R. Menzi: Die neue ARA Arosa

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1 Standorte der CSD-Gruppe Filialnetz in der Schweiz und in Europa 41. Klärmeistertagung Vilnius Ausbau und Sanierung der ARA Arosa Datum: 19. August 29 Name: Ruedi Menzi, Zürich CSD Ingenieure und Geologen AG, Zürich CSD FENIX AG, Zürich Stuttgart / AG Seite 1 Seite 2 Die CSD Gruppe im Überblick Konzentration auf fünf Kerngeschäfte / Dienstleistungsfelder Einleitung Gesamtsituation der erweiterten ARA Raum und Umwelt (Nachhaltiges Bauen, Energie, CO 2 ) Geologie und Geotechnik Ingenieurwesen und Spezialtiefbau Abfall und Altlasten (inkl. Thermische Abfallverwertung, Biomasse) Wasser und Abwasser (Betrieblicher Umweltschutz) Seite 3 Seite 4 Einleitung Anforderungen an die Anlage Warum ein Ausbau der ARA? - Einhalten der gesetzlich geforderten Abwasserqualität - Verbesserung der Situation der Belastungsschwankungen Zwischensaison - Hochsaison Warum Sanierung der ARA? - ARA seit über 3 Jahren in Betrieb - Verschiedene Einrichtungen hatten Lebensdauer überschritten - Gewährleistung der Funktion aller Anlageteile - Werterhaltung der Bauten - Einhaltung der Sicherheitsvorschriften (SUVA, SEV, Feuerpolizei) - Einhalten der Einleitbedingungen mit ganzjähriger Nitrifikation - Bewältigung der grossen saisonalen Frachtschwankungen: min. Belastung ca. 2 5 EW max. Belastung ca. 25 EW max. Zufluss = 2 l/s Seite 5 Seite 6 1

2 Variantenstudie Variantenstudie Prüfen verschiedener Verfahren und Ermittlung der Bestvariante: - Belebtschlammverfahren ein- und zweistufig Warum diese Lösung? - Belebtschlammverfahren als 1. Stufe, Wirbelbett als 2. Stufe - Ein- und zweistufiges Wirbelbettverfahren - Kombination Belebtschlammverfahren und Festbettbiologie - Reine Festbettbiologie - Für alle Verfahrensvarianten Faulwasserstapelung erforderlich Variantenentscheid für: - Kombination Belebtschlammverfahren und Festbettbiologie - Faulwasserstapelung - Klare Trennung Kohlenstoffabbau und Nitrifikation - Grosse Betriebsstabilität und gutes Verarbeiten von Stossbelastungen und Lastschwankungen (Wechsel Haupt- / Zwischensaison) - Gute Nutzung der bestehenden Biologie als Hochlaststufe und Verwendung der vorhandenen Bausubstanz - Geringer Landbedarf und gute Eingliederung in das bestehende ARA- Areal - weist auch Filtrationswirkung auf, keine weitere Endklärung erforderlich Seite 7 Seite 8 Variantenstudie Biologische Stufe Warum diese Lösung? Prozessschema Vorklärung (bestehend) Belebung und Nachklärung (bestehend) Festbett NIT (neu) - Gute Aufrechterhaltung der Reinigungsleistung während aller Bauetappen - Geringe Tendenz zu Bläh- und Schwimmschlammbildung dank Hochlast- Belebungsanlage und Fixierung der Nitrifikanten-Biomasse auf dem Festbett-Trägermaterial Zulauf Spülwasser Ablauf - Spezielle Bakterien können sich auf fixierter Biomasse ansiedeln und schwierige Stoffe abbauen - Gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis Primärschlamm (ev. Überschussschlamm des Schlammwassers) Fällmittel Prozessluft Überschussschlamm Prozessluft Seite 9 Seite 1 Schematischer Querschnitt Filterdecke Abwasser Prozessluft Luftverteilrost Leere Biofilterzelle (Bildmaterial, Veolia Water Systems) Seite 11 Seite 12 2

3 Einfahren der Anlage für die Hochsaison (Winter) - Faulwasser und Filtrat aus Schlammentwässerung sind im neuen Faulwasserstapel gespeichert - Schrittweise Erhöhung der Belastung zum Aufbau des Biofilms durch Steigerung der Zugabe des Faulwassers aus dem Faulwasserstapel - Vor Weihnachten Faulwasserstapel fast leer, ist bereit - Während Hochlastphase keine Faulwasserzugabe, sondern Speicherung im neuen Stapel. Stickstoffbelastung nur aus zufliessendem Abwasser. Alle Biofilterzellen werden beschickt - Mit abnehmender Belastung wird wieder Faulwasser zudosiert - Hohe Anforderungen an das ARA-Personal für optimales Stickstoffmanagement Seite 13 Seite 14 Betrieb der Anlage in der Zwischensaison - Um den Biofilm zu erhalten, werden die Biofilterzellen im Rotationsverfahren betrieben, womit einzelne Zellen zeitweise ausser Betrieb sind. - Die Anzahl der in Betrieb stehenden Zellen ist von der Ammoniumfracht und der hydraulischen Belastung abhängig - Die Zuflussmenge und die Ammoniumkonzentration werden gemessen und nach einem vorgegebenen Berechnungsverfahren die zu beschickenden Zellen bestimmt - Entwässerungskampagnen für den Faulschlamm sind derart zu planen, dass für die Einfahrzeit der Hochlastphase genügend Faulwasser zur Verfügung steht Seite 15 Seite 16 Ausgebaute ARA Arosa und ihre Prozessstufen Mechanische Reinigungsstufe -Reparaturen am Rechengebäude -Revision / Sanierung Sandfangräumer -Anpassung Schwimmschlammentnahme im Sandfang -Erneuerung Mulden- und Transportsystem für SF-Gut -Modifikation Frischschlammförderung VKB -Evtl. Ersatz der Krählwerke -Geländer den SUVA-Vorschriften anpassen Seite 17 Seite 18 3

4 Ausgebaute ARA Arosa und ihre Prozessstufen Ausgebaute ARA Arosa und ihre Prozessstufen Biologische Reinigungsstufe Schlammbehandlung -Neubau sgebäude -Neubau Abwasserhebewerk -Neubau Gebläsestation für Prozessluftversorgung -Vier Biofilterzellen für Nitrifikation und Restkohlenstoffabbau -Unterschaltwarte -Erneuerung Luftversorgung (Gebläse, Luftzuleitungen) -Umnutzung NKB zu ZKB -Sanierung der Faulanlage (EMT, Rohrleitungen, Armaturen) -Ersatz Kammerfilterpresse durch Dekanter (Zentrifuge) -Erneuerung P-Fällstation -Neubau eines Faulwasserstapels -Sanierung Al-Dosierstation -Ersatz des Gasmotors (BHKW) -Neubau Kalkdosieranlage -Anpassung der Gasinstallationen Seite 19 Seite 2 Bauablauf Faulschlammentwässerung 26 - Rohbau und Faulwasserstapel - Ersatz Faulschlammentwässerungsanlage Winterpause! 27 - Installation der elektromechanischen Ausrüstungen Biologische Stufe - Umbau und Sanierung Schlammbehandlung - Inbetriebnahmen 28 - Fertigstellungsarbeiten Seite 21 Seite 22 Faulschlammentwässerung Umbau Schlammbehandlung Seite 23 Seite 24 4

5 Umbau Schlammbehandlung Umbau Schlammbehandlung Seite 25 Seite 26 Erneuerung Elektrotechnik (EMSRL) Haustechnik (HKLS) Anpassung Trafostation an Leistungsbedarf Neue Niederspannungshauptverteilung und Unterverteilungen für die Prozesssteuerungen Kompletter Ersatz der Elektroinstallationen (SUVA, SEV) Steuerung der Anlage mittels SPS und übergeordnetem Prozessleitsystem Erneuerung der verfahrenstechnischen Messgeräte Ersatz des BHKW s (el. 5 kw, therm. 9 kw) Lüftungsanlage Ersatz Lüftungsanlage Gasraum (SUVA) Erneuerung Druckluftsystem im Betriebsgebäude Anpassungen an der Trinkwasserverteilung Seite 27 Seite 28 Haustechnik (HKLS) Erfolgskontrolle Ablauf: CSBtot, NH4-N - Konzentration CSB - Konzentration NH4-N - Konzentration Datum CSBtot Grenze CSB NH4-N Grenze NH4-N Seite 29 Seite 3 5

6 Erfolgskontrolle Ausbau- und Sanierungskosten ALLGEMEINE AUFWÄNDUNGEN CHF 1'865'.- MECHANISCHE REINIGUNGSSTUFE CHF 196'5.- Ablauf: Ptot, GUS - Konzentration BIOLOGISCHE REINIGUNGSSTUFE CHF 5'28' PHOSPHATFÄLLUNG CHF 145'.- GUS- Konzentration Ptot - Konzentration SCHLAMMBEHANDLUNG CHF 2'131'5.- TECHNISCHE ARBEITEN UND SPESEN CHF 1'237'5.- TOTAL INVESTITIONSKOSTEN, EXKL. MWST 7.6% CHF 1'783' TOTAL INVESTITIONSKOSTEN, INKL. MWST. 7.6% CHF 11'63'46.- Datum GUS Grenze GUS Ptot Grenze P Lohnen sich die grossen Investitionen in die Abwasserreinigung? Seite 31 Seite 32 Ausbau- und Sanierungskosten Ausbau- und Sanierungskosten Sauberes Wasser heisst leben Sauberes Wasser heisst Vergnügen Seite 33 Seite 34 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Liebe Klärmeister, vielen Dank für das saubere Wasser Seite 35 6