Das Großklärwerk Köln-Stammheim

Im Klärwerk Stammheim wird das in der Kanalisation gesammelte Abwasser, das sowohl Schmutz- als auch Regenwasser enthält, in mehreren Stufen gereinigt und anschließend in den Rhein eingeleitet. Auch der anfallende Schlamm wird in verschiedenen Prozessen behandelt und weiterverarbeitet. Hier die wichtigsten Stationen im Reinigungsprozess:

Einlaufpumpwerk:
Das aus dem Zulauf ankommende Abwasser wird mit Schneckenpumpen um 3,40 Meter auf das erforderliche Geländeniveau angehoben, so dass es im freien Gefälle bis zum Zwischenpumpwerk an der Schwachlastbelebung fließt.

Mechanische Reinigung:
In der Rechenanlage werden zunächst einmal die sperrigen und groben Stoffe, wie etwa Holz, Plastikteile oder Essensreste, entfernt, weil sie ansonsten Rohrleitungen und Pumpen verstopfen würden. 
Anschließend durchströmt das Abwasser die Sandfangbecken: Hier wird die Fließgeschwindigkeit verringert, damit die groben mineralischen Bestandteile zu Boden sinken. Gleichzeitig wird seitlich Luft eingeblasen, um den Absetzvorgang zu beschleunigen. Über zwei Sandwaschanlagen (Sandklassierer) wird der Sand gereinigt und kann anschließend in einem Container gesammelt, recycelt und anschließend für Straßen-, Landschafts- oder Deponiebau weiterverwendet werden.

Erste biologische Reinigungsstufe (Hochlast):
In den Belebungsbecken bauen Mikroorganismen die im Abwasser gelösten organische Stoffe – überwiegend sind das Kohlenstoffverbindungen – ab bzw. wandeln sie in Biomasse um. Dafür benötigen die Bakterien Sauerstoff, der zugeführt wird. Rührwerke sorgen außerdem dafür, dass das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch ständig umgewälzt wird.

Zwischenklärung:
In der Zwischenklärung wird der biologisch aktive Teil des Schlamms vom vorgereinigten Abwasser getrennt und wieder den Belebungsbecken zugeführt, um dort eine ausreichende Menge an Mikroorganismen für die Reinigung vorzuhalten. Der überschüssige Schlamm wird der Schlammbehandlung zugeführt.

Zweite biologische Reinigungsstufe (Schwachlast):
In den insgesamt 14 Becken werden zusätzliche organische Substanzen eliminiert und die Stickstoffkonzentration im Abwasser weiter gesenkt. Auch für diesen biologischen Abbauprozess ist Sauerstoff notwendig, der zugeführt wird. Außerdem wird in einem chemischen Prozess das im Abwasser gelöste Phosphor in einen festen Aggregatzustand gebracht, damit es später im Nachklärbecken herausgefiltert werden kann.

Nachklärung:
Das aus den Schwachlastbelebungsbecken ablaufende Abwasserbelebtschlamm-Gemisch wird über Schneckenpumpwerke wieder angehoben und auf acht große Nachklärbecken verteilt. Hier setzt sich der Belebtschlamm vom bereits gereinigten Wasser ab, das jetzt wieder dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt, d.h. in den Rhein geleitet wird. Um demnächst noch weitere Mikroschadstoffe wie Pestizid- und Medikamentenrückstände herausfiltern zu können, sind weitere Reinigungsstufen geplant.

Schlammbehandlung:
Der überschüssige Schlamm wird in die fünf Faulbehälter transportiert, dort auch permanent umgewälzt und bei 35 bis 37 Grad Celsius unter Luftabschluss den Fäulnisbakterien ausgesetzt, die die organischen Inhaltsstoffe des Schlamms abbauen. Dabei entsteht Klärgas, das als regenerativer Energieträger in Wärme und elektrischen Strom umgewandelt werden kann.

Schlammentwässerung: 
 In drei Zentrifugen wird anschließend der Dünnschlamm entwässert. Das Wasser, was dabei entsteht, ist stark stickstoffhaltig und muss separat behandelt werden. Der entwässerte Schlamm wird in Silobehälter transportiert, von dort in LKW verladen und entsorgt – ab 2029 geschieht dies in einer speziellen Klärstoffverbrennungsanlage, die gerade eigens dafür gebaut wird. Hier erfahren Sie mehr darüber: www.klar.koeln

Das bei der Schlammbehandlung entstehende Klärgas wird in Klärgasspeichern gesammelt und einem Blockheizkraftwerk zugeführt. Dort wird es in Wärme und elektrischen Strom umgewandelt und für den Betrieb des Klärwerks genutzt. Das Klärgas kann auch über eine Klärgasaufbereitungsanlage auf Erdgasqualität angehoben und ins externe Versorgungsnetz eingespeist werden. Zusätzlich sind auf den Dächern der Betriebsgebäude Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von 770­kWp installiert, die zur nachhaltigen Stromerzeugung beitragen.

Bemessungsdaten
Ausbaugröße: 1.570.000 Einwohnerwerte (EW)
Maximaler Mischwasserzufluss: 8.200 l/s

Abfallentsorgungsmengen (Stand 2023)
Klärschlamm: 54.496,04 Tonnen pro Jahr
Rechengut: 4154,40 Tonnen pro Jahr
Sandfanggut: 436,88 Tonnen pro Jahr 

Betriebsdaten
Behandelte Jahresabwassermenge: 79.017.556 Kubikmeter pro Jahr
Ermittelte Jahresschmutzwassermenge: 53.711.096 Kubikmeter pro Jahr

Adresse: Egonstraße 21, 51061 Köln
Telefon: 0221 6780-0