Mischwasserkanal - Combined sewer

Kombinierte Kanalisation . Bei trockenem Wetter (und kleinen Stürmen) werden alle Ströme von den öffentlichen Klärwerken (POTW) abgewickelt. Bei großen Stürmen ermöglicht die Entlastungsstruktur, dass ein Teil des kombinierten Regen- und Abwassers unbehandelt in ein angrenzendes Gewässer eingeleitet wird.

Ein Mischwasserkanal ist eine Art Freispiegelkanal mit einem System aus Rohren, Tunneln, Pumpstationen usw., um Abwasser und Siedlungsabwasser gemeinsam zu einer Kläranlage oder Deponie zu transportieren. Dies bedeutet, dass bei Regenereignissen das Abwasser verdünnt wird, was zu höheren Durchflussmengen an der Klärstelle führt. Unkontaminiertes Regenwasser verdünnt lediglich Abwasser, aber Abfluss kann praktisch alles, was es auf Dächern, Straßen und Lagerplätzen berührt , auflösen oder suspendieren. Wenn Regen über Dächer und den Boden fließt, kann er verschiedene Schadstoffe aufnehmen, darunter Bodenpartikel und andere Sedimente , Schwermetalle, organische Verbindungen , tierische Abfälle sowie Öl und Fett . Mischwasserkanäle können auch trockenes Wetter Entwässerung von Landschaft erhalten Bewässerung , Bau Entwässerung und Waschen Gebäuden und Gehsteigen .

Mischkanäle können bei Mischwasserüberläufen ( CSO ) schwerwiegende Wasserverschmutzungsprobleme verursachen, wenn Misch- und Oberflächenabflüsse die Kapazität der Kläranlage oder die maximale Durchflussmenge des Systems, das die Mischquellen überträgt, überschreiten. In Fällen, in denen außergewöhnlich hohe Oberflächenabflüsse auftreten (wie z mit einem giftigen Abwasser-Abfluss-Gemisch überschwemmt werden, was zu massiven finanziellen Belastungen für Sanierung und Reparatur führt. Wenn Mischwassersysteme diese höheren Durchsätze als normal aufweisen, führen Entlastungssysteme dazu, dass Einleitungen mit menschlichen und industriellen Abfällen in Flüsse, Bäche oder andere Gewässer fließen. Solche Ereignisse haben häufig sowohl negative Auswirkungen auf die Umwelt als auch auf den Lebensstil, darunter Strandschließungen, kontaminierte Schalentiere, die für den Verzehr nicht geeignet sind, und die Kontamination von Trinkwasserquellen, wodurch sie vorübergehend nicht mehr trinkbar werden und vor Gebrauch wie Baden oder Geschirrspülen abgekocht werden müssen.

Die Minderung von Mischwasserüberläufen umfasst Kanaltrennung, CSO-Speicherung, Erweiterung der Abwasserbehandlungskapazität, Rückhaltebecken , Sieb- und Desinfektionsanlagen, Reduzierung von Regenwasserströmen, grüne Infrastruktur und Echtzeit- Entscheidungsunterstützungssysteme .

Diese Art der Freispiegelkanalkonstruktion wird heute weniger häufig beim Bau neuer Kanalsysteme verwendet. Moderne Kanalkonzepte schließen Oberflächenabflüsse aus, indem stattdessen sanitäre Kanäle gebaut werden, aber viele ältere Städte und Gemeinden betreiben weiterhin zuvor gebaute Mischkanalsysteme.

Entwicklung

Die frühesten Abwasserkanäle wurden entwickelt, um Straßenabfluss aus bewohnten Gebieten und ohne Behandlung in Oberflächenwasserstraßen zu leiten. Vor dem 19. Jahrhundert war es üblich , menschliche Abfallbehälter zu leeren, zB Nachttöpfe , in der Stadt und Straßen der Stadt und Schlachttiere in offener Straße „ shambles “. Der Einsatz von Zugtieren wie Pferden und das Hüten von Vieh durch die Straßen der Stadt führten dazu, dass die meisten große Mengen an Exkrementen enthielten. Vor der Entwicklung von Makadam als Pflastermaterial im 19. Jahrhundert waren Pflastersysteme meist porös, sodass Niederschläge versickern und nicht abfließen konnten, und städtisches Dachregenwasser wurde oft in Regenwassertanks gespeichert. Offene Abwasserkanäle, bestehend aus Rinnen und städtischen Bachbetten, waren vor dem 20. Jahrhundert weltweit verbreitet.

In den meisten Industrieländern wurden Ende des 19. Fußwege wurden zunehmend mit undurchlässigen Pflastersystemen belegt. Die meisten Abwassersammelsysteme des 19. und Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts verwendeten Einrohrsysteme, die sowohl Abwasser als auch städtisches Abwasser von Straßen und Dächern sammelten (sofern relativ sauberes Dachregenwasser nicht in Tonnen und Zisternen zum Trinken und Waschen gespeichert wurde). .) Diese Art des Sammelsystems wird als "Mischwasserkanalisation" bezeichnet. Der Grund für die Kombination der beiden war, dass es billiger wäre, nur ein einziges System zu bauen. Die meisten Städte verfügten zu dieser Zeit über keine Kläranlagen , so dass der Bau eines separaten "Oberflächenwasserkanalisation"- (UK-Terminologie) oder " Sturmkanal- " (US-Terminologie)-Systems keinen Vorteil für die öffentliche Gesundheit darstellte . Darüber hinaus war der Abfluss vor dem Automobilzeitalter wahrscheinlich in der Regel stark mit tierischen Abfällen verunreinigt. Darüber hinaus führte bis Mitte des späten 19. Jahrhunderts die häufige Verwendung von Trümmern zu mehr Abfall. Der weit verbreitete Ersatz von Pferden durch Autoantriebe, das Pflastern von Straßen und Flächen in der Stadt, der Bau städtischer Schlachthöfe und die Bereitstellung von Leitungswasser im 20 zuvor Regenwasser auf dem Dach eingespart, nachdem Mischwasserkanäle bereits weit verbreitet waren.

Beim Bau waren Mischwassersysteme in der Regel so dimensioniert, dass sie das Drei- bis 160-fache der durchschnittlichen Abwasserströme bei trockenem Wetter transportieren. Es ist in der Regel nicht möglich, das in einem Mischwasserkanal abfließende Misch- und Oberflächenabflussvolumen während Spitzenabflussereignissen, die durch Schneeschmelze oder konvektive Niederschläge verursacht werden, zu behandeln . Da Städte Kläranlagen bauten, wurden diese Anlagen typischerweise gebaut, um nur die bei trockenem Wetter fließende Abwassermenge zu behandeln. In das Sammelsystem wurden Entlastungsbauwerke eingebaut, um bei nasser Witterung unbehandeltes Abwasser, das mit Oberflächenabfluss vermischt ist, zu umgehen und die Kläranlagen vor Schäden zu schützen, die verursacht werden, wenn Spitzenabflüsse die Oberleitung erreichten .

Mischwasserüberläufe (CSO)

Mischwasserabfluss in den Anacostia River in Washington, DC
Foto des Inneren eines Mischwasserkanals in Brighton, England .

Diese Entlastungsbauwerke, die als "Sturmwasserregler" (im amerikanischen Englisch - oder "combined sewer overflows" im britischen Englisch ) bezeichnet werden) werden in Mischwassersystemen gebaut, um Ströme abzuleiten, die den maximalen Nenndurchfluss der Kläranlage überschreiten. Mischwasserkanäle werden mit Kontrollabschnitten gebaut, die Stufen-Abfluss- oder Druckdifferenz-Abfluss-Beziehungen herstellen, die entweder vorhergesagt oder kalibriert werden können, um Ströme umzuleiten, die die Kapazität der Kläranlage überschreiten. Ein springendes Wehr kann als Regelvorrichtung verwendet werden, die es ermöglicht, dass typische Trockenwetter-Abwasserdurchsätze in einen Auffangkanal zur Kläranlage fallen, aber einen Großteil der höheren Durchsätze über den Auffangbehälter in den Umleitungsauslass springen lassen. Alternativ kann eine Öffnung so bemessen sein, dass sie die Auslegungskapazität der Kläranlage aufnimmt und bewirkt, dass sich überschüssiger Fluss über der Öffnung ansammelt, bis sie ein seitliches Überlaufwehr zum Umleitungsauslass überragt.

CSO-Statistiken können verwirrend sein, da der Begriff entweder die Anzahl der Ereignisse oder die Anzahl der Reliefstrukturstellen beschreiben kann, an denen solche Ereignisse auftreten können. Ein CSO Ereignis, wie der Begriff in der amerikanischen Englisch verwendet wird, tritt auf, wenn gemischtes Abwasser und Regenwasser aus einem kombinierten Kanalsystem - Steuerabschnitt in einen Fluss, Bach, See umgangen werden oder auf dem Meer durch eine Umleitung entworfen Vorfluter , aber ohne Behandlung. Die Häufigkeit und Dauer von Überläufen variiert sowohl von System zu System als auch von Auslauf zu Auslauf innerhalb eines einzelnen Mischwassersystems. Einige CSO-Outfalls werden selten entladen, während andere jedes Mal aktiviert werden, wenn es regnet.

Die Regenwasserkomponente trägt zu CSO Schadstoffe bei; aber eine große Fraktion der Verschmutzung ist das erste faulig flush von akkumulierten Biofilm und Sanitärfeststoffen aus dem Trockenwetter gescheuert benetzte Umfang der Mischwasserkanäle während der Spitzenströmungsturbulenzen . Jeder Sturm unterscheidet sich in Menge und Art der Schadstoffe, die er beisteuert. Die meisten Schadstoffe haben beispielsweise Stürme, die im Spätsommer auftreten, wenn es längere Zeit nicht geregnet hat. Schadstoffe wie Öl, Fett, coliforme Fäkalien aus Haustier- und Wildtierabfällen und Pestizide werden in die Kanalisation gespült. In Kaltwettergebieten sammeln sich im Winter auch Schadstoffe von Autos, Menschen und Tieren auf harten Oberflächen und Gras an und werden dann bei starken Frühjahrsregen in die Kanalisation gespült.

Auswirkungen auf die Gesundheit

CSO-Einleitungen bei schweren Stürmen können zu ernsthaften Problemen der Wasserverschmutzung führen. Die Einleitungen enthalten menschliche und industrielle Abfälle und können zu Strandschließungen, Einschränkungen des Schalentierkonsums und zur Kontamination von Trinkwasserquellen führen.

Vergleich zu sanitären Kanalüberläufen

CSOs unterscheiden sich von sanitären Abwasserüberläufen darin, dass letztere durch Verstopfungen des Abwassersystems, Beschädigungen oder Überläufe , die die Abwasserkapazität (und nicht die Kapazität der Kläranlage) überschreiten, verursacht werden die CSO-Hilfsstrukturen. Das Fehlen einer Ableitung führt häufig dazu, dass sanitäre Abwasserüberläufe Wohngebäude überfluten und/oder über befahrene Straßenoberflächen fließen, bevor sie natürliche Entwässerungskanäle erreichen. Überläufe von Abwasserkanälen können größere Gesundheitsrisiken und Umweltschäden verursachen als CSOs, wenn sie bei trockenem Wetter auftreten, wenn kein Niederschlag abfließen kann, um Abwasserschadstoffe zu verdünnen und wegzuspülen.

CSOs in den Vereinigten Staaten

Die meisten Mischwassersysteme der USA befinden sich im Nordosten und in den Regionen der Großen Seen sowie im pazifischen Nordwesten .

Etwa 860 Gemeinden in den USA verfügen über ein kombiniertes Abwassersystem, das etwa 40  Millionen Menschen versorgt. Schadstoffe aus CSO-Ableitungen können Bakterien und andere Krankheitserreger , giftige Chemikalien und Ablagerungen umfassen. Diese Schadstoffe wurden auch mit Antibiotikaresistenzen in Verbindung gebracht , was ernsthafte Bedenken für die öffentliche Gesundheit aufwirft. Die US-Umweltschutzbehörde EPA ( Environmental Protection Agency ) hat 1994 eine Richtlinie herausgegeben, die Kommunen auffordert, Verbesserungen vorzunehmen, um CSO-bedingte Umweltverschmutzungsprobleme zu reduzieren oder zu beseitigen. Die Richtlinie wird durch das Genehmigungsprogramm des National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) umgesetzt . Die Richtlinie definierte Parameter für die Wasserqualität für die Sicherheit eines Ökosystems; es ermöglichte standortspezifische Maßnahmen, um CSOs auf praktischste Weise für die Gemeinschaft zu kontrollieren; es stellte sicher, dass die CSO-Kontrolle nicht über das Budget einer Gemeinschaft hinausgeht; und ermöglichte eine flexible Anpassung der Wasserqualitätsparameter, basierend auf den standortspezifischen Bedingungen. Die CSO-Kontrollpolitik verlangte, dass alle Kläranlagen in öffentlichem Besitz bis zum 1. Januar 1997 über „neun Mindestkontrollen“ verfügen, um die Auswirkungen des Abwasserüberlaufs durch kleine Verbesserungen in bestehenden Prozessen zu verringern. Im Jahr 2000 änderte der Kongress den Clean Water Act , um die Gemeinden zur Einhaltung der EPA-Politik zu verpflichten.

Minderung von CSOs

Die Minderung von Mischwasserüberläufen umfasst Kanaltrennung, CSO-Speicherung, Erweiterung der Abwasserbehandlungskapazität, Rückhaltebecken , Sieb- und Desinfektionsanlagen, Reduzierung von Regenwasserströmen, grüne Infrastruktur und Echtzeit- Entscheidungsunterstützungssysteme . Städte mit Mischwasserüberläufen verwenden beispielsweise einen oder mehrere technische Ansätze, um die Einleitung von unbehandeltem Abwasser zu reduzieren, einschließlich:

  • Nutzung eines grünen Infrastrukturansatzes , um die Regenwassermanagementkapazität im gesamten System zu verbessern und die hydraulische Überlastung der Kläranlage zu reduzieren
  • Reparatur und Austausch von undichten und defekten Geräten
  • Erhöhung der hydraulischen Gesamtkapazität des Abwassersammelsystems (oft eine sehr teure Option).

Die Umweltbehörde des Vereinigten Königreichs stellte unbefriedigende intermittierende Einleitungen fest und erließ eine Richtlinie zur Behandlung von kommunalem Abwasser, die Maßnahmen zur Begrenzung der Verschmutzung durch Mischwasserüberläufe fordert. Im Jahr 2009 verabschiedete der kanadische Umweltministerrat eine kanadische Strategie für das Management von kommunalem Abwasser einschließlich nationaler Standards, um (1) schwimmendes Material aus Mischwasserüberläufen zu entfernen, (2) Mischwasserüberläufe bei trockenem Wetter zu verhindern, und (3) verhindern, dass die Entwicklung oder Sanierung die Häufigkeit von Mischwasserüberläufen erhöht.

Die Sanierung von Mischwassersystemen zur Minderung von CSOs erfordert umfangreiche Überwachungsnetze, die mit sinkenden Sensor- und Kommunikationskosten immer häufiger werden. Diese Überwachungsnetze können Engpässe identifizieren, die das Hauptproblem von CSO verursachen, oder bei der Kalibrierung hydrodynamischer oder hydrologischer Modelle helfen , um eine kosteneffektive CSO-Minderung zu ermöglichen.

Kommunen in den USA führen seit den 1990er Jahren Projekte zur Minderung von CSO durch. Zum Beispiel wurde vor 1990 die Menge an unbehandeltem Mischabwasser , das jährlich in Seen, Flüsse und Bäche im Südosten Michigans eingeleitet wird, auf mehr als 30 Milliarden US-Gallonen (110.000.000 m 3 ) pro Jahr geschätzt . Im Jahr 2005 wurden fast 1 Milliarde US-Dollar der geplanten 2,4 Milliarden US-Dollar CSO-Investition in Betrieb genommen, unbehandelte Einleitungen wurden um mehr als 20 Milliarden US-Gallonen (76.000.000 m 3 ) pro Jahr reduziert . Diese Investition, die zu einer 85-prozentigen Reduzierung der CSO geführt hat, umfasste zahlreiche Kanaltrennungen, CSO-Lager- und -Aufbereitungsanlagen sowie Verbesserungen von Kläranlagen, die von lokalen und regionalen Regierungen errichtet wurden.

Viele andere Gebiete in den USA führen ähnliche Projekte durch (siehe zum Beispiel im Puget Sound of Washington). Städte wie Pittsburgh , Seattle , Philadelphia und New York konzentrieren sich auf diese Projekte zum Teil, weil sie unter Bundeszustimmungsdekreten zur Lösung ihrer CSO-Probleme stehen. Sowohl Vorabstrafen als auch vorgeschriebene Strafen werden von der EPA und staatlichen Behörden verwendet, um CSO-Minderungsinitiativen und die Effizienz ihrer Zeitpläne durchzusetzen. Kommunale Abwasserämter, Ingenieur- und Planungsbüros sowie Umweltverbände bieten unterschiedliche Lösungsansätze.

Kanaltrennung

Einige US-Städte haben Projekte zur Kanaltrennung durchgeführt – den Bau eines zweiten Rohrleitungssystems für die gesamte oder einen Teil der Gemeinde. Bei vielen dieser Projekte konnten Städte nur Teile ihrer kombinierten Systeme trennen. Hohe Kosten oder physische Einschränkungen können den Bau eines vollständig separaten Systems ausschließen. Im Jahr 2011 trennte Washington, DC , seine Kanalisation für 11 Millionen US-Dollar in vier kleine Viertel. (Die Projektkosten beinhalteten auch Verbesserungen am Trinkwasserleitungssystem .)

CSO-Speicher

Eine andere Lösung ist der Bau eines CSO-Speichers, beispielsweise eines Tunnels, der den Fluss aus vielen Abwasseranschlüssen speichern kann. Da ein Tunnel die Kapazität auf mehrere Outfalls aufteilen kann, kann er das Gesamtspeichervolumen reduzieren, das für eine bestimmte Anzahl von Outfalls bereitgestellt werden muss. Lagerstollen speichern Mischabwasser, behandeln es aber nicht. Wenn der Sturm vorbei ist, werden die Ströme aus dem Tunnel gepumpt und einer Kläranlage zugeführt. Eines der Hauptprobleme bei der CSO-Speicherung ist die Dauer der Speicherung bis zur Freigabe. Ohne sorgfältiges Management dieser Lagerzeit läuft das Wasser im CSO-Lager Gefahr, septisch zu werden.

Washington, DC , baut unterirdische Speicherkapazitäten als primäre Strategie, um CSOs zu adressieren. Im Jahr 2011 begann die Stadt mit dem Bau eines Systems von vier tiefen Speichertunneln neben dem Anacostia-Fluss , das Überläufe in den Fluss um 98 Prozent und systemweit um 96 Prozent reduzieren wird. Das System wird über 29 km Tunnel mit einer Speicherkapazität von 157 Millionen US-Gallonen (590.000 m 3 ) umfassen. Der erste Abschnitt des Tunnelsystems mit einer Länge von 11 km ging 2018 ans Netz. Die restlichen Abschnitte des Speichersystems sollen 2023 fertiggestellt werden. (Das Gesamtprojekt "Clean Rivers" der Stadt wird voraussichtlich 2,6 USD kosten Milliarden, beinhaltet andere Komponenten, wie die Reduzierung von Regenwasserströmen .) Der South Boston CSO Storage Tunnel ist ein ähnliches Projekt, das 2011 fertiggestellt wurde.

Indianapolis , Indiana, baut unterirdische Speicherkapazitäten in Form eines 28 Meilen (45 km) langen, 18 Fuß (5,5 m) Durchmesser tiefen Gesteinstunnelsystems, das die beiden bestehenden Abwasseraufbereitungsanlagen verbinden und das Abwasser von die verschiedenen CSO-Standorte entlang des White River , Eagle Creek, Fall Creek , Pogue's Run und Pleasant Run. Die Citizens Energy Group leitet die Bemühungen zum Bau der ersten Phasen der Arbeiten, die einen 76 m tiefen Deep Rock Tunnel Connector zwischen der Belmont-Kläranlage und der Southport-Kläranlage umfassen. Weitere Tunnel werden sich unter den bestehenden Wasserläufen in Indianapolis verzweigen. Die geplanten Kosten für das Projekt belaufen sich auf 1,9 Milliarden Dollar.

Fort Wayne , Indiana, baut einen 4,5-Meile (7,2 km), 14 Fuß (4,3 m) Durchmesser, $ 180M Tunnel unter dem 3RPORT (Three Rivers Schutz und Überlauf - Reduktions Tunnel) , die unzähligen CSOs zu adressieren , die in den Wasseraustritt St Marys , St. Joseph und Maumee Rivers . Der 3RPORT befindet sich etwa 49 m unter der Erdoberfläche und wird voraussichtlich 2023 in Betrieb gehen.

Ausbau der Abwasserbehandlungskapazität

Einige Städte haben ihre grundlegende Abwasserbehandlungskapazität erweitert, um einen Teil oder das gesamte CSO-Volumen bewältigen zu können. Im Jahr 2002 zwang ein Rechtsstreit die Stadt Toledo, Ohio , dazu, ihre Aufbereitungskapazität zu verdoppeln und ein Speicherbecken zu bauen, um die meisten Überläufe zu vermeiden. Die Stadt erklärte sich auch bereit, Möglichkeiten zur Reduzierung von Regenwasserabflüssen in die Kanalisation zu untersuchen. ( Siehe Reduzierung von Regenwasserabflüssen .)

Rückhaltebecken

Rückhaltebecken oder große Betonbehälter, die Mischabwasser speichern und behandeln, sind eine weitere Lösung. Die Speicher- und Behandlungskapazität dieser unterirdischen Strukturen kann von 2 Millionen US-Gallonen (7.600 m 3 ) bis 120 Millionen US-Gallonen (450.000 m 3 ) Mischabwasser reichen . Obwohl jede Einrichtung einzigartig ist, ist ein typischer Einrichtungsbetrieb wie folgt. Ströme aus den überlasteten Abwasserkanälen werden in ein in Kammern unterteiltes Becken gepumpt. Das erste Spülfach fängt Ströme mit dem höchsten Schadstoffgehalt aus dem ersten Teil eines Sturms auf und speichert sie. Zu diesen Schadstoffen gehören Motoröl , Sedimente, Streusalz und Rasenchemikalien (Pestizide und Düngemittel ), die vom Regenwasser aufgenommen werden, wenn es von Straßen und Rasen abläuft. Die Ströme aus diesem Kompartiment werden gespeichert und der Kläranlage zugeführt, wenn nach dem Sturm Kapazitäten im Auffangkanal vorhanden sind. Die zweite Kammer ist eine Behandlungs- oder Durchflusskammer. Die Ströme werden desinfiziert, indem Natriumhypochlorit oder Bleichmittel injiziert wird , wenn sie in dieses Fach eintreten. Es dauert dann etwa 20-30 Minuten, bis sich die Ströme zum Ende der Kammer bewegen. Während dieser Zeit werden Bakterien abgetötet und große Feststoffe setzen sich ab. Am Ende der Kammer wird der restliche Sanitärabfall oben abgeschöpft und die gereinigten Ströme in den Fluss oder See abgeleitet.

Die Stadt Detroit , Michigan, verwendet ein System von neun CSO-Rückhaltebecken und Sieb-/Desinfektionsanlagen, die im Besitz der Great Lakes Water Authority sind und von ihr betrieben werden . Diese Becken befinden sich an ursprünglichen Mischwasserabflüssen entlang des Detroit River und des Rouge River in der Metropolregion Detroit. Diese Einrichtungen sind in der Regel so ausgelegt, dass sie 5 cm Regenwasserabfluss aufnehmen und Überläufe bei extremen Regenfällen bei Regen desinfizieren können.

Screening- und Desinfektionseinrichtungen

Screening- und Desinfektionseinrichtungen behandeln CSO, ohne sie jemals zu lagern. Sie werden „Durchfluss“-Anlagen genannt und verwenden Feinsiebe, um Feststoffe und Sanitärabfälle aus dem Mischabwasser zu entfernen. Die Ströme werden mit Natriumhypochlorit zur Desinfektion injiziert und gemischt, während sie durch eine Reihe von feinen Sieben laufen, um Schmutz zu entfernen. Die feinen Siebe haben Öffnungen mit einer Größe von 4 bis 6 mm oder etwas weniger als einem Viertel Zoll. Der Fluss wird mit einer Geschwindigkeit durch die Anlage geleitet, die dem Natriumhypochlorit genügend Zeit bietet, um Bakterien abzutöten. Alle von den Sieben entfernten Materialien werden dann über den Auffangkanal der Kläranlage zugeführt.

Reduzierung von Regenwasserabflüssen

Gemeinden können Entwicklungstechniken mit geringen Auswirkungen implementieren , um den Regenwasserfluss in das Sammelsystem zu reduzieren. Das beinhaltet:

Grüne Infrastruktur

CSO-Minderungsinitiativen, die ausschließlich aus dem Wiederaufbau der Kanalisation bestehen, werden als graue Infrastruktur bezeichnet, während Techniken wie durchlässiger Bürgersteig und Regenwassernutzung als grüne Infrastruktur bezeichnet werden . Zwischen der Abwasserbehörde einer Kommune und ihren umweltaktiven Organisationen kommt es häufig zu Konflikten zwischen grauen und grünen Infrastrukturplänen.

Der EPA- Bericht 2004 an den Kongress über CSOs bietet einen Überblick über verfügbare Technologien zur Minderung der Auswirkungen von CSOs.

Entscheidungsunterstützungssysteme in Echtzeit

Jüngste technologische Fortschritte in der Sensorik und Steuerung haben die Implementierung von Echtzeit- Entscheidungsunterstützungssystemen (RT-DSS) für die CSO-Minderung ermöglicht. Durch den Einsatz von Internet-of-Things- Technologie und Cloud-Computing können CSO-Ereignisse jetzt durch dynamische Anpassung der Sollwerte für bewegliche Tore, Pumpstationen und andere aktivierte Anlagen in Abwasserkanälen und Regenwassermanagementsystemen abgemildert werden. Eine ähnliche Technologie, die als adaptive Verkehrssteuerung bezeichnet wird, wird verwendet, um den Fluss von Fahrzeugen durch Ampeln zu steuern. RT-DSS-Systeme nutzen die zeitliche und räumliche Variabilität von Stürmen sowie unterschiedliche Konzentrationszeiten aufgrund unterschiedlicher Landnutzungen in der Kanalisation, um Kontrollanlagen zu koordinieren und zu optimieren. Durch die Maximierung von Lagerung und Transport ist RT-DSS in der Lage, Überläufe mit bestehender Infrastruktur zu minimieren. Erfolgreiche Implementierungen von RT-DSS wurden in den Vereinigten Staaten und in Europa durchgeführt.

Echtzeitsteuerung (RTC) kann entweder heuristisch oder modellbasiert sein. Die modellbasierte Steuerung ist theoretisch optimaler, aber aufgrund der einfachen Implementierung wird die heuristische Steuerung häufiger angewendet. Die Generierung ausreichender Beweise dafür, dass RTC eine geeignete Option für die CSO-Minderung ist, bleibt problematisch, obwohl neue Leistungsmethoden dies ermöglichen könnten.

Vorschriften

Vereinigtes Königreich

Im Vereinigten Königreich gibt es einen rechtlichen Unterschied zwischen einem Regenwasserkanal und einem Oberflächenwasserkanal. Ein Anspruch auf Anschluss an einen Regenüberlaufkanal nach § 106 WHG besteht nicht.

In der Regel handelt es sich dabei um die Rohrleitung, die nach einem Mischwasserüberlauf in einen Wasserlauf mündet. Er nimmt den überschüssigen Abfluss aus einem Mischwasserkanal auf. Ein Oberflächenwasserkanal führt Regenwasser; rechtlich besteht ein Anschlussrecht für Regenwasser an diese öffentliche Kanalisation. Ein öffentlicher Regenwasserkanal kann in ein öffentliches Oberflächengewässer einleiten, aber nicht umgekehrt, ohne dass eine gesetzliche Änderung des Kanalstatus durch das Wasserversorgungsunternehmen erfolgt.

Geschichte

Ein mittelalterliches Abwasserrohr in der Stockholmer Altstadt hat früher Abwasser auf der Straße abgelagert, das durch Regen weggespült werden sollte.
Abwasserkanal eines mittelalterlichen Hauses, dargestellt im Jahre 1447 St. Barbara Altarbild im Nationalmuseum in Warschau .

Mischkanalisationssysteme waren üblich, als städtische Kanalisationssysteme im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert entwickelt wurden.

Archäologische Entdeckungen haben gezeigt, dass einige der frühesten Abwassersysteme im dritten Jahrtausend v. Chr. In den antiken Städten Harappa und Mohenjo-daro im heutigen Pakistan entwickelt wurden . Die primitiven Abwasserkanäle wurden neben Gebäuden in den Boden gehauen. Diese Entdeckung offenbart das konzeptionelle Verständnis der Abfallentsorgung durch frühe Zivilisationen.

Gesellschaft und Kultur

Ein Mischrohr wird von der städtischen Kanalisation in Gent, Belgien, verlegt.

Das Bild der Kanalisation findet sich in der europäischen Kultur wieder, da sie von Verachteten oder Gejagten, darunter Partisanen und Widerstandskämpfer im Zweiten Weltkrieg, oft als Verstecke oder Fluchtwege genutzt wurden . Während der Schlacht von Stalingrad kam es in der Kanalisation zu Kämpfen . Die einzigen Überlebenden des Warschauer Aufstands und des Warschauer Ghettos flüchteten endgültig durch die Kanalisation der Stadt. Einige haben kommentiert, dass die Gravuren von imaginären Gefängnissen von Piranesi von der Cloaca Maxima inspiriert wurden , einer der frühesten Abwasserkanäle der Welt.

In der Fiktion

Das Thema Durchreisen, Verstecken oder gar Aufenthalt in Mischwasserkanälen ist ein gängiges Handlungsinstrument in den Medien. Berühmte Beispiele für Kanalisation sind die Teenage Mutant Ninja Turtles , Stephen Kings It , Les Misérables , The Third Man , Ladyhawke , Mimic , The Phantom of the Opera , Die Schöne und das Biest und Jet Set Radio Future . Der Todd Strasser- Roman Y2K-9: The Dog Who Saved the World handelt von einem Hund, der terroristische Bedrohungen durch elektronische Sabotage amerikanischer Kläranlagen vereitelt .

Kanal-Alligatoren

Eine bekannte urbane Legende , der Kanalalligator , ist der von riesigen Alligatoren oder Krokodilen, die in Mischwasserkanälen leben, insbesondere in großen Ballungsräumen. Zwei öffentliche Skulpturen in New York zeigen einen Alligator, der ein unglückseliges Opfer in einen Schacht zerrt .

Es ist bekannt, dass Alligatoren im Südosten der USA in kombinierte Regenwasserkanäle geraten. Videoüberwachung von einem Kanalreparaturunternehmen nahm einen Alligator in einem Mischwasserkanal auf Band auf.

Siehe auch

Verweise

Externe Links