Siebrechen für Regenwasser und Kläranlagen

Hochleistungs-Siebrechen-System

Wo bleiben die grossen Schmutzteile bei übermässigem Regenwasseranfall? In der Natur oder in der Kläranlage? Ist dies eine Frage des Aufwandes, sprich der Investitionen, oder eine Frage der Lösungswahl?

Eine kostengünstige und wirtschaftliche Lösung ist das hier vorgestellte Hochleistungs-Siebrechen-System. Ein System, weil mit einer modularen Basiskonstruktion alle Anforderungen erfüllt werden können. Dies durch eine Vielfalt von Bauarten und Grössen.

Wie kam es zu dieser Lösung? Als das schweizerische Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) die Frage der Regenwasserentlastungsbauwerke untersuchte, stellte sich rasch heraus, dass der Einsatz einer mechanischen Reinigung wesentlich wirtschaftlicher und umweltfreundlicher ist als die Erstellung immer grösserer Speicherbecken. Nur musste diese neue Technologie noch entwickelt werden.

Die Firma ROMAG hat sich dafür interessiert und sich seither voll in diesem Bereich etabliert. In den ersten 6 Jahren seit der Einführung wurden bereits 160 Siebrechen in verschiedenen Ländern eingesetzt. Am Ende des Jahres 2000 waren es nahezu 600. In diesem Zeitraum wurde die Technik laufend weiterentwickelt. Es gibt 5 verschiedene Bauarten. Der Grund dieser Vielfalt liegt darin, dass ein Siebrechen sehr oft in bestehende Bauwerke integriert wird. Es gilt also örtliche Gegebenheiten zu berücksichtigen.

Bei der Wahl der richtigen Lösung braucht es Erfahrung. Und hier beginnt die Leistung der ROMAG. Immer auf der Suche nach neuen Lösungen, ist ROMAG heute in der gesamten Regenwasser -Technologie ein kompetenter Partner und Berater.
 

So funktionieren Siebrechen-Systeme

Grundsätzlich strömt das Abwasser vom Ablaufkanal durch den Siebrechen in den Entlastungskanal. Die im Siebrechen zurückgehaltenen Schmutzanteile werden durch eine Kammbewegung so weggeräumt, dass sie mit dem Abwasser zur ARA gespült werden. Die Form der Kämme spielt dabei ein sehr wichtige Rolle.

Je nach Bauart wird der Siebrechen horizontal, von oben oder von unten angeströmt. Wichtig ist, dass die Betriebssicherheit mit sehr kleinem Unterhalt gewährleistet ist. Zum horizontal durchströmten Siebrechen  (Typ RSW - wird am meisten verwendet), ist zusätzlich eine geregelte Stauklappe lieferbar (Typ RSW-K). Damit kann vorhandenes Stauvolumen im vorgelagerten System optimal genutzt und die Anzahl Entlastungen massiv reduziert werden. Für kleinere Abwasserkanäle mit seitlichen Entlastungen gibt es einen besonders schmalen Siebrechen (Typ RSS).

Siebrechen in der Praxis

Abb. 1
Verunreinigter Uferbereich eines Vorfluters durch Mischwasser-
Entlastung

Abb.2
Der gleiche Bachabschnitt nach Erstellung eines Regenklärbeckens mit ROMAG Hochleistungssiebrechen

RSW, horizontal durchströmt

RSW-K, mit geregelter Klappe

RSU, von unten nach oben

RSS, schmale Ausführung

RSL

Erfahrungen mit Hochleistungs-Siebrechen

Interessant für den Anwender ist, dass die zuständigen schweizerischen Umweltschutzbehörden den vorgeschriebenen Speicherraum pro Entwässerungsfläche im Einzugsgebiet bei Einsatz einer mechanischen Reinigung je nach Vorfluterqualität massiv reduziert hat. Bei neuen Projekten werden heute fast überall Siebrechen eingeplant. Aufwändige Bauten von Speicherbecken entfallen oder werden entsprechend verkleinert. Bestehende Anlagen können mit dem Einbau eines Siebrechens auf sehr wirtschaftliche Weise saniert werden. Ein wichtiges Argument ist sicher auch, dass dabei keine zusätzliche Baufläche geschaffen werden muss.

Fazit: Die notwendigen Investitionen bei neuen oder bei bestehenden Anlagen sind bei Einsatz eines Siebrechens wesentlich tiefer.

Durch die grosse Zahl von ausgeführten Projekten liegen viele Erfahrungen vor. Die robuste Bauweise der Siebrechen und die Montage aller Steuerorgane in einem Trockenraum sowie die Betätigung der beweglichen Teile durch Hydraulikzylinder machen dieses Entlastungsbauwerk äusserst wartungsarm. Es empfiehlt sich aber, periodische Sichtkontrollen durchzuführen. Dies hat sich dann in der Praxis auch bewährt. Referenzlisten sind verfügbar.

Einbau von 3 Siebrechen im Einlaufkanal der Kläranlage Aire in Genf

Einsatzmöglichkeiten von Siebrechen

Einbau von ROMAG Siebrechen-Systemen

Der Beratungsingenieur von ROMAG klärt zuerst ab, welche Bauart in diesem Fall zweckmässig ist. In zweiter Linie wird der bestmögliche Montagepfad gefunden. Entweder bietet sich ein Einbau durch bestehende Kanäle an oder es sind an geeigneter Stelle provisorische Mauerdurchbrüche zu machen. Diese können dann wieder verschlossen oder zugänglich gehalten werden.

Siebrechen RSW 5x7/4, nachgeschaltet an ein Fangbecken

Rechen-Einbringung durch den Entlastungsstollen

Neuer Hochleistungssiebrechen im Drahtschmidli, Zürich

Die ROMAG AG hat für das Entlastungsbauwerk Drahtschmidli in Zürich sämtliche elektromechanischen Ausrüstungsteile, den Hochleistungssiebrechen, die Notklappen, die Dammbalken für die Abschottung der Dükerleitungen, die Absperrschützen im Auslaufbauwerk sowie die erforderlichen Schachtabdeckungen geliefert.

Die Abwässer eines Stadtgebiets der rechten Zürichseeseite werden am Neumühlequai in einem unterirdischen Entlastungsbauwerk gesammelt. Beim Drahtschmidli / Platzspitz wird das Abwasser in einem Düker unter der Limmat und der Sihl in Richtung der Kläranlage geleitet.

Die derzeit vorhandenen Anlagen und der Hochleistungssiebrechen sind veraltet und genügen den Bedingungen und Ansprüchen des Gewässerschutzes nicht mehr. Die hydraulischen Kapazitäten der Hochwasserentlastung und der Dükerrohre sind zu klein geworden. Denn schon bei geringen Niederschlägen gelangen Verschmutzungen in die Limmat.

In einem aufwendigen Bauverfahren wurde zwischen Januar 2006 und Dezember 2007 das Entlastungsbauwerk erneuert und drei neue Dükerrohre unter der Limmat und der Sihl erstellt. Dies alles geschah unter vollbetrieb der Abwasseranlage.

Dank der robusten und besten Qualität der ROMAG Hochleistungssiebrechen und wegen des grossen Know-hows in Engineering und Montage bei ROMAG vergab der Totalunternehmer den GU-Auftrag für die gesamte elektromechanische Ausrüstung an ROMAG. Unsere Hochleistungssiebrechen zeichnen sich durch die Betätigung von beweglichen Teilen durch Hydraulikzylinder und Unterbringung aller Steuerorgane in einem Trockenraum aus.

Bei Baubeginn mussten zuerst die bestehenden Entlastungsklappen ausgebaut und das Abwasser von ROMAG über eine provisorische Klappe umgeleitet werden. Nachdem das neue Bauwerk fertiggestellt wurde, konnten die Montagefachleute von ROMAG den neuen Hochleistungssiebrechen, die beiden neuen automatischen Notentlastungsklappen sowie das Wartungspodest montieren und die Gesamtsteuerung installieren.

ROMAG montierte und lieferte zusätzlich Einzelpositionen aus Edelstahl, wie zum Beispiel die Absperrschützen im Auslaufbauwerk, die befahrbaren Schachtabdeckungen, die Drucktüre und die Dammbalken für die Abschottung der Dükerleitungen.

 

Marktleader in Siebrechen

Siebrechen für Kläranlagen entfernen alle Feststoffe ab einer bestimmten Grösse aus dem Mischwasser und halten so die Vorfluter sauber. Mit der Siebrechen-Technologie hat ROMAG Pionierarbeit geleistet.

In den letzten 20 Jahren hat die ROMAG AG Pionierarbeit in der Siebrechen-Technologie für Kläranlagen geleistet. Im Jahr 1995 war ROMAG die einzige Firma, die in den USA Reinigungs- und Dosiersysteme für Meteorwasser anbot. Zwei Jahre später wurde sie von japanischen Amtsstellen zur Präsentation der neuen Siebrechen-Technologie nach Japan eingeladen.

Heute sind weltweit rund 1’200 ROMAG Hochleistungs-Siebrechen für Kläranlagen aus Düdingen in Betrieb. Neben den Siebrechen gehören zu einer gründlichen Regenbeckenausrüstung auch Spülsysteme, Schieber und Steuerungen, die ebenfalls von der ROMAG hergestellt werden.

Was zeichnet die ROMAG Hochleistungs-Siebrechen gegenüber anderen Systemen aus?

Viele Billig-Rechen drücken die weichen und kleinen Festkörper im Abwasser einfach durch die Löcher des Siebs, was nicht sehr effizient zur Entfernung der organischen Festkörper im Mischwasser einer Kläranlage beiträgt. Ebenso bedarf es bei den Billig-Rechen auch mehr Wartungsarbeiten und höhere Unterhaltskosten.

Die ROMAG Hochleistungs-Siebrechen für Kläranlagen sind für ihre Unverwüstlichkeit und ihr gutes, wartungsfreundliches Funktionieren bekannt. Der Siebrechen reinigt das Sieb ununterbrochen und sorgt daher für optimalen Durchfluss.

Entlastungsbauwerk Siebanlage RSL

Nutzen der ROMAG Hochleistungssiebanlage RSL:

  • macht hohe Investitionen in Speichervolumen unnötig
  • verhindert eine Verschmutzung der Vorfluter
  • ist betriebssicher
  • reinigt permanent mechanisch
  • behandelt das Siebgut schonend
  • drückt kein Siebgut durch das Lochblech
  • ist korrosionsbeständig
  • ist robust
  • ist wartungsarm
  • hat einen Lochdurchmesser von 6 mm
  • fördert das Siebgut aus der Einlaufzone
  • Werkstoffe wahlweise 316L oder 304L

Funktion

Die Hochleistungssiebanlage RSL ist vertikal zwischen dem Ablaufkanal und dem Entlastungskanal eingebaut. Daher hält sie beim Durchströmen des überschüssigen Wassers zuverlässig alle sichtbaren Feststoffe zurück. Dabei wird das Lochsieb horizontal durchströmt. Das Lochsieb wird bauseits auf die vorbereitete Betonschwelle montiert.
Die Höhe der Schwelle richtet sich nach der hydraulischen Bemessung und ist niedriger als der gewünschte Wasserstand bei Entlastungsbeginn.

Das Staublech, das auf der Rückseite des Siebes angebrachte ist, wird so ausgelegt, dass eine gleichmässige Siebgeschwindigkeit erreicht wird. Dabei wird eine CS max. von 1.50 m/s jedoch nicht überschritten. Die Oberkante des Siebes ist als Notüberlauf ausgebildet. Bei Ausfall der Abreinigung (z.B. durch Stromausfall) oder bei Überlastung erfolgt der Abfluss über den Siebrechen.

Von der ROMAG wurde besonderen Wert auf die Betriebssicherheit gelegt. Der erste Schritt dazu liegt im Weglassen von störungsanfälligen Komponenten, wie z.B. Endschaltern. Das Siebgut, welches an der Oberfläche haftet, wird mit einem Wasserstrahl über die ganze Höhe von der Siebfläche abgerakelt und mit dem Schmutzwasser der ARA zugeführt. Das Brauchwasser wird durch eine Pumpe von der sauberen Siebseite in das Spritzrohr gepumpt. Durch die geschickte Konstruktion reinigt sich die Siebanlage daher dauernd selbst. Diese Art der Reinigung verhindert, dass weiches Material in und durch die Löcher des Siebes gepresst wird und einen Teil davon verstopft.

Entlastungsbauwerk Siebrechen RSW

Funktion des Siebrechen RSW

Der Siebrechen RSW ist vertikal zwischen dem Ablaufkanal und dem Entlastungskanal eingebaut und wird bauseits auf die vorbereitete Betonschwelle montiert. Er hält somit beim Durchströmen des überschüssigen Wassers zuverlässig alle sichtbaren Feststoffe zurück. Der Siebrechen wird dabei horizontal durchströmt.

Die Höhe der Schwelle für den Siebrechen richtet sich nach der hydraulischen Bemessung. Diese ist niedriger als der gewünschte Wasserstand bei Entlastungsbeginn. Auf der Rückseite des Siebrechen ist ein Staublech angebracht. Das Staublech wird so angebracht, dass eine gleichmässige Siebgeschwindigkeit erreicht wird. Dabei wird eine CS max. von 1.50 m/s nicht überschritten.

Die Oberkante des Rechens ist als Notüberlauf ausgebildet. Bei Ausfall der Abreinigung oder bei Überlastung erfolgt der Abfluss über den Siebrechen.

Bei ROMAG wird besonders Wert auf die Betriebssicherheit gelegt. Dabei werden störungsanfällige Komponenten (z.B. Endschalter) weggelassen. Lediglich zwei Hydraulikleitungen führen in den Nassraum, hierfür sind die elektrischen und hydraulischen Steuerelemente ausserhalb der kritischen Zone platziert. Der Siebrechen reinigt sich somit dauernd selbst. Es gibt auf der Zulaufseite keine Querverstrebungen im Siebbereich, die zu Siebgutaufbau führen könnten. Sollte einmal ein Feststoff ein kurzzeitiges Verklemmen verursachen, so ist die Steuerung so ausgelegt, dass sich die Kammbewegung an dieser Stelle repetiert bis der Rechen wieder frei ist.

Nutzen

Der Nutzen des ROMAG Hochleistungssiebrechens RSW

  • macht hohe Investitionen in Speichervolumen unnötig
  • verhindert eine unnötige Verschmutzung der Vorfluter
  • ist betriebssicher
  • reinigt permanent mechanisch
  • ist korrosionsbeständig
  • ist robust
  • ist wartungsarm
  • hat einen geringen Stababstand (4mm)
  • fördert das Siebgut aus der Einlaufzone
  • Werkstoffe wahlweise 316L oder 304L

Entlastungsbauwerk Siebrechen RSW-K

Funktion des Siebrechen RSW-K

Der Siebrechen RSW-K hält beim horizontalen Durchströmen des überschüssigen Wassers zuverlässig alle sichtbaren Feststoffe zurück. Das funktioniert desshalb so gut, weil der Siebrechen vertikal zwischen dem Ablaufkanal und dem Entlastungskanal eingebaut wird. Der Siebrechen wird bauseits auf die vorbereitete Betonschwelle montiert. Die Höhe der Schwelle richtet sich nach der hydraulischen Bemessung.

Der Siebrechen RSW-K ist eine Kombination des Typs RSW mit einer geregelten Stauklappe. Dabei bleibt die Grundfunktionen des Siebrechens gleich. Mit einer Regelfunktion kann nun beim Siebrechen RSW-K die Entlastungshöhe geregelt werden. Mit der Regelung gelangt möglichst wenig verschmutztes Regenwasser in den Entlastungskanal. Die Stauklappe wird dabei durch zwei hydraulische Zylinder gesteuert.
In der Grundstellung ist die Stauklappe geschlossen, wodurch kein Abwasser in den Entlastungskanal strömen kann. Wenn nun der Wasserstand an der Zulaufseite eine vorbestimmte Höhe erreicht hat, beginnt sich die Stauklappe zu öffnen. Als Signalgeber dient eine Niveausonde, die den Abgriff verschiedener Niveau höhen zulässt. Jedem Signal entspricht dann eine optimale Stellung des Staubleches. So wird ein minimaler Austritt in den Entlastungskanal erreicht. Auch die Reinigung durch den Reinigungswagen erfogt auf diese Weise.

Nutzen

Der Nutzen des ROMAG Hochleistungssiebrechens RSW-K

  • Optimale Ausnutzung von vorhandenem Speichervolumen
  • macht hohe Investitionen in neue Speicherkapazitäten unnötig
  • reduziert die Anzahl Entlastungen drastisch
  • verhindert eine unnötige Verschmutzung der Vorfluter
  • ermöglicht zuverlässige Mengenmessungen
  • hat einen erhöhten Wirkungsgrad bei Teillast
  • ist betriebssicher
  • reinigt permanent mechanisch
  • ist korrosionsbeständig
  • ist robust
  • ist wartungsarm
  • fördert das Siebgut aus der Einlaufzone
  • Werkstoffe wahlweise 316L oder 304

Entlastungsbauwerk Siebrechen RSU

Nutzen des ROMAG Hochleistungssiebrechens RSU:

  • macht hohe Investitionen in Speichervolumen unnötig
  • verhindert eine unnötige Verschmutzung der Vorfluter
  • ist betriebssicher
  • reinigt permanent mechanisch
  • ist korrosionsbeständig
  • ist robust
  • ist wartungsarm
  • hat einen geringen Stababstand (4mm)
  • fördert das Siebgut aus der Einlaufzone
  • Werkstoffe wahlweise 316L oder 304L

Funktion

Der Hochleistungssiebrechen RSU ist horizontal zwischen dem Ablaufkanal und dem Entlastungskanal eingebaut. Beim Durchströmen des überschüssigen Wassers hält er dabei zuverlässig alle sichtbaren Feststoffe zurück. Der Siebrechen wird dabei vom Wasser vertikal von unten nach oben durchströmt. Der Hochleistungssiebrechen RSU wird bauseits zwischen die vorbereiteten Betonschwellen montiert. Die Höhe des Siebrechens richtet sich nach der hydraulischen Bemessung und ist niedriger als der gewünschte Wasserstand bei Entlastungsbeginn. Die zu erwartende Durchflussmenge ist abhängig von der entstehenden Aufstauhöhe und der gewählten Wehrhöhe. Bei einem Stromausfall oder bei Überlastung der Anlage erfolgt der Abfluss über die Betonschwelle.

Bei der ROMAG AG wird besonderer Wert auf die Betriebssicherheit gelegt. Dafür werden störungsanfällige Komponenten, wie z.B. Endschalter weggelassen. Ebenso sind die elektrischen und hydraulischen Steuerelemente ausserhalb der kritischen Zone platziert, sodass lediglich zwei Hydraulikleitungen in den Nassraum führen.

Durch die durchdachte und geschickte Konstruktion der Anlage reinigt sich der Hochleistungssiebrechen RSU dauernd selbst. Es gibt auf der Zulaufseite keine Querverstrebungen im Siebbereich, die zu Siebgutaufbau führen könnten. Sollte jedoch einmal ein Feststoff ein kurzzeitiges Verklemmen verursachen, so wird die Kammbewegung an dieser Stelle repetiert bis der Rechen wieder frei ist. Das Siebgut wird aus dem Rechenbereich in einen Siebgutschacht entsorgt und in Bodennähe geführt. Dadurch wird das Siebgut nicht mehr an die Siebfläche geschwemmt, was bei starken Belastungsfällen wichtig ist.

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