Tiefbau/Umweltschutz Gewässerschutz

Transkript

1 Tiefbau/Umweltschutz Gewässerschutz Abwasser-Reinigungsanlage ARA Bachwis

2 ARA Bachwis eine saubere Sache Die Abwasserreinigungsanlage Bachwis (ARA Bachwis) wurde 1973 in Betrieb genommen. Ihr werden Abwasser von 9 % der Herisauer Bevölkerung zugeleitet. Seit 199 ist auch die Gemeinde Schwellbrunn der ARA Bachwis angeschlossen. In den Jahren wurde die ARA Bachwis in drei Ausbauetappen für über 21 Mio. Franken saniert und an die damals neuen Anforderungen angepasst (Klärschlammentsorgung, Reinigungsleistung, Kapazität). Weitere 4.7 Mio. Franken mussten in den Jahren 2014/1 für die Entfernung problematischer Kleinstteile aus dem Abwasser, sogenannter Mikroverunreinigungen, ausgegeben werden. Schweizweit kommt die Reinigung von Abwasser mittels Pulver-Aktivkohle (PAK) in Herisau erstmals zum Einsatz. Die Instandhaltung und der Ausbau der ARA Bachwis sind wichtige Voraussetzungen für einen langfristigen Schutz der Gewässer, insbesondere der Glatt. Die Glatt ist ein 2 Kilometer langer Fluss in den Kantonen Appenzell Ausserrhoden und St. Gallen. Sie fliesst unter anderem durch Herisau und die Wälder von Flawil. 2 GEMEINDE HERISAU GEMEINDE HERISAU 3

3 Grobrechen Öl- und Sandfang 6 Schlammentwässerung 7 Stapel Vorlage Belebung 1. Stufe 8 Zwischen- und Nachklärbecken 9 Belebung 2. Stufe 10 Zwischen- und Nachklärbecken Reaktionsbecken PAK-Stufe Sedimentationsbecken PAK-Stufe Phosphatfällung Schlammwasserbecken Brauchwasserversorgung Filtergebäude 13 8 Filterzellen Glatt 1 Kommandoraum im Betriebsgebäude Im Normalfall arbeitet die ARA vollautomatisch. Das Prozessleitsystem gibt dem Personal jederzeit einen raschen Überblick über den aktuellen Betriebszustand. Das elektronische Leitsystem mit Visualisierung auf Grossbildschirmen ermöglicht ein zentrales Eingreifen in die verschiedenen Steuerprozesse. 2 Abwasserlabor im Betriebsgebäude Im Labor wird das Abwasser vor und nach der Reinigung untersucht. Ergänzt mit Proben aus der Glatt und dem Klärschlamm erfolgt eine laufende Überprüfung der Reinigungswirkung der ARA. Die Abwässer der Herisauer Kleinkläranlagen Saum und Schwänberg sowie weiterer Anlagen im Appenzellerland werden ebenfalls hier untersucht. 3 Unterirdischer Werkleitungskanal Dieser 90 m lange und m breite Kanal entlang der Klärbecken bietet Platz für die vielen Verbindungsleitungen zwischen Betriebsgebäude, Klärbecken, PAK-Stufe und Filteranlage. 6 Gebläse für die Belüftung der Belebungsbecken und verschiedene Schlammpumpen sind ebenfalls hier untergebracht. 4 Wärmezentrale mit Wärmepumpe Im Untergeschoss des Betriebsgebäudes befindet sich die Wärmezentrale. Für die Heizung der ARA-Gebäude wird mittels einer Wärmepumpe dem gereinigten Abwasser Wärme entzogen. Rechenanlagen zur Entfernung grober Schmutzstoffe Im Zulaufbereich der ARA befinden sich die Grob- und Siebrechenanlagen. Im Grobrechen werden die Schmutzstoffe, die grösser als 1 mm, und im Siebrechen jene, die grösser als 3 mm sind, aus dem Abwasser entfernt. 6 Öl- und Sandfanganlage In zwei parallelen Becken von je 190 m 3 Inhalt werden durch Einblasen von Luft Strömungsverhältnisse geschaffen, welche schwimmende oder absetzbare Schmutzstoffteile wie Fett/Kunststoffe/Sand/Kies aus dem Abwasser entfernen lassen. 7 Schlamm-Entwässerungsanlage Mit einer Siebtrommel wird der Klärschlamm vor dem Abtransport zur ARA Altenrhein entwässert. Anschliessend wird er ausgefault, getrocknet und der Zementindustrie als Brennstoffersatz zugeführt. Unter dem Maschinenhaus befindet sich das Vorlagebecken (190 m 3 ) und das Stapelbecken (90 m 3 ) 8 1. Belebungsstufe Die 1. Belebungsstufe dient der biologischen Abwasserreinigung und umfasst zwei Becken mit je 340 m 3 Inhalt. Durch feinblasigen Eintrag von Luftsauerstoff werden in diesen Becken für die unzähligen Mikroorganismen und damit für die Abwasserreinigung ideale Bedingungen geschaffen. 9 Zwischen- und Nachklärbecken Nach den biologischen Reinigungsstufen stehen je zwei Zwischenund Nachklärbecken mit einem Gesamtvolumen von über m 3 Inhalt zur Verfügung. Die auf die Beckenböden absinkenden Schlammpartikel werden mittels Kettenräumer entfernt und über die Belebungsbecken als Überschussschlamm der Klärschlammentsorgung zugeführt Belebungsstufe Im Vergleich zur 1. Belebungsstufe ist die 2. Stufe mit einem Beckeninhalt von je 60 m 3 annähernd doppelt so gross. Die Funktionsweise ist grundsätzlich gleich wie bei der 1. Stufe. Aufgrund des erhöhten Sauerstoffgehaltes werden weitere Mikroorganismen belebt, welche die biologische Abwasserreinigung nochmals verbessern. 11 Reaktionsbecken PAK-Stufe Die PAK-Stufe wurde 201 in Betrieb genommen. Unter Zugabe von Pulver-Aktivkohle werden in den zwei Reaktionsbecken von je 1 m 3 problematische Kleinstteile, so genannte Mikroverunreinigungen, aus dem Abwasser entfernt. 12 Sedimentationsbecken PAK-Stufe Die zwei Sedimentationsbecken von je 610 m 3 dienen der Entfernung der mit Schmutzstoffen beladenen Aktivkohle aus dem Abwasser. Ähnlich wie bei den Zwischen- und Nachklärbecken wird die absinkende Aktivkohle mit den Kettenräumern laufend von den Beckenboden entfernt und über die Belebungsbecken der Klärschlammentsorgung zugeführt. 13 Filteranlage In dieser letzten Reinigungsstufe werden aus dem Abwasser noch jene Schwebestoffe entfernt, welche sich in den Nachklär- und Sedimentationsbecken nicht absetzen lassen. Hierfür wird eine 120 cm starke Filterschicht (Blähschiefer, Körnung ca. 1 mm) durchflossen. Das Abwasser ist jetzt fertig gereinigt und kann der Glatt zugeleitet werden. 4 GEMEINDE HERISAU GEMEINDE HERISAU 6

4 Die ARA Bachwis zum Nutzen von uns allen! Ohne Abwasserreinigung wären unsere Gewässer zum grössten Teil tot. Die Trinkwasserversorgung könnte nur noch mit grossem Aufwand aufrecht erhalten werden. Die natürlichen Erholungsräume an den Gewässern wären mehrheitlich zerstört. Hygieneprobleme und Infektionskrankheiten würden die Lebensqualität der Menschen drastisch mindern. Obwohl sich die Qualität unserer Gewässer dank der zahlreichen ARA gegenüber den 70er-Jahren markant verbessert hat, stellen neue Schmutzstoffe, verbesserte Erkenntnisse und strengere Gesetze die ARA-Betreiber laufend vor neue Aufgaben. In einer ARA werden der Natur nachgestellte Reinigungsprozesse um ein Mehrfaches intensiviert und mit chemischen und physikalischen Verfahren ergänzt. So hält eine ARA einen grossen Teil der Verschmutzungen von den Gewässern fern. Damit können Tiere und Pflanzen in der Natur überleben und die Menschen gewinnen an Lebensqualität. Woher kommt das Abwasser? Abwasser lässt sich grob in zwei Kategorien unterteilen: 1. Verschmutztes Abwasser aus Haushalten, Gewerbe und Industrie. 2. Unverschmutztes Abwasser wie Regen-, Sicker-, Bach-, Quell-, Brunnenund Kühlwasser. Das Abwasser aus Haushalten enthält menschliche Ausscheidungen, Waschmittel, Badezusätze, Hygienepapier und vieles mehr. Um das Kanalnetz zu schonen und um die Kläranlage vor Störungen zu schützen, wird das Abwasser aus Gewerbe und Industrie wo nötig innerbetrieblich vorbehandelt, z.b. durch Neutralisierung von starken Säuren und Laugen, durch Entfernen von übermässigen Farbstoffen oder durch andere spezielle Vorbehandlungsanlagen. Meteorwasser ist Wasser aus Niederschlägen: Regen, Schnee, Tau, Hagel, Nebel und Reif. Je nach Situation wird das Wasser mehr oder weniger stark durch Luftschadstoffe, durch Abschwemmung verschmutzter Oberflächen sowie durch den Abfluss in Schmutzwasserleitugen verschmutzt. Fremdwasser ist relativ sauberes Wasser aus diffusen Quellen wie Drainagen, laufenden Brunnen, Bach- und Grundwassereintritten, Wasserhaltung von Baustellen usw. Dieses saubere Wasser ist der Schmutzwasserkanalisation fernzuhalten. Bei Einleitung belastet es Kanalnetz und ARA unnötig. Die schweizweit erste Reinigungsstufe mit Pulver-Aktivkohle Abwasser-Einzugsgebiet der ARA Bachwis Wie fliesst das Abwasser in die ARA Bachwis? Zur Entwässerung eines Dorfes gibt es verschiedene Möglichkeiten. Beim Mischsystem fliessen sämtliche Abwässer - ob verschmutzt oder nicht - gemeinsam in einem Kanal. Vorteil: Einfaches und in der Erstellung kostengünstiges System. Nachteil: Sauberes Abwasser vermischt sich mit Schmutzwasser und überlastet bei starken Regenfällen das Kanalsystem und die ARA. Deshalb sind Entlastungsbauwerke nötig. Das überschüssige Wasser gelangt so direkt in die Gewässer und damit auch ein Teil des Schmutzwassers. Beim Trennsystem fliessen Schmutz- und Sauberwasser in getrennten Kanalsystemen ab. Vorteile: Entlastungsbauwerke entfallen, da weder die Schmutzwasserkanalisation noch die ARA mit Regenwasser belastet werden. Nachteile: Konsequente Kontrolle aller Leitungsanschlüsse nötig, damit kein Schmutzwasser in die Gewässer und kein sauberes Wasser ins Schmutzwassersystem gelangt. Teilverschmutztes Strassen- und Platzwasser fliesst in die Gewässer ab. Die zwei Kanalsysteme verursachen wesentlich höhere Erstellungs- und Unterhaltskosten. Aufgrund der hohen Besiedlungsdichte gilt die Glatt seit jeher als stark belastetes Gewässer. Trotz Abwasservorbehandlung bei den Industriebetrieben und einer immer wieder dem Stand der Technik angepassten ARA Bachwis konnte das Ziel einer sauberen Glatt bisher nicht vollständig erreicht werden. Zudem wurden in den letzten Jahren bedeutende Mengen sogenannter Mikroverunreinigungen in der Glatt festgestellt, welche bereits in sehr tiefen Konzentrationen eine negative Wirkung auf die Gewässerorganismen haben können (z.b. Pflanzenschutzmittel, Medikamente, hormonaktive Substanzen, Körperpflegemittel, Reinigungsmittel, Anstriche, UV-Filter, Duftstoffe). In Herisau kann der die Glatt belastenden Restverschmutzung am besten durch den Einsatz von Pulver-Aktivkohle begegnet werden. Ca.170 Liter Wasser verbraucht jeder Einwohner von Herisau und Schwellbrunn im Durchschnitt pro Tag. Moderne Entwässerungssysteme richten sich nach folgenden Grundsätzen: Verschmutztes Abwasser gehört in die Kanalisation und in die ARA. Unverschmutztes Abwasser soll an geeigneten Stellen versickern und/oder gedrosselt in die Gewässer abfliessen. So werden die Restwassermengen der Gewässer erhöht, Grundwasservorräte gespiesen sowie Kanalisation und ARA entlastet. 7 GEMEINDE HERISAU GEMEINDE HERISAU 9

5 DIE ARA BACHWIS IN ZAHLEN Abwasserreinigung für rund Einwohner/Einwohnergleichwerte Abwasserzulauf bei Trockenwetter: ca.120 l/sec Abwasserzulauf bei Regenwetter: max. 310 l/sec Klärschlammanfall täglich rund 16 m 3 (9% TS) Ersterstellung 1973, Sanierung/Ausbau 1990 bis 99, Erweiterung mit PAK-Stufe 201 Total Investitionskosten inkl. Schlammbehandlung ARA Altenrhein: 37 Mio. Franken Jährliche Betriebskosten: ca. 1, Mio. Franken Betriebspersonal: ca. 4 Arbeitsstellen DAS GEHÖRT NICHT INS ABWASSER Feststoffe Kehricht: Textilien, Strümpfe, Wegwerfwindeln, Slipeinlagen, Feuchtetücher, Watte, Wattestäbchen, Verpackungen, Rasierklingen, grobe Speisereste, Katzenstreu usw. Speise- und Maschinenöl getrennt in die Ölsammelstelle der Gemeinde Benzin, Verdünner u.ä. (Explosionsgefahr!) Gifte, Chemikalien, alte Medikamente, Säuren, Laugen u.ä. Konzentrierte Farbstoffe möglichst aufbrauchen. Zement- und Gipswasser Absetzgruben oder als Schutt abführen (kann in Leitungen zu teuren Schäden führen!) 10 GEMEINDE HERISAU