AdOx Köln – Umrüstung der Kölner BIOFOR Flockungsfilter auf Spurenstoffelimination

Die Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR, kurz StEB, betreiben im Kölner Raum insgesamt fünf Klärwerke, darunter auch das Großklärwerk Köln-Stammheim, welches mit einer Ausbaugröße von 1.570.000 EW BSB_5,60 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 gegebenenfalls später sinnvolle Verwendung bei konkreten Anforderungen zur Entfernung von anthropogenen Spurenstoffen weiter vorzuhalten.

Da von Seiten des Umweltministeriums in Nordrhein-Westfalen 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 auf Spurenstoffelimination im Fokus der Untersuchungen stehen und damit für derartige Anlagen übertragbare Erkenntnisse erarbeitet werden.

Zu diesem Zweck wurde das vom Umweltministerium Nordrhein-Westfalen 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 als vielversprechend empfohlen wurden:
Adsorption an granulierter Aktivkohle, kurz GAK, im aufwärts durchströmten Filter
Oxidation mittels Ozonung mit anschließender biologischer Nachbehandlung

Die praktische Erprobung geeigneter Verfahren soll aus Kostengründen jedoch nicht direkt im Großklärwerk Stammheim durchgeführt werden, sondern mit einer Pilotanlage auf dem kleineren Kölner Außenklärwerk Rodenkirchen 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 Großklärwerkes unter Berücksichtigung verschiedener technischer und betrieblicher Fragestellungen entsprechend übertragen, wobei die Ermittlung fundierter Investitions- und Betriebskosten im Vordergrund steht.

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