Urnenabstimmung vom 15. Mai 2011

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1 Urnenabstimmung vom 15. Mai 2011 Botschaft betr. Kredit für den Ausbau und die Erneuerung der Abwasserreinigungsanlage Flims Kurzfassung Die Abwasserreinigungsanlage (ARA) Flims wurde 1975 mit dem Neubau in Betrieb genommen. Von 1986 bis 1999 wurden diverse Anlageteile saniert und erweitert. Im Juni 2004 wurde dann die definitive, neue Einleitungsbewilligung für die Abwässer in den Flem durch das Amt für Natur und Umwelt Graubünden verfügt. Um diese verschärften Auflagen zu erfüllen, ist eine Erweiterung der biologischen Reinigungsstufe unumgänglich. Nach über 35 Jahren Betrieb der ARA geht es auch um die Werterhaltung der baulichen Substanz sowie um den Ersatz diverser maschineller Ausrüstungen und derjenigen Anlagenteile, die noch nicht saniert oder ersetzt wurden. Gleichzeitig sind auch betriebliche Optimierungen und Anpassungen an den aktuellen Stand der Technik unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs vorgesehen. Aus diesen Gründen wird ein Kredit von Fr. 8'900'000.- für den Ausbau und die Erweiterung der Abwasserreinigungsanlage beantragt.

2 Sehr geehrte Stimmbürgerinnen und Stimmbürger 1. Einleitung Die ARA Flims wurde 1975 in Betrieb genommen. Von 1986 bis 1990 erfolgten einige Unterhalts- und Sanierungsarbeiten in den Belüftungs- und Nachklärbecken. Die Installationen der Belüftung wurden ersetzt sowie die Betonoberflächen teilweise beschichtet. Die Anlagenteile der Schlammbehandlung und der Energietechnik wurden in den Jahren umfassend saniert, erweitert und dem Stand der Technik angepasst. In diesem Zusammenhang wurde die Abwasserbehandlung bezüglich Mess-, Steuer- und Regeltechnik nachgerüstet. Ab dem Jahr 1999 wurden diverse Anlagenteile der mechanischen Reinigungsstufe ersetzt bzw. nachgerüstet. Im Juni 2004 wurde die definitive, neue Einleitungsbewilligung des Amtes für Natur und Umwelt Graubünden für die ARA Flims verfügt. Darin wird eine ganzjährige Nitrifikation (= chemische Reaktion von Ammoniak zu Nitrat) gefordert, wobei der Einleitungs-Grenzwert für Ammonium-Stickstoff bei Abwassertemperaturen von mehr als 10 C gilt. Mit dieser Auflage ist eine Erweiterung der biologischen Reinigungsstufe unumgänglich, ist es doch mit der bestehenden Anlage nicht möglich, einen stabilen Betrieb der Nitrifikation über den Winter zu gewährleisten. Um die Nitrifikation bis zur Erweiterung der Biologie dennoch soweit als möglich zu erreichen, wurden in den letzten Jahren Anpassungen an der Betriebsweise und diverse Optimierungen verfahrenstechnischer Art vorgenommen. Weitere Verbesserungen sind aber mit der vorhandenen Infrastruktur nicht mehr möglich. Es wurde geprüft, ob die bestehenden Belüftungs- und Nachklärbecken saniert, optimiert und erneuert werden könnten. Durch die jetzige Aufteilung in 4 Belüftungs- und 8 Nachklärbecken würde der Ersatz der Ausrüstung sehr aufwendig und das Volumen würde dennoch nicht für einen garantierten Betrieb mit ganzjähriger Nitrifikation ausreichen. Aus diesem Grund wurde entschieden, die biologische Stufe als Ganzes neu zu konzipieren, jedoch die bestehende Bausubstanz soweit sinnvoll zu integrieren.

3 Im März 2009 wurde die Studie zur Herleitung der Dimensionierungsgrundlagen und zur Systemevaluation abgeschlossen, aus der sich das SBR-Verfahren (SBR = "Sequencing Batch Reactor") als am besten geeignet erwies. Nach über 35 Jahren Betrieb der ARA geht es um die Werterhaltung der baulichen Substanz sowie den Ersatz diverser maschineller Ausrüstungen derjenigen Anlagenteile, die 1975 in Betrieb genommen und im Zusammenhang mit dem Ausbau der Schlammbehandlung und der Energietechnik nicht tangiert wurden. Gleichzeitig sind auch betriebliche Optimierungen und Anpassungen an den aktuellen Stand der Technik unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs vorgesehen. Als grösste Investition steht der Ersatz der elektrischen Anlagen bevor. Die alten Steuerungen inkl. Hauptverteilung müssen gesamthaft durch netzwerktaugliche SPS-Steuerungen ersetzt werden, dies als Voraussetzung für die Installation eines Prozessleitsystems. Die übrigen Installationen sind an die neuen Vorschriften anzupassen. Der Umfang beschränkt sich auf die ARA und das Pumpwerk Val da Porcs. Das Pumpwerk Caumasee wurde bereits saniert und wird neu in das Prozessleitsystem der ARA integriert. An der Gemeindeversammlung vom 11. April 2011 wurde das Projekt der Bevölkerung umfassend vorgestellt. 2. Konzept Biologie Der bestehende Beckenblock der biologischen Stufe wird umgebaut und das Volumen vergrössert. Durch Entfernung der schrägen Element-Zwischenwände entstehen vier Reaktoren, wobei die schrägen Aussenwände (Seite Vorklärbecken (VKB) und Seite Flem) durch vertikale Wände ersetzt werden. Der trockene Raum in der Mitte des Beckenblocks (Gebläseraum, Magazin) bleibt erhalten. Das entstehende Reaktorvolumen von total m3 erlaubt es, die Belastung der ARA rund 5 % über die Ausbaugrösse zu steigern, also auf ca Einwohnergleichwerte (EW). Zudem sind in der Auslegung der SBR-Biologie noch Reserven enthalten. Sollte sich später eine weitere Vergrösserung als nötig erweisen, wäre der

4 Neubau eines 5. Reaktors auf der Ostseite des bestehenden Beckenblocks, wo heute der Teich liegt, problemlos möglich und ins Konzept integrierbar. Auf einen Zulaufpuffer wird verzichtet. Die Beschickung der SBR- Reaktoren erfolgt kontinuierlich ab dem Vorklärbecken (VKB) durch die bestehende Verbindungsrinne im freien Gefälle zu den Reaktoren. Die Rinne wird dabei zeitweise eingestaut, sodass der maximale Spiegel in den Reaktoren nur ca. 5 cm unter der Überfallkante des VKB liegt. Die vier SBR-Reaktoren werden mit Membranbelüftern bestückt. Die Gebläsestation wird mit total fünf neuen Gebläsen ausgestattet, die im bestehenden Gebläseraum Platz finden. Für die Umwälzung der Reaktoren während der anoxischen Phase ist je ein Tauchmotor-Rührwerk vorgesehen. Der Ablauf erfolgt mittels eines Gelenkrohr-Dekanters pro Reaktor, der an einer Elektrowinde langsam abgesenkt wird. Die beiden Ablaufleitungen (je eine für die VKB-Reaktoren und die flemseitigen Reaktoren) verlaufen durch die Becken bis zur Ostwand und dann im Erdreich, wo sie sich zu einem Rohr vereinigen und in den Ablaufpuffer münden. Das Projekt beinhaltet zudem die Verbesserung der Zugänglichkeit zu den Becken (Verbreiterung der Stege, Befahrbarkeit/Rampen) und eine Dosieranlage für die Zugabe von Natronlauge zur ph-stabilisierung, sofern sich diese im Betrieb als notwendig erweist. Zusammengefasst erfolgt der Ausbau der biologischen Stufe soweit möglich und sinnvoll unter Verwendung der bestehenden Bausubstanz und (mit Ausnahme des Ablaufpuffers) ohne zusätzlichen Flächenverbrauch, was bei den sehr knappen Landreserven auf dem ARA-Areal ein entscheidender Vorteil ist. Der Bau soll im Jahre 2012 bis 2014 erfolgen.

5 3. Konzept weitere Massnahmen Die nachstehenden Massnahmen basieren auf Zustandsaufnahmen der noch nicht sanierten oder ersetzten Anlagenteile. Energetische Sanierungsmassnahmen werden vorwiegend im Bereich des Wärmeverbrauchs umgesetzt, wobei beim Ersatz von Pumpen/Gebläsen auch die Energieeffizienz der Elektromotoren berücksichtigt wird. Die wärmetechnische Gebäudesanierung (Aussendämmung, Flachdach, Fenster) wird zum jetzigen Zeitpunkt auf das Betriebsgebäude beschränkt. Die Gebäude der Rechenanlage und der Schlammentwässerung werden maximal bis 12 C beheizt. Die Energienutzung aus gereinigtem Abwasser erfolgt neu mittels Wärmepumpe und ersetzt die Ölheizung. Eine weitere Nutzung dieser Energiequelle (z.b. Werkhof) muss getrennt vom Massnahmenplan abgeklärt werden. Die Sanierung und Ergänzung der Aussenstation Pumpwerk Val da Porcs wird ebenfalls in den Massnahmenplan aufgenommen. Die Umsetzung der weiteren Massnahmen beläuft sich auf einen Zeitraum von 2012 bis Bauliche Massnahmen Gebäude Im Zusammenhang mit dem Ersatz der Hauptsteuerung im Betriebsgebäude wird die Trafostation ausgelagert, was zu einer wesentlich besseren Raumnutzung beiträgt. Dadurch kann auf eine Erweiterung des Betriebsgebäudes (z.b. Aufstockung) verzichtet werden. Wie bereits erwähnt, wird das Betriebsgebäude wärmetechnisch saniert. Die Flachdachbeläge der übrigen Hochbauten (Rechenund Schlammbehandlungsgebäude, Aufgangsturm) weisen zurzeit keine Schäden oder Mängel auf, sodass die Sanierung zurückgestellt werden kann. Die bestehende Montageöffnung zum Untergeschoss soll aufgehoben und durch einen neuen Abgang vom Vorplatz zum Lagerraum (Zwischentrakt) im UG ersetzt werden. Das Falttor des Rechenge-

6 bäudes wird ersetzt. Die Tore der Schlammentwässerung und der Werkstatt werden kontrolliert, die Glaseinsätze ersetzt und die Flügel mit einem neuen Korrosionsschutz versehen. Nach dem Abschluss der Sanierungsarbeiten werden die Fassaden sämtlicher Gebäude ausgebessert und teilweise neu gestrichen. Diverse Räume erhalten einen neuen Anstrich. Becken, Faul- und Stapelraum Die Betonsanierung und Beschichtung der Klärbecken soll im Rahmen der Sanierung, Optimierung und dem teilweisen Ersatz der Ausrüstungen umgesetzt werden. Die Ausführung erfolgt etappenweise. Die Beschichtungen des Faul- und Stapelraumes werden im Zuge der Umrüstungen ausgeführt bzw. ergänzt. Betonsanierungs- und Beschichtungsarbeiten bei den Klärbecken gelten als werterhaltende Massnahmen. Diese werden nicht bereits beim Neubau, sondern im Zuge von Betriebsoptimierungen und Ersatz von Ausrüstungen sowie in Abhängigkeit des Angriffs der Betonoberfläche ausgeführt. Mit dem Abschluss der baulichen Massnahmen werden verschiedene Belagsergänzungen ausgeführt Maschinelle Ausrüstungen Abwasserbehandlung Die Beckenreinigung des Regenbeckens wird durch die Installation eines zusätzlichen Airjet oder Rührwerks nachgerüstet, da die Leistung mit nur einem Aggregat ungenügend ist. Die beiden alten Rechen (1975) mit einem Stababstand von 30 mm werden durch neue Hydraulikrechen mit einem Abstand von 10 mm ersetzt. In diesem Zusammenhang muss auch die Rechengut- Waschpresse ersetzt werden. In den Sand- und Fettfängen werden folgende Einrichtungen in zwei Etappen ersetzt: Förderketten inkl. Kettenräder, Belüftungseinrichtung inkl. Absperrorgane, Mammutpumpen inkl. Luft- und Wasserleitungen. Auch die Drehkolbengebläse für die Sandfangbelüftung und den Betrieb der Mammutpumpen (Standort im UG Rechenge-

7 bäude) müssen ersetzt werden. Die in Holz ausgeführten Trennwände zwischen Sand- und Fettfang werden durch neue, in Polydur-Ausführung ersetzt. Weiter erfolgt der Ersatz der manuellen Schwimmstoffräumer in beiden Fettfängen. Der Kettenräumer im Vorklärbecken 1 wird durch einen in Schienen laufenden Schleppräumer mit Schwimmschlammräumung ersetzt. Weiter werden die Kipprinnen der Vorklärbecken wie auch die Luftund Wasserleitungen für den Betrieb der Mammutpumpen ausgewechselt. Die Dosieranlage der Chemischen Reinigungsstufe (Phosphatfällung) wird erweitert und ausgebaut (3 Pumpen). Schlammbehandlung Die Frischschlammpumpen werden ebenso wie die Schlammsiebanlage ersetzt. Die Saugleitungen müssen entsprechend angepasst bzw. ersetzt werden. Die statische Überschussschlamm-Eindickung wird optimiert und im Zusammenhang mit dem Betrieb des Überschussschlamm-Abzugs aus der SBR-Anlage automatisiert. Die Pumpen für den Überschussschlamm- und Klarwasserabzug werden erneuert und die Rohrleitungsinstallationen entsprechend angepasst. Das im 2005 teilrevidierte Faulraum-Rührwerk soll ab 2015 durch ein neues mit Vor- und Rückwärtslauf ersetzt werden. Weiter erfolgt eine Leistungssteigerung der Heiz- und Umwälzschlammpumpen, welche heute Probleme bereiten. Die Schlammentwässerungsanlage wird ersetzt und der Feststoffaustrag angepasst. Nebenbetriebe/Diverses Für die Arbeitssicherheit erfolgen Nachrüstungen wie Geländer, Podeste und Gitterroste. Um zu verhindern, dass Chemikalien beim Umschlag in die Anlage gelangen, werden Massnahmen für den Umschlag von Chemikalien ergriffen. Neu soll die Abwärme aus der Energiezentrale genutzt werden. Hierzu ist ein Kanalsystem mit Klappen zum Umstellen zwischen Sommer- und Winterbetrieb nötig. Energieanlagen Durch die Nutzung der Wärme aus dem gereinigten Abwasser mittels Wärmepumpe kann zukünftig auf den Einsatz von Heizöl verzichtet werden. Dazu muss neben der Installation der Wärmepumpe der Heizkessel Gas/Öl durch einen Gaskondensationskessel inkl. Brenner ersetzt werden. Dieser wird gebraucht, wenn das Blockheizkraftwerk, welches ebenfalls ersetzt wird, in Revision ist und

8 das anfallende Gas nicht verwerten kann. Zusätzlich werden die Heizkörperventile auf Thermostatventile umgerüstet. Pumpwerk Val da Porcs Für den Umbau des Pumpwerks Val da Porcs muss ein Provisorium für den Betrieb während der Bauzeit erstellt werden. Die Massnahmen zur Erneuerung des Pumpwerks umfassen eine Gebäudeerweiterung zur Trockenaufstellung der Pumpen, eine Ergänzung der Überdachung und der Wände im EG, die Sanierung des Pumpensumpfs sowie den Ersatz der Pumpen und Rohrleitungsinstallationen zum Anschluss an die bestehende Druckleitung. Die Anbindung an das Prozessleitsystem wird im nachfolgenden Kapitel erläutert Elektrische Anlagen Aufgaben und Ziele Steigende Belastung der Abwässer, limitierte Platzverhältnisse, aber auch zunehmender Kostendruck verlangen optimierte und ausgefeilte Reinigungsverfahren wie z.b. SBR-Verfahren, Biofiltration, Membranfiltertechnik etc. Ohne eine moderne Leitsystem- Technik sind diese erhöhten Anforderungen an die Verfahrenstechnik nicht umsetzbar. Die Automatisierungstechnik bei ARA's ist heute von zentraler Bedeutung, um die komplexen verfahrenstechnischen Aufgaben zu erfüllen. Nebst den grundlegenden Funktionen wie Messen, Steuern und Regeln bedeutet Automatisieren aber auch Bedienen und Beobachten, Rechnen und Optimieren sowie Auswerten und Protokollieren. Für das Zusammenspiel all dieser Funktionen untereinander ist die Kommunikation verantwortlich. So gesehen hat die Kommunikation eine der wichtigsten Aufgaben in der Automation. Jeder Aktor und Sensor ist heute mit entsprechenden Kommunikationsschnittstellen ausgerüstet und ist in der Lage, eine Fülle von Informationen mit übergeordneten Systemen oder irgendwelchen Teilnehmern auszutauschen. Diese fast unbeschränkten Möglichkeiten an Funktionalität und Informationen sind auf der einen Seite sehr willkommen, andererseits führen diese leicht zu komplexen und unüberschaubaren Lösungen, die nicht in diesem Umfang gebraucht werden. Einfache und übersichtliche Lösungen sind erfahrungsgemäss gut; dieser Grundsatz sollte auch in der Automatisierung Gültigkeit haben.

9 Die bestehenden zentralen und dezentralen Schaltgerätekombinationen sind in Relaistechnik ausgeführt, was nicht mehr dem Stand der Technik entspricht. Der Umbau/Nachrüstung auf SPS-Steuerung ist zwingend für die Realisierung eines Prozessleitsystems. Konzept Die ARA Flims wurde in den Jahren erstellt. Die Erweiterung der Schlammbehandlung sowie ein Teil der Technik erfolgten im Jahr Der grösste Teil der elektrischen Anlagen und Einrichtungen ist in die Jahre gekommen und muss dringend erneuert werden. Die ARA kann nicht mehr effizient betrieben werden. Für viele Komponenten sind keine Ersatzteile mehr lieferbar. Die Anlage ist entsprechend störungsanfällig und kann oft nur mit Provisorien in Betrieb gehalten werden. Die Systemstruktur entspricht nicht mehr dem heutigen Standard der Technik und muss angepasst werden. Es ist vorgesehen, ein zeitgemässes Prozessleitsystem (PLS) zu installieren. Mess- und Regeltechnik Die vorhandene Messtechnik entspricht nur noch teilweise dem heutigen Stand der Technik und muss entsprechend angepasst werden. Es wird immer schwieriger, bei einem möglichen Defekt Ersatzteile zu beschaffen. Elektrische Installationen Zusätzlich zum neuen Strukturaufbau müssen die elektrischen Installationen erneuert werden, um den geltenden Vorschriften Rechnung zu tragen. Die involvierten Anlagekomponenten sind im Wesentlichen: - Netzeinspeisung ab Trafostation Gewerbezone - Elektrische Installationen Allgemein, Beleuchtung und Steckdosen - Elektrische Installationen mechanische Abwasserreinigung - Elektrische Installationen SBR-Anlage Biologie - Elektrische Installationen Schlammbehandlung - Elektrische Installationen Dekanter Schlammentwässerung - Elektrische Installationen Heizung/Lüftungsanlagen - Elektrische Installationen Mess- und Regeltechnik

10 - Zusätzliche Ergänzungen sind notwendig für die Anpassungen an die aktuellen SUVA-Vorschriften betr. Sicherheitsschalter bei allen motorischen Antrieben Aussenstationen Die beiden Aussenstationen Pumpwerk Caumasee und Val da Porcs werden über das bestehende Kabelnetz an das Prozessleitsystem angebunden. Die Ankopplung der beiden Objekte an das Prozessleitsystem erfolgt mittels Ethernet. Die Steuerung vom Pumpwerk Caumasee wurde im Jahre 2009 auf den neusten Stand der Technik umgebaut. Der Umbau vom Pumpwerk Val da Porcs steht noch bevor. 4. Kosten Die Baukosten entsprechen dem Kostenindex November 2010 (exkl. MWST). Im Kredit nicht enthalten sind allfällige Teuerungen sowie die Baukreditzinsen. Die gesamten Baukosten betragen Fr. 8' Zusammensetzung der Kosten: Kosten Ausbau und Erneuerung der biologischen Stufe ( ) Fr Kosten für Ausbau und Erneuerung der weiteren Massnahmen ( ) Fr Total Ausbau und Erneuerung der ARA Fr ============== 5. Finanzierung Die Finanzierung erfolgt über die Abwasseranschlussgebühren der Wasserentsorgung mit Aufnahme eines entsprechenden Bankkredites. Die Abschreibungen richten sich nach den Richtlinien des Harmonisierten Rechnungsmodells.

11 6. Antrag Der Gemeindevorstand beantragt Ihnen, dem erforderlichen Kredit für den Ausbau und Erneuerung der Abwasserreinigungsanlage Flims in der Höhe von Fr (Kostenindex November 2010, exklusiv Baukreditzinsen) zuzustimmen. Flims, 7. Februar 2011 Im Namen des Gemeindevorstandes Dr. Thomas Ragettli Martin Kuratli Gemeindepräsident Gemeindeschreiber