Regenüberlaufbecken und Pumpwerk Allmeind in Wangen


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Standort des Aussenbauwerkes

Standort RB-Allmeind in Wangen Aussenansicht RB-Allmeind in Wangen

Standort Regenüberlaufbecken und
Pumpwerk Allmeind in Wangen
am 03.07.2011

Aussenansicht Regenüberlaufbecken
RB-Allmeind in Wangen
am 13.05.2006

Standort

Das Regenüberlaufbecken und das Pumpwerk Allmeind befindet sich im Leuholz 24 in Wangen.
Besitzerin dieses Aussenbauwerkes ist der Zweckverband ARA Untermarch.

Geschichte

Die ersten Betriebsjahre

Von der Eröffnung der ARA Untermarch am Freitag, 13. Juli 1973 bis --------, ----- 1985 wird das Pumpwerk mit 2 Pumpen und 4 mechanischen Niveauschwimmern betrieben. Im Hauptsammelkanal von Wangen in Richtung ARA ist ein Drosselschacht mit hochgezogenen Wehrschwellen eingebaut. Für den Betrieb des Regenüberlaufbecken ist ein Plattenschieber eingebaut. Dieser Plattenschieber ermöglicht eine Begrenzung des maximalen Abflusses in Richtung ARA. Wenn bei Regenereignissen die Begrenzung des max. Abfluss zur ARA überschritten wird, staut sich der Kanal ein.

Sobald das eingestaute Abwasser im Hauptsammelkanal die hochgezogene Wehrschwelle übersteigt, fliesst diese Abwassermenge über die Wehrschwellen in den Zulaufkanal und von dort ins Regenüberlaufbecken. Das Bauwerk hat ein Speichervolumen von 450m3 und ist im Auslaufbereich mit einer Tauchwand versehen. Das Speichervolumen ermöglicht den Abwasserinhaltstoffen ein absinken zum Beckengrund. Bei der Tauchwand werden schwimmende Partikel aufgehalten. Das Regenüberlaufbecken hat somit die gleichen Funktionen wie die Vorklärbecken in der ARA. Im Entlastungskanal gelangt nur vorgeklärtes Abwasser zum Zürichsee.

Für die Freigabe der Entleerung ist im Drosselschacht des Hauptsammelkanal eine kapazitive Stabsonde mit einfacher Auswert Elektronik eingebaut. Sobald nach Regenereignissen das Abwasser das Wehrschwellenniveau deutlich unterschreitet, gibt die Stabsonde die Entleerung des Regenüberlaufbeckens frei.

Für die Entleerung des Regenüberlaufbecken, ist zwischen dem Speichervolumen und dem Pumpenschacht am fiefsten Punkt ein Plattenschieber mit einem hydrostatische Zylinder angeordnet. Dieser Schieber öffnet und schliesst zwischen dem ersten Einschaltpunkt und dem Ausschaltpunkt im Pumpenschacht des Pumwerkes. Dies bewirkt dass beim Entleerungvorgang nur eine Pumpe in Betrieb steht. In der Steuerung ist ein Schrittschalter eingebaut der bewirkt dass bei der chargenweisen Entleerung auch ein Pumpenwechsel stattfindet.

Als Störmeldung ist in diesen Betriebjahren aussen an der Betonkabine ein Drehlicht angebracht.

Nach 12 Betriebjahren

Wird am Mittwoch --. ---------- 1985 wird das Bauwerk ein erstes mal saniert und modernisiert. Das Aussenwerk wird mit einer, dem damaligen Stand der Technik angepassten, elektromechanischen Relaisteuerung ausgestattet. Im Pumpwerkteil wird die Messtechnik ausgetauscht. Anstelle der 4 Schwimmer Niveauschalter wird 1 hydrostatische Drucksonde mit Auswertungselektronik eingebaut. Für die Meldung hoher Wasserstand wird weiterhin ein Niveau Schwimmschalter eingesetzt.

Im Regenklärbeckenteil wird die Messtechnik beibehalten. Das Drosselorgan wird mit einem Motor und zwei Endlagenschaltern ausgerüstet. Erfahrungen haben gezeigt, dass sich vor dem fix eingestellten Plattenschieber sich Grobstoffe ansammelten und dies zu Verstopfungen führte.

Mit einigen Zeitrelais wurde die Steuerungprogramm so verbessert, dass bei Trockenwetter der Plattenschieber für ein vorgegebenen Zykluszeit zum oberen Endlagenschalter gefahren wurde. Nach abgelaufener Zykluszeit wird der Plattenschieber wieder zur unteren Endlage, der Drosselstellung gefahren.

Die Alarmierung wird modernisiert. Mit dem nachrüsten der Funkanlage ist es nun möglich, eine Sammelalarmeldung zur ARA Untermarch, zu senden.

Das 31. Betriebjahr

Nach weieren 19 Jahren mit elektromechanischem Vorortsbetrieb und Sammelalarm-Störungsmeldung via Funksignal, wird das Aussenbauwerk erneut dem Stand der Technik angepasst. Die gesamte Messtechnik wird erneuert und entsprechen den ATEX-Richtlinien. Vor allem wird die störunganfällige Stabsonde durch eine berührungslose Ultraschall Messung ersetzt. Die zwei Tauchpumpen werden den Atex-Vorschrift entsprechend ersetzt und neu schonend mit Softstartern betrieben. Ebenso der ganze Drosselschieber wird durch einen explosionsgeschützten Plattenschieber mit Regelantrieb ergänzt.

Betriebsjahr 2015

Nach weiteren 11 Jahren mit elektromechanischem Vorortsbetrieb und Sammelalarm-Störungsmeldung via Funksignal, wird das Aussenbauwerk erneut dem Stand der Technik angepasst. Das Aussenbauwerk wird ins Prozessleitsystem der ARA Untermarch eingebunden. Ab diesem Zeitpunkt können alle relevanten Daten überwacht und ausgewertet werden. Bis 2015 konnte im Störungsfall nur ein digitales Funksignal als Sammelalarm-Meldung zur ARA Untermarch gesendet werden.

Aufbau des kombinierten Aussenbauwerkes Allmeind

Das Pumpwerk und das RB-Allmeind ist ein kombiniertes Aussenbauwerk und kann grob in zwei Ebenen unterteilt werden. Die unteren Ebene besteht aus dem Rohabwasser-Pumpenschacht und dem Regenüberlaufbecken mit seperater Entleerungspumpe. Die beiden sind durch eine Zwischenwand getrennt.

Die ganze untere Ebene inklusive Hauptsammelkanal ist im Exzonenplan in die ATEX-Zone II eingeteilt. Alle Installationen sind somit gemäss ATEX-Richtlinie 94/9/EG ausgeführt.

Am 23. Januar 2015 wird das Aussenbauwerk ins Prozessleitsystem der ARA Untermarch eingebunden. Der Plattenschieber zwischen dem Regenüberlaufbecken und dem Pumpenschacht wird ausser Betrieb gesetzt. Im Betriebsablauf wird dieser Entleerungsschieber durch eine neue separate Entleerungspumpe im Regenüberlaufbecken ersetzt.

Die obere Ebene ist über dem Erdboden angeordnet und besteht aus einer grösseren zweiteiligen Ortsbetonkabine. Diese Installationen sind im Exzonenplan in die ATEX freie Zone eingeteilt. Im rechten Teil befindet sich die Steuerung zur Bedienung der Pumpstation und des Regenüberlaufbecken. Die Betriebsabläufe können ab sofort sowohl Vorort mit dem Touchpaneal und Steuerschalter als auch über das Prozessleitsystem von der ARA Untermarch beobachtet und bedient werden.

Im linken Teil befindet sich ein Wasseranschluss von der Wasserversorgung Wangen.

Pumpwerk Allmeind

Im Aussenbauwerk Allmeind ist auch die Rohabwasserpumpstation aus dem Einzugsgebiet Leuholz integriert.

Die zwei Tauchmotorpumpen sind mit Softstartgeräten ausgerüstet. Die SPS-Steuerung mit der Anbindung ans PLS der ARA Untermarch bietet viele Vorteile gegenüber der früheren elektromechanischen Steuerung. Der Betriebsablauf wird in der Betriebsdatenerfassung im Prozessleitsystem aufgezeichnet und überwacht.

Die Steuerung ist so aufgebaut, dass beim überschreiten des " 1. Einschaltpunktes" die eine von zwei Tauchmotorpumpen in Betrieb gesetzt wird. Durch den Betrieb der Pumpe sinkt das Niveaus im Pumpenschacht. Sobald das Niveau unter den " 1. Ausschaltpunkt" gesunken ist wird die Pumpe ausgeschaltet. Beim nächsten überschreiten des " 1. Einschaltpunktes" wird automatisch die andere Tauchmotorpumpe in Betrieb gesetzt. Damit ist gewährleistet dass beide Pumpen in etwa die gleiche Anzahl Betriebstunden aufweisen. In dieser Pumpstation ist mit der SPS-Steuerung möglich die Betriebstunden der beiden Pumpen innerhalb 20 Betriebstunden zu betreiben. Die Steuerung stellt auch fest wenn eine Pumpe eine Verstopfung aufweist, indem das absinken des Niveaus in einem bestimmten Zeitraum überwacht wird. Sind die Kriterien nicht erfüllt, wird die Pumpe kurz im rückwärtsbetrieb betrieben. Die Software der SPS-Steuerung macht dies möglich.

Im Normalfall ist jeweils eine der beiden Pumpen in Betrieb. Sollte das Pumpensumpfniveau obwohl bereits eine Pumpe in Betrieb ist noch weiter ansteigen und somit den " 2. Einschaltpunkt" überschreiten wird die 2. Rohabwasserpumpe zusätzlich in Betrieb gesetzt. Der zusätzliche konduktive Stabsonde ist für die Alarmmeldung "hoher Wasserstand" zuständig.

Für die Reinigung des Pumpensumpfes ist eine weitere Steuerfunktion eingebaut. Nach jeder 5. Einschaltung werden beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb gesetzt. Sobald der untere "Ausschaltpunkt" unterschritten wird beginnt die "Nachlaufzeit" (zirka 2 Minuten) abzulaufen. Diese Nachlaufzeit ist so bemessen dass beide Pumpen eine gewisse Zeit schlürfen und somit zu einer Reinigung des Pumpensumpfes beitragen.

Handbetrieb (Wartungsbetrieb)

Für die Wartung sind zwei Möglichkeiten vorgesehen, die Pumpen im Handbetrieb oder Rückwärts zu betreiben. Der Rückwärtsbetrieb kann sinnvoll sein wenn eine Pumpe durch eine Verstopfung schlecht schöpft.

Aufbau

Der Zulaufkanal zur Regenwasserentlastung Allmeind hat eine Nennweite von 1'400mm. Der Durchlaufkanal hat zwei hochgezogene Wehrschwellen. Diese beiden Wehrschwellen sind 410mm höher als die Kanalsohle. Der Ablauf zur ARA ist mit einem elektrisch betriebenen Motordrosselschieber ausgeführt. Dieses Drosselorgan begrenzt den maximalen Abfluss zur Kläranlage auf 85 l/s. Wenn sich das Mischwasser vor dem Drosselschieber auf das Niveau von 410mm einstaut, wird das Überwasser über die Wehrschwellen auf beide Seiten zum Einlauf ins Regenüberlaufbecken entlastet. Die Wehrschwellen im Zulaufkanal weisen eine Länge von je 5 m auf. Die totale Länge der Überfallkante beträgt somit 10 Meter. Um eine Verstopfung im Einlaufbereich des Drosselschiebers zu vermeiden wird dieser alle 2 Stunden für 2 Minuten geöffnet. Dies bewirkt bei Regenwetter einen Spülstoss der Hauptleitung zur Abwasserreinigungsanlage.

Drosselschieber Regenüberlaufbecken Allmeind in Wangen Regenüberlaufbecken Allmeind in Wangen Inhalt: 450 m3

Drosselschieber Regenüberlaufbecken
RB-Allmeind in Wangen
am 09.09.2005

Regenüberlaufbecken Allmeind
in Wangen Inhalt: 450 m3
am 09.09.2005

Das Regenüberlaufbecken Allmeind hat ein Speichervolumen von 450m3 und ist im Auslaufbereich zum Entlastungskanal mit einer Tauchwand versehen. Diese Tauchwand sorgt dafü dass keine Schwimmenden Abwasserinhaltsstoffe in den Entlastungskanal gelangen.

Ortsbetonkabine Steuerung RB-Allmeind Wangen PS-Allmeind Steuerung Prozessbild PLS

Ortsbetonkabine Steuerung
RB-Allmeind in Wangen
am 09.08.2016

PW-Allmeind Steuerung Prozessbild PLS
eingebunden in der ARA Untermarch
am 07.06.2016

Entleerung

Zwischen dem Speichervolumen des Regenüberlaufbecken und des Pumpwerkes Allmeind war bis im Betriebsjahr 2015 ein Entleerungsschieber eingebaut. Dieser Entleerungsschieber wurde über ein 5/2-Wege Magnetventil mit Wasser von der Wasserversorgung Wangen betrieben. Im Zuge der Anbindung ans PLS der ARA Untermarch und aufgrund des Alters des Plattenschiebers wurde dieser eliminiert und durch eine separate Entleerungspumpe ersetzt.

Für die Freigabe der Beckenentleerung ist im Schmutzwasserkanal eine Ultraschall-Niveaumessung eingebaut. Die Entleerungsfreigabe oder die Entleerungssperre des Regenüberlaufbecken wird zum Prozessleitsystem der ARA Untermarch weitergeleitet. Dort treffen auch die Freigabemeldungen der anderen Aussenbauwerke ein. Zusammen mit den Zulaufmengen der zwei Hauptsammelkanälen werden die verschiedenen Aussenbauwerke zur Entleerung freigegeben.

Rückschlagklappen in der Abwasserpumpwerk Pumpenschacht Pumpwerk Allmeind

Rückschlagklappen im Pumpwerk
mit zwei Rohabwasserpumpen
am 09.09.2005

Pumpenschacht Pumpwerk
PW-Allmeind in Wangen
am 09.09.2005

Beckenreinigung

Im Regenüberlaufbecken ist in der Mitte eine 25m lange Ablaufrinne zum Entleerungs- und Abwasser-Pumpwerk Allmeind geführt. Die Beckensole weist eine seitliche Neigung zur Ablaufrinne von zirka 3 bis 5 Grad auf. Im Regenüberlaufbecken ist keine weitere Reinigungsvorrichtung eingebaut.

Das Speicherbecken ist durch eine Trennwand vom Rohabwasserpumpwerk getrennt. Die Entleerung erfolgt mit der im Betriebsjahr 2015 eingebauten Entleerungspumpe. Das Regenüberlaufbecken muss mindestens zweimal pro Jahr durch ein Kanalreinigungsunternehmen unter Mithilfe des Betriebspersonal gereinigt werden.

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Seite erstellt:  20.07.2018

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letztes Update:  21.07.2018

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