Behandlungsanlage für Abwasser aus dem Tunnelbau

Schrägklärer-Einsatz bei Gotthard-Tunnelbau

(PresseBox) (Hardheim, ) Die neue Alpentransversale
Mit der AlpTransit Gotthard entsteht eine zukunftsorientierte Flachbahn durch die Alpen. Der Basistunnel am Gotthard - künftig mit 57 km der längste Tunnel der Welt - ist das Herzstück der neuen Bahnverbindung. Die Pionierleistung des 21. Jahrhunderts wird zu einer markanten Verbesserung der Reise- und Transportmöglichkeiten im Herzen Europas führen.

Integration in das Gesamtkonzept

Die AWATEC AG als Partner:

Zusammen mit ihren ARGE-Partnern Arnold AG und Aggregat AG (Flüelen) hat die AWATEC AG den Auftrag für das Los 106 - Abwasserbehandlung Erstfeld - erhalten. Der Auftrag umfasst im Wesentlichen den Bau und Betrieb einer Behandlungsanlage für Abwasser aus dem Tunnelbau von 50 - 150 l/s. In dieser Behandlungsanlage sind die LEIBLEIN-Schrägklärer integriert.

Verfahrensablauf

Während der Bauphase des Abschnitts Erstfeld wird das unverschmutzte Bergwasser, das aus dem umgebenden Fels in die Tunnelröhren eingetragen wird, und das für die Arbeiten im Tunnelinnenraum benötigte Prozesswasser in einer Rigole gefasst und als Mischwasser der Wasserbehandlungsanlage zugeführt. Nach der Übergabe vom Tunnelunternehmen erfolgt eine Vorreinigung in einem Trennbauwerk, das primär zur Regulierung und Verteilung der anfallenden Wasserströme dient, überdies auch Kies, Sand und gröbere Feststoffe separiert. Nach Zugabe und gleichmäßiger Einmischung eines Flockungshilfsmittel in der Zuleitung gelangt das Abwasser in LEIBLEIN-Schrägklärer. Diese Bauwerke erfüllen gleichzeitig zwei Aufgaben. Freie und feinverteilte, dispergierte Öle werden im Koaleszenzverfahren an Lamellenpaketen gesammelt und steigen in Tropfenform an die Oberfläche, von wo sie mit Hilfe von Saugskimmern abgezogen und zur Entsorgung gefasst werden.

Die eingetragenen Trübstoffe, die durch Kolmation, das heißt die Verfüllung der Gewässersohle und einer Verschiebung des Licht- und Temperaturklimas des Oberflächengewässers das Ökosystem belasten, werden mit Hilfe des Flockungshilfsmittels koaguliert, an den Lamellenpaketen vom Weiterfliesen zurückgehalten und sinken als Makroflocken zu Boden. Der auf diese Weise anfallende Schlamm wird niveaugesteuert abgepumpt, entwässert und zur Deponierung beziehungsweise weitergehenden Behandlung gelagert.

Im nächsten Schritt wird das anfallende Wasser, das durch die Betonarbeiten einen erhöhten pH-Wert aufweist, mit Kohlendioxid neutralisiert. Dieses Verfahren bietet gegenüber einer Neutralisation mit Mineralsäure Vorteile im Hinblick auf Umweltbelastung und Arbeitssicherheit: eine Übersäuerung oder Aufsalzung (Eutrophierung) des Abwassers ist ausgeschlossen und eine wesentlich einfachere Handhabung gegenüber giftiger und korrosiver Mineralsäure ist gegeben. Aufgrund der Neutralisation ausfallender Kalk wird in den nachfolgenden Becken sedimentiert.

Die Startröhren der Tunnelbohrmaschinen und die Querschläge zwischen den Hauptröhren werden im Sprengvortrieb aufgefahren. Sprengstoffrückstände und der Niederschlag der Sprengstoffschwaden führen zu einer Anreicherung des Tunnelwassers mit Stickstoffverbindungen insbesondere Nitrit und Ammonium. Deren Behandlung erfolgt durch Zugabe von Natriumhypochlorid und Filterung über Aktivkohle. Adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX) werden bei Überschreitung der zulässigen Grenzwerte ebenfalls an Aktivkohle gebunden und auf diese Weise abfiltriert.

Um ausreichende Reservekapazität sicherzustellen, wird ab einer Abwassermenge von 50 l/s eine weitere Anlagenerweiterung ausgelöst, so dass eine stetige Durchflussleitung von 150 l/s behandelt werden kann. Starke Wassereinbrüche können in zwei 1000 m³ fassende Rückhaltebecken aufgefangen und gespeichert werden. Selbst für den Fall, dass dieses Rückhaltevolumen nicht ausreicht, ist mit einer Notflockung und - neutralisation mit Schwefelsäure eine Umweltgefährdung praktisch ausgeschlossen.

Ölabtrennung integriert:

Falls durch mögliche Umstände Mineralöl in das Wasser gelangt, kann dieses sehr effektiv mit einem Schrägklärer abgetrennt werden. Freie Öle werden von der Oberfläche abgeskimmt. Dispergiertes Öl wird durch den Koaleszenzeffekt in den Lamellen aus dem Wasser abgetrennt und ebenfalls von der Oberfläche abgezogen.

Lamellenklärer zur Sedimentation (Funktionsbeschreibung):

Das Schmutzwasser fließt im Einlaufkanal nach unten; hier wird es umgelenkt und strömt nun durch das Lamellenpaket nach oben. Auf diesem Weg sinken die Schwebstoffe auf die schräggestellten Lamellen (Sedimentation) und rutschen dann in den Schlammtrichter. Nach dem Durchströmen der Lamellen ist das Medium soweit von Feststoffen gereinigt, dass das Wasser im Prozess wieder eingesetzt werden kann. Mit Hilfe von geringen Mengen an Flockungsmitteln ist es möglich, auch sehr kleine Teilchen (Trübstoffe) aus dem Wasser zu entfernen. Darüber hinaus kann durch die schnellere Sedimentation der Flocken ein kleinerer Typ gewählt werden.

Klärung auf engstem Raum:

Um die gestellte Kläraufgabe sicher zu lösen, wurde mit dem LEIBLEIN-Schrägklärer eine Aufstellfläche von ca. 5 x 8 m benötigt. Um die gleiche Aufgabenstellung mit einem konventionellen Rundeindicker zu lösen, wäre ein entsprechendes Becken mit ca. 30 m Durchmesser nötig gewesen.

Großzügige Auslegung:

Die Anlage ist für einen Durchsatz von ca. 100 l/s Wasser, erweiterbar auf 150 l/s, ausgelegt. Neben dem geringen Platzbedarf ist vor allem der minimierte Einsatz von Flockungsmittel von Vorteil: Gegenüber einem Rundeindicker ist mit einem um mindestens 30% reduzierten Verbrauch zu rechnen.

Optimaler Sedimentabzug:

Das Sediment sollte im Lamellenklärer so weit wie möglich eingedickt werden. Idealerweise sollte der Schlamm nahezu pastös sein. Dabei musste jedoch ein Kompromiss gefunden werden - zwischen der höchstmöglichen Schlammdichte und einem noch pumpfähigen Material.

Durch den Einsatz einer geeigneten Schlammpegelmessung kann dieses Ziel erreicht werden.

Blick in die Zukunft:

Durch das gewählte Konzept kann auf mögliche Vergrößerung der Wassermenge gezielt reagiert werden. Die Anlage ist modular erweiterbar, d.h. durch den Einsatz weiterer Schrägklärer, die parallel integrierbar sind, kann die Reinigungsleistung verdoppelt bzw. vervielfacht werden.

Zufriedene Kunden:

Durch den modularen Aufbau und eine exakte Vorplanung konnte der Installationsaufwand auf einen Tag reduziert werden. Dabei wurden die Schrägklärer mit dem erforderlichen Stahlbau, dem Bedienpodest und einer Steigleiter direkt von den beiden Tieflader abgeladen und auf den vorbereiteten Fundamenten befestigt. Die Integration der Klärer in die vorhandenen Systemplanung war unkompliziert. Auf weitere Anpassungs- und Änderungswünsche im Prozessablauf kann relativ spontan und unkompliziert reagiert werden.

Leiblein GmbH

Die Leiblein GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen mit circa fünfzig Mitarbeitern. Seit 1988 sind wir in den Bereichen der Prozesswasserreinigung und der Kreislaufführung aktiv. Wir entwickeln und bauen Anlagen zur Reinigung unterschiedlichster Abwässer, von der chemischen- bis zur Natursteinindustrie. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Abwässer mit einem Standardprodukt gereinigt werden können oder ob maßgeschneiderte Sonderlösungen benötigt werden.

Auch in der Pflege von Kühlschmierstoffen verfügen wir über langjährige Erfahrung. In diesem Bereich liefern wir alles vom kleinen Schrägfilter bis hin zur kompletten Zentralanlage.

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