Sauberes Wasser wird zunehmend zu einer knappen Ressource. In sowohl Industrieländern als auch Schwellenländern wächst der Bedarf an der Aufbereitung von Abwässern stetig. In Deutschland ist daher der Neubau und die Instandsetzung ein entscheidender Faktor in der Aufbereitung.
Unsere Kompetenz für Ihren Vorteil
Sika bietet ein wirkungsvolles Produktprogramm für alle Bereiche der Betoninstandsetzung nach der europaweit geltenden Norm 1504 und der auf nationaler Ebene geltenden Technischen Regel Instandhaltung des DIBt.
In unserer Broschüre "Wir klären das für Sie - Systemlösungen für Abwasserbauwerke" finden Sie in detaillierter Darstellung unsere gesamte Kompetenz rund um Abwasserbauwerke.
Die Broschüre dient darüber hinaus als Leitfaden für Planer und Unternehmer zu einem einfacheren Verständnis.
Typische Schäden in Kläranlagen
Schäden an der Sohle
Starker Abrieb und Erosion der Beton- und Fertigteilelemente finden sich häufig am Boden der Kanäle. Generell gilt, dass diese Elemente ersetzt und mit einem Epoxidkleber wieder ordnungsgemäß zusammengefügt werden müssen. Betonkorrosion kann mit einem hoch abriebfesten Mörtel instandgesetzt werden, der die Lebensdauer verlängert.
Örtliche Mängel am Beton
Die Seitenwände und der Scheitel weisen oft lokale Betonschäden auf, manchmal auch solche, die durch Korrosion der Bewehrung entstanden sind. Nach entsprechender Vorbereitung können diese Fehler mit sulfatbeständigen Reparaturmörteln ausgebessert werden.
Vollständige Zerstörung der Betonoberfläche
Der Widerstand von Stampfbeton gegenüber starken Wasserströmungen ist in der Regel unzureichend, was häufig dazu führt, dass die gesamte Betonoberfläche abgetragen wird. In diesen Fällen wird eine vollständige Erneuerung der Oberfläche empfohlen.
Risse mit Wasseraustritt
Aufgrund von Schwinden oder Setzungen entstehen in Abwasserkanälen häufig Risse im Beton. Um das Austreten von Schadstoffen in das umliegende Grundwasser zu verhindern, ist es unerlässlich, diese Risse zu schließen. Oftmals ist es notwendig, hierfür expandierende Materialien zu verwenden.
Beschädigungen an der Krone
Freigelegte Stampfbetonflächen weisen eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen Karbonatisierung sowie die aggressiven Stoffe im Abwasser auf. Daher ist es ratsam, diese Oberflächen mit EpoCem®-Technologien zu schützen, die extrem widerstandsfähig und wasserdicht gegenüber kommunalen Abwässern sind. Im Scheitelbereich kann das Bauwerk durch eine hydrophobe Imprägnierung vor Kondenswasser geschützt werden. Darüber hinaus kann der oberirdische Teil des Abwasserkanals von biogener Korrosion oder mikrobiell induzierter Korrosion (MIC) betroffen sein. Zur Reparatur und zum Schutz dieser Bereiche sollte ein calciumaluminatfreier Mörtel eingesetzt werden.
Allgemeine Überlegungen zur Sanierung
Vor der Festlegung des Instandsetzung- und Schutzkonzept ist es entscheidend, die spezifischen Anforderungen der Kläranlage an die Sanierung zu berücksichtigen. Diese Anforderungen können einen erheblichen Einfluss auf die Auswahl der geeigneten Entwurfs-, Planungs- und Bauverfahren sowie auf die künftig erforderlichen Wartungsarbeiten für die Kläranlage haben.
Beispiele für solche projektbezogenen Anforderungen sind:
Dauerhaftigkeit
Dauer der Schließung / Ausfallzeit
Systemkompatibilität
Gesamtkosten für den Lebenszyklus
Expositionen / Standortbedingungen
Ökologie
Schlüsselfaktoren, die die Dauerhaftigkeit von Beton beeinflussen
- Chemischer Angriff: Abwässer – insbesondere Industrieabwässer – enthalten oft aggressive Substanzen wie Sulfate, Chloride und organische Säuren.
- Mikrobiologische Aktivität: Bakterien und andere Mikroorganismen, die für die Wasseraufbereitung verwendet werden, können durch Prozesse wie die Aktivität sulfatreduzierender Bakterien (SRB) oder den biologischen Schwefelsäureangriff (BSK), der zu Säurebildung führt, zur Verschlechterung des Betons beitragen.
- Abrasion und Erosion: Der Fluss des Abwassers, insbesondere in Rohren, Kanälen und Erstbehandlungsbecken, kann zu mechanischem Verschleiß an Betonoberflächen führen.
- Frost-Tausalz-Zyklen: In Regionen mit schwankenden Temperaturen können Risse und Abplatzungen im Beton durch das wiederholte Einfrieren und Auftauen entstehen.
- Korrosion der Stahlbewehrung: Die Exposition gegenüber Chloriden, Feuchtigkeit und säurehaltigen Umgebungen in Kläranlagen kann zur Korrosion der eingebetteten Stahlbewehrung führen.
1. Schneckenhebewerk
In einer großen Kläranlage erfolgt die Entfernung von großen Gegenständen automatisch im Schneckenhebewerken.
In Kläranlagen tritt Erosion und Abrasion hauptsächlich durch Abrieb oder chemische Angriffe auf. Abrasionsschäden entstehen durch die abrasive Wirkung von Schlamm, Sand, Kies und anderen Ablagerungen, die während des Betriebs über die Betonoberfläche zirkulieren. Zudem werden die im erhärteten Portlandzement enthaltenen Verbindungen durch die Aggressivität des Abwassers, insbesondere bei niedrigem pH-Wert, angegriffen
2. Sand-, Schmier- und Fettfang
In einigen Anlagen kann die Vorbehandlung eine Sandrinne umfassen, in der die Geschwindigkeit des Abwassers so reguliert wird, dass sich Sand oder andere harte Partikel absetzen können. Diese Ablagerungen müssen entfernt werden, da sie Pumpen und andere Geräte beschädigen können. Die Fettentfernung erfolgt in großen Anlagen in der Regel im Vorklärbecken mithilfe mechanischer Oberflächenabschäumer.
3. Vorklärbecken
Im Vorklärbecken strömt das Abwasser durch große Becken, die allgemein als „Vorklärbecken“ bezeichnet werden. Diese Becken sind mit mechanisch angetriebenen Abstreifern ausgestattet, die den gesammelten Schlamm in einen Trichter befördern. Einige Vorklärbecken können zur Geruchskontrolle abgedeckt werden, wodurch sie unter diesen Bedingungen biogener Korrosion ausgesetzt sein können.
4. Belebungsbecken
Biologische Becken sind darauf ausgelegt, die biologischen Bestandteile des Abwassers weitgehend abzubauen. Diese biologischen Inhaltsstoffe stammen aus menschlichen Abfällen, Seifen und Reinigungsmitteln. Das vorbehandelte Abwasser wird in diesen Becken belüftet, wodurch Sauerstoff hinzugefügt wird. Dies fördert das Wachstum spezieller Bakterien, die die biologisch abbaubaren, löslichen organischen Verunreinigungen im Abwasser reduzieren.
6. Filtrationsbecken
Im Filtrationsbecken strömt das behandelte Wasser durch verschiedene Schichten von Sandbetten zur Endfiltration, bevor es in die Umwelt abgeleitet wird. Die Filter werden in regelmäßigen Abständen mit Luft und sauberem Wasser im Gegenstrom gereinigt. Das gereinigte Wasser wird anschließend zurück in das Belüftungsbecken gepumpt.
7. Faultürme
Der Klärschlamm aus der Vor- und Nachklärung wird in Faulschlamm umgewandelt, um die Menge an organischen Stoffen zu reduzieren. Während dieses Prozesses entsteht Biogas (Methan, CO₂), das in Gasometern gespeichert wird. Anschließend wird der Faulschlamm zunächst entwässert und anschließend in einer Verbrennungsanlage oder auf einer Deponie entsorgt.
8. Gasometer
Während des biologischen Abbauprozesses im Biotank oder im Faulbehälter entsteht Biogas (Methan, CO₂), das in Gasometern gespeichert wird. Diese Gasometer sind in der Regel aus Stahl gefertigt. Biogene Schwefelsäure wirkt jedoch sehr aggressiv auf Stahl, und zusätzliche Spannungen entstehen durch die erhöhten Temperaturen.
10. Betriebsgebäude
Die meisten Kläranlagen sind mit einem technischen Betriebsgebäude ausgestattet. Da die Außenflächen des Gebäudes und der oberirdischen Behälter den Witterungsbedingungen ausgesetzt sind, ist es erforderlich, sie regelmäßig zu schützen.
Boden und Wandbeschichtungen
In diesen technischen Gebäuden erfolgt der Umgang mit Chemikalien, weshalb auch die Böden im Bereich der Chemikalienlager entsprechend geschützt werden müssen.
Flachdachabdichtungen
Die Dächer der Technik- und Bürogebäude in Kläranlagen müssen möglicherweise abgedichtet werden.
Oberflächenschutz Betonfassade
Außenliegende Betonoberflächen sind anfällig für Karbonatisierung und natürliche Verwitterung. Befindet sich die Anlage in Meeresnähe, können sie zudem durch Chloride angegriffen werden.
Injektionen
Injektionssysteme für anspruchsvolle Einsatzzwecke
Sika bietet durch langjährige Erfahrung eine Auswahl an Injektionsmaterialien, die für nahezu jede Anwendung geeignetsind. Dabei verstehen wir uns immer als Partner an der Seite unserer Kunden um mit Ihnen ganzheitliche Systemlösungenzu finden und somit den größtmöglichen Nutzen für Sie zu erreichen.
Systeme plus Know-how: Der ganzheitliche Ansatz von Sika für die Wasserinfrastruktur.
Viele Wasseraufbereitungsanlagen sind inzwischen stark gealtert und weisen unterschiedliche Verschlechterungen auf, die meist auf biogene Korrosion in Teilen der geschlossenen Gruben und Erstbehandlungsbecken der Kläranlage zurückzuführen sind.
Um die neuen Vorschriften für Mikroverunreinigungen zu erfüllen, müssen die Wasseraufbereitungsprozesse modernisiert werden. Unter Umständen ist auch eine quartäre Behandlung erforderlich.
Seit vielen Jahrzehnten ist Sika ein vertrauenswürdiger Partner für Kläranlagenbauer und liefert Produkte und Systeme auf allen Kontinenten. Die Produkte und Systeme, die in neuen Kläranlagen, Abwasseranlagen und nachgerüsteten Bauwerken eingesetzt werden, werden in den Sika-Labors gründlich getestet und anschließend unabhängig geprüft. In Langzeittests vor Ort haben die Sika-Materialien ihre Fähigkeit unter Beweis gestellt, den anspruchsvollen Bedingungen der realen Umgebung standzuhalten. Die nachfolgend aufgeführten Lösungsvorschläge sind typisch, jedoch möglicherweise nicht in allen Ländern verfügbar. Wenden Sie sich an Ihren Sika-Experten vor Ort, um die beste lokal verfügbare Lösung zu finden.
Beratung durch Experten
Sika unterstützt Eigentümer von Wasserinfrastrukturen, Architekten, Ingenieure, Betreiber und Bauunternehmer umfassend, um den Projekterfolg sicherzustellen. Unser Engagement geht über die Bereitstellung hochwertiger Produkte hinaus.
- Wir bieten Ihnen umfassende technische Beratung und Unterstützung während des gesamten Projektlebenszyklus.
- Wir bieten umfassende Unterstützung für Sanierungsprojekte, einschließlich der Entwicklung von Spezifikationen, Details, Verfahrensanweisungen und Anwendungshinweisen.
- Wir verfügen über Fachwissen bei der Gestaltung neuer Strukturen für langfristige Haltbarkeit.
Kosteneffiziente Lösungen
- Das Fachwissen von Sika optimiert die Leistung und verlängert die Lebensdauer, wodurch sich die Gesamtkosten des Projekts minimieren.
Umfassendes Produktportfolio
Sika bietet ein komplettes Sortiment an langlebigen und zuverlässigen Lösungen, die speziell für anspruchsvolle Wasserinfrastrukturanwendungen entwickelt wurden, darunter:
- Betonzusatzmittel
- Abdichtungsmembranen
- Betonschutzbeschichtungen
- Wasserundurchlässige Fugensysteme
- Betoninstandsetzungs- und Bewehrungssysteme
