Institut für Siedlungswasserwirtschaft
der RWTH Aachen

AdOx Köln - Umrüstung der Kölner BIOFOR Flockungsfilter auf Spurenstoffelimination

Die Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR, (StEB) betreiben im Kölner Raum insgesamt fünf Klärwerke, darunter auch das Großklärwerk (GKW) Köln-Stammheim, welches mit einer Ausbaugröße von 1.570.000 EW BSB5,60 die größte am Rhein gelegene Abwasserbehandlungsanlage in Nordrhein-Westfalen darstellt. Durch Optimierungen in der biologischen Stufe konnten seit den 90er Jahren bei allen Kölner Klärwerken die Reinigungsleistung und Betriebsstabilität so weit verbessert werden, dass die ursprüngliche Funktion vorhandener Filtrationsanlagen (für weitergehende Nährstoffelimination) zur Einhaltung der Erlaubniswerte nicht mehr erforderlich ist. Aus diesem Grund beabsichtigen die StEB, die elektro- und maschinentechnische Ausrüstung zum jetzigen Zeitpunkt nicht zu erneuern , die baulichen Anlagen aber für eine ggf. später sinnvolle Verwendung bei konkreten Anforderungen zur Entfernung von anthropogenen Spurenstoffen weiter vorzuhalten.

Da von Seiten des Umweltministeriums (MKULNV) in NRW Bestrebungen zur Vermeidung und weitgehendem Rückhalt von Spurenstoffen angestoßen wurden und werden, sehen sich die StEB verpflichtet, im Rahmen ihrer Möglichkeiten einen Beitrag zum zukünftigen Umgang mit den Spurenstoffen zu leisten. Dabei soll insbesondere eine wirtschaftlich und verfahrenstechnisch sinnvolle Umrüstung einer Filteranlage vom Typ BIOFOR (BIOlogical-Fixed-Oxygen-Reactor) auf Spurenstoffelimination im Fokus der Untersuchungen stehen und damit für derartige Anlagen übertragbare Erkenntnisse erarbeitet werden.

Zu diesem Zweck wurde das vom Umweltministerium NRW geförderte Projekt „AdOx Köln“ ins Leben gerufen. „AdOx Köln“ verdankt seinen Namen der Verfolgung zweier aussichtsreicher Behandlungsverfahren, welche in einer vorausgegangenen Machbarkeitsstudie des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen (ISA) als vielversprechend empfohlen wurden:
Adsorption (Ad) an granulierter Aktivkohle (GAK) im aufwärts durchströmten Filter
Oxidation (Ox) mittels Ozonung mit anschließender biologischer Nachbehandlung

Die praktische Erprobung geeigneter Verfahren soll aus Kostengründen jedoch nicht direkt im GKW Stammheim durchgeführt werden, sondern mit einer Pilotanlage auf dem kleineren Kölner Außenklärwerk Rodenkirchen (KRO) stattfinden. Das Ziel ist dabei die Ermittlung einer Vorzugsvariante aus den beiden favorisierten Verfahren (GAK-Filtration und Ozonung) unter den Aspekten der Wirksamkeit, Kosteneffizienz und Betriebstauglichkeit. Neben den beiden Versuchsreaktoren (Ozon und GAK) wird eine weitere Filterzelle, wie bisher, parallel als Referenz-Filterzelle betrieben. Die Ergebnisse werden auf die Filteranlage des GKW unter Berücksichtigung verschiedener technischer und betrieblicher Fragestellungen entsprechend über tragen, wobei die Ermittlung fundierter Investitions- und Betriebskosten im Vordergrund steht.

Das Projekt teilt sich in zwei Phasen. Phase 1 umfasst diverse Voruntersuchungen (Screening, Ozonzehrungsversuche, Adsorberschnelltests / halbtechnische Versuche mit GAK,) und die Planung. Auf Basis der Ergebnisse der Phase 1 werden in Phase 2 die Filteranlage im KRO umgerüstet und die Verfahren großtechnisch untersucht.

Informationen zum Forschungsvorhaben

Fördermittelgeber
Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes NRW
Laufzeit
seit 09/2012
Projektbearbeiter
Dipl.-Ing. Frank Benstöm
Projektdatenblatt zum Forschungsvorhaben "AdOx Köln"