Nachfaulraum Sanierung und Ausbau zum Faulraum 2 ⇒ 2018 / 2019

Feststellungen November 2017

Die Inbetriebsetzung unsere Schlammbehandlung ist am Mittwoch, 13. Juni 1973 erfolgt. Die Anlage ist also bereits 45 Jahre in Betrieb. Jetzt ist sicher der richtige Zeitpunkt für eine Zustandsaufnahme und Überprüfung, mit Schwergewicht Baustruktur und Materialtechnologie.

Vorbemerkungen

Der Kläranlagen Betrieb kann nicht abgeschaltet werden. Täglich werden 36 - 50 Kubikmeter Frischschlamm behandelt. Um in der Zukunft einen redundanten Betrieb zu gewährleisten, wird zuerst der Nacheindickerturm untersucht. Jetzt wird Aufgrund dem Untersuchungsergebnis im und am Nacheindicker eine Sanierung durchgeführt. Im Anschluss wird mit der Nachrüstung der Installationen, Gasentnahme, Wärmetauscher, Messtechnik, Plattenschieber und die notwendigen Anpassungen des Rohrsystemes Faulraum 2 erstellt. Hauptgrund ist, der nachgerüstete Faulraum 2 kann ohne Unterbruch der Schlammbehandlung, die Funktion von Faulraum 1 übernehmen, während der voraussichtlichen ebenfalls nötigen Sanierung des Faulraum 1.

Die Ausgangslage für die Planung des redundante Schlammbehandlung

Die beiden Türme werden nacheinander vollständig entleert, gereinigt und innen und aussen einer intensiven baulichen Prüfung unterzogen. Diese Arbeiten werden präzise, geplant und stabsmässig ausgeführt.

Diese Planung hat das folgende Vorgehen ergeben:
Es wird zuerst der bauliche Zustand des Nacheindicker Turmes mit der fachlichen Bestandesaufnahme, die Baustruktur und den Zustand des Nacheindicker materialtechnologisch zu ermitteln. Dieser Turm ist in den vergangenen 45 Betriebsjahren als Nachfaulraum oder die aktuellere Bezeichnung Nacheindicker betrieben worden.

Je nach Auswertung dieser Zustandsaufnahme wird dieser Faulturm einer Sanierung der Baustruktur unterzogen. Nachdem die Baustruktur Instand gestellt ist, wird er zum Faulraum 2 nachgerüstet und als solcher in Betrieb gesetzt.

Dies ist notwendig um die Zustands Aufnahme des im Betrieb stehenden Faulraumes durchführen zu können. Glücklicherweise verfügt die ARA Untermarch über diese beiden baugleichen Behälter. Durch das geplante Vorgehen können enorme Entsorgungskosten für den Frischschlamm eingespart werden. Die Ergebnisse über den baulichen Zustand der beiden Türme werden im Frühjahr 2018 vorliegen.

Massnahmen Dezember 2017

Der im Betrieb stehende Nachfaulraum wird für die Zustandsaufnahmen und die Sanierung ausser Betrieb gesetzt. Als Ersatz für den Nacheindicker, wird diese Aufgabe vom offenen Stapelbehälter übernommen. Das «Überlaufprinzip» das vom «Faulturm» zum «Nacheindicker» besteht, ist zum offenen Stapelbehälter nicht mehr möglich.

Wir haben uns Gedanken gemacht um wieviel wir den Faulraum absenken können, bevor das in den Faulturm eingetauchte Überlaufrohr, austauchen würde. Die Abklärungen haben ergeben: Das Überlaufrohr ist bis zur Überlaufkante 3.7 m eingetaucht. Um sicherzustellen das dies nie passieren wird, darf der Faulraum nicht mehr als 3 m abgesenkt werden. Als Sicherheitsmarge sind die 0.7 m ausreichend, denn das Gewicht der Gasometerglocke erzeugt zirka 0.3 m WS (Wassersäulen) Vordruck. Sollte das Überlaufrohr trotzdem austauchen würde das Klärgas samt Inhalt des Gasometer in die Umwelt entweichen. Die Verantwortlichen entscheiden das diese Ablaufsteuerung mit dem Absenkungsprinzip zum offenen Stapelbehälter realisierbar betrieben werden kann.

Um diesen Funktionsablauf in die Tat umzusetzen wird im Faulraum eine Niveaumessung eingebaut und auch, die Rohrinstallationen werden entsprechend angepasst. Weil dies Funktion täglich ablaufen muss, wird ein Funktionsablaufprogramm im PLS realisiert.

Massnahmen 2018

Ausgangslage

• Die Firma HUNZIKER BETATECH AG  Bellariastrasse 7, 8002 Zürich wird beauftragt, den Nachfaulraum auf der ARA Untermarch material technologisch zu untersuchen.

• Am Mittwoch, 10. Januar 2018 wird der Nacheindicker vom Betriebspersonal vollständig entleert und gereinigt

• Für die Zustandesaufnahme wird die Firma LPM AG aus Beinwil beauftragt. Diese spezielle Fachfirma macht eine intensive bauliche Prüfung

• Die visuelle Untersuchung und die Probenentnahmen (Bohrkerne) werden vor Ort am 17. und 18. Januar 2018 durchgeführt

• Die Untersuchungen hat ergeben: Feuchtigkeit gelangt vom Dach in die Aussenisolation

• Es wird eine Material technologische Zustandsuntersuchung des Nachfaulraum durchgeführt.

• Eine statische Nachrechnung des Bauwerkes ist nicht Bestandteil dieses Auftrages

• Die Sanierung sowohl im Innern als auch Aussen ist notwendig

Visuelle Zustands Erfassung

Boden / Trichter

Der Boden des Nacheindickers (NED) verläuft trichterförmig von einer Grundfläche mit 1.20 m Durchmesser über eine Höhe von 5.80 m bis auf den Innen Durchmesser von 11.00 m

Durch Sondierungen wird festgestellt, dass auf dem Konstruktionsbeton ein Zementüberzug aufgebracht worden ist. In einer Tiefe von zirka 30 mm wurde ein Netz eingelegt. Da gemäss den bestehenden Plänen ein wasserdichter Zementüberzug von 30mm eingebaut wurde, ist sehr wahrscheinlich davon auszugehen, dass das Netz auf den Konstruktionsbeton verlegt wurde um während dem Einbringen die Stabilität zu gewährleisten.

Am Boden werden mehrere Risse (ca. 15 Stk.) festgestellt. Diese weisen eine durchschnittliche Länge von 1.00 m auf. Die Risse sind mehrheitlich feucht. Ein paar sind leicht wasserführend. Ob das Wasser durch den Konstruktionsbeton drückt, oder nur zwischen dem Konstruktionsbeton und Überzug verläuft ist nicht ersichtlich. Ausser der Wassereintritte sind keine schadhaften Stellen am Boden ersichtlich.

Eine Bilderreihe von der Sanierung im Innenbereich der zwei Faulräume

Untersuchung Nacheindicker
wasserführende Risse am Boden

am 19.02.2018

Nacheindicker Innenbereich an den Wänden sind Ablagerungen
ersichtlich welche eine visuelle Aufnahme und
Beurteilung der Betonoberflächen verunmöglicht
am 19.02.2018

Als erste Massnahme wird die rosafarbene Vormauerung und die dahinterliegende Feuchte Isolation entfernt.

Ende August 2018 baut die Firma Lawil Gerüste AG Erstfeld im Innenbereich des Nacheindicker ein Baugerüst mit zirka 6 Etagen auf. Am Montag, 22. Oktober 2018 bekommt der Nacheindicker auch aussen ein Baugerüst.

Massnahmen vor Beginn der Erneuerungsarbeiten

Nacheindicker aussen die Vormauerung und
die Aussenisolation ist entfernt
am 29.08.2018

Nacheindicker innen Ablagerungen
werden mit Sandstrahlen entfernt
am 14.09.2018

Ab Montag, 10. September 2018 ist dieFirma Marty Korrosionsschutz AG Jona damit beschäftigt im innern des Nacheindickers die ganze Fläche von den Ablagerungen zu befreien. Dies wird mit zirka 16 Tonnen Quarzsand mit der Technik des Sandstrahlens erledigt. Ab Mittwoch, 19. September wird der Beton im Inneren mit einer Beschichtung versehen.

Im Oktober 2018 beginnt der Einbau mit einkleben der Glasschaumplatten Isolation im unteren Kegelstumpfes. Ab Mittwoch, 24. Oktober 2018 wird die innere Isolation mit einer Beschichtung überzogen.

Isolation des unteren Kegelstumpfes mit Glasschaumplatten

Beschichtung Überlauftauchrohr
Sanierung Nacheindicker
am 11.10.2018

NED-Sanierung einkleben der Isolation
im Kegelstumpf unten
am 15.10.2018

Die Anordnung im Überlaufschacht

Erst beim Eintreten von Störfällen stellt das Betriebspersonal fest, wie wichtig es ist die Masse und Gegebenheiten oben beim Faulraum zu kennen. Zum Beispiel der Störfall schäumen des Faulraumes auf, ist es notwendig zu wissen, wie tief das Überlaufrohr eingetaucht ist. Dann kann das Betriebspersonal den Faulraum, in dieser Situation mit ruhigem Gewissen, nahe auf dieses Niveau absenken. Wichtig ist die Berücksichtigung des Gasspeichers der ja direkt mit Faulraum verbunden.

Übersichtsplan des Überlaufschachtes

Anordnung des Überlaufrohres und des Ablaufschachtes
Die Masse der Eintauchtiefe und Dimensionen
Auszug aus den Bauplänen, bearbeitet: Jo Mächler
am 02.11.2018

Links im Bild Schaum- oder Schwimmschlammklappe
Rechts im Bild Überlaufschacht mit einstellbarem Schieber
Auszug aus den Bauplänen, bearbeitet: Jo Mächler
am 05.11.2018

Zusammenfassung der wichtigen Masse Faulraum oben:

• Durchmesser der 3 Öffnungen Faulraum oben: ⇒ 0.63 m

• Dicke der Decke Faulraum oben: ⇒ 0.30 m

• Vertiefung Distanz von Unterkante Decke bis Schlammlinie Überlaufrohr: ⇒ 0.50 m

• Distanz von Oberkante Decke bis Schlammlinie Überlaufrohr: ⇒ 0.80 m

• Länge der Eintauchtiefe bei Beginn und während dem Betrieb der Gaseinpressung: ⇒ 3.45 m / 3.70 m

• Distanz Oberkante Decke bis Unterkante Überlaufrohr: ⇒ 4.5 m

Der Aufbau der Isolation und Beschichtungen bei der Sanierung der zwei Faulräume

Aufbau der Isolation und Beschichtungen
nach der Untergrund Vorbereitung durch
Sandstrahlen im Inneren des Faulraum
am 30.10.2018

Die Masse der Isolation unten beim Faulraum:

• Dicke der Glasschaumisolationsplatten: ⇒ HxBxT  ** x ** x 100 mm

• Dicke der Beschichtung: ⇒ 50 

• Isolation Kegelstumpf: ⇒ unten

• Isolationshöhe des Zylinderteils ab Kegelstumpfkante: ⇒ 2.0 m

Die Inbetriebnahme des Faulraum 2

Am Donnerstag, 10. Januar 2019 beginnt Markus Bräger von der Firma Insoft mit der Programmierung des PLS Programmes für den Betriebsablauf von Faulraum 2. Das Betriebpersonal plant den Wechsel von Betrieb mit Faulraum 1 zum Betrieb mit Faulraum 2. Am Montag, 14. Januar 2019 ist es soweit.

Der Faulraum 2 wird für die Inbetriebnahme mit Schlamm des Faulraum 1 befüllt. Die entsprechenden Pneumatikschieber werden betätigt der Schlammtransfer vom Faulraum 1 zum Faulraum 2 wird unter der Beobachtung des Betriebspersonales durchgeführt. Der bis zu diesem Zeitpunkt in Betrieb stehende Faulraum 1 wird bis auf eine Restmenge von 65 Kubikmeter entleert.

Der Faulraum 2 hat bei der Sanierung eine zusätzliche Isolation im Konus unten und im zylinderischen Teil bis auf eine Höhe von 2m bekommen. Dadurch hat der sanierte Faulraum 2 ein kleineres Volumen von zirka 80 . Der bis auf eine Restmenge von 65 Kubikmeter enleerte Faulraum 1, wird mit einem Abluftgebläse von Dienstag, 15. Januar 2019 bis am Montag, 21. Januar 2019 mit Frischluft durchströmt.

Feststellungen Januar 2019

Unsere Faulraum 2 wird am Montag 14. Januar 2019 in Betrieb gesetzt. Der Faulraum 1 ist abgesenkt und wird am Montag, 21. entleert und gereinigt.

Um den Zustand des Faulraum 1 zu ermitteln, wird zuerst der bauliche Zustand des Faulraums wie bereits beim Nacheindicker ermittelt werden. Diese Arbeiten werden präzise geplant und stabsmässig ausgeführt.