Hochwasserstufe 1

StEB forschen in der Praxis

StEB forschen in der Praxis
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14.03.2017

Wie können Spurenstoffe im Abwasser beseitigt werden?

Haben Sie sich schon einmal gefragt, was eigentlich mit all den Rückständen passiert, die wir alle im täglichen Gebrauch von z.B. Körperpflegemitteln oder Medikamenten unbewusst produzieren?

Nein? – Was ist, wenn wir Ihnen sagen, dass diese Rückstände nahezu ungehindert über die Kanalisation und die Kläranlagen in die Gewässer gelangen und sich dort anreichern? Würde Sie das beunruhigen?

Bisher ist zumindest unklar, welche genauen Auswirkungen ein Cocktail von verschiedensten Substanzen im Gewässer haben kann und in welchem Maße sich diese dort anreichern. Solche Rückstände werden „Spurenstoffe“ genannt und gelangen in Form von Geringstkonzentrationen ins Abwasser und schlussendlich auch in die Gewässer. Es gibt vielfältige Eintragswege und Stoffklassen. Beispielsweise gehören auch Industriechemikalien, Flammschutzmittel, Röntgenkontrastmittel und Pflanzenschutzmittel dazu. Die Liste ist lang. Wie groß das Problem der Spurenstoffe in unseren Gewässern werden könnte, ist dabei bislang nicht vorhersehbar.

Die Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR (StEB Köln) als einer der größten Abwasserbetriebe in Deutschland sehen sich bezogen auf den gesamtheitlichen Wasserkreislauf in der Verantwortung, mögliche schädigende Auswirkungen auf Mensch und Umwelt zu unterbinden. Daher engagieren sich die StEB Köln seit 2012 und beteiligen sich an Untersuchungen für das optimale Verfahren einer vierten Reinigungsstufe. Sie widmen sich damit im Rahmen ihrer Möglichkeiten der Bekämpfung von Spurenstoffen im Kölner Abwasser.

Dies allein wird allerdings nicht ausreichend sein, um saubere Gewässer zu erreichen. Da es auch eine Vielzahl von Einträgen aus diffusen Quellen wie zum Beispiel Landwirtschaft und Luftemissionen gibt. Um in der Breite wirken zu können, ist es deshalb notwendig, kritische Stoffe möglichst nicht in Verkehr zu bringen, die Verbraucher besser zu informieren, damit sie ihr Kaufverhalten darauf ausrichten und zu untersuchen, welche Maßnahmen darüber hinaus entlang der Gewässer am wirkungsvollsten sind. Hier sind Bund und Land gefordert.

Mit dem Forschungsvorhaben „AdOx Köln – Pilotprojekt zur Umrüstung der Kölner BIOFOR-Flockungsfilter auf Spurenstoffelimination“ untersuchten die StEB Köln die Behandlung des Kölner Abwassers. AdOx ist die Kurzbezeichnung und setzt sich aus den Namen der beiden Verfahren zusammen:

(„Ad“) Adsorption an granulierter Aktivkohle

(„Ox“) Oxidation mittels Ozonung

Beide Verfahren werden getrennt voneinander untersucht. Das Projekt wird vom Umweltministerium Nordrhein-Westfalen (MKULNV NRW) mit 80 % gefördert und hat ein Volumen von ca. 2,75 Mio. Euro. Die StEB Köln wollen in Zusammenarbeit mit dem planenden Ingenieurbüro Hydro-Ingenieure GmbH aus Düsseldorf und mit der akademischen Begleitung des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft (ISA) der RWTH Aachen über einen großtechnischen Versuch im Klärwerk Köln-Rodenkirchen die Grundlagen schaffen, um die beiden in der Fachwelt favorisierten Reinigungsverfahren der Aktivkohleadsorption und Ozonung für das Kölner Ablaufabwasser zu testen. Die Wirksamkeit, Kosteneffizienz und Betriebstauglichkeit soll bewertet werden. Abschließend sollen die Ergebnisse dann planerisch für eine mögliche Umrüstung weiterer Filteranlagen, wie der im Großklärwerk Köln-Stammheim, übertragen werden.

Das Vorhaben ist in zwei Projektphasen eingeteilt. Projektphase 1 umfasste die Planung, Voruntersuchungen labor- und halbtechnischen Versuche, wobei u.a. die tatsächliche Spurenstoffbelastung des Ablaufabwassers, die erforderliche Ozondosis zur Reinigung und die optimale Aktivkohlesorte ermittelt wurden. Projektphase 2 umfasst die Ausschreibung, die Vergabe und die Errichtung der Pilotanlage im Klärwerk Köln-Rodenkirchen, sowie die Durchführung des Versuchsbetriebs bis ins vierte Quartal 2017.

Mit dem Bau der großtechnischen Pilotanlage im Klärwerk Köln-Rodenkirchen wurde im März 2016 begonnen. Die Inbetriebnahme erfolgte ein Jahr später, im März 2017. Von den sechs Filterzellen der vorhandenen, alten Filteranlage wurden zwei Filterzellen auf den Versuchsbetrieb mit Aktivkohle und Ozonung umgebaut, während eine dritte Filterzelle aus dem Bestand als Referenz genutzt wird. Daraus ergibt sich ein 3-straßiger, paralleler Versuchsbetrieb, der die Untersuchung aller drei Filterzellen unter gleichen Betriebsbedingungen erlaubt.

Als Reinigungsziel wird eine 80 %ige Reduzierung der Spurenstoffbelastung im Abwasser verfolgt.

Schematische Darstellung des 3-straßigen, parallelen Versuchsbetriebs im Klärwerk Köln-Rodenkirchen

Ihr Ansprechpartner

Manuel Hartenberger