Was passiert mit den Inhaltsstoffen des Abwassers?

 

Abwasser enthält Stoffe, die in dieser konzentrierten Form nicht direkt in Umwelt gelangen sollten. Daher werden Abwässer gereinigt, bevor sie in Flüsse, Bäche oder das Meer geleitet werden. Seit dem flächendeckenden Bau von Kläranlagen hat sich die Gewässerqualität signifikant verbessert.

Die Abwasserreinigung geschieht im ersten Schritt durch mechanisches Abtrennen von Feststoffen und im zweiten Schritt durch biologischen Abbau von gelösten Stoffen. Den biologischen Abbau leisten Mikroorganismen, die sich von den im Abwasser enthaltenen Stoffen ernähren und dabei ständig vermehren. Damit die Menge an Mikroorganismen im biologischen Reinigungsbecken gleich bleibt, muss die überschüssige Biomasse entfernt werden. Diese bildet zusammen mit feinen Feststoffpartikeln den Klärschlamm.

Der Klärschlamm stellt aufgrund seines Nährstoff- und Energiegehaltes einen Wertstoff dar, der genutzt werden sollte. Diese Nutzung ist gesetzlich geregelt. Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz sollten alle Abfälle zunächst einmal stofflich wiederverwertet werden. Dies geschieht beim Klärschlamm, indem man ihn als Düngemittel einsetzt und so die enthaltenen Nährstoffe in den Kreislauf der Natur zurückführt. Da Klärschlamm neben den Nährstoffen aber auch Schadstoffe enthält, gibt es hierfür strenge Grenzwerte.

Der wichtigste Nährstoff im Klärschlamm ist Phosphor. Phosphor ist essentiell für Menschen, Tiere und Pflanzen und die Lagerstätten sind endlich. Daher soll der Phosphor auch bei solchen Klärschlämmen nicht ungenutzt bleiben, die aufgrund Ihres Schadstoffgehaltes nicht unmittelbar als Düngemittel eingesetzt werden können. Es vorgesehen, eine gesetzliche Pflicht zur Phosphorrückgewinnung einzuführen.

Dafür wurden verschiedene Methoden entwickelt, die jedoch teilweise nur geringe Rückgewinnungsquoten erzielen, mit einem hohen Einsatz an Energie und/oder Chemikalien verbunden sind oder sich noch im Entwicklungsstadium befinden.

Auf der Kläranlage Homburg wird nun ein Verfahren eingesetzt, bei dem die Schadstoffe dem Klärschlamm weitgehend entzogen werden, der Phosphor jedoch erhalten bleibt, und zwar in pflanzenverfügbarer Form. Somit kann das Produkt ohne weitere Aufbereitungsschritte unmittelbar zu Düngezwecken verwendet werden.

Bei dem Mineralisierungsverfahren wird der entwässerte Klärschlamm zunächst in einem Bandtrockner auf ca. 85 % TS getrocknet und anschließend in zwei  Doppelschneckenreak­toren auf ca. 600-700 °C erhitzt. Dabei gehen die organischen Inhaltsstoffe in ein Gas über, das in einer anschließenden Brennkammer vollständig verbrannt wird. Mit der Abwärme der Brennkammer werden die Doppelschneckenreaktoren erhitzt. Die Abwärme der Reaktoren wiederum liefert zusammen mit den klärgasbetriebenen Blockheizkraftwerken die thermische Energie für den Trockner. Schlussendlich wird dessen Abwärme für die Beheizung des Faulturms und der Betriebsgebäude eingesetzt.

Der mineralisierte Klärschlamm enthält neben dem Phosphor und weiteren Nährstoffen auch noch reinen sowie in Form von Carbonaten gebundenen Kohlenstoff und dient somit als CO2-Senke. Er hat eine poröse Struktur und wirkt im Boden als Wasser- und Nährstoffspeicher.

Auf der Kläranlage Homburg fallen jährlich rund 4.700 Tonnen Klärschlamm an. Die herkömmliche thermische Verwertung in Kraftwerken verursacht hier Kosten von rund 400.000 € im Jahr. Nach der Trocknung und Mineralisierung reduziert sich die zu verwertende Menge auf etwa 700 Tonnen im Jahr. Bei gleichem Verwertungsweg wie bisher würden sich daher allein durch die Mengenreduzierung Einsparungen von ca. 340.000 € im Jahr ergeben. Tatsächlich dürften die Einsparungen noch höher ausfallen, da der mineralisierte Klärschlamm ein hochwertiges Produkt darstellt, das nicht teuer entsorgt werden muss.

Die Anlage auf der Kläranlage Homburg stellt ein Pilotprojekt dar. Es ist im Vergleich mit anderen Verfahren der thermischen Klärschlammverwertung mit Phosphorrückgewinnung jedoch sehr weit entwickelt. Die wesentlichen Vorteile dieses Verfahrens sind

  • Dezentraler Betrieb direkt auf der Kläranlage, dadurch Unabhängigkeit von externen Verwertern bezogen auf die Aufbereitung zur stofflichen Nutzung von Ressourcen wie dem Phosphor
  • Einhaltung auch der zukünftig erwarteten gesetzlichen Vorgaben
  • Kreislaufführung der Ressource Phosphor ohne separate Rückgewinnung
  • Einfaches und schnelles Genehmigungsverfahren (4 Monate für die Anlage in Hom­burg)
  • Sicherer Betrieb mit eigenem Personal
  • Geringer Platzbedarf

Für den EVS ist die Frage der Klärschlammverwertung sehr zentral. Auf den 139 Kläranlagen des Verbands fallen jährlich rund 80.000 Tonnen entwässerter Klärschlamm an. Aufgrund von gesetzlichen Änderungen der letzten Jahre kann nur noch ein geringer Anteil davon unmittelbar landwirtschaftlich verwertet werden. Da die Kapazitäten für die thermische Verwertung begrenzt sind, ist hier in den nächsten Jahren mit deutlichen Kostensteigerungen zu rechnen.

Das auf der Kläranlage Homburg erprobte Verfahren stellt hier eine Lösung dar, weil einerseits die zu verwertende Klärschlammmenge um rund 85 % reduziert wird und andererseits das Produkt auch die verschärften gesetzlichen Anforderungen an eine stoffliche Verwertung erfüllt und somit dem Gedanken der Kreislaufwirtschaft Rechnung trägt.

Was passiert mit den Inhaltsstoffen des Abwassers?

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.