ARA Chur
Vom Schmutzwasser zum R(h)einwasser
Departement 3 Tiefbaudienste
AutomationslĂśsungen fĂźr Mensch und Umwelt
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EDITORIAL
Die ARA Chur – eine unentbehrliche Anlage für unsere Lebensqualität Liebe Leserin Liebe Leser Herzlich Willkommen im neuen Informationsmagazin der ARA Chur. Es freut mich, dass Sie mit diesem Magazin einen Einblick in die spannende Welt der Abwasserreinigung der Region Chur erhalten. Das System der Abwasserentsorgung vom Abfluss über die Kanalisation bis hin zur Abwasserreinigungsanlage umfasst eine weitverzweigte Infrastrukturanlage. Die Länge der Kanalisation in Chur beträgt rund 110 km. Bevölkerung, Gewerbe und Industrie finanzieren mit den Abwassergebühren den Betrieb dieser Infrastrukturanlagen und haben als Verursacher des Abwassers entscheidenden Einfluss auf deren Betrieb. Da die Kanalisation unterirdisch verläuft und sich die ARA Chur am Rande der Stadt befindet, werden die Anlagen jedoch oft kaum wahrgenommen. Wir drücken auf der Toilette entweder den grossen oder den kleinen Knopf, und damit ist für uns das grosse oder das kleine Geschäft erledigt. Deshalb ist es uns wichtig, die Anspruchsgruppen umfassend über den Prozess der Abwasserreinigung zu informieren. Das Ziel der ARA Chur ist, das gesamte Abwasser der privaten Haushaltungen, Industrie und Gewerbe zu sammeln und es so zu reinigen, dass es bedenkenlos in den Rhein eingeleitet werden kann und in den Bodensee weiterfliesst, welcher für Millionen Menschen als Trinkwasserressource dient. Damit leistet die ARA Chur einen wichtigen Beitrag zur Hygiene sowie zum Umwelt- und Gewässerschutz. Um dies zu bewerkstelligen braucht es hoch motivierte Spezialisten. An dieser Stelle möchte ich mich bei den ARA-Mitarbeitern für ihren täglichen tollen Einsatz im Dienste der Bürgerinnen und Bürger der Stadt Chur bedanken. Es sind in erster Linie die Mitarbeiter der ARA, welche den Betrieb überwachen und laufend optimieren. Unser wichtigstes Kapital, ein Team von ausgebildeten Spezialisten, sorgt dafür, dass 50 Pumpen und Rührwerke, 80 Messsonden und Analysegeräte auf einem Areal von 95‘000 m3 einwandfrei, während 24 Stunden und 365 Tagen, funktionieren. Die ARA Chur wurde 1975 in Betrieb genommen und wurde seither laufend erweitert und den gestiegenen Anforderungen entsprechend angepasst. Von den umliegenden Gemeinden (Maladers, Trimmis, Haldenstein, Felsberg, Domat/Ems, Tschiertschen-Praden und Churwalden) wird ebenfalls das Abwasser in der ARA Chur gereinigt. Auch ihnen für die gute Zusammenarbeit ein Dankeschön. Von der Toilette bis in die Abwasseranlage. Was steckt dahinter? Wer sind die Menschen, die die Arbeit verrichten und welche Arbeitsabläufe werden ausgelöst? Dies möchten wir Ihnen in diesem Magazin aufzeigen. Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre.
Departement 3 Tiefbaudienste
Inhalt Tiefbaudienste der Stadt Chur
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Interview mit Werner Feurer
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Unser Team
8
Meilensteine der ARA Chur
11
Energieverbrauch und Energieproduktion
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Fakten zur ARA Chur
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Leitbild
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So funktioniert die ARA Chur
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Mineralölscheideanlage
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Der richtige Umgang mit Wasser
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Impressum Ein Produkt von
Gesamtkoordination und Text Dr. Josef Roos, Public Voice, Adligenswil Fotos ARA Chur und Dr. Josef Roos, Public Voice Gestaltung Eicher Design AG, Horw Druck Eicher Druck AG, Horw
Tom Leibundgut Stadtrat, Vorsteher Departement 3 der Stadt Chur
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TIEFBAUDIENSTE
Die Tiefbaudienste der Stadt Chur
Die ARA Chur – integriert bei den Tiefbaudiensten Die Stadtverwaltung ist in drei Departemente aufgeteilt, welchen jeweils ein Mitglied des Stadtrates vorsteht. Die Departemente wiederum sind unterteilt in Dienststellen. Das Departement 3, in welchem die ARA Chur integriert ist, umfasst die Bereiche Bauen, Planen und Infrastruktur sowie Waldpflege und Alpbewirtschaftung.
Tiefbaudienste Der Stadtingenieur als Leiter Tiefbaudienste ist verantwortlich für die Erstellung und den Unterhalt der Strassenbauten, Kanalisationsnetz, Flussraum, Abwasserreinigungsanlage sowie für Geoinformatik und Vermessung. Tiefbaudienste Stadtingenieur
chemische Reinigungsstufe. Der anfallende Schlamm wird zur Gewinnung von Biogas in der Faulanlage ausgefault, danach entwässert, in der Trocknungsanlage getrocknet und energetisch verwertet. Geoinformatik Die Abteilung Geoinformatik hat die Systemverantwortung für das städtische Geografische Informationssystem (GIS) und der Zeichnungsprogramme (CAD). Weiter unterliegt ihr die Objektverantwortung innerhalb der stadtinternen Objektdrehscheibe. Durch diese Funktionen übernimmt die Abteilung wichtige Koordinationsaufgaben zwischen den Dienststellen und Abteilungen. Tiefbau Die Abteilung Tiefbau ist zuständig für die Ausarbeitung von Studien und Projekten im Bereich Verkehr und Stadtentwässerung sowie für Projektierung und Realisierung des städtischen Strassen- und Kanalisationsnetzes. In den Aufgabenbereich fallen zudem die Planung und die Realisierung des Unterhalts der Bäche und Flüsse.
ARA
Geoinformatik
Tiefbau
Vermessung
Abwasserreinigungsanlage ARA Die ARA Chur reinigt das Abwasser der Stadt Chur und der angrenzenden Gemeinden von insgesamt rund 54‘000 Einwohnern. Die Anlage verfügt über eine mechanische, eine biologische und eine
Kernaufgaben: • Verkehrsstudien und Konzepte • Planen und Projektieren von Strassen, Rad- und Gehwege, Plätze, Kunstbauten • Leiten und Betreuen von Grossprojekten und Drittaufträgen • Leiten und Betreuen von Fluss- und Gewässerverbauungen • Planen, Projektieren und Leiten von Kanalisationsprojekten und Kanalisationssanierungen Vermessung Die Abteilung ist Ansprechpartner für Vermessungs- und Geomatikdienstleistungen. Kernaufgaben sind: Amtliche Vermessung, Geometerarbeiten, Bau- und Ingenieurvermessung, Leitungskatasternachführung und GIS-Dienstleistungen für interne und externe private Kunden.
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INTERVIEW
Werner Feurer ist der Leiter der ARA Chur
«Permanente Werterhaltung und eine Anlage auf dem neuesten Stand der Technik» Werner Feurer, Leiter der ARA Chur, verfolgt ein klares Credo: Er ist offen für alle Neuerungen und optimiert laufend die regional bedeutende Anlage. Damit schafft er es nicht nur, den Wert der ARA Chur zu erhalten und kostengünstig zu reinigen, sondern auch eine der innovativsten Anlagen zu führen.
ge für die ganze Region Churer Rheintal entwickelt. Ein Dienstleistungs- und Entsorgungszentrum für Abwasser, Schlamm und Reststoffe. Und wenn es die ARA Chur nicht gäbe…? Das wäre undenkbar, Abwasserreinigung ist eine gesamtschweizerische Aufgabe mit klaren gesetzlichen Vorgaben. Dank den ARA‘s gehören Seuchen und Krankheiten aufgrund mangelnder Siedlungshygiene und verschmutzter Gewässer längst der Vergangenheit an. Was macht die ARA Chur zu einer der innovativsten ARA’s der Ostschweiz? Wir stellen die Kunden – und das sind insbesondere alle Einwohner in der Region – in den Vordergrund und diese haben das Recht dazu, dass wir in der Entwicklung nicht stehen bleiben. Wir sind offen für Neues und optimieren unsere Anlagen laufend. Auch sind wir gerne für zum Teil unkonventionelle Versuche bereit, bei welchen die Mitarbeiter selbst aktiv mitwirken. Werner Feurer, Leiter der ARA Chur
Welche Philosophie verfolgen Sie in und mit der ARA Chur? Wir betreiben eine Abwasserreinigung auf hohem Niveau, so gut es technisch möglich ist. Dabei halten wir sämtliche Vorgaben ein. Wir führen viele Arbeiten möglichst mit der eigenen Mannschaft selbst aus. Dies verlangt Fachwissen, eine
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gute Infrastruktur und einen Maschinenpark. Und vorab motivierte Mitarbeiter. Welche Bedeutung hat die ARA Chur für Chur und Umgebung? Die ARA Chur hat sich in den vergangenen Jahren von einer Abwasserreinigungsanlage für die Stadt Chur zur Anla-
Was betrachten Sie als die besondere Stärke der ARA Chur? Wir betreiben unsere Anlagen nachhaltig. Der laufende Unterhalt sorgt für den Substanzerhalt und konstant tiefe Betriebskosten. Mit Investitionsprojekten sorgen wir dafür, dass wir auch für die Zukunft technologisch auf einem hohen Stand bleiben.
INTERVIEW
Welche ökologische Bedeutung hat speziell die Klärschlammtrocknungsanlage? Mit dem Verbot der landwirtschaftlichen Nutzung für Klärschlamm wurde 1999 die Klärschlammtrocknungsanlage in Betrieb genommen. Das Verfahren: Trocknung, thermisch/energetische Verwertung und Entsorgung im Zementklinker stellt eine ökologisch sinnvolle Lösung dar. Die Wertstoffe Phosphor und Stickstoff werden allerdings mitentsorgt. In den nächsten wenigen Jahren wird sich diesbezüglich einiges verändern. Welche technischen Veränderungen erfuhr die ARA Chur in den letzten fünf Jahren? Weshalb? Hier die wichtigsten Innovationen: • Projekt EMSRL – der Ersatz sämtlicher elektrotechnischer Ausrüstungen (Schal ter, Kabel, Steuerungen, Leitsystem bis zur Dokumentation) • Ersatz der Zentrifuge (nach 15 Jahren hat diese die Nutzungsdauer erreicht); die neue Maschine liefert bessere Ent wässerungsleistungen und benötigt weniger Energie. • Beschichtung der Belüftungsbecken: Notwendig geworden durch Verfah rensumstellung. Schutz vor Säurean griff und Abrasion.
Mit welchen speziellen Problemen sind Sie in der ARA Chur konfrontiert? Der Substanzerhalt der Anlagen ist eine spezielle Thematik. Viele Anlageteile und Bauten sind bereits über 40 Jahre in Betrieb. Der Werterhalt ist entsprechend anspruchsvoll. Z.B. durchgerostete Rohrleitungen, welche ersetzt werden müssen. Natürlich wäre es einfacher, aber auch kostenintensiver, ganze Anlageteile neu zu bauen. Wir wollen aber nicht mit der grossen Kelle anrühren. Stellen Sie Veränderungen beim zu behandelnden Abwasser fest? Markante Veränderungen in der Abwasserbeschaffenheit sind kaum feststellbar. In unserem Einzugsgebiet gibt es zudem auch nur unwesentliche saisonale Schwankungen wie sie zum Beispiel in Tourismusgebieten auftreten. Ihre Ziele für die kommenden zehn Jahre? Gibt es bauliche Veränderungen? Welche? In den nächsten Jahren wird uns das Thema Elimination von Mikroverunreinigungen beschäftigen. Damit sind Medikamentenrückstände, hormonaktive Stoffe, Arzneimittel etc. gemeint, welche durch unsere Kläranlage nicht oder nur teilweise abgebaut werden. Die ARA Chur ge-
hört zu den Anlagen, welche eine zusätzliche Reinigungsstufe erstellen müssen. Ihre Visionen für die ARA Chur? Ich bin kein Visonär, der sich unerreichbare Ziele steckt. Dazu gibt es zu viele Einflussmöglichkeiten von aussen (Gesetze, Vorschriften, Politik, Finanzmittel etc.). Ich bin vielmehr Realist. Mein Ziel ist es, mit der ARA Chur hohe Reinigungsleistungen zu erbringen bei konstant tiefen Kosten und Kontinuität bei der Mannschaft, welche Spass an der anspruchsvollen Arbeit hat.
Werner Feurer Jahrgang: 1955 Seit wann in der ARA Chur? 1999 Position in der Firma und seit wann? Betriebsleiter seit 2000
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TEAM
Die Mitarbeiter der ARA Chur
«Wir tun der Natur was Gutes» Die ARA CHUR ist kein Selbstläufer. Die hochkomplexe Anlage muss dauernd kontrolliert und gewartet werden, damit die Natur durch das Abwasser keinen Schaden nimmt. Und dafür braucht es Spezialisten, die mit ihrem Wissen die ARA-Leistung auf hohem Stand halten. Das ARA-Team besteht aus 10 Mitarbeitern.
Patrick Carigiet, 26, Klärwerkfachmann und Betriebselektriker «Vor einigen Jahren durfte ich für eine Elektrofirma Facharbeiten in der ARA Chur verrichten. Mir gefielen nicht nur die unterschiedlichsten Tätigkeiten an diesem für viele fremden Ort. Es fiel mir auch auf, dass ein angenehmes Arbeitsklima herrschte. Seit 2013 bin ich nun Betriebselektriker und Klärwerkfachmann. Es erfüllt mich mit Genugtuung, dass ich mit meiner Tätigkeit der Natur etwas Gutes tue. In der ARA bin ich nun verantwortlich für den Unterhalt der Messtechnik, erfasse Betriebsdaten, plane und installiere Elektroinstallationen, mache die Sicherheitskontrollen und bediene die TRAC, was mir sehr Spass macht.» Georg Kohler, 49, Klärwerkfachmann und Betriebselektriker «Lange arbeitete ich als Elektromonteur in einem Familienbetrieb. Als dieser an eine Grossunternehmung verkauft wurde, war mir bald klar, dass ich erneut in einem kleineren Team arbeiten möchte. In der ARA Chur fand ich einen familiären Betrieb mit spannenden Arbeiten, wo ich mich ganz einfach wohl fühle. Als Betriebselektriker übernehme ich alle anfallenden Arbeiten und schaue, dass die Anlage läuft. Ich schätze an meinem Arbeitsplatz besonders das lässige Team und die Vielseitigkeit der Aufgaben. In der ARA merke ich erst, wie selbstverständlich es für viele Menschen ist, dass einfach Wasser aus dem Hahnen fliesst, und der dahinterliegende Aufwand ihnen gar nicht bewusst ist.» Curdin Hedinger, 41, stv. Leiter ARA Chur «Bei einer Anlage, die rund um die Uhr läuft, kann es immer wieder mal zu Störfällen kommen. Diese zu meistern ist unser Job, kann anspruchsvoll sein und stärkt zugleich die Eigenverantwortung. Hier auf der ARA Chur sind wir ein Superteam, welches ein gemeinsames Ziel hat, sich gegenseitig ergänzt und unterstützt. Spannend ist die Möglichkeit, Verfahrensprozesse oder bestehende Anlageteile durch Neuentwicklungen oder durch Einbringen eigener Ideen optimieren zu können. Mein Aufgabenbereich als Stv. Leiter beinhaltet nebst dem Betrieb der ARA administrative Aufgaben, Leiter mechanische Anlagen bis hin zur Sicherstellung von Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz.»
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TEAM
Peter Ryffel, 53, Allrounder «Als Allrounder bin ich an den unterschiedlichsten Plätzen der ARA Chur beschäftigt. Hat es mal technische Probleme, muss immer schnell reagiert werden. Dafür sind wir da. Kein Tag ist wie der andere. Die gegenseitige Unterstützung in unserem tollen Team ist alleine schon ein Grund, dass ich hier gerne arbeite. Mich erstaunt es immer wieder, wie sorglos und unbedacht sich viele Menschen von Esswaren und Haushaltsutensilien entledigen. Manchmal finden wir im Abwasser Handys oder sogar tote Tiere. Unsere Anlage ist der Garant, dass das schmutzige Wasser wieder sauber in den Rhein geleitet werden kann.»
Georg Walser, 56, Klärwerkfachmann und Betriebsmechaniker «Nachdem die ARA Churwalden an die ARA Chur angeschlossen wurde, wechselte ich in die grösste ARA Graubündens. Die Grösse und Komplexität der ARA Chur ist wesentlich anders als die Kleinanlage Churwaldens. Dort war ich ein Einzelkämpfer – in Chur bin ich mit einem tollen Team zusammen und habe es mit einer abwechslungsreichen Arbeit zu tun. Ich arbeite in der Werkstatt, im Labor und in der Schlammbehandlung. Ab und zu auch in der TRAC – der Schlammtrocknungsanlage.»
Daniel Huwiler, 54, Klärwerkfachmann BBT und Betriebsmechaniker «In meiner Schulzeit nahm ich an einer ARA-Führung teil. Diese Erfahrung war für mich so eindrucksvoll, dass ich mich später wieder daran erinnerte, als ich entschied, mich für die ARA Chur zu bewerben. Inzwischen bin ich schon über zehn Jahre hier und freue mich, eine sinnvolle Arbeit für die Natur und Umwelt zu machen. Als Verantwortlicher fürs Labor organisiere ich die Qualitätskontrollen des Abwassers. Für die Information der Öffentlichkeit führe ich für Schüler und Interessierte während des Jahrs Betriebsbesichtigungen durch. Mich erstaunt, wie wenig uns bewusst ist, welchen Luxus wir uns leisten, indem wir Trinkwasser für den Abtransport unseres Abfalls nutzen können.» Patrick Mehli, 41, Klärwerkfachmann und Betriebselektriker «Als ausgebildeter Elektromonteur ist es für mich in der ARA Chur interessant zu arbeiten. Hier bin ich mit verschiedenen komplexen elektrotechnischen Anlagen konfrontiert. Jeder Tag ist denn auch für mich eine neue Herausforderung. So behebe ich auftretende elektronische Störungen, mache elektrische Wartungsarbeiten und Elektroinstallationen. Und wenn man für eine Arbeit Hilfe benötigt, ist immer jemand zur Stelle.»
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HISTORIE
Meilensteine der ARA Chur
Immer auf dem innovativsten Stand der Technik Nachdem sich 1971 das Stimmvolk für eine ARA ausgesprochen hatte, konnte 1975 die ARA Chur in Betrieb genommen werden. Laufend schlossen sich nicht nur immer mehr Gemeinden an. Auch wurde die ARA mit innovativen technischen Neuerungen – wie die Klärschlammtrocknungsanlage – für die Zukunft flott gemacht. Die ARA Chur ist damit immer auf dem neuesten aktuellen Stand der Technologie.
7.2.1971 7.4.1971 1974 1975 1977 1978 1981 1980 – 1984 1985 1985 1987 1980 1988 1988 1988 – 1990 1991 – 1994 1992 1998 – 1999 1999 2003 2004 2005 2006 2006 2010 – 2014 2014 2015
Volksabstimmung zum Bau der ARA Chur Genehmigung des Projekts durch den Gemeinderat mit Kredit 16,4 Mio Fr.; danach Baubeginn Inbetriebnahme der ersten Reinigungsstufe Inbetriebnahme der ganzen übrigen Anlage Einbau der dritten Reinigungsstufe für die Phosphatelimination Bau und Inbetriebnahme der Rechengutpresse Anschluss der Gemeinde Domat/Ems, Felsberg, Haldenstein und Maladers an die ARA Chur Ausbau der Schlammhygienisierungsanlage System Nebiker Nachrüstung von Wärmerückgewinnungsmassnahmen in der Hygienisierungsanlage Neubau einer Entwässerungsanlage für die Eindickung des Überschussschlamms Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung wurden erweitert Einbau eines Gasmotors zur Erzeugung der Luft für die Biologiebecken Ersatz Belüftungssystem für Flächenbelüftung Erweiterung ARA mit zusätzlichem Faulraum und Werkstatt Anschluss der Gemeinden Malix, Malders und Teile Churwalden (Passugg-Meiersboden) an die ARA Chur Versuche zur weitergehenden Phosphatelimination durch Zugabe von Zeolith (Gesteinsmehl) Neubau und Ausrüstung der NKB mit autom. Schwimmschlammräumern Bau und Inbetriebnahme der Klärschlammtrocknungsanlage TRAC Neubau der Schlammentwässerung, Einbau einer Zentrifuge Einbau einer Stainpress zur Frischschlammsiebung Erneuerung der Rechenanlage, Einbau eines Filterstufenrechens Anschluss der Gemeinde Tschiertschen-Praden an die ARA Chur Umbau Biologie auf ein Hybridwirbelbett mit Turbogebläse Anschluss der Gemeinde Trimmis an die ARA Chur Erneuerung der kompletten elektrotechnischen Ausrüstung Sanierung Betriebsgebäude, Sanitäranlagen Anschluss der Gemeinde Churwalden an die ARA Chur
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FAKTEN
Energieverbrauch und Energieproduktion
Die ARA Chur – zugleich ein Stromverbraucher und Energieerzeuger Klärwerke zählen heute zu den grossen kommunalen Energieverbrauchern. Über zehn Prozent der Elektrizität, die sämtliche Anlagen für die Erfüllung öffentlicher Aufgaben benötigen, sind alleine für den Betrieb von Abwasserreinigungsanlagen erforderlich.
Nach einhelliger Experteneinschätzung weisen die Anlagen ein namhaftes Einsparpotenzial auf. Im Hinblick auf die zukünftige Energiestrategie wurde die ARA Chur sehr genau analysiert. Eine lohnende Untersuchung, denn ein beachtlicher Teil der Betriebskosten muss für die Beschaffung von Energie aufgewendet werden.
timierungsmassnahmen wurden umgesetzt, so zum Beispiel die Abwärme-Nutzung der Trocknungsanlage, Wärmeisolationen warmer Rohrleitungen, Drehzahlregulierung diverser Antriebe, Ersatz der Beleuchtung durch LED-Leuchten sowie Steuerungsoptimierungen.
Energiesparpotenzial Die ARA Chur schreibt sich die Energieeffizienz auf ihre Flagge. Während zwei Jahren wurde ein Energie-Informationssystem erarbeitet und Studien zur Energieoptimierung erstellt. Sämtliche energierelevanten Bereiche bis hinunter zu den einzelnen Motoren wurden einer kritischen Überprüfung unterzogen. Die Untersuchungen zeigten auf, dass die ARA Chur bereits einen hohen Energieeffizienz-Status erreicht hatte und dass das Optimierungspotenzial nur noch gerade bei wenigen Prozenten liegt.
Die Biogaserzeugung Die Biogasproduktion konnte in den letzten Jahren markant gesteigert werden. Steuerungs- und regeltechnische Massnahmen wurden umgesetzt, aber auch das Dosieren von Enzymen in die Faulanlage brachte eine Steigerung der Gasproduktion.
Dies spornt die ARA Chur dazu an, diesen erfolgreichen Weg weiter zu gehen und die Anlagen dauernd zu optimieren. Viele Op-
Seit einiger Zeit wird auch «Co-Substrat» aus Gastroabfällen verarbeitet. In den ARA-Faulräumen werden diese mit dem Klärschlamm vergärt. Die erzeugte Menge an Biogas deckt die Hälfte des Bedarfs der Trocknungsanlage und reicht ausserdem zur Beheizung der Räume des ganzen ARA-Betriebs und des benachbarten Tierheims.
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FAKTEN
Wichtige Fakten zur ARA Chur
ARA Chur zu 70% ausgelastet Die Ausbaugrösse der ARA Chur beträgt 130‘000 Einwohnerwerte. Die dauernd angeschlossenen Einwohner und die Schmutzfrachten aus Industrie, Gewerbe und Gastronomie lasten die ARA Chur zu rund 70% aus. Die Spitzenwerte an hoch belasteten Tagen gehen über 100‘000 Einwohnerwerte hinaus.
An der ARA Chur sind folgende Gemeinden angeschlossen, welche die Anlage wie folgt auslasten: Chur: 72%, Domat-Ems: 11%, Trimmis: 5%, Felsberg: 3%, Haldenstein: 2%, Churwalden: 6%, Maladers: >1%, Tschiertschen/Praden: >1% Total 54`000 Einwohner
Abwasserreinigungsanlage ARA • Abwasseranfall: 5 Mio. m3/a • Zulauffrachten: 2‘000 t CSB/a, 200 t Stickstoff/a, 30 t Phos phor/a • Schlammanfall: 60‘000 t Faulschlamm/a, 5‘000 t entwässerter Schlamm/a • Gasproduktion: 970‘000 Nm3/a Biogas • Rechengut: 350 t/a • Personalbestand: 10 Vollzeitstellen
Trimmis
Reinigungsleistung der ARA Chur Die folgenden Grafiken zeigen, dass die ARA Chur überall die gesetzlich minimalen Anforderungen der Reinigungsleistung massiv übertrifft.
Haldenstein
Chur Felsberg Maladers Domat-Ems Tschiertschen/Praden
Churwalden
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100
100
90
90
90
80
80
80
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70
70
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60
60
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50
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40
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30
30
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Reinigungsleistung CSB in %
Reinigungsleistung NH4-N in %
min. Anforderungen Reinigungsleistung
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LEITBILD
Das Leitbild der ARA Chur
Die ARA Chur im Dienste der Öffentlichkeit Die Kernaufgaben der ARA Chur sind das gesetzeskonforme Reinigen von Abwasser, das Behandeln von Klärschlamm sowie das Trocknen und Entsorgen des Klärschlamms der Stadt Chur und der Liefergemeinden. Unsere Abteilung stellt den sicheren Betrieb der Kläranlage, der Schlammbehandlung, der Klärschlammtrocknungsanlage und der MAG-C sicher. Die Dienstleistungen der ARA Chur werden auch anderen Kläranlagen des Kantons unterstützend angeboten.
Leitbild der ARA Chur 1. Transparenz Das Handeln orientiert sich an den Bedürfnissen der Stadt Chur, der angeschlossenen Gemeinden und der übrigen Kunden sowie den Vorgaben der Behörden. Es wird für Transparenz gesorgt, jederzeit Rechenschaft über das Handeln abgelegt, offen kommuniziert, mit anderen Fachstellen und Behörden sowie in Verbänden und Fachgruppen engagiert zusammengearbeitet. 2. Umweltschutz Die vorhandene Infrastruktur wird mit einem Optimum an Umweltverträglichkeit sowie dem sparsamen und bewussten Einsatz von Energie und Material betrieben. Alle umweltrelevanten Aktivitäten werden laufend überprüft, um mögliche Massnahmen für eine Minimierung der Umweltbelastung zu treffen. 3. Wirtschaftlichkeit Die der ARA Chur übertragenen Aufgaben werden durch einen effizienten Einsatz der finanziellen Mittel und der Anlagen erfüllt. Die Anlagen werden instand gehalten, um den Verschleiss zu minimieren, die Nutzungsdauer zu verlängern und einen Substanzverlust zu vermeiden. Durch vorausschauende Investitionen in Erneuerungs- und Ergänzungsbauten bleiben die Anlage- und Betriebskosten überschaubar und stabil. 4. Mitarbeiter Optimale Rahmenbedingungen werden für engagiertes und gut ausgebildetes Personal geschaffen. Durch eine offene Kommunikation, stufengerechte Information, durch gezielte Weiterbildungen und Förderung der beruflichen Qualifikation wird die Zufriedenheit gefördert. Die gemeinsame Erarbeitung von Zielvereinbarungen dient als Basis für die jährliche Leistungsbeurteilung und die Entlöhnung. Im Rahmen des Konzeptes «Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz» wird für die Sicherheit der Mitarbeiter gesorgt. 5. Qualitätsmanagement Mit der Einführung und Pflege eines systematischen Qualitätsund Umweltmanagementsystems werden Organisation und Leistungen ständig überprüft. So überprüft man laufend Abläufe und Tätigkeiten, um den internen und externen Anforderungen gerecht zu werden.
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FUNKTION
So funktioniert die ARA Chur
Abwasserreinigung für 54‘000 Menschen Wasser ist Leben. Für uns ist sauberes Trinkwasser und hygienisch unbedenkliches Quell- und Grundwasser eine Selbstverständlichkeit. Das war nicht immer so. Eine einwandfreie Reinigung des Schmutzwassers ist essentiell im Kreislauf des Wassers.
In den Klärwerken erfolgt die Reinigung durch eine fortlaufende Abtrennung von Verschmutzungsbestandteilen. Dabei wird unterschieden zwischen mechanischen, biologischen und chemischen Verfahrensstufen. Im folgenden Text und der untenstehenden Illustration ist die Reinigungsabfolge unserer Anlage beschrieben und dargestellt.
bauwerk a in das Rechengebäude. Da die Kapazität der biologischen Reinigung auf 500 Liter pro Sekunde beschränkt ist, wird bei Starkregen die darüber liegende Menge in das Regenbecken b geleitet. Dort wird die gröbste Verschmutzung zurückgehalten, und das verdünnte Mischwasser in den Rhein entlastet.
Mechanische Reinigung
Rechenanlage Die erste Etappe der mechanischen Reinigung ist die Rechenanlage. c Hier werden Grobstoffe wie etwa WC-Papier, Küchenab-
Eintritt des Schmutzwassers in die ARA Das Schmutzwasser gelangt bei Trockenwetter über das Einlauf-
Rechen mit Waschpresse
Belüfteter Sandfang, Fettabscheider
c
Abwasserzulauf
Vorklärung FM
d
Räumer
k
f
Einlaufbauwerk a
Kiesfang Schlammtrichter
Sandwäscher
Räumer
b
e RKB KLÄRSCHLAMMBEHANDLUNG
Schlammtrichter
Rhein
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Rhein
Mechanische und biologische Reinigungsstufe mit chemischer Phosphatfällung. Belebtschlammbiologie als Hybrid-Wirbelbett.
FUNKTION
Vorklärbecken Im nachgeschalteten Vorklärbecken f wird die Fliessgeschwindigkeit stark gedrosselt. Die Wasserberuhigung führt zum angestrebten Absetzvorgang der Schmutzstoffe. Der Schlamm wird mit Fahrräumern gegen die Fliessrichtung in die Schlammschächte geschoben. Via Frischschlammschacht gelangt der Primärschlamm zur Schlammbehandlung (siehe Seite 20).
fälle oder Plastik aufgrund der Grösse in einem feinen Rechen abgetrennt. Diese Stoffe werden in eine Rechengutwaschpresse gefördert und nach dem Auswaschen der Restorganik ausgepresst. Mit einem Wasseranteil von knapp 50% wird das ‚Rechengut‘ in der Kehrichtverbrennungsanlage entsorgt. Sandfang / Fettfang Anschliessend werden Sand und Öl im kombinierten Sandfang/ Fettfang d aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte zum Wasser abgetrennt. Durch Lufteinpressung entsteht eine walzenförmige Bewegung. Organische Substanzen wie z.B. Fäkalien bleiben in Schwebe, schwerere Fremdstoffpartikel wie z.B. Sand sinken an den Beckenboden, leichtere wie z.B. Fette und Öle gelangen in den seitlich angebrachten Fettfang an die Oberfläche und via Räumer in den Frischschlammschacht. Der gleiche Räumer schiebt unten den abgelagerten Sand in einen Trichter. Von da gelangt er über eine Pumpe in den Sandwäscher e. Nach der Abtrennung des organischen Restmaterials wird der Sand in einer Deponie entsorgt.
Biologische Reinigung System «Hybrid-Wirbelbett» im Belüftungsbecken Herzstück jeder ARA ist die biologische Reinigungsstufe. Vor allem Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen werden hier abgebaut und umgewandelt. Die ARA Chur arbeitet nach dem System «Hybrid-Wirbelbett» und ist eine Kombination aus herkömmlicher Belebtschlammbiologie und Trägerbiologie. In den Belüftungsbecken g sind Millionen von Kunststoffträgern von ca. 10 x 10 Millimetern eingebracht. Mikroorganismen siedeln sich in Kolonien auf deren Oberfläche an (Trägerbiologie) und verrichten dort ihre Arbeit.
Belebtschlammbiologie Räumer
g
h
Rhein
Räumer
Nachklärbecken Anoxzone
Belüftungszone (aerob) i
Kalksilo
RLS
FM
k
Schlammtrichter j
KLÄRSCHLAMMBEHANDLUNG
Pumpe
Luftzufuhr
FM
Fäll-/Flockungshilfsmittel (chemische Phosphatfällung)
Luftdurchmischung
Mikroorganismen
Fett, Öl
Stickstoff
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FUNKTION
Vorgang im Belüftungsbecken Die fein verteilten Schwebe- und Feststoffe formen sich zu Flocken (Belebtschlamm). Die im Schmutzwasser gelösten Stoffe dienen den Mikroorganismen als Nahrung. Der erforderliche Sauerstoff kommt aus der Luft, welche am Beckenboden eingetragen wird. Kohlenstoffverbindungen werden abgebaut, toxische Stickstoffverbindungen wie Ammonium über Nitrit zu Nitrat umgewandelt. Der erste Beckenabschnitt wird nicht belüftet. Unter Luftausschluss erfolgt die Denitrifikation (Umwandlung von gelöstem Nitrat zu gasförmigem Stickstoff). Vorgang im Nachklärbecken Anschliessend fliesst das gereinigte Wasser mit dem Belebtschlamm in die Nachklärbecken h. In diesen markanten Längsbecken setzt sich der Schlamm am Boden ab, das biologisch gereinigte Wasser überläuft an der Beckenoberkante zum Ablaufkanal. Der Kettenräumer entnimmt den aktiven Belebtschlamm und führt ihn als sogenannten Rücklaufschlamm i zurück in die Belüftungsbecken. Da sich durch Zellteilung die Biologiemasse ständig vermehrt, wird ein Teil als Überschussschlamm j abgezogen und in die Schlammbehandlung geleitet. Die biologische Reinigung dauert rund zehn Stunden.
schen Reinigung. Dabei werden die im Wasser gelösten Phosphate in schlecht lösliche Verbindungen umgewandelt und zusammen mit dem Primärschlamm aus den Vorklärbecken und als Überschussschlamm aus den Nachklärbecken abgezogen.
Riskante «Spurenstoffe» in den Gewässern: Wenn Fischmännchen verweiblichen Die heutigen ARA‘s sind effizient und erbringen die gewünschte Reinigung für Grobstoffe, Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor. Davon ausgenommen ist jedoch die wachsende Zahl von Mikroverunreinigungen oder Spurenstoffen. Es handelt sich in erster Linie um Chemikalien für den Pflanzen- und Materialschutz, also etwa Biozide und Pestizide, Zusätze in Reinigungsmitteln oder Hautcrèmes sowie Antibiotika und Wirkstoffe aus Medikamenten wie z.B. Empfängnisverhütungsmittel. Diese Stoffe kommen in sehr geringen Konzentrationen vor und können für Wasserorganismen und auf ganze Ökosysteme verheerend wirken. Die Verweiblichung von männlichen Fischen ist nur ein Beispiel.
Chemische Reinigung Strenge Bodenseerichtlinien Gelöste Phosphate wirken nebst Nitraten als Dünger für Algen und Wasserpflanzen. Da dies zu Sauerstoffmangel und Verschlammung der Gewässer führt, müssen Phosphate aus dem Wassers entfernt werden. Die Bodenseerichtlinie fordert den tiefen Wert von 0.3mg pro Liter. Vorgang im Vorklärbecken und im Nachklärbecken Die chemische Fällung erfolgt auf der ARA zweistufig: Als Vorfällung im Vorklärbecken k und als Nachfällung nach der biologi-
Die Mikroverunreinigungen gelangen über diffuse Quellen, etwa Landwirtschaft, und über Punktquellen (ARA) in die Gewässer. Es ist deshalb geplant, dass grössere Kläranlagen in den nächsten Jahren in weitergehende Reinigungsverfahren investieren müssen. Im Vordergrund stehen der oxidative Abbau dieser Stoffe durch Ozonierung oder deren Bindung und Intertisierung (Umwandlung in reaktionsträge Stoffe) an der grossen Oberfläche von Aktivkohle.
ARA Chur 19
FUNKTION
Wie Klärschlamm behandelt, verwertet und entsorgt wird
schussschlamm aus den Nachklärbecken sowie auch angelieferte Biomasse gelangen in den Sammelschacht c. In diesem Schacht entsteht ein homogener Mischschlamm, welcher mit Abwärme aus der Trocknungsanlage beheizt wird. Durch die Vorerwärmung des Mischschlamms auf rund 38°C wird für die Beheizung der Faulräume praktisch keine zusätzliche Heizenergie benötigt.
Im Vorklärbecken In den Vorklärbecken setzen sich grosse Mengen an Klärschlamm ab. Es wird zwischen Primär- und Sekundärschlamm unterschieden. Der Primärschlamm stammt direkt vom Abwasserverursacher. Sekundärschlämme fallen auf der Kläranlage an und beinhalten Überschussmengen von belebtem Schlamm (Mikroorganismen) aus der biologischen Reinigung.
Schlammfaulung Rund 16 Tage lang bauen Methanbakterien die organische Substanz unter Ausschluss von Luftsauerstoff (anaerob) ab. Dies geschieht in zwei je 1300 m3 grossen Faulräumen d bei einer Temperatur von 38°C. Die nachgeschalteten Nachfaulräume e dienen als Stapelbehälter, in welchen der Faulprozess abgeschlossen wird.
Vorgang in den beiden Trichtern In den beiden Trichtern der Vorklärbecken a kann der Primärschlamm unter Nutzung der Schwerkraft ein erstes Mal eingedickt werden. Die im Schlamm noch vorhandenen Fremdstoffe wie z.B. Plastikteile oder Haare, welche durch den Feinrechen nicht entfernt wurden, werden anschliessend in der Schlammsiebung b (Strainpress) ausgesiebt.
Als Stoffwechselprodukt entsteht Klärgas, eine Mischung aus ca. 65% Methan und 35% CO2. Dieses Gas wird im Gasometer f zwischengestapelt und danach in der Trocknungsanlage zur Wär-
Im Sammelschacht Der Primärschlamm aus der Vorklärung, der eingedickte ÜberVorklärung
Biomasse
ÜSS aus NKB
Zentrat
a
Schlammsiebung Strainpress b
Frischschlammschacht
38° Annahme Frischschlamm Dritte
c
WT
WT
Annahme Fremdschlamm Dritte
Pumpe
Abwärmenutzung Schlammbehandlung der verschiedenen Schlämme, Schlammfaulung mit Gewinnung von Biogas zur Wärmeerzeugung
Faulraum
Nachfaulraum
k
Annahme entwässerter Schlamm Dritte
Wirbelschicht Trockner
i Schlammbunker h
Speichersilo 200m3 30% TS
j Zentrifuge
g
Brüden Heizkessel
Klärschlamm Entwässerung und Trocknung Granulatlagerung und Abtransport zur energetisch und stofflichen Nutzung SCHLAMMWASSER
20 ARA Chur
Erdgas Biogas
FUNKTION
meerzeugung und zur Beheizung der ARA-Räume verwendet. Überregionale Schlammverwertung Die Verwertung von Klärschlamm ist sehr aufwändig und erfordert hohe Investitionen. Aus diesem Grund lösen mehrere Anlagen aus dem ganzen Kanton Graubünden diese Aufgabe gemeinsam. Die ARA Chur verfügt über eine Infrastruktur, welche zu rund einem Drittel dem Eigenbedarf dient und zu zwei Drittel von übrigen Kläranlagen mitgenutzt wird. Die Partner-Kläranlagen können ihre Schlämme in den verschiedenen Formen (Frischschlamm, Faulschlamm oder entwässerter Schlamm) anliefern. Schlammstapelung und Schlammentwässerung Flüssiger, ausgefaulter Klärschlamm aus den Partner-Kläranlagen wird in den Stapelbehältern mit dem Churer-Schlamm zusammengeführt und durchmischt. Danach gelangt er zur mechanischen Entwässerung. Die Zugabe von Flockungshilfsmitteln unterstützt den Abtrennvorgang in der Zentrifuge g, wo in einer sich rasch drehenden Trommel die Schlammpartikel an die Aus-
Faulraum
Schlammtrocknung und Abluftreinigung Die meisten unserer Partner entwässern ihren Schlamm selbst. Dieser wird in einen Annahmebunker h gekippt und von dort zusammen mit den bei uns entwässerten Schlämmen getrocknet. Die Beschickung der Trocknungsanlage erfolgt gleichmässig über Förderpumpen. Die Schlammtrockung selbst besteht aus einem Wirbelschichttrockner mit dazugerörigen Nebenaggregaten i. Der Eintrag der Wärmeenergie erfolgt durch 230°C heisses Thermoöl j in den integrierten Wärmetauscher. Zwei grosse Ventilatoren k blasen Luft von unten nach oben durch den Trockner. Die durchströmende Luft nimmt die aus dem Schlamm austretende Feuchtigkeit auf, wird auskondensiert und im Kreislauf wieder eingeblasen. Am Ende des Trocknungsprozesses wird das heisse Endprodukt abgekühlt und in die Lagersilos l gefördert. Das granulatförmige Produkt wird als erneuerbarer Brennstoff an die Zementindustrie abgegeben. Nach der thermischen Nutzung und der Verwertung der Asche im Zementklinker verbleiben keine Rückstände und kein Deponiegut.
Nachfaulraum
d
senwandungen geschleudert und die Wasseranteile in der Rotormitte abgeschieden werden. Der Feststoffanteil des entwässerten Schlamms beträgt danach rund 32%.
e f
Gasometer
38°
Klärschlamm gestern und heute: Phosphor zurück in den Kreislauf KLÄRSCHLAMMENTWÄSSERUNG UND -TROCKNUNG
Nutzung Biogas
Von Keimen befreit, wurde der flüssige Klärschlamm früher direkt in der Landwirtschaft verwertet. Bauern nutzten ihn zur Düngung ihrer Kulturen. Phosphor, im Klärschlamm enthalten, ist ein wertvoller Dünger, der dem Kreislauf nicht entzogen werden sollte, da Phosphor für alle Lebewesen essentiell ist, die Vorkommen beschränkt sind und der fehlende Phosphor mit dem Einsatz von Kunstdünger kompensiert werden muss.
Trockenschlammsilo
l
Seit 2006 ist die Düngung mit Klärschlamm dennoch verboten. Im Klärschlamm kommen neben dem Wertstoff Phosphor viele andere Inhaltsstoffe vor, welche auf Wiesen und Äckern unerwünscht, schädlich oder gar gesundheitsgefährdend sein könnten. Daher verfügte der Gesetzgeber ein Austragverbot, und zusammen mit dem Klärschlamm wird der Phosphor heute mit verbrannt. Es ist eine der grossen künftigen Herausforderungen, den Phosphor aus dem Klärschlamm zurückzugewinnen und in den natürlichen Kreislauf zurückzuführen.
Trockenklärschlammverlad; energetische /stoffliche Nutzung
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MINERALÖL
Die Mineralölabscheideanlage MAG-C in der ARA Chur
Innovativ das Mineralöl abscheiden Die Mineralölabscheideanlage MAG-C in der ARA Chur bereitet das Mineralölabscheidegut wieder auf. Sie wurde vom Kanton Graubünden errichtet und leistet dank der innovativen Technik einen grossen ökologischen Beitrag. Auf dem Areal der ARA Chur wurde 1990 durch den Kanton Graubünden eine Anlage zur Aufbereitung von Mineralölabscheidegut erstellt. Dies ist öliges Wasser und Schlamm aus Ölabscheidern. Die angelieferten Schlämme, die grossmehrheitlich aus Garagenbetrieben stammen, werden in einem mehrstufigen chemisch / physikalischen Verfahren aufbereitet. Als Endprodukt entsteht eine flüssige Phase, welche in die Kläranlage geführt wird sowie eine feste Phase als dicker Schlamm, welcher über die Kehrichtverbrennungsanlage entsorgt werden muss. Die Anlage wird durch das Betriebspersonal der ARA Chur betreut.
Einige wichtige Daten • Verarbeitete Menge pro Jahr: 1400 – 1900 m3 • Aufbereitete Wassermenge (flüssige Phase): 1300 – 1800 m3 • Abgeschiedene Schlammmenge (feste Phase): 250 – 300 t • Anlagesteuerung: Vollautomatisch durch Prozessleitsystem
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UMGANG MIT WASSER
Der richtige Umgang mit Wasser
Wasser – auch bei uns ein kostbares Gut In der Schweiz sind wir in der glücklichen Lage, dass Wasser aus dem Hahn zugleich Trinkwasser ist. Aber auch bei uns ist es wichtig, gezielt Wasser zu sparen.
Herr und Frau Schweizer verbrauchen durchschnittlich 160 Liter pro Tag (Durchschnitt Schweiz). Zum Trinken werden aber nur 3 bis 5 Liter, also etwa 2.5%, davon verwendet. Die übrige Wassermenge wird für die Toilettenspülung, zum Duschen oder auch zum Autowaschen verwendet. Je mehr Wasser wir jedoch brauchen, desto mehr Abwasser produzieren wir. Wassersparen – auch bei uns? Je mehr Wasser wir verbrauchen, desto mehr Trinkwasser muss wieder aufbereitet werden. Und alles Wasser, das wir verbrauchen, muss anschliessend in einer Kläranlage gereinigt werden. Belasten wir unser Abwasser stärker, werden auch die erforderlichen Reinigungsprozesse immer aufwendiger. Das alles kostet mehr Energie und Geld.
Wasserbelastung reduzieren • Putz- und Abwaschmittel Reinigungsmittel belasten die Kläranlagen. Altbewährte Putzmittel wie Schmierseife, Essig und Sprit einsetzen. Beim Kauf von Reinigungsmitteln auf gute biologische Abbaubarkeit achten. • Waschmittel Waschmittel richtig dosieren, d.h. der Waschmaschine und den örtlich unterschiedlichen Wasserhärten anpassen. • Abfall Speisereste, Binden, Tampons, Kondome, Watte, Watte stäbchen, Katzensand etc. nicht wegspülen. Abfall im Keh richtsack entsorgen. • Öl und Chemikalien Öl nie wegspülen, sondern separat sammeln und bei der Sammelstelle abgeben. Kleinere Mengen mit Haushaltpapier oder Lappen aufwischen und mit dem Kehricht entsorgen. • Auto Auto in Waschanlagen reinigen, denn dort wird das Wasser teilweise rezykliert.
Sauberes Wasser sparen • WC-Spülung Moderne Spülkästen sind mit einer Stopptaste oder mit zwei Tasten – für das kleine und für das grosse Geschäft – ausgerüstet.
• Dusche/Bad Duschen statt Baden. Beim Duschen werden ca. 50 Liter Wasser, beim Baden hingegen ca. 200 Liter verbraucht. • Wasserhahn Beim Einseifen, Zähneputzen und Rasieren Wasser ab stellen. • Unterhalt Tropfende Wasserhähne und undichte Spülkasten reparie ren. • Abwasch Nicht unter laufendem Wasser vorspülen oder abwaschen. Denn dabei wird ein Mehrfaches der Wassermenge ver braucht, die ein gefüllter Spültrog benötigt. Wasch- und Abwaschmaschine, Geschirrspüler und Wasch maschinen nur in Betrieb setzen, wenn sie ganz gefüllt sind. Beim Kauf der Maschinen auf den Wasserverbrauch achten. • Rasen Rasen nicht zu oft schneiden, so hält er die Feuchtigkeit besser zurück. Rasen nicht bewässern. • Garten Garten am Abend giessen, so verdunstet weniger Feuch tigkeit. Die Pflanzen erholen sich so über Nacht und über stehen den nächsten heissen Tag besser. Pflanzen mit Regenwasser giessen. • Plätze Plätze wischen statt abspritzen.
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