Für eine Versorgung des Verbrauchers mit Trinkwasser, das trotz langer Transportzeiten von unverändert guter mikrobiologischer Qualität sein soll, ist die biologische Stabilität des Trinkwassers, die anhand des assimilierbaren organischen Kohlenstoffs (AOC) gemessen wird, am Ende des Aufbereitungsprozesses von entscheidender Bedeutung.

Im Verlauf der Aufbereitung von Fe(II)-haltigem, reduziertem Grundwasser durch Schnellfiltration kam es in 11 von 29 untersuchten Wasseraufbereitungsanlagen zu einer AOC-Erhöhung. Darüber hinaus wurde in 3 von 4 Wasserwerken auch nach weitgehender Fe(II)-Entfernung eine deutliche AOC-Erhöhung mit zunehmender Filterbetriebszeit beobachtet. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen wird folglich in ein und derselben Anlage Trinkwasser unterschiedlicher mikrobiologischer Qualität produziert. Für die zwei Arten der AOC-Erhöhungen müssen unterschiedliche Prozesse verantwortlich sein.

Dieses Forschungsvorhaben zielt darauf ab, die Aufbereitung von reduziertem, Fe(II)-haltigem Grundwasser verfahrenstechnisch so zu optimieren, dass während eines gesamten Filterlaufs zur Enteisenung, Nitrifikation und Entmanganung immer ein mikrobiologisch stabiles Trinkwasser abgegeben wird. Dafür werden in der beantragten Projektphase 1 die Ursachen für die AOC-Erhöhungen in Schnellfiltern an einer praxisnah betriebenen halbtechnischen Versuchsanlage in einem Wasserwerk ermittelt und mit dem Betrieb der großtechnischen Anlage verglichen. Die zwei Arten der AOC-Erhöhung (Prozess 1: AOC-Produktion durch Fe(II)-Oxidation; Prozess 2: AOC-Erhöhung mit zunehmender Filterbetriebszeit) werden detailliert untersucht. Zudem wird durch die Quantifizierung der einzelnen Prozesse sowie der Variation der betriebstechnischen Randbedingungen eine Bilanzierung des AOC in der Filteranlage in einem ersten Ansatz möglich. Die Versuchsanlage wird gemeinsam mit der TU-Hamburg-Harburg betrieben, die hieran zusätzliche Daten für ein Projekt zur Simulation der Kinetik der Fe(II)-Oxidation unter Einfluss des DOC ermittelt.

Nach Verifizierung der Arbeitshypothesen in Projektphase 1 werden die ermittelten betriebstechnischen Bedingungen in einer Projektphase 2 auf großtechnische Anlagen übertragen und überprüft. Nach Abschluss des F&E-Vorhabens wird es möglich sein, Handlungsanweisungen für die DVGW-Arbeitsblätter W 223-1, W 223-2 und W 213 zum Betrieb von Schnellfiltern zu formulieren, um durch kontinuierliche Abgabe von biologisch stabilem Trinkwasser u. a. übermäßige Biofilmbildung in Reinwasserbehältern oder Verteilungsnetzen und Aufkeimungen autochthoner Bakterien zu vermeiden sowie den Desinfektionsmitteleinsatz zu vermindern.