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Erste Spülung ist ein umstrittener Begriff in der (städtisch) Hydrologie was auf die Idee hinweist, dass bei a Dusche Der größte Teil der Verschmutzung liegt im ersten Teil des eingeleiteten Wassers. Die Idee dahinter ist, dass sich während Trockenperioden Verschmutzungen aus verschiedenen Quellen auf befestigten Flächen (z. B. Dächer und Straßen) und durch Sedimentation in dem Kanal. Beginnt es anschließend zu regnen, spült der erste Niederschlag diese Verschmutzungen in die Kanalisation und durch die Wasserzunahme im Kanal wird das sedimentierte Material wieder in die Kanalisation zurückgeführt. Suspension gebracht. Auf diese Weise würde der größte Teil der Verschmutzung im ersten Teil eines Sturms abgeleitet. Wenn diese Annahmen zutreffen, bedeutet dies, dass der zweite (und größte) Teil der Entwässerung bei einem Schauer relativ sauber ist und nicht oder nur in geringerem Maße gereinigt werden muss.

Schon seit Kläranlagen (Kläranlagen) können durch zu viel Abwasser überlastet werden und die Abläufe in einer Kläranlage können durch die Versorgung mit relativ sauberem Wasser gestört werden, nach dem First-Flush-Prinzip wird nur der erste (extra verschmutzte) Teil einer Dusche durch die Kläranlage und die (relativ) sauberen Rückstände durch a Überlauf auf der Oberflächenwasser entladen.

Diskussion

Der Begriff First Flush ist umstritten, da sich die Wissenschaftler nicht einig sind, ob er tatsächlich auftritt. Messungen in Kanalisationen liefern ein unterschiedliches Bild, aus dem nicht eindeutig abgeleitet werden kann, ob der Effekt eintritt oder nicht. Ein erschwerender Faktor in der Diskussion ist, dass es keine eindeutige Definition von First Flush gibt und dass verschiedene Behörden unterschiedliche Definitionen verwenden^[1]. Wichtig ist auch hier die Definition von verschmutztem Wasser: Ist es das Konzentration (kg/m³) Verschmutzung oder jede andere Schmutzbelastung (kg/Tag)? Mit zunehmendem Fließrate und abnehmende Konzentrationen können immerhin noch zu einer steigenden Schadstoffbelastung führen und und umgekehrt.

Die Diskussion wird noch dadurch erschwert, dass oft unklar ist, welche zeitliche und räumliche Skala zu berücksichtigen ist. Im kleinen räumlichen Maßstab (z. B. auf Nachbarschaftsebene) wurde das Auftreten des First Flush mehrfach nachgewiesen. Bevor jedoch der First Flush relevant wird, nämlich beim Kläranlage, kommen viele Abwasserleitungen zusammen und es entsteht ein komplexes System mit vielen Spitzen, die auf einzelne Erstspülungen, aber auch auf Prozesse wie Sedimentation und Resuspension in der Kanalisation zurückzuführen sind. Oft gibt es keinen First Flush mehr. Im zeitlichen Maßstab entsteht Verwirrung aufgrund unterschiedlicher Schauerlängen und -intensitäten sowie unterschiedlicher Dauer der Trockenperiode vor dem Schauer.

Einige Definitionen

Grob kann man zwischen qualitativen und quantitativen Definitionen unterscheiden. Die erste Art beschreibt nur den auftretenden Effekt, ohne ihn zu quantifizieren. Das Problem dabei ist, dass es immer strittig bleiben wird, ob der First Flush tatsächlich stattfindet, da keine klaren Grenzen definiert wurden. Eine der ersten Definitionen eines First Flush ist, dass zu Beginn eines Gewitters tritt eine mehr oder weniger starke Konzentrationserhöhung auf^[2]. Quantitative Definitionen liefern eine eindeutige mathematische Beschreibung des Phänomens.

UNS. EPA-Definition

Die Definition von UNS. EPA^[3] basiert auf zwei Konzentrationen, der Konzentration bei Trockenwetterabfluss C_B (der Abfluss in einem Abwassersystem, wenn es nicht regnet, siehe: Kanal) und die Konzentration zu jeder Zeit während einer Dusche C_t. Die Größe der ersten Spülung (in m³) ist dann die Menge, die in der Zeit ab dem Zeitpunkt abgeführt wurde, an dem C_t > C_B bis C_t${Anzeigestil <=}$ C_B.

Ein Schwachpunkt dieser Definition ist, dass nicht auszuschließen ist, dass der Zeitraum der ersten Spülung einen Großteil der gesamten Dusche ausmacht. Mit anderen Worten, es muss nicht unbedingt der Fall sein, dass der größte Teil der Verschmutzung im ersten Teil des Sturms eingeleitet wird, aber es kann bedeuten, dass der größte Teil der Verschmutzung in fast dem gesamten Sturm eingeleitet wird. Es macht dann keinen Sinn, von einem First Flush zu sprechen.

FNDAE-Definition

Die Definition des Französischen FNDAE^[4] bedeutet, dass die erste Spülung als die Menge definiert ist, die beim Duschen während der Spülzeit abgegeben wird. Die Spülzeit ist definiert als die Zeit, die benötigt wird, um das gesamte Sediment in einem Abwasserkanal wieder in Suspension zu bringen.

Der Hauptnachteil dieser Definition ist, dass die Spülzeit des Kanals stark vom Standort abhängig ist und die Geschichte des Sturms (wie lange war es trocken). Dadurch ist die Spülzeit sehr schwer definierbar und kann nur nachträglich anhand von Messungen bestimmt werden. Bei Anwendung dieser Definition ist es auch möglich, dass in diesem Zeitraum nur ein kleiner Teil der Abfallfracht entfernt wird und somit überhaupt kein First Flush stattfindet.

Masse First Flush-Verhältnis

Eine nützliche Definition des ersten Flushs ist die Masse First Flush Verhältnis (MFR)^[5] Der MFF beschreibt den First Flush als den Ladungsfluss für verschiedene Stoffe vom Beginn eines Sturms bis zum Ende. Ein MFF größer als 1 bedeutet, dass an diesem Punkt ein First Flush stattfindet. Der MFR lässt sich wie folgt berechnen:

${displaystyle MFF_{n}={frac {frac {int _{0}^{T_{1}}c(t)cdot q(t)cdot dt}{M}}{frac {int _{0}^{ T_{1}}q(t)cdot dt}{V}}}}$

Dabei ist n der Index für den Moment im Schauer (0-100%), M ist die Masse des Stoffes, der während des Schauers ausgestoßen wird, V ist das Volumen des Schauers, c(t) die Konzentration zum Zeitpunkt t und q( t) die Entladung zum Zeitpunkt t.

Eine Schwäche dieser Definition ist der große Datenbedarf. Pluspunkte sind, dass die erste Spülung für verschiedene Stoffe bestimmt werden kann und dass diese Methode einen guten Vergleich von Duschen unterschiedlicher Länge ermöglicht.