Mögliche Massnahmen zur Optimierung des Entwässerungssystems im Betrieb

Stand: 02.09.2024

Bewirtschaftung

Die Reduktion oder Erhöhung des Drosselabflusses hat einen massgebenden Einfluss auf die mittlere Auslastung, die Überlaufdauer und die Überlaufmenge/-fracht von Sonderbauwerken. Falls ein Bauwerk noch nicht mit einem steuerbaren Drosselorgan ausgerüstet ist, kann dies in den meisten Fällen ohne grössere Investitionen nachgerüstet werden.

Anpassungen von Drosselabflüssen haben Auswirkungen auf Befüllung und Entlastung und müssen deshalb immer mit dem (V)GEP geprüft werden. Mit der Definition von minimalen und maximalen Drosselabflüssen pro Sonderbauwerk werden die Rahmenbedingungen der Regelungsmöglichkeiten festgelegt. Wenn die Drosselabflüsse dynamisch geregelt werden, kann das Entwässerungssystem in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern im Gesamtsystem bewirtschaftet werden. Die Drosselabflüsse von in Serie geschalteten Bauwerken können gezielt aufeinander abgestimmt werden. Weiter kann eine gleichmässige Nutzung und verbesserte Auslastung sämtlicher Speichervolumen im Entwässerungssystem erreicht werden.

Durch die Aufschaltung auf das Prozessleitsystem der ARA kann der Betrieb des Entwässerungssystems gezielt auf den aktuellen Betriebszustand der ARA abgestimmt werden. So kann beispielsweise unter Einbezug meteorologischer Messdaten der Zufluss aus einzelnen Einzugsgebieten gesteigert werden, um hydraulische Spitzen aus dem Entwässerungssystem gezielt zu brechen.

Die Realisierung einer dynamischen Bewirtschaftung über ein Gesamtsystem benötigt spezifisches Fachwissen. Oftmals ist die gestaffelte Umsetzung pro Zielgebiet sinnvoller als die Umsetzung eines Gesamtkonzeptes, da so die Wechselwirkungen im Gesamtsystem besser identifiziert werden können. Der VSA empfiehlt einen strukturierten Probebetrieb von 1-2 Jahren.

Abstimmung der Betriebsweise von RÜB auf die aktuelle Betriebssituation

Die Auslegung und Dimensionierung von RÜB erfolgt in der Praxis nach unterschiedlichen Richtlinien und basiert auf unterschiedlichen Annahmen zum Einzugsgebiet. Je nachdem, ob sich das Einzugsgebiet so entwickelt hat, wie bei der Dimensionierung eines Bauwerks angenommen wurde, kommt es dazu, dass Bauwerke stark unter- oder überdimensioniert sind. Durch das Abkoppeln von bis anhin an die Mischabwasserkanalisation angeschlossenen Flächen kann der Regenwasseranteil in der Mischabwasserkanalisation langfristig trotz Neuüberbauungen abnehmen. Damit ein RÜB die gewünschte Reinigungsleistung erzielt, müssen die maximalen Zu- und Abläufe auf den aktuellen Zustand (Anteil Trennsystem, Anteil Versickerung und Retention) des Einzugsgebietes abgestimmt werden. Neben des Drosselabflusses ist auch der maximale Zufluss zum Absetzraum zu prüfen und zu optimieren.

Umstellung von RÜB von Durchlaufbetrieb auf Fangbetrieb

Bei ausgeprägten Schmutzstössen kann es vorteilhaft sein, den Betrieb eines RÜB teilweise oder komplett auf einen Fangbeckenbetrieb umzustellen. Dadurch wird der Mischabwasseranfall mit einem höheren Schmutzfrachtanteil zu Beginn eines Regenereignisses im Speicherraum zurückgehalten. Dies führt oftmals auch dazu, dass der Orientierungswert Emission oder Immission in Bezug auf Ammonium optimiert werden kann, da im Durchlaufbetrieb die gelösten Stoffe ausgeschwemmt werden. Vor einer Umrüstung ist vertieft zu prüfen, wie massgebend weitere Leitparameter wie GUS, CSB oder Gesamtphosphor an der Einleitung ins Gewässer sind.

Optimierung der Absetzeigenschaften von RÜB

Sind im Zielgebiet Leitparameter wie GUS, CSB oder Gesamtphosphor massgebend, kann eine Optimierung der Absetzeigenschaften von Überlaufbauwerken zur Reduktion der Gewässerverschmutzung beitragen. Durch die Optimierung und Beruhigung des Zulaufs in den Absetzraum können mehr Partikel im Becken zurückgehalten werden.

Erweiterung des Feststoffrückhaltes

Zur Verbesserung des Parameters Feststoffe gemäss äusserem Aspekt können Überlaufbauwerke mit einem Feststoffrückhalt ausgerüstet werden. Während ein Teil der RÜB mittlerweile darüber verfügt, wird die Mehrheit der Regenüberläufe ohne Feststoffrückhalt betrieben. Neben Siebrechen mit Fremdenergie gibt es auch diverse Systeme von selbstreinigenden, mechanischen Rechen, vereinfachten Lamellenklärern oder Tauchwänden, mit denen bestehende Regenüberläufe ohne substanziellen Aufwand nachgerüstet werden können. Durch die bestehende elektrische Erschliessung von RÜB und bei genügend Platz sind nachträgliche Einbauten von Siebrechen mit Fremdenergie kein Problem.

Aktivierung von verfügbarem Kanalspeicherraum

Zuläufe zu Überlaufbauwerken verfügen meist über grosse Durchmesser. Mit einer Erhöhung von Überfallkanten an Vorentlastungen von RÜBs können beispielsweise Speichervolumen von mehreren Dutzend Kubikmetern genutzt werden. Dieser vorhandene Speicherraum kann unter Berücksichtigung der Vorgaben aus dem (V)GEP und unter Prüfung der spezifischen hydraulischen Situation ohne substanziellen Zusatzaufwand aktiviert werden. Auch wenn dies bei grossen Entlastungsereignissen kaum zu Verbesserungen führt, können durch die Massnahme zusätzliche Regenereignisse vollständig zwischengespeichert und der ARA zugeführt werden. Dadurch kann im besten Fall die Anzahl Entlastungsereignisse reduziert werden.

Optimierung des Betriebs von Pumpwerken

Pumpwerke, welche Trennsysteme entwässern, können während Regenereignissen gezielt bewirtschaftet werden, damit der stark verschmutzte Abwasserteil nicht über Überlaufbauwerke in die Gewässer gelangt. Eine entsprechende Regelung ist einfach umzusetzen.

Vorbehalt: Bei Regenwetter ist u.U. auch im Schmutzwassernetz mit grösseren Regenwasserabflüssen zu rechnen. In solchen Fällen sollen relevante Regenwasserzuflüsse ausgetrennt resp. muss bei der Pumpwerkoptimierung dem erforderlichen Speichervolumen genügend Beachtung geschenkt werden.

Punktuelle Einleiter

Neben den vorangehend aufgeführten Massnahmen gibt es zahlreiche weitere Möglichkeiten zur Optimierung des Betriebs des Entwässerungssystem, welche im Rahmen einer integralen Bewirtschaftung des Gesamtsystems realisiert werden können. So kann ein Bewirtschaftungssystem auch auf punktuelle Starkeinleiter (wie z.B. Spitäler oder Industriebetriebe) oder dominante Einleiter[1] mit wassergefährdenden Stoffen im Einzugsgebiet abgeglichen werden, indem bei Regenwetter beispielsweise vorhandene Stapelbecken bewusst benutzt und auf die Regelung des Gesamtsystem abgeglichen werden. Auch sollten Teileinzugsgebiete mit deutlich erhöhtem Trennsystemanteil, soweit sinnvoll, mitberücksichtigt werden.

[1] Dominante Einleiter sind gemäss VSA/SVKI-Empfehlung «Gebührensystem und Kostenverteilung bei Abwasseranlagen» Betriebe, deren Abwässer über 10% der Zulaufmenge (Q_dTW) der ARA oder über 10% Anteil an der ARA-Zulauffracht aufweisen.