DemO3AC Phase II – Demonstrationsvorhaben Ozonung des Abwassers auf der Kläranlage Aachen-Soers

Das „Demonstrationsvorhaben Ozonung des Abwassers auf der Kläranlage Aachen-Soers“, kurz DemO3AC, ist ein Forschungsvorhaben unter Leitung des Wasserverbands Eifel-Rur,kurz WVER. Im Rahmen der Phase II des Forschungsvorhabens wird der Betrieb der großtechnischen Ozonungsanlage auf der Kläranlage Aachen-Soers intensiv begleitet. Die Abwasserozonung dient als 4. Reinigungsstufe der Entfernung von Spurenstoffen (Medikamentenrückstände, Pflegemittel, Industriechemikalien) aus dem Abwasser.

Die großtechnische Ozonungsanlage ist für die Behandlung der gesamten Abwassermenge der Kläranlage Aachen-Soers ausgelegt. Das sind 1.200 l/s bei Trocken- und 3.000 l/s bei Regenwetter. In den zwei Kammern des Kontaktreaktors wird das Ozon über 112 Diffusoren in das Abwasser eingeperlt. Die resultierende Aufenthaltszeit beträgt dabei mindestens 12 Minuten. Anschließend an die Ozonung findet noch eine Nachbehandlung des Abwassers in einer Klarwassernitrifikation und der Sandfiltration statt.

Die Ozonungsanlage wurde auf Grundlage der in der 2017 abgeschlossenen Projektphase I ermittelten Bemessungsempfehlungen für die halbtechnische Pilotanlage errichtet. Neben dem Betrieb der Halbtechnik wurde in Projektphase I der Ist-Zustand der Kläranlage Aachen-Soers und der Wurm (Vorfluter) ohne Ozonungsanlage in Bezug auf die Emission von Spurenstoffen hin untersucht und dokumentiert. Diese Untersuchungen dienen als Referenzzustand und werden nun nach Inbetriebnahme der großtechnische Ozonungsanlage wiederholt, um Veränderungen feststellen zu können. Mit Hilfe dieser Untersuchungen sollen die zwei Hauptfragestellungen der Projektphase II beantwortet werden:

1. Welche Auswirkungen hat der Betrieb der Ozonungsanlage auf die Wurm (Vorfluter)?
2. Welche Betriebseinstellungen ermöglichen einen effizienten Betrieb der Ozonungsanlage?

Die bisherige konventionelle Kläranlage Aachen-Soers zeigt eine sehr gute Reinigungsleistung in Bezug auf die Elimination organischer Stoffe sowie verschiedener Nährstoffe und dem Rückhalt partikulärer Substanzen. Die Elimination von Spurenstoffen fand vor Inbetriebnahme der großtechnischen Ozonungsanlage nur unzureichend statt. Besonders Pharmaka stellen ein Problem dar, denn deren Konzentration in der Wurm ist nach der Einleitung deutlich höher als im Gewässerlauf oberhalb der Kläranlage. Auch Antibiotikaresistenzen und multiple Resistenzen wurden festgestellt. Die Untersuchungen in Phase II sollen nun klären, inwiefern eine Ozonung Auswirkungen auf die Konzentrationen der Pharmaka im Gewässer sowie auf die Resistenzen hat. Schon die Untersuchungen an der halbtechnischen Pilotanlage zeigten, dass Spurenstoffe im Mittel um 80-90% und die Keimzahl um 1,5 bis 2 log-Stufen reduziert werden konnten. Östrogenes Potential ist nach der Ozonung fast vollständig eliminiert. Ob durch in der Ozonung generierte Transformationsprodukte Auswirkungen auf die Wurm erkennbar sind, wird ebenfalls Untersuchungsgegenstand der Projektphase II sein.

Insgesamt wird im Rahmen des Projektes eine Vielzahl von Abwasser- und Wasserproben im Gewässer und auf der Kläranlage genommen und diese auf verschiedene Parameter hin untersucht, um zum Projektende (2020) Aussagen darüber treffen zu können, inwieweit eine Abwasserozonung das nachfolgende Gewässer beeinflusst und unter welchen Bedingungen die Abwasserozonung möglichst effizient betrieben werden kann.