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Kurzbeschreibung
des
Klärschlammvererdungsverfahrens
Klärschlamm
wird periodisch auf schilfbepflanzte Vererdungsbecken aufgebracht. Die
Pflanzen durchwurzeln und durchwachsen den aufgelandeten Schlamm und
bewirken eine beschleunigte Schlammentwässerung und
-mineralisierung.
Die Wasserabgabe erfolgt über Verdunstung und vor allem
über Dränagen,
die auf der Sohle der foliengedichteten Becken liegen. Es erfolgt eine
Volumen- reduzierung der aufgebrachten Nassschlämme um ca. 98
%. Die
Schilfbecken werden anlagenspezifisch nach 8 - 12 Jahren erstmals
geräumt und anschließend wiederangefahren und
weiterbetrieben. Je nach
Verwendungszweck kann die Klärschlammerde dann
nachkompostiert, direkt
landwirtschaftlich oder thermisch verwertet oder zur Rekultivierung und
im Garten- und Landschaftsbau eingesetzt werden.
Klärschlammvererdungsanlage
Naumburg Teilbeete 1 und 2 (2.400
m² Bruttofläche)
Wuchshöhe bis 4 m; Halmdichte bis 320
Stück/m², Belebungsanlage im Hintergrund
Merkmale der
Klärschlammvererdung
Merkmale
zum Betrieb einer Klärschlammbehandlung ergeben sich aus der
Erstellung
eines Beschickungsplans für die intervallweise Auflandung in
den
Einzelbecken mit einer Beschickungsmenge, die auf den Betrieb der
Kläranlage abgestimmt ist. Eine Vorbehandlung des
Klärschlamms ist
nicht erforderlich. Das Klärschlammvererdungsverfahren
arbeitet ohne
wartungs- und energieaufwändige Maschinentechnik. Es erfolgt
ein Abbau
der organischen Inhaltsstoffe von in der Regel mehr als 60 %. Die
Schlammentwässerung durch Klärschlammvererdung
erfordert nur einen
minimalen Einsatz fossiler Energiequellen. Die Rückbelastung
der
Kläranlage durch Filtratwasser ist gegenüber
konventionellen
Entwässerungstechniken massiv reduziert. Es ist ein
ganzjähriger
Betrieb möglich. Die Wiederinbetriebnahme der Vererdungsbecken
nach
einer Räumung erfordert kein aufwändiges
Nachpflanzen, da die
Schilfpflanzen aus tiefgelegenen Rhizomen wieder austreiben Die
Betriebszeiten bis zur ersten Beckenräumung sind
anlagenspezifisch je
nach konstruktiver Festlegung der Freibordhöhe. . Die
Nachrotte des
vererdeten Materials kann innerhalb oder außerhalb der Becken
erfolgen.
Der Verwertungszeitpunkt ist flexibel und die Verwertung des
Endproduktes erfolgt ohne Zuschlagsstoffe mit einem
Trockensubstanzgehalt > 40 %.
Die
Rolle der Schilfpflanzen
Der
Klärschlamm erfährt in den
Entwässerungsbecken im Laufe der Zeit eine
tiefgreifende und nachhaltige Umwandlung in ein immer
bodenähnlicheres
Substrat. Hierfür sind u.a. die folgenden Vorgänge im
Wurzelraum der
Pflanzen verantwortlich:
 Schilf trägt
über den Halm Luftsauerstoff in die Rhizosphäre ein,
wodurch sich
hier eine außerordentlich mannigfaltige Bakterienwelt
einstellt, die zum
Teilabbau der organischen Substanz
führt (Mineralisation).
Die Schilfbepflanzung intensiviert die
mikrobiologische Aktivität (Ab-und
Umbau der organischen Substanz) um etwa
das doppelte gegenüber
unbepflanzten Schlammtrockenbeeten.
Die Pflanzen können
dem Klärschlamm mit hohem Druck Wasser entziehen und
über die Blattflächen verdunsten.
Schilf
verbessert die Wasserleitfähigkeit des durchwurzelten
Schlammes und
fördert somit dessen selbsttätige
Entwässerung zu den Dränagen.
Die ständig wachsenden
Rhizome und Wurzeln sorgen für eine fortwährende
Auflockerung und Strukturierung des sedimentierten
Klärschlammes.
Während der obere Horizont
noch durch Eisensulfid schwarz gefärbt ist und
eine breiige Konsistenz aufweist
besitzen die unteren vererdeten Schichten
eine braune Färbung, sind
geruchsfrei und durch ein lockeres, weitgehend
entwässertes, humoses
Krümelgefüge gekennzeichnet.
Schematische
Darstellung
Ein Beispiel für eine mögliche konstruktive
Gestaltung von Vererdungsbecken ist in nachfolgenden Schemaskizzen
dargestellt:
A. Ausgangszustand bei Inbetriebnahme
B. Zustand während der
mehrjährigen Auflandungsphase
Infiltration
· Perkolation · Evapotranspiration ·
Sauerstoffeintrag und mechanische
Lockerung über Schilfwurzeln · Mineralisation
Ziele
der Klärschlammvererdung
1. Entwässerung von
Klärschlämmen auf einen Trockensubstanzgehalt von
ca. 40 %, bei einer
gleichzeitigen Volumenreduzierung um ca. 98 %.
2. Einsparung von Energie-, Wartungs-, Reparatur-,
Personal-und
Ausbringungskosten (Boden-,
Klärschlammanalysen, Transportkosten etc.).
3. Hygienisierung des Klärschlammes durch
einjährige Nachrottephase nach
Beendigung einer
Beschlammungsperiode von jeweils etwa 8 - 12 Jahren.
4. Größere
Unabhängigkeit der Gemeinden und Zweckverbände von
politischen
Entscheidungen
bezüglich der landwirtschaftlichen
Klärschlammverwertung.
5. Erzeugung eines Vererdungssubstrates, das als
Kompost vielfältige Einsatz-
und Verwertungsoptionen hat.
6. Schaffung eines Sekundärbiotops
bestehend aus Sumpfpflanzen
(Helophyten) und der mit
ihnen vergesellschafteten Fauna.
Was
leistet das Verfahren?
Unsere
ersten Anlagen (1988) in der Gemeinde Lahstedt (Kläranlage
Münstedt und
Adenstedt) haben wir nach sechsjährigem Betrieb erstmals
geräumt. Nach
einer einjährigen Nachrottephase außerhalb der Beete
erhöhte sich der
Trockensubstanzgehalt von ca. 40 % auf ca. 50 %. Es entstand ein
völlig
geruchsneutrales krümeliges und erdiges Substrat, das
innerhalb der
Kommune als Kompost kostenneutral eingesetzt wurde. Der
Nährstoffkreislauf wurde damit geschlossen. Im Jahre 2001 fand
eine 2.
Räumung statt mit gleichermaßen günstiger
innerkommunaler Verwertung im
Rahmen des Neubaus von Mischwasserbiotopen, einer naturnahen
Alternative zu Regenüberlaufbecken in Beton.
Pro m² kann der
Schlamm von 2-4 Einwohnern bzw. Einwohnergleich- werten
entwässert
werden (je nach spezifischer Schlammqualität und -menge).
Kurzfristig
werden Trockensubstanzgehalte von ca. 30 % erreicht, so dass hier eine
echte Alternative zu Kammerfilter- oder Siebbandpressen besteht. Durch
eine längere Beschickungspause erlangt der Beetschlamm bis
über 40 %
Trockensubstanz und kann durch Nachkompostierung vollständig
hygienisiert werden. Für eine nachfolgende Verwendung oder
Weiterbehandlung der Klärschlammerde bestehen alle
Möglichkeiten:
landwirtschaftliche oder gartenbauliche Verwertung, Rekultivierung oder
Verbrennung.
Investitions-
und Betriebskosten
Die
relative ökonomische Vorzüglichkeit zur
Klärschlammentwässerung und
Behandlung des Vererdungsverfahrens gegenüber technischen
Alternativ-
varianten liegt in den geringen Investitions-und vor allem
Betriebskosten. Bei Wirtschaftlichkeitsvergleichen wird über
die
maßgebenden Größen Projektkosten- barwert
und Jahreskosten zumeist ein
erhebliches Einsparpotential nachgewiesen.
Zusammenfassung
Es
wird deutlich, dass sich aufgrund der langen Schlammstapelzeiten nach
etwa 8 bis 12 Jahren Betriebszeit eine größere
Bandbreite an
wirtschaftlich sinnvollen Verwertungsmöglichkeiten des
vererdeten
Substrates ergibt. Aufgrund der ständig wachsenden
Restriktionen
hinsichtlich der landwirtschaftlichen Klärschlammnutzung
trägt eine
solche Diversifizierung der Verwertungswege dem Wunsch der Gemeinden,
Zweckverbände und Industriebetriebe nach
größerer mittel- und
langfristiger Entsorgungssicherheit Rechnung.
Das Verfahren
weist ökologische Vorzüge auf
(Schwerkraftentwässerung,
pflanzeninduzierte Mineralisations- und Evapotranspirationsprozesse),
die sich positiv in der Energiebilanz bemerkbar machen und verzichtet
auf chemische Additive wie z.B. Polymere als Konditionierungsmittel.
Unter
Wirtschaftlichkeitsgesichtpunkten sind
Klärschlammvererdungsanlagen
höchst konkurrenzfähig gegenüber
konventionell-technischen Verfahren.
Schilfvererdungsanlagen passen sich zudem als
Großröhrichte harmonisch
in das Landschaftsbild ein und haben Habitatfunktionen, insbesondere
für eine Vielzahl spezialisierter Vogelarten.
Betriebsbetreuungsvertrag
Bundesweit
gibt es inzwischen weit über 100 kommunale
Klärschlamm-
vererdungsanlagen mit Schilfbepflanzung. Dieses naturnahe
Klärschlammbehandlungsverfahren findet in den letzten Jahren
(etwa ab
dem Jahr 1995) exponentiell wachsende Verbreitung. Diesem Trend oder
Boom folgend werden laufend mehr Planungen und Ausschreibungen von
Ingenieurbüros gefertigt, die über keinerlei
fachspezifische Kenntnisse
verfügen. Dies führt zu erschreckenden Fehlplanungen,
laienhaften
abwegigen Ausschreibungstexten und gesetzwidrigen
Funktionalgarantiebedingungen, die auf Bauunternehmen und
Gartenbaubetriebe abgewälzt werden. Insoweit entledigen sich
unerfahrene, unzuverlässige Ingenieurbüros ihrer
fachtechnischen
Verantwortung.
Auf diesem speziellen Fachgebiet seit
langem
tätige Planer und Firmen stellen ihr Know-how auch
für
Sanierungsempfehlungen und Betriebsbetreuungen nach Baufertigstellung
zur Verfügung.
 Kurzvorstellung
eines naturnahen Verfahrens
zur Klärschlammbehandlung mittels
schilfbepflanzter
Trockenbeete
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Weltkarte
Würmer im Klärschlamm
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Beratung
und 
