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31. August 2018

ARA-Portrait

Referenzanlage ARA Birs

Das erste Gewässerschutzgesetz von 1957 führte schweizweit zum Bau von Abwasserreinigungsanlagen (ARA). Nach einer gewissen Betriebsdauer muss mancherorts die Standortfrage und die Frage nach der wirtschaftlichen Betriebsgrösse, sprich Zusammenschlüssen diskutiert werden. So auch bei der ARA Birs, die aus den ARA Birs 1 und 2 hervorgegangen ist. Die ARA Birs betreibt die grösste SBR-Anlage der Schweiz und gilt bei Ausbauprojekten als Referenzanlage.

Das Abwasser der angeschlossenen acht Baselbieter und drei Solothurner Gemeinden im unteren Birstal zwischen Grellingen und Birsfelden wurde bis 2007 in den beiden Kläranlagen ARA Birs 1 in Reinach respektive ARA Birs 2 in Birsfelden gereinigt. Beide Anlagen waren nur für den C-Abbau ausgelegt und belasteten die Birs stark mit Ammonium. Das Ergebnis einer Variantenstudie zeigte, dass die Zusammenlegung der beiden ARA-Einzugsgebiete und der Ausbau nur einer Anlage, der ARA Birs 2 in Birsfelden, zu deutlich geringeren Jahreskosten und zu einem besseren Schutz der Birs führt (das gereinigte Abwasser wird direkt in den Rhein geleitet, nur Mischwasserentlastungen gelangen teilweise noch in die Birs). Mit dem Entscheid, die oberliegende ARA Birs 1 in Reinach zu schliessen, musste die ARA Birs 2 auf eine Kapazität von 150'000 Einwohnerwerten mit weitergehender Stickstoffelimination ausgebaut werden. Aufgrund der geringen Arealfläche von nur 21'000 m2 bot sich das SBR (Sequencing Batch Reactor)-Verfahren an, eine diskontinuierliche Variante des Belebtschlammverfahrens. Dieses konnte gut in den alten Becken- und Gebäudekomplex integriert werden.

Grösste SBR-Anlage der Schweiz

Erfreulich ist, dass die ARA Birs bei diversen Ausbauprojekten in der Schweiz als Referenzanlage dient (z. B. ARA Basel). Die Anlage gehört zum Anlagenverbund des Amts für Industrielle Betriebe Basel-Landschaft (AIB). Die Dimensionierungswassermenge beträgt 900 l/s. Diese Abwassermenge wird in fünf SBR-Becken mit einem Volumen von je 8500 m3 biologisch gereinigt (ganzjährige Nitrifikation und Denitrifikation). Seit der Inbetriebnahme wurde die Anlage laufend hinsichtlich Leistung und Energiebedarf verbessert. Vor Kurzem wurde z. B. die übergeordnete SBR-Zyklussteuerung dynamisiert (R. Steinemann 2016, Aqua & Gas 7/8). In der Folge werden aktuell die Nitrifikations- und Denitrifikationsprozesse mittels erweiterter Prozessanalytik und neuer Regelkonzepte optimiert. Es wurden diverse energetische Effizienzsteigerungsmassnahmen (Optimierung SBR-Pumpwerk und Zulaufhebewerk, Verbesserung Lufteintragssystem, effizientere Turbogebläse, Volumenstromregler Abluftventilatoren) umgesetzt. Die installierte Fotovoltaikanlage deckte im Jahr 2017 mit 460000 kWh ca. 14% des Strombedarfs.

Mikroverunreinigungen

Bezüglich der Elimination von Mikroverunreinigungen ist das Verfahren noch nicht festgelegt. Gegenüber den anderen Kläranlagen des AIB hat die Erweiterung eine geringere Priorität, da sowohl der Sanierungsbedarf als auch der Abwasseranteil im Vorfluter klein sind. Erste Abklärungen zeigten eine grundsätzliche Eignung des Ozonverfahrens, was bei einer Umsetzung zudem den Bau einer Filtrationsstufe bedingt.

Zukünftige Ausrichtung

Optimierungspotenzial gibt es in der Kanalnetzbewirtschaftung im Zusammenspiel mit dem ARA-Betrieb (dynamische SBR-Regelung). Eine Herausforderung ist zudem der Anfall grosser Rechengutfrachten nach Starkregenereignissen.
Die ARA Birs liefert heute Wärme (BHKW-Abwärme und Wärmepumpe) für den Wärmeverbund St. Jakob (Fussballstadion und Gartenbad). Für die zukünftige Ausrichtung des Wärmeverbunds sowie der Gasverwertung sind diverse Optionen in Abklärung.

KENNZAHLEN

Angeschlossene Einwohner: 83 000
Ausbaugrösse: 150'000 EW
Mittl. Belastung: 100'000 EW (CSB)
Abwasseranfall: 9'550'000 m3/a
Klärschlammanfall: 1930 t TR/a
Klärgasanfall: 1'090'000 Nm3/a
Stromverbrauch: 3'280'000 kWh/a
Stromproduktion: 2'740'000 kWh/a
Länge AIB-Hauptsammelkanäle: 27 km

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