Natürlicher Prozess

YK
User: SCHUPPAN | Zeit: 05-16-2013 13:57 | Titel: EMXX | Ausg.: 009 | Seite: X038 | Color: CM
Wasser + Abwasser
Fotos: Eko-Plant
Sie sehen idyllisch aus und
sind doch hocheffektive
Anlagen zur KlärschlammEntwässerung: Schilfbeete.
Vererdung von Klärschlamm als nachhaltiges Kreislaufkonzept:
Natürlicher Prozess
Es müssen nicht immer klassische Pressen sein, die Klärschlamm wirksam
entwässern. Eine langfristige und zudem kostengünstige Alternative
stellen mit Schilf besetzte Vererdungsbeete dar. Zumal wenn sie – wie in
Büsum – ein kompostartiges Endprodukt erzeugen, das alle gesetzlichen
Vorgaben für Düngemittel erfüllt.
Büsum ist der drittgrößte Urlaubsort an der
schleswig-holsteinischen Nordseeküste. Der
damit einhergehende Tourismus führt in der
auf 48.000 Einwohnerwerte (EW) ausgelegten
Kläranlage, der auch zwei Nachbargemeinden
angeschlossen sind, saisonal zu einem stark
schwankenden Abwasser- und Klärschlammanfall. Der Schlamm wird seit dreizehn Jahren in
vier nachgeschalteten Beeten biologisch entwässert und so in verwertbare Erde verwandelt.
Nicht nur das. Die Vererdungsanlage schafft es
auch, die im Sommer auftretenden Spitzenwerte ohne Probleme aufzufangen. Den letzten Beleg lieferte die kürzlich abgeschlossene erste
Beeträumung.
Zuvor hatten die Büsumer ihren Klärschlamm mit einer mechanischen Schlammpresse entwässert. Die war Mitte der 90er Jahre
an ihr Limit gekommen. Gleichzeitig wollten die
Landwirte der Umgebung den gekalkten
Schlamm nicht mehr auf ihren Flächen ausbringen. Die Gemeinde suchte ein alternatives Verfahren mit möglichst hohem Entwässerungs-
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grad. Idealerweise eines, das die Kosten für
Energie, Personal, Konditionierung und Wartung optimiert. Als günstige und gleichzeitig
langfristig kostensichere Option empfahl sich
die Klärschlammvererdung. Eine Machbarkeitsstudie und konkrete Voruntersuchungen
der Eko-Plant GmbH (Neu-Eichenberg/Hessen)
zeigten, dass das Volumen der Restschlammmenge um mehr als 90 Prozent reduziert werden würde, bei gleichzeitig geringerem Personalbedarf. Die Anlage ging im Juli 1999 an den
Start.
Schlamm qualitativ verbessert
Insgesamt vier mit Schilf bepflanzte Vererdungsbeete mit einer Fläche von 10.200 Quadratmetern können etwa 390 Tonnen Trockensubstanz (TS) pro Jahr aufnehmen. Auch nach
dreizehn Jahren Betrieb funktioniert die Vererdung bestens. Sämtliche Planungsvorgaben
werden eingehalten. Die automatisch gesteu-
erte Anlage konnte sogar viel länger betrieben
werden, als ursprünglich geplant. Der bislang
geltende Faustwert für die Räumung beträgt
acht bis zehn Jahre. Durch den längeren Betrieb
wurde die Schlammmenge am Ende zusätzlich
reduziert und zudem qualitativ verbessert. Bei
Stilllegung im Juli 2011 war aus 40.143 Kubikmetern eingebrachtem anaerobem Klärschlamm eine Restmenge von 3236 Kubikmetern Klärschlammerde geworden.
Das in der Zeit anfallende Filtratwasser
wurde – kontinuierlich überwacht – in die Kläranlage zurückgeführt. Die Räumung selbst begann am 22. Mai 2012. Das Beet wurde auf eine
definierte Höhe entleert, so dass die Funktion
des Drainagekörpers nicht beeinträchtigt ist
und ausreichend Rhizome (Wurzelstöcke) für
den Schilfaustrieb im Boden bleiben. Direkt
nach der Räumung beginnt der Wiedereinfahrbetrieb. In dieser Zeit werden die anderen Beete
mehr beschickt, während sich die Wurzelstöcke des Schilfs im geräumten Beet regenerieren.
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User: SCHUPPAN | Zeit: 05-16-2013 13:57 | Titel: EMXX | Ausg.: 009 | Seite: X039 | Color: CM
Wasser + Abwasser
Endprodukt der natürlichen Klärschlamm-Entwässerung ist erdiges,
kompostartiges Düngemittel.
Bei dem Vererdungsverfahren spielt
Schilf eine Hauptrolle. Rund 35.000 Schilfpflanzen, im Schnitt 3,5 Pflanzen pro Quadratmeter,
besiedeln ihren Standort durch ober- und unterirdische Ausläufer in kurzer Zeit. Mit seiner
hohen Verdunstungsleistung entwässert das
Schilf den Klärschlamm. Waagerecht kriechende Wurzelstöcke und unendlich viele Wurzeln
speichern Nährstoffe und bilden ein dichtes Geflecht im Boden. Die Pflanzen leben ohne Probleme in schlammigen und schlickigen Böden.
In ihren hohlen Halmen und Wurzelstöcken zirkuliert Luft. Über ein Luftleitgewebe (Aerenchym) versorgt die Pflanze ihre unterirdischen
Teile und indirekt, über die Wurzeln, auch die
umgebenden Bodenschichten mit Sauerstoff.
Hier siedeln sich Mikroorganismen an, die organische Stoffe weitgehend mineralisieren und
den Anteil pathogener Bakterien deutlich reduzieren.
Im Laufe der letzten 20 Jahre hat die
Eko-Plant GmbH zudem ihre Zulauftechniken
immer weiter entwickelt. Dabei bewährt sich
das Grundprinzip der seitlichen vollautomatischen Beschickung, wie in Büsum, bis heute.
Die Beschickungsleitungen werden mittig aus
den Seitendämmen der Vererdungsbeete geführt. Über Schieber an den Zulaufbauwerken
lässt sich die Verteilung optimal einstellen. Bei
der Räumung ist die komplette Beetfläche frei
zugänglich. Die integrierte Technik – mit Messung, Kontrolle und Beschickung – kann ganzjährig genutzt werden.
Betrachtet man sämtliche Kosten, ist die
Vererdung verglichen mit konventioneller me-
chanischer Entwässerung, etwa über eine Siebbandpresse, um rund 25 Prozent günstiger. Kalkuliert man auf dieser Grundlage beispielhaft
eine Schlammentwässerung für 10.000 EW
und 220 Tonnen Trockenmasse (TM), können
Jahreskosten von ca. 100.000 Euro für die Siebbandpresse gegenüber 75.000 Euro Jahreskosten für die Vererdung angenommen werden.
Ohne Polymere und Kalk
Sie setzen sich aus den jährlichen Kostenanteilen für die Investition sowie den Betrieb (u. a.
Energie, Personal, Wartung) und die Verwertung (Räumung und Verwertung inkl. Transport) zusammen. Insbesondere die Betriebskosten einer Vererdungsanlage sind im Vergleich mit einem konventionellen Entwässerungssystem um ein Vielfaches niedriger und
liegen bei rund 7500 Euro im Vergleich zu
40.000 Euro pro Jahr. Dies liegt nicht zuletzt
daran, dass die Vererdung komplett ohne Polymere und Kalk zur Klärschlammkonditionierung auskommt.
Für Reparatur- und Wartung kann eine
Kosten-Pauschale von 500 Euro pro Jahr angenommen werden, da es kaum Verschleißteile gibt. Bei einer Siebbandpresse fallen dagegen bis zu zwei Prozent der Investitionskosten für Wartung und Reparatur an, was etwa
dem Zehnfachen des für die Vererdung angesetzten Betrags pro Jahr entspricht.
Die Personalkosten sind bei einer maschinellen Entwässerung um etwa das Fünffa-
Waagerecht kriechende Wurzelstöcke der
Schilfpflanzen speichern Nährstoffe und bilden
ein dichtes Geflecht im Boden.
che höher, da die Presse an rund 250 Tagen im
Jahr mindestens zwei Stunden pro Tag bedient
werden muss. Der Zeitaufwand für eine Vererdungsanlage liegt dagegen bei ein bis zwei
Wochenstunden für Messungen und Analysen
vor Ort. Die technische Wartung der Anlage,
das Erstellen der Beschickungspläne und Räumungsprognosen sowie die Überwachung des
Vererdungsprozesses übernimmt die Eko-Plant
GmbH im Rahmen eines Servicevertrags.
Das biologische Entwässerungsverfahren stellt zudem ein nachhaltiges Kreislaufkonzept dar. Der Primärenergiebedarf der Vererdungsanlage für die Klärschlamm- und Sickerwasserpumpe liegt bei circa10 bis15 Prozent im
Vergleich zur mechanischen Entwässerung.
Über die Nutzungsphase berechnet ist der CO2Ausstoß um einen Faktor von rund fünf geringer.
Darüber hinaus wird die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm nicht zuletzt hinsichtlich der Ressource Phosphat künftig einen höheren Stellenwert bekommen. Der
in Büsum vererdete Schlamm hält sämtliche
Richtlinien und Grenzwerte der aktuellen Düngemittel (DüMV)- und Klärschlammverordnung (AbfKlärV) ein. Weil er zudem gut streufähig ist, kann er problemlos landwirtschaftlich
verwertet werden. Die Klärschlammerde hat eine kompostartige Konsistenz und kann mit
Breitstreuern und vorgeschalteter Häckselvorrichtung für Halm- und Rhizomreste verteilt
werden.
www.eko-plant.de
Rainer Kuhlendahl, Eko-Plant GmbH
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