ARA Sarneraatal

Allgemeines

In der ARA Sarneraatal in Alpnach wird die Reinigung des gewerblichen und häuslichen Abwassers vom Sarneraatal vorgenommen. Das Einzugsgebiet umfasst die Gemeinden Lungern, Giswil, Sachseln, Kerns, Sarnen und Alpnach mit rund 31'000 angeschlossenen Einwohnern. Die Anlage wurde Ende der 70iger Jahre erstellt und in Betrieb genommen. Seither sind die Belastungen kontinuierlich angestiegen. Daher musste die ARA Sarneraatal in den Jahren 2016 bis 2019 erweitert und ausgebaut werden.

Die Abwasserzuführung erfolgt mit einem Hauptsammelkanal, welcher von Lungern bis Alpnachstad besteht. In diesen werden die Abwässer der Sarneraatalgemeinden eingeleitet.

Die ARA Sarneraatal ist komplex und eine der modernsten in der Schweiz. Als erste ARA der Schweiz wird die biologische Reinigungsstufe mit dem sogenannten "Nereda-Verfahren" betrieben.

Verfahrensübersicht

Produkte

Nebst geklärtem Wasser wird in der ARA auch Gas gewonnen, welches bei der Vergärung von Klärschlamm entsteht. Der Militärflugplatz Alpnach ist der Abnehmer von diesem Gas. In einem Blockheizkraftwerk BHKW wird mit dem Klärgas Strom für den Eigenverbrauch vom Militärflugplatz produziert. Bei dieser Produktion entsteht Abwärme, welche zu Heizzwecken weiterverwendet wird. Ein Teil von dieser Abwärme wird von der ARA als Heiz- und Prozesswärme abgenommen. Prozesswärme brauchte es u.a. für die Vergärung des Klärschlammes in den Faultürmen.

Abwasserzuführung

Das Abwasser von den Gemeinden Lungern, Giswil, Sachseln, Kerns, Sarnen und Alpnach wird in der ARA Sarneraatal in Alpnach gereinigt. Von den einzelnen Objekten gelangt das Abwasser via  privaten und gemeindeeigenen Kanalisationsleitungen, sowie den entsprechenden Pumpwerken, in den Hauptsammelkanal vom Entsorgungszweckverband. Wo das nötige Gefälle fehlt, wird das Abwasser mit verschieden grossen Pumpwerken bis in die ARA nach Alpnach weitergepumpt. Der Hauptsammelkanal besteht von Lungern bis Alpnachstad.

Grobe Übersicht Hauptsammelkanal und Pumpwerke

Ausbau ARA Sarneraa

Die mangelnde Reinigungsleistung musste den gesetzlichen Vorgaben und Anforderungen angepasst werden. Die bisherige Reinigungskapazität genügte seit längerer Zeit nicht mehr. Durch das bisherige und zukünftige Bevölkerungswachstum, der Ansiedelung neuer Betriebe sowie der Erweiterungen bestehender Betriebe muss die entsprechende Reinigungskapazität zur Verfügung gestellt werden. Das Ziel beim Ausbau und Erweiterung der ARA Sarneraatal war die Sicherstellung der Abwasserbehandlung im Sarneraatal, mit einem Planungshorizont bis ins Jahr 2035. Die Ausbaudimensionierung beträgt 65'000 *Einwohnerwerte, rund das Doppelte der bisherigen, durchschnittlichen Reinigungskapazität.

In einer ersten Etappe wurde die Aufstockung vom Betriebsgebäude realisiert. Die Baubewilligung für die zweite Etappe, die eigentliche Ausbauphase der ARA, wurde im Januar 2015 erteilt. Gemäss Terminplan war der Baubeginn im Februar 2015 vorgesehen. Im eigentlichen Abwasserreinigungsprozess (Biologie) wurde dem EZV OW im Herbst 2014 ein in der Schweiz neues, aber international bewährtes, Verfahren vorgestellt. In einer ARA im Raum Zürich wurden, vom Sommer 2014 bis Frühjahr 2015, in einer Testanlage ein Teil des Abwassers mit diesem Verfahren gereinigt. Der Sinn war, dieses Verfahren unter schweizerischen Verhältnissen und über die Winterzeit intensiv zu testen. Da die zu Beginn noch offenen Fragen restlos geklärt werden konnten und zudem die Ergebnisse der Tests sehr erfolgreich ausfielen, entschied sich die Baukommission im Sommer 2015 für dieses biologische Verfahren. Es bietet einige Vorteile gegenüber den bisher in der Schweiz eingesetzten Verfahren. Durch diesen Verfahrenswechsel gab es eine Verzögerung des Baubeginnes auf Anfangs Mai 2016. Am 2. Mai 2016 erfolgte der Spatenstich für die zweite Etappe. Im Februar 2018 wurden die ersten Anlagen in Betrieb genommen. Inbetriebnahme der neuen biologische Reinigungsstufe im Juni 2018 und einen Monat später konnte die alte Biologie definitiv abgestellt werden. 

Die beendeten Ausbau- und Erweiterungsarbeiten konnten im September 2019 dem Publikum gezeigt werden.

* Die Summe aus tatsächlichen Einwohnern E (Einwohnerzahl) und Einwohnergleichwerten EGW, als Maß für die Schmutzfracht, aus Industrie, Gewerbe, Gastwirtschaft etc. ergibt den für die Bemessung von Abwasserreinigungsanlagen wichtigen Einwohnerwert EW.

Geschichte Abwasserreinigung Sarneraatal

Das Schweizervolk genehmigte am 6. Dezember 1953 einen neuen Verfassungsartikel über den Schutz der Gewässer gegen Verunreinigung. Die wichtigste Massnahme war die Gesunderhaltung unserer Gewässer, das heisst die Reinigung der Abwässer. Diese grosse Aufgabe konnte nicht von einzelnen Gemeinden allein gelöst werden. Deshalb haben sich anfangs der sechziger Jahre die Einwohnergemeinden Alpnach, Giswil, Kerns, Lungern, Sachseln sowie die Gemeinde Sarnen (damals bestehend aus der Dorfschaftsgemeinde Sarnen und den Bezirks gemeinden Kägiswil, Ramersberg und Schwendi ) zusammengeschlossen und die umfangreichen Vorabklärungen, gemeinsam einem Ingenieurbüro, in Auftrag gegeben. Die Voruntersuchungen ergaben als zweckmässigste Lösung den Zusammenschluss, anstelle von einzelnen Kläranlagen in jeder Gemeinde.

Meilensteine

11. Februar 1972
Gründung Zweckverband Abwasserreinigung Sarneraatal
23. September 1974
Spatenstich zum Neubau der Abwasserreinigungsanlage ARA Eichi in Alpnach
7. Juli 1978
Eröffnung der ARA Sarneraatal und während rund 20 Jahrenetappenweiser Bau des Hauptsammelkanals von Lungern und Niederstad bis in die ARA Sarneraatal sowie von den Nebenkanälen in den Gemeinden, parallel zum Bau der ARA Sarneraatal
Jahr 2000
Zusammenschluss der Zweckverbände Abwasserreinigung Sarneraatal und Abfall entsorgung Obwalden   zum Entsorgungszweckverband Obwalden EZV OW
Dezember 2013
Baubeginn Ausbau Betriebsgebäude ARA Sarneraatal
2. Mai 2016
Spatenstich für Ausbau / Erweiterung ARA Sarneraatal
2. Mai 2016 bis September 2019
Ausbau / Erweiterung ARA Sarneraatal

Projekt 4. Reinigungsstufe

Ausgangslage

Die Wasserqualität hat sich in der Schweiz in den letzten 50 Jahren, insbesondere durch den Ausbau der Abwasserinfrastrukturen und die Reduktion der Einträge von Chemikalien aus Industrie und Gewerbe, stark verbessert. So ist die Belastung der Gewässer mit Nährstoffen, Schwermetallen und weiteren problematischen Substanzen zurückgegangen. Trotzdem gelangen nach wie vor auf unterschiedlichen Wegen Chemikalien in die Gewässer, was aktuell eine der grössten Herausforderungen für den Gewässerschutz darstellt. Im modernen Alltag haben Chemikalien wie Pflanzenschutzmittel, Biozide oder Arzneimittelwirkstoffe eine grosse Bedeutung. Dies gilt für die Wirtschaft ebenso wie für die Privathaushalte. Bei Herstellung, Gebrauch oder Entsorgung gelangen ein Teil dieser Chemikalien oder ihrer Ausgangs- und Abfallprodukte in die Umwelt und somit auch in die Gewässer. Die Mikroverunreinigungen gelangen aus unterschiedlichen Quellen und über mehrere Eintragspfade in die Gewässer.*
Im Jahr 2009 wurden im Vierwaldstättersee von der Eawag verschiedene Proben auf eine sehr breite Palette an Mikroverunreinigungen untersucht. Es wurde dabei festgestellt, dass die meisten gefundenen Stoffe aus siedlungsbürtigen Quellen stammen und daher das kommunale Abwasser einer der Haupteintragspfade für organische Spurenstoffe im Vierwaldstättersee zu sein scheint. Es wurde bei den Messungen auch festgestellt, dass der Alpnachersee deutlich stärker belastet war als die zwei anderen untersuchten Seebecken, der Urnersee und der Luzernersee.**
Einerseits gehört die ARA Sarneraatal zu den grösseren Abwasserreinigungsanlagen in der Schweiz und andererseits wird das gereinigte, jedoch immer noch mit Mikroverunreinigungen verschmutzte, Abwasser in den Alpnachersee eingeleitet. Aus diesem Grund muss die ARA Sarneraatal mit einer 4. Reinigungsstufe, nachfolgend MV-Stufe genannt, zur Elimination von Mikroverunreinigungen erweitert werden.
Quellen: 
Bericht des Bundesrates in Erfüllung des Postulats 12.3090 Hêche vom 7. März 2012
* * envilap: Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser im Vierwaldstättersee und der Luzerner  Reuss 

Projekt

Bereits bei der Planung und Realisierung vom Ausbau der ARA in den Jahren 2016 bis 2019 wurde auf die Anordnung der Anlagen geachtet, Platzreserve geschaffen und bereits verschiedene Anschlüsse vorbereitet. Damit werden beim Bau der MV-Stufe keine Werte vernichtet. Südlich der bestehenden SBR-Becken kann die ARA, bei Bedarf, noch um ein zusätzliches Becken erweitert werden. Nördlich wird die neue MV-Stufe realisiert (gelb eingerahmt). Dafür werden 10 Filterbecken mit all den notwendigen Zusatzbauten und Anlagen gebaut.

Reinigung

Die Filtration der Mikroverunreinigungen geschieht mit granulierter Aktivkohle. Aktivkohle ist eine natürliche Kohle. Durch einen speziellen Aufbereitungsprozess, die sogenannte Aktivierung, weist die Aktivkohle sehr gute Eigenschaften für die Adsorption aus, das heisst die Anlagerungen der Mikroverunreinigungen an seine Oberfläche. Diese Eigenschaften werden z.B. auch mit Kohletabletten bei Verdauungsstörungen genutzt.
Für eine hohe Reinigungsleistung braucht es eine sehr grosse Oberfläche, die sich aus der grossen Porosität der Kohle ergibt. Die Filter werden mit ca. 660 m3 Aktivkohle befüllt. Die Oberfläche dieser Aktivkohle beträgt etwa 240’000 km2, was knapp der 6-fachen Fläche der Schweiz beträgt.
Die Adsorptionskapazität der Aktivkohle ist nicht unendlich. Nach etwa 4 Jahren Betrieb wird sie erschöpft sein. Es ist aber nicht notwendig, die verbrauchte Aktivkohle zu entsorgen und durch neue zu ersetzen. Vielmehr kann das verbrauchte Material in einer Spezialanlage wieder reaktiviert werden. Sei weist danach neuwertige Eigenschaften aus. Mit diesem Ansatz kann sehr viel Energie gespart werden. Dies beeinflusst die Nachhaltigkeit und die CO2- Bilanz positiv. Aus den Reaktivierungsintervallen resultiert ein Aktivkohlebedarf von etwa 2 kg pro Einwohner und Jahr.