Elimination von Spurenstoffen auf kleinen Kläranlagen am Fallbeispiel der Kläranlage Irschenberg

Trotz hohem Reinigungsstandard für Abwasser gelangen in Deutschland über kommunale Abwässer zahlreiche anthropogene Spurenstoffe in die aquatische Umwelt. Insbesondere biologisch schwer abbaubare und mobile Stoffe passieren konventionelle Abwasserbehandlungsanlagen nahezu unverändert. Dort können diese Stoffe zu nachteiligen Effekten führen, z.B. bei aquatischen Organismen und der Trinkwassergewinnung aus Uferfiltrat. Derzeit wird der Einsatz einer zusätzlichen Reinigungsstufe für Spurenstoffe vor allem auf mittleren bis großen Kläranlagen erprobt und umgesetzt, um eine größtmögliche Reduzierung des Eintrags in die Umwelt zu erreichen. Als Verfahren haben sich die Adsorption an Aktivkohle (PAK oder GAK) und die Ozonung sowie eine Kombination aus beiden Verfahren weitgehend durchgesetzt. Für kleinere Kläranlagen im Bereich von 2.000-10.000 EW wurde die Spurenstoffelimination bisher kaum diskutiert. Auch die Novellierung der Kommunalabwasserrichtlinie der EU sieht keine Spurenstoffentfernung auf kleinen Kläranlagen (2.000-10.000 EW) vor. Eine Entfernung von Spurenstoffen kann jedoch auch hier notwendig sein, um sehr kleine und empfindliche Vorfluter zu schützen

Für dieses Projekt wurde die Kläranlage Irschenberg (7.000 EW) als Fallbeispiel ausgewählt. Im Rahmen einer Förderung (Abwasser-Innovationspreis 2020) ist für die Kläranlage ein Neubau vorgesehen. Im Zuge der Erneuerung und dem Ausbau der Kläranlage Irschenberg wird in der Nachbehandlung ein Vertikalfilter (VFCW) geplant. Der Filter dient der Elimination von Spurenstoffen und Teil-Hygienisierung. Der Filterkörper wird mit Schichten aus Feinkies und granulierter Aktivkohle (GAK) ausgestattet.

In den Filter werden Versuchsschächte integriert, um im laufenden Betrieb weitere Varianten zu testen, wie zum Beispiel eine Mischung aus Feinkies/Sand und Aktivkohle vs. einzelne Schichten. Weiterhin können so unterschiedliche Filterkorngrößen untersucht, sowie die Unterscheidung von Sorption und biologischem Abbau betrachtet werden.

Zur Simulation des Vertikalfilters auf der Kläranlage Irschenberg werden am Technikum des Lehrstuhls Säulenversuche durchgeführt. Auf Basis dieser Experimente können Empfehlungen für die Befüllung und den Betrieb des Vertikalfilters in Irschenberg abgeleitet werden. Zu testende Variablen sind zum Beispiel das Beschickungsregime (schwallweise vs. kontinuierlich), der Sättigungszustand (gesättigt vs. ungesättigt), die hydraulische Aufenthaltszeiten und die Standzeit der Aktivkohle.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Erprobung kostengünstiger und wartungsarmer Lösungen zur Entfernung von Spurenstoffen auf kleineren Kläranlagen.

Die erste Phase des Forschungsvorhaben läuft von Oktober 2022 bis Oktober 2024.