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05. November 2018

ARA-Porträt

Kläranlage Schönau

Das erste Gewässerschutzgesetz von 1957 führte schweizweit zum Bau von Abwasserreinigungsanlagen (ARA). Seitdem wurde deren Ausbaugrad stetig verbessert. Nun steht für rund 100 ARA, darunter die Kläranlage Schönau, der nächste Ausbauschritt an: die Aufrüstung für die Elimination von Mikroverunreinigungen. Um ein möglichst breites Spektrum an Stoffen mit unterschiedlich hohen Zulauffrachten zu entfernen, fiel der Entscheid auf ein Adsorptionsverfahren mit Pulveraktivkohle. Die 4. Reinigungsstufe ist im Bau und wird bereits Anfang 2019 in Betrieb genommen

Die Kläranlage Schönau wurde 1977 erstellt. 1989 erfolgte der Endausbau, praktisch mit einer Verdoppelung des Volumens und der Leistung. Heute reinigt sie das Abwasser von zehn Gemeinden im Kanton Zug und je zwei Gemeinden aus den Kantonen Luzern und Schwyz. Mit über 150 000 angeschlossenen Einwohnern zählt sie zu den grossen Kläranlagen.
Die Belebtschlammanlage wurde kontinuierlich weiterentwickelt. Sie verfügt über eine biologische Phosphorelimination und einem Anammox-Verfahren. Auf der Energieseite wurde seit 2010 der Stromverbrauch der Maschinen und Aggregate systematisch verringert. Auch die Investition in ein neues Blockheizkraftwerk (BHKW) führte dazu, dass heute die Anlage ohne Annahme von Co-Substrat energieautark betrieben werden kann.

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Das sind die Masse der Kläranlage bezüglich C-N-P-Abbauleistung (in %). Eine besondere Herausforderung ist die Stickstoffelimination bei zunehmenden N-Frachten und abnehmenden C-Frachten im Zulauf. Einerseits steht da der haushälterische Umgang mit der C-Quelle, praktisch der Treibstoff für den Prozess, im Fokus. Gleichzeitig sollten auch die unterschiedlichen Belastungszustände im Tageszyklus oder bei Regen gut abgedeckt werden. Unser Weg nennt sich «dynamischen Denitrifikation» indem je nach Belastungsfall die verschiedenen Zonen in den Aerobbecken auch unbelüftet betrieben werden und dort im Vollstrom die Denitrifikation stattfinden kann. Das durch die ARA fliessende Wasserpaket wird dabei wie auf dem Fliessband situativ abgearbeitet.

4. Reinigungsstufe im Bau

Der neuen Gewässerschutzverordnung gemäss sollen neben den gewöhnlichen Schmutzstoffen nun auch Medikamentenrückstände und andere Mikroverunreinigungen aus dem Abwasser entfernt werden. Aus diesem Grund wird die ARA Schönau derzeit mit einem Adsorptionsverfahren mit Pulveraktivkohle als 4. Reinigungsstufe erweitert. Wegweisend für den Verfahrensentscheid war eine Messkampagne im Zulauf der Kläranlage 2014/2015. Von den mehreren Hundert gemessenen Substanzen flossen einzelne Stoffe an bestimmten Tagen im zweistelligen Kilogrammbereich in die ARA. Mit dem Adsorptionsverfahren mit Pulveraktivkohle soll ein möglichst breites Spektrum an Stoffen mit unterschiedlich hohen Zulauffrachten entfernt werden.
Mit dem Ansatz, Pulveraktivkohle direkt auf den bestehenden Sandfilter zu dosieren, fand sich ein System, das mit geringem Platzbedarf eine hohe Leistung erreicht. Gerade die dem Aktifilt-Projekt nachfolgendene Experimente auf der ARA in Sissach waren für die Projektierung wertvoll. Dabei konnte gezeigt werden, dass der grobkörnig Anthrazit-Sand im bestehenden 2-Schicht-Raumfilter der Kläranlage ein Vorteil für das Verfahren ist und die Effizienz aufgrund der längeren Filterlaufzeiten und dem dadurch höheren Ausnutzungsgrad der Kohle verbessert wird.

Zukünftige Ausrichtung

Grosses Potenzial, die Wirkung des Abwassersystems insgesamt zu verbessern, liegt im Bereich der Regenwasserbewirtschaftung. Dabei geht es nicht nur um die Kanalnetz- und Speicherbewirtschaftung, sondern in erster Linie um eine nachhaltige Planung und Ausführung der Entwässerungssysteme im Einzugsgebiet.

Kennzahlen ARA Schönau

Angeschlossene Einwohner: 151 000
Ausbaugrösse: 245 000 EW nach ATV
Mittlere Belastung: 201 000 EW (CSB)
Abwasseranfall: 21 000 000 m3/a
Klärschlammanfall: 8 650 t/a (entwässert: 2 560 t TR/a)
Klärgasanfall: 1 990 000 Nm3/a
Stromverbrauch: 4 440 000 kWh/a
Stromproduktion: 4 310 000 kWh/a
Länge Leitungsnetz: 75 km

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