestehenden Sandfänge groß genug, um bei einer geringfügigen Umrüstung den genannten Normabscheidegrad zu erreichen.

Prüfungsziel der Prüfmethode ist ganz allgemein die Ermittlung des Abscheidegrades des gesamten Prüfsandes. In einer interessanteren Variante können die Abscheidegrade der einzelnen Sandfraktionen und die Feststellung der Trennkorngröße der Sandabscheidung ermittelt werden.

5. Hinweis zu Prüfsanden

Abb.12: Sieblinien des Sandaustrags in 5 Stuttgarter Kläranlagen.

Um die Abscheidewirkung einer Trennvorrichtung sowohl eines Sandfangs als auch eines Sandwäschers, zu bestimmen, muss die Sieblinie des ausgetragenen Sandes ermittelt werden. Der Trennschnitt oder die Trennkorngröße D_T ist kein stufenförmig auftretender Wert. Er muss anhand der Randbedingungen durch Interpretation im Einzelfall festgelegt werden.

In Abb. 12 sind die Sieblinien von 5 Sandausträgen in Stuttgarter Anlagen gezeigt. Warum drei und zwei Sieblinien ähnlich verlaufen, bedürfte einer weiteren Klärung. Aber allgemein kann festgestellt werden, dass der Anteil von Feinsanden < 0,2mm gering ist (4 % bis 13 %). Wenn man für die Festlegung der Trennschärfe eine Abscheidung von 20 % ansetzen würde, entspräche dies im einen Fall einer Trennschärfe von etwa 0,25 mm Trennkorn, im anderen Fall von etwa 0,4 mm Trennkorn.

Dies liegt an der ungenügenden Abscheidung feiner Sande.

Prüfmethode eines Sandwäschers mit originalem, gepumptem Sand-Wasser-Gemisch

Diese Methode kann der Überprüfung einer bestehenden Sandfanganlage dienen, ist aber von betrieblichen Zufälligkeiten abhängig. Es wird aber nicht zwischen der Abscheideleistung des Sandfangs und der Abscheideleistung des Sandwäschers unterschieden. Hier fällt der Sand im Pumpenstrom entsprechend der üblichen Ganglinien im Kläranlagenzulauf und entsprechend der Abscheidung im vorhandenen Sandfang an. Die Varianz ist groß, hat aber generell auf den Trennschnitt keinen Einfluss, da der Zufluss zum Wäscher annähernd konstant ist.

Der Organikanteil kann sehr groß sein. Durch geeignete Maßnahmen kann dieser in dem ausgetragenen Sand vor der Trocknung und Siebung verringert werden. Offensichtlich gröbere Teilchen sollten nach Augenschein entfernt werden. Ihr Auftreten ist zufällig und hat keinen Einfluß auf den Abscheidgrad.

Vorzuziehen ist auch hier die Prüfmethode mit künstlichem gepumptem Sand-Wasser-Gemisch (Sand S4LS) mit normierten Prüfsand.

Prüfmethode eines Sandfangs oder eines Sandwäschers mit künstlichem gepumptem Sand-Wasser-Gemisch

Diese Methode ist bei der Bestimmung der Trennschärfe von Sandfängen oder Sandwäschern vorzuziehen. Bei Sandfängen wird der Prüfsand in den Zulauf des Sandfangs zugegeben. Bei Sandwäschern muss ein Pumpenstrom apparativ hergestellt werden, der demjenigen des normalen Sandwäscherbetriebs entspricht, vor allem aber konstant ist. Der Prüfsand soll annähernd gleichmäßig dem Pumpenstrom beigegeben werden, so dass die übliche Sandkonzentration im Sand-Wasser-Gemisch (etwa 2 % -5 %) vorliegt. Während der Zufluss annähernd gleichmäßig sein sollte, ist dies für die Sandkonzentration nicht erforderlich. Nach Beendigung der Sandzugabe sollte die Wasserzufuhr über eine gewisse Zeit, zum Beispiel 10 Minuten, aufrechterhalten bleiben.

Handelsüblicher Sand ist nur in gewissen Korngrößenbereichen verfügbar. Für die Verwendung als Prüfsand sollte er den Bereich etwa von 0,16 mm bis1 mm abdecken und in jeder Unterfraktion noch einen „ausreichenden“ Anteil aufweisen, zum Beispiel mindestens 10 %. Für die handelsüblichen Sande sind die zugehörigen Sieblinien verfügbar. Der Autor hat beispielsweise den handelsüblichen Quarzsand RS3T (0,25 – 0,63 mm) der Firma Friedrich- Quarzsandwerke Eggenstein gewählt mit einem ausreichenden Kornanteil von 0,2 bis 0,3 mm, im übrigen mit einer Kornverteilung nach Tab. 1 und Abb. 13. Ein vergleichbarer Sand ist der oben genannte S$LS der Firma fulchiron alsace Soufflenheim. Die Wahl des Sandes dient nur der Ermittlung der Trennschärfe und steht im übrigen nicht im Zusammenhang mit den beliebigen Kornverteilungen von realen Sanden in Kläranlageneinläufen nach DWA (2008).

Anhand der Sieblinie kann man einfach die Klassen der Kornverteilung ableiten (Tab. 1).

Tab. 1: Kornverteilung eines handelsüblichen Sandes, zum Beispiel Type RS3T, welcher für die Prüfung eine Sandwäschers geeignet ist.

Abb. 13: Sieblinie des Sandes RS3T.

Die Trennschärfe des Sandfangs oder des Wäschers ist nicht abhängig von der Zusammensetzung der Sandfraktionen, soweit in der Versuchsdauer ausreichend Sand mit ausreichenden Anteilen der vermuteten Trennschärfe anfällt. Daher ist es nicht notwendig, die Sieblinie des handelsüblichen Sandes zu überprüfen. Auch spielt der genannte Mindestanteil keine bestimmende Rolle, weil die Sandspeicherkapazität des Wäschers groß ist im Vergleich zu der Menge an zugeführtem Prüfsand.

Der oben genannte Sand hat im trockenen Zustand eine Schüttdichte von 1,4 kg/l, im nassen Zustand 1,88 kg/l. Damit entspricht 1 kg trockener Sand 1,34 kg nassem Sand bzw in handelüblicher Menge 50 kg trockener Sand entsprechen 67 kg nassem Sand oder einem Volumen von 67/1,88= 35,5 l nassem Sand. Bei einem Versuch mit einem Zufluss zum Wäscher von 10 l/s und der Sandzugabe in 2 Minuten = 120 s entspricht diese einer Sandzugabe von 35,5 / 120 = 0,30 l/s oder einer Sandkonzentration von C = 0,30 l/s / 10 l/s = 0,03 l/s / l/s = 30 ml /l = 3 % und damit einem anzunehmenden Sandanfall im Pumpenstrom.

6. Literatur

zu Sandfang und Fettfang

DIN 19569-2, Dezember 2002, Kläranlagen, Baugrundsätze für Bauwerke und technische Ausrüstungen, Teil 2, Besondere Baugrundsätze für Einrichtungen zum Abtrennen und Eindicken von Feststoffen
DIN 19659-13, Januar 2020, Kläranlagen, Baugrundsätze für Bauwerke und technische Ausrüstungen, Teil 13, Einrichtungen zum Abtrennen und Behandeln von Feststoffen wie Sand
DIN EN 12255-3, März 2001, Kläranlagen, Teil 3: Abwasservorreinigung
DWA-Fachausschuß KA-5 Absetzverfahren, Sandfänge- Anforderungen, Systeme und Bemessung, Arbeitsbericht, KA 55 (2008)
Botsch, B., „Bemerkungen zur Sandfangauslegung“, KA 21 (1974)
Botsch, B., Sandfang und Fettfang, Hydraulik und Verfahrenstechnik – Neue Bemessungsansätze, Vulkan-Verlag Essen, 2010, ISBN 978-3-8027-2559-3
Botsch, B., Versuch einer Sandfangbemessung auf der Grundlage einer Typisierung unter Verwendung der numerischen Strömungssimulation, Bertram Botsch, Karlsruhe, 2011, ISBN 978-3-00-037919-2
Botsch, B., Der Sandwäscher als limitierende Größe von Sandfanganlagen – Die vernachlässigte Wechselwirkung von Sandfang und Sandwäscher, KA 60 (2013), Seiten 299-309
Hirschbeck, Chr., Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit von belüfteten Sandfängen auf Kläranlagen, Neubiberg (2009)
Stein, A., Ein Beitrag zur Bemessung Belüfteter Sandfänge kommunaler Kläranlagen, Mitteilungen des Instituts für Wasserwesen der Hochschule der Bundeswehr München, 37/1990
Botsch, B., Sandfang-Leitfaden für Betreiber und Planer, Effizienz- Steigerung, erweiterte Anwendung, Prüfmethode, Hydrosandfang, Vulkan-Verlag, Essen, 2013, ISBN-Nr. 978-3-8027-2565-4
Botsch B., Sandfang- Leitfaden für Betreiber und Planer, Effizienz-Steigerung, erweiterte Anwendungen und Prüfmethode, Hydrosandfang, ISBN 978-3-8027-2565-4, Vulkan- Verlag, Essen, 2013
Botsch B., Sandfänge, Die Bedeutung der Flächenbeschickung und Normabscheidung, Sandbank in erster Walze (Hydrosandfang), Eigenverlag Bertram Botsch, Karlsruhe, ISBN 978-3-9818010-1-9, 2015
Botsch B, Sandanfall in kommunalen Kläranlagen, Literaturübersicht und Vergleich von veröffentlichten Zahlenwerten KA 63 (2016), Seite 53 – 54
Botsch B, Anzahl der Sandkörner in 10 Sanden des Korngrößenspektrums von 0,1 mm bis 0,63 mm, Diskussionspapier zur Sitzung des DIN (NAW), NA 119-05-36, AA „Kläranlagen“, Ingolstadt 2019
Botsch B., Tordierende Strömungen und Sedimentation in geraden Kanälen, Teil II, Über die schwache und starke Sedimentation von Sand bei unterschiedlichen Strömungsformen, Numerische Strömungssimulation CFD und Versuche in Gerinnen verschiedener Geometrien, Vorabdruck, 2021 e

Die Sachverhalte zu den einzelnen Stichwörtern sind in folgenden Patentschriften ausführlich beschrieben:

Gegenüber dem DPMA Deutsches Marken- und Patentamt habe ich die Lizenzbereitschaft erklärt.
Bei Interesse der Verwendung bin ich gerne zu Auskünften bereit, auch ggfs. zur Vergabe von Lizenzen.

zu Sandwäschern

Botsch, B., Der Sandwäscher als limitierende Größe von Sandfanganlagen – Die vernachlässigte Wechselwirkung von Sandfang und Sandwäscher, KA 60 (2013) Heft 4, Seiten 299-309

zu Schutzrechten und Lizenzen

Auskünfte erteilt der Autor auf Anfrage. Bei Interesse der Verwendung bin ich gerne zu Auskünften und zur Vergabe von Lizenzen bereit (siehe auch das folgende Kapitel).

7. Lizenz [2020]

Die Prüfmethode ist einfach, preiswert und effizient und kann im laufenden Sandfangbetrieb durchgeführt werden. Sie stellt einen wesentlichen Fortschritt für die Sandfangtechnik dar, weil sie erstmals eine allgemeine Prüfung überhaupt ermöglicht. Mit der Prüfmethode kann die Größe des Wirkungsgrades des Sandfangs insgesamt und außerdem der Abscheide- Effekt der einzelnen Korngrößen ermittelt werden. Die Prüfmethode gilt für Sandfänge und Sandbehandlungsanlagen beliebiger Bauart. Sie ist das Ergebnis meiner Forschung und jahrelangen Beschäftigung mit dem Thema Sandfang.

Die o.g. Prüfmethode hat das Deutsche Patent- und Markenamt mit Beschluss vom 20.11.2014 mit dem Patent “Verfahren zur Prüfung von Sandfängen in Kläranlagen” mit der Nummer 10 2013 008 698 mit einer Laufzeit vom 19.5.2013 an gewürdigt.

Die Nutzungslizenz der Prüfmethode richtet sich nach dem Einwohner- Wert der Kläranlage. Die Lizenz umfasst die Prüfung eines Sandfangs und die getrennte Prüfung einer mit dem Sandfang verbundenen Einrichtung (Sandwäscher, Klassierer o.a.). Bei einer Wiederholung der Prüfung fällt eine erneute Lizenz an.

Lizenz zuzüglich geltender Mehrwertsteuer.

Sie erhalten einen Rabatt, wenn Sie mir Ihr Prüfergebnis mitteilen, in Höhe von
10% bei Ihrer Erlaubnis einer anonymisierten Zitierung Ihres Prüfergebnisses durch mich,
15% bei einer solchen einer nicht anonymisierten Zitierung.

Wenn Sie mir Ihren Anwendungsfall nennen, stelle ich Ihnen die entsprechende Lizenz aus.

Anmerkung: Die Bedeutung einer Sandfangprüfung ist offensichtlich, weil Sandfänge zwar zur Standardeinrichtung von Kläranlagen gehören, ihre Wirkung aber nicht beurteilt werden konnte (Botsch 2013). Bisher haben die zuständigen Fachausschüsse DWA- Fachausschuss KA-5 Absetzverfahren und DIN-Ausschuss NA 119-05-36 AA Kläranlagen, denen ich über lange Zeit angehörte, als Mangel dargestellt, dass eine praktikable Prüfmethode nicht existiert:

DWA: „Die Erfassung der Sandfracht … stellt sich als aufwendig dar. Demzufolge kann der messtechnische Überprüfungsvorgang nicht die Regel sein. … der mit Prüfsand erzielte Abscheidegrad unter Betriebsbedingungen nicht reproduziert werden kann (2008).“

DIN: „… dass für die Kennwerte Korndurchmesser und Abscheidegrad nach DIN 19569-2 in der Praxis kein Nachweis möglich ist (2013).“
Die von mir angebotene Prüfmethode überwindet die bisherige Mangelbeschreibung der beiden Ausschüsse.

Alternative Prüfmethoden mit der 20-fachen bis 50-fachen oder größeren Prüfsandmenge fallen ebenfalls unter das o.g. Patent, welches von Nachahmern nicht umgangen werden kann.