Regenüberlaufbecken RB Spreitenbach Lachen 1991 - 2011

Standort Regenüberlaufbecken Spreitenbach

Standort der Kläranlage Untermarch am Spreitenbach
in Lachen SZ (keine Luftaufnahme aus dem Jahre 1970)
Bild: am 07. März 2011 / Google Earth

Aussenansicht Kläranlage Untermarch am Spreitenbach
in Lachen SZ (kein Bild aus dem Jahre 1970)
Foto: am 19.08.2005 / Jo Mächler

Geschichte Bauwerk

Geschichte Aussenwerk Spreitenbach

Im Betriebsjahr 1991 wird das Aussenwerk zu einem automatisierten Regenüberlaufbecken umgebaut und betrieben.

Regenüberlaufbecken RB Spreitenbach

Das Vorklärbecken im Aussenbereich mit dem Volumen von 290 Kubikmeter wird als Mechanische Kläranlage betrieben. Das Betriebsgebäude ist in zwei Ebenen unterteilt. Im Untergeschoss befinden sich die Zulaufkanal Installationen, die Beschickungspumpen und Schlammpumpen in den Schlammkammern. Im Erdgeschoss ist im 1. Betriebsraum die Trafostation Spreitenbach des Zweckverbandes der ARA Untermarch, die betreut und gewartet wird vom EW Lachen. Im 2. Betriebsraum ist die Schaltanlage, der Grobrechen, ein WC und das kleine Treppenhaus ins UG untergebracht.

Durchlaufkanal RB Spreitenbach

Der Durchlaufkanal RB Spreitenbach hat zwei hochgezogene Wehrschwellen. Die Zulaufkanalseite in der Aastrasse zum Regenüberlaufbecken weist einen Durchmesser von 150 cm auf. Der Ablaufkanalseite zur ARA weist einen Durchmesser von 100 cm auf und ist mit einem elektrisch regelbaren Drosselplattenschieber ausgeführt. Das Drosselorgan im Ablauf begrenzt und regelt den maximalen Zufluss zur ARA Untermarch auf 135 bis 170 l/s. Am Ausgang des Bauwerkes wird der Spreitenbach in Richtung ARA Untermarch unterquert.

Entlastungskanal zum Regenüberlaufbecken

Standort Regenüberlaufbecken
Spreitenbach Lachen
am 07. März 2011

Wehrschwellen links und rechts mit
Drosselschieber in Ablauf Richtung
am 19.08.2005

Entlastungskanal zum Regenüberlaufbecken

In Fliessrichtung rechts ist die tiefere Wehrschwelle bis auf 96 cm hochgezogen. Sobald der Abwasserzulauf die Maximalgrenze von grösser 150 l/s erreicht, wird das Mischabwasser eingestaut. Das Einstauen des Zulaufes beim Drosselschieber beginnt bei zirka 30 cm. Sobald die Einstauhöhe im Zulaufkanal das Niveau von 96 cm erreicht, wird das überschüssige Mischabwasser auf die rechte Seite in den Beschickungspumpensumpf zum Regenüberlaufbecken abgeleitet. Die Wehrschwelle zum Regenüberlaufbecken weist eine Länge von 10,5 m auf.

Vor den Beckenbeschickungspumpen ist ein automatisierter Grobrechen mit einer Stabdistanz von 35 mm angeordnet. Der Pumpensumpf für die Regenüberlaufbeckenbeschickung hat bis zur Zulaufkanalüberfallkante ein Volumen von 135 Kubikmeter. Für die Beschickung des Regenüberlaufbecken sind zwei Tauchmotor-Propellerpumpen mit einer elektrischen Leistung von je 22 kW installiert. Diese zwei Pumpen haben eine hydraulischen Leistung von jeweils 420 bis 625 l/s, je nach Einstauhöhe im Pumpensumpf.

Entlastungskanal zum Regenüberlaufbecken

Einlauf zum Grobrechen
35mm Stabdistanz
am 19.08.2005

Rechenanlage mit Hydraulik
Aggregat im Erdgeschoss
am 19.08.2005

Das grosse Hauptbecken

Die dem Regenüberlaufbecken zugeführte Mischabwassermenge wird im Hauptbecken und in den 2 seitlich angeortneten Speicherkammern zurückgehalten und zwischen gespeichert. Das Mischabwasser durchfliesst das Hauptbecken mit den Dimensionen (LxBxT) 20.80 x 6.00 x 2,50 bis 2.60m, was ein Speichervolumen inklusive Pumpensumpf von 320 Kubikmeter ergibt. Der Beckenboden weist ein Gefälle von 0.55% auf. Die Überfallkante weist eine Länge von 5.00m auf. Die schwereren Schmutzstoffe im Mischabwasser setzen sich im 20m langen Hauptbecken ab und werden grob vorgeklärt. In der Mitte über den Entleerungs Trichtern am Anfang des Hauptbeckens ist eine Tauchwand eingebaut, die bewirkt dass möglichst viele Partikel sich direkt im Trichter absetzen. Vor dem Beckenende ist eine zweite Tauchwand angeordnet, diese hält die schwimmenden Stoffe im Hauptbecken zurück. Am Ende des Hauptbecken der Überfallkante ist eine Ablaufrinne eingebaut. Diese Ablaufrinne leitet das Mischabwasser in die nördlich und südlich dem Hauptbecken angeordneten zwei Seitenkammern.

Das Hauptbecken des Regenüberlaufbecken

Hauptbeckenende Sicht zur Tauchwand vor
der Überfallkante zu den beiden Seitenkammern
am 19.08.2005

Hauptbecken mit Sicht zum Zulauftrichter
und Airjet Pumpenteil der Beckenreinigung
am 19.08.2005

Die 2 Seitenkammern

Sobald das Speichervolumen des Hauptbeckens befüllt ist, überfällt das grob vorgeklärte Mischabwasser in die erste Ablaufrinne am Ausgang des Hauptbeckens und gelangt in die auf beiden Seiten angeordneten Seitenkammern. Die zwei Seitenkammern Nord und Süd haben ein Speichervolumen von je 150 m³, zusammen also ein Rückhaltevolumen von 300 m³ergibt. Sind auch die 2 Seitenkammern befüllt, überfällt das vorgeklärte Mischabwasser in die zweite Entlastungsrinne, die zum Spreitenbach führt.

Entlastung des Regenüberlaufbecken zum Spreitenbach

Die Überfall Höhe des Hauptbeckens liegt wenige Zentimeter unterhalb der Überfallkante zum eigentlichen Entlastungskanal. Damit ist gewährleistet dass nach dem befüllen des Hauptbeckens die Durchflussmenge von 420 bis 1'250 l/s zuerst in die Seitenkammern geleitet wird, bevor ein Überfall zum Entlastungskanal und anschliessend in den Spreitenbach erfolgen kann. Das Rückhalte-Volumen des Hauptbeckens 320 Kubikmeter und der 2 Seitenkammern 2x150 Kubikmeter beträgt Total Rückhalte-Volumen 620 Kubikmeter. Diese Rinne führt in den Entlastungskanal der das vorgeklärte Mischabwasser dem Spreitenbach zuführt.

Sollte bei einem äusserst seltenen Ereignis mehr als 1'185 l/s zugeführt werden, steigt das Abwasser im Zulaufkanal bis zur zweiten höher gezogenen linken Wehrschwelle 1.41m + 0.25m und von dort direkt in den Entlastungskanal zum Spreitenbach. Das entspricht einer Kote von 407.50m Regenüberlaufbecken. Meer + 0.25m ergibt 407.75m ü. Meer. Dieses Szenario würde ebenfalls bei einem sehr langen stromausfall von mehreren Stunden und einem Mischabwasser Zulauf von mehr als 150 l/s eintreten. In diesem Falle würden maximal 150 l/s zur ARA abfliessen.

Die Ablaufsteuerung und die Messtechnik für das Regenüberlaufbecken

Schaltanlage Feld 5 Messtechnik
7 Niveaumessungen und 8 Analogwerte
16 Grenzwert Auswertungen
am 02.04.2011

Niveaumessung vor der
Grob Rechen Anlage
Echolot Mess System
am 09.05.2011

Regenüberlaufbecken Entleerung Spreitenbach

Das RB Spreitenbach wird nach jedem Regenereignis entleert. Das zwischegespeicherte abgesetzte Mischabwasser und der sich im Hauptbecken abgelagerte Schlamm wird mit den 4 Entleerungspumpen in den Schmutzwasserkanal zurückgefördert. Für die Freigabe der Beckenentleerung ist im Schmutzwasserkanal und im Hauptbecken je eine Niveaumessung angeordnet. Sobald das Hauptbecken teilbefüllt oder befüllt ist und das Niveau im Schmutzwasserkanal auf kleiner 46 cm gesunken ist, erfolgt die Entleerung des Regenüberlaufbeckenn zwei Schritten. Sollte der Zufluss während des Entleervorganges ansteigen und 82 cm übersteigen würde die Beckenentleerung sofort abgebrochen.

Im ersten Schritt werden die beiden Seitenkammern entleert, anschliessend das Hauptbecken. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Nachregen das Mischwasser im Hauptbecken weniger aufgewirbelt würde und die Tauchwand ihre Funktion beibehält.

In den zwei Seitenkammern sind Ultraschall-Niveaumessungen eingebaut. An der tiefsten Stelle der abfallenden Beckensohlen ist je ein Pumpensumpf. Durch die zwei Entleerungspumpen wird das Speichervolumen zum Abwasserkanal zurückgefördert. Mit der Leermeldung der zwei Seitenkammern würde die Beckenentleerung des Hauptbeckens freigegeben.

Im Hauptbecken sind an der tiefsten Stelle der abfallenden Beckensohle zwei tiefe konische Pumpensümpfe. Mit den zwei Entleerungspumpen wird auch dieses Speichervolumen zum Schmutzwasserkanal zurückgefördert.

Becken Reinigung des Regenüberlaufbecken Spreitenbach

Im Hauptbecken ist eine Pumpe Beckenreinigung mit Turbulenz Reinigungs Verfahren TRV (Airjet) eingebaut.

In Abhängigkeit vom Befüllen, Entleeren und dem Wasserstand des Regenüberlaufbecken beginnt das Turbulenz Reinigungs Verfahren (TRV) automatisch mit der Beckenreinigung. Innerhalb festgelegter Niveau Grenzwerten wechselt der Intervallbetrieb auf Dauerbetrieb. Der Intervall Betrieb erlaubt die Energiekosten tiefer zu halten.

Die Beckenreinigung mit AirJet für das Regenüberlaufbecken

Hauptbecken mit Reinigungspumpe Airjet
am 19.08.2005

Hauptbecken Entleerungspumpensumpf
am 19.08.2005

Die Pumpe fördert das Mischabasser vom Pumpensumpf des Hauptbeckens zum Injektor. Hier wird durch die Querschnitts Reduzierung eine höhere Fliess Geschwindigkeit und daraus entsteht ein Unterdruck. Durch das auf dem Injektor aufgesetztes Belüftungs Rohr wird das Mischabwasser durch den Unterdruck mit Luft angereichert. Dies führt zu einer grösseren Strahlweite und zu einer Verlangsamung des anaeroben Abbaus des Mischabwassers. Der austretende Strahl aus Mischabwasser und Luft sorgt für eine ausreichende Flotation und dient der Reinigung der Beckenwände und der Beckensohle.