Dynamische Bewirtschaftung des maximalen ARA-Zuflusses
Stand: 02.09.2024
Ausgangslage und Ziel
ARA weisen in Abhängigkeit des Verfahrens, der aktuellen Auslastung der ARA sowie den saisonalen Rahmenbedingungen meist innere Reserven auf. Ziel der dynamischen Bewirtschaftung des maximalen Zuflusses zur ARA ist die optimale Nutzung dieser inneren Reserven, um möglichst viel Abwasser behandeln zu können.
Innere Reserven
Bei den inneren Reserven handelt es sich um Kapazitätsreserven, welche im aktuellen Betrieb der ARA nicht genutzt werden. Dabei kann unterschieden werden zwischen statischen (während Monate) und dynamischen (während Stunden) Reserven. Die nachfolgende Tabelle 1 stellt die verschiedenen Typen von inneren Reserven für ARA mit dem Belebtschlammverfahren dar.
| Kategorisierung | Rahmenbedingungen | Anwendung |
| Statische Reserven (Kapazität) | Zusätzliche biologische Kapazität, da die aktuellen Zulauffrachten deutlich unter den Dimensionierungsfrachten liegen. | Erhöhung Qmax., ARA möglich, ganzjährig |
| Statische Reserven (saisonal) | Höhere Temperatur und damit schnellerer Ablauf der bakteriellen/biologischen Prozesse ergeben in den warmen Monaten eine erhöhte biologische Kapazität des Systems | Erhöhung Qmax., ARA in den Sommermonaten möglich, sofern die Kapazität der Nachklärung dies erlaubt. |
| Dynamische Reserven (kurzfristiges Ausreizen der Reserven) | Spezifische Reserven in der Nachklärung (ausreichender Überstand über Schlammbett, RLS kann schnell aktiviert werden) – erfordert erweiterte Messtechnik, Simulationen und einen Probebetrieb. | «Ausreizen des Prozesses» – Erhöhung Qmax., ARA für einige Stunden möglich |
So wird beispielsweise das hydraulische Potenzial der ARA zum Teil nicht vollständig ausgeschöpft aufgrund der langfristigen Dimensionierung (Kapazität in zukünftigen Ausbauziel), der komplexen Zusammenhänge, oder dem gewohnten Betrieb.
Rahmenbedingungen
Die Einleitbedingungen der ARA müssen immer eingehalten werden. Gemäss GSchV müssen ca. 9 von 10 Proben die Grenzwerte einhalten, resp. bei 10% der Proben ist eine Überschreitung der Grenzwerte zulässig. Die Nutzung der inneren Reserven bedingt eine korrekte Durchflussmessung, welche periodisch überprüft werden sollte. Dabei ist neben einer Ausliterung oder allfälligen Parallelmessung der Messeinrichtung, Messwertübertragung sowie korrekten Q-h-Beziehung Beachtung zu schenken. Die Aufzeichnung der zulaufenden Wassermengen mit hoher Auflösung im Prozessleitsystem ist Stand der Technik.
Bestimmung der inneren Reserven
Der Umfang der inneren Reserven ist für jede ARA unterschiedlich und muss individuell bestimmt werden. Dies kann anhand einer Engpassanalyse erfolgen. Zur Ermittlung der inneren Reserven für ein dynamisches, kurzfristiges Ausreizen ist eine Pilotierung begleitet von einer Simulation nötig.