Technologievergleich und Ökobilanz von Abwasserreinigungsanlagen in alpinen Extremlagen

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Entsorgung der bei der Abwasserreinigung im Gebirge anfallenden Feststoffe

Univ.Prof.Dipl.Ing.Dr.techn. Kurt Ingerle
Institut für Umwelttechnik
Universität Innsbruck
Technikerstraße 13
A-6020 Innsbruck

Allgemeines
Qualität und Quantität der Feststoffe
Möglichkeiten der Entsorgung der feststoffe
EU-Entwurf für die Bewirtschaftung von Schlämmen
Eigene Klärschlammverordnung für das Gebirge

Durch die fortgeschrittene Abwasserbehandlung auf Einzelobjekten im Gebirge fallen Reststoffe an, die bislang in den meisten Fällen vor Ort entsorgt wurden. Die verschärfte Gesetzeslage hinsichtlich Klärschlammaufbringung und Bodenschutz erfordert ein Überdenken der gebräuchlichen Schlammbehandlungsverfahren bzw. stellt die Entsorgung vor Ort überhaupt in Frage. Ein Abtransport der Reststoffe ins Tal ist jedoch auf vielen entlegenen Alpinobjekten nur mit großem technischen und unmäßigem wirtschaftlichen Aufwand möglich. Die Schlammentsorgung vor Ort erfordert energiearme und betriebssichere Behandlungsschritte, wobei die Möglichkeiten durch die örtlichen Verhältnisse beschränkt sind.

Die geltenden Verordnungen zur Klärschlammverwertung im Tal legen die erforderliche Schlammqualität, die maximale Vorbelastung der Ausbringungsböden und die Kontrollmaßnahmen fest. Dabei wurden intensive landwirtschaftliche Verwertungen von Klärschlämmen aus Großanlagen bedacht und nicht die Besonderheit der Hochgebirgslage berücksichtigt. Wie bereits Vorstudien gezeigt haben, weisen die Klärschlämme auf Schutzhütten verhältnismäßig wenig akkumulative Inhaltsstoffe wie Schwermetalle auf. Angesichts dieser Tatsache und der relativ geringen, jährlich anfallenden Schlammengen erscheint eine Erleichterung der geforderten Kontrollmaßnahmen für diesen Anwendungsbereich sinnvoll. Eine Untersuchung des hygienischen Gefährdungspotentials der Schlammausbringung wird derzeit von uns durchgeführt. Die Ausbringungsmöglichkeit wenigstens von Belebtschlamm aus biologischen Kläranlagen auf ausgewiesenen und abgegrenzten Flächen in Hüttennähe und auf Rekultivierungs- und Erosionsflächen erscheint auch in Hinkunft anstrebenswert und sinnvoll.

Qualität der Feststoffe

Die Qualität der im Gebirge anfallenden Feststoffe hängt von der Reinigung des Abwassers ab. Bei der mechanischen Reinigung des Abwassers unterscheidet man die beiden Behandlungsgruppen:

• Sieben und Filtern: Das Sieben kann als ebener und das Filtern als räumlicher Vorgang angesehen werden. Die auf den Siebflächen abgelagerten Feststoffe müssen ständig entfernt werden, was im Regelfall das Vorhandensein von elektrischen Strom und eine entsprechende Wartung erfordert. Als Methode des Filterns hat sich im Gebirge das Filtersacksystem gut bewährt, das ohne elektrischen Strom und ständiger Wartung auskommt. Die Feststoffe des Siebens und Filterns weisen neben organischer Substanz auch nicht verrottbare Stoffe auf, die eine Ausbringung dieses Materials vor Ort erschwert.
• Absetzen und Aufschwimmen: Das Absetzen und das Aufschwimmen werden im Gebirge in Mehrkammerfaulgruben angewandt. Den Prozess des Aufschwimmens finden wir auch im Fettabscheider. Die Qualität dieser Feststoffe entspricht der Qualität jener Stoffe, die beim Sieben und Filtern anfallen. Den Schlamm der Mehrkammerfaulgruben bezeichnet man auch als Primärschlamm.

Bei der biologischen Reinigung hat man es mit Belebtschlamm zu tun, der hauptsächlich aus Bakterienflocken besteht. Gröbere, biologisch nicht umsetzbare Inhaltsstoffe fehlen. Ursprünglich befindet sich dieser Schlamm im aeroben Zustand und ist nahezu geruchlos. Erst durch eine längere Lagerung ohne Sauerstoffzufuhr geht dieser Schlamm in einen stinkenden Faulschlamm über.

Einen großen Einfluss auf die Schlammqualität übt die Art der Schlammbehandlung aus. Die unbeheizte Schlammfaulung in mehrkammrigen Faulgruben ist im Gebirge ein übliches und wirtschaftliches Verfahren. Liegt der Schlamm in geeigneter entwässerter Form vor, kann er einer Kompostierung unterworfen werden, was aber mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden ist. In Belebtschlammanlagen mit ausreichender Sauerstoffversorgung kann eine aerobe Schlammstabilisierung betrieben werden. Teilstabilisierter Schlamm kann auf Trockenbeete einer Nachbehandlung unterzogen werden. Weiters können Klärschlammvererdungsanlagen zur Entwässerung und Vererdung von Schlämmen vorgesehen werden.

Die Qualität der Feststoffe - der Grad der Stabilisation, der aerobe bzw. anaerobe Zustand und die Entwässerung - wird wesentlich durch die Speicherung beeinflusst. Man kann zwischen folgenden Speicherzeiten unterscheiden:

• Kurzzeitspeicherung: Maximal wenige Stunden
• Saisonspeicherung: Meist drei bis vier Monate (Winter bzw. Sommer)
• Jahresspeicherung: Überbrückung der Wintermonate
• Langzeitspeicherung über Jahre.

Die Speicherung der Feststoffe sollte auf klar definierten, eingehausten oder eingezäunten Anlagen erfolgen. Für diesen Zweck können auch naturnahe Einrichtungen wie z.B. Abwasserteiche, Schlammteiche, Trockenbeete etc. zur Anwendung kommen.

Quantität der Feststoffe

Die Feststoffmenge ist in der Regel gering. Meist handelt es sich um einen jährlichen Feststoffanfall von 100 bis 500 kg Trockensubstanz, die immer in Bezug auf die Gesamtbelastung (Weidevieh) gesehen werden sollte.

Für die Entsorgung der Feststoffe der Abwasserreinigung im Gebirge bieten sich folgende Möglichkeiten an:

• Transport aller anfallenden Feststoffe wie Fett aus dem Fettabscheider, Siebgut, Filtergut, Primärschlamm, Belebtschlamm etc. ins Tal und Entsorgung dieser Stoffe nach den geltenden Vorschriften. Bei unproblematischen Transportwegen oder Unzulässigkeit der Ausbringung vor Ort ist diese Lösung immer anzustreben. Beim Abtransport der Feststoffe ins Tal spielt die Art der Zwischenspeicherung eine große Rolle. Meist wird mindestens eine Saisonspeicherung, besser noch eine Jahresspeicherung angestrebt. In Sonderfällen kann aber eine Speicherung über mehrere Jahre zweckmäßig sein.
• Abtransport aller anfallenden Feststoffe ins Tal, ausgenommen Belebtschlamm. Diese Variante sieht vor, das Fett aus Fettabscheidern und Feststoffe aus der mechanischen Reinigung nach entsprechender Entwässerung ins Tal zu bringen. Der stabilisierte bzw. der teilstabilisierte Belebtschlamm wird in aeroben Zustand im Zuge des Überschussschlammabzuges auf klar definierte, eingezäunte Flächen vor Ort verbracht. Wichtig ist dabei, dass eine ausreichende Vegetationsschicht vorhanden ist und das mit dem Schlamm ausgetragene Klarwasser versickern kann. Mit Geruchsbelästigungen ist nicht zu rechnen.
• Entsorgung der bei der Abwasserreinigung anfallenden Feststoffe - ausgenommen Fett - vor Ort am Ende der Saison. Je nach Behandlung der Feststoffe kommen verschiedene Methoden in Frage. Bei Austrag des anaeroben Schlammes aus Mehrkammerfaulgruben besteht die Möglichkeit, den Inhalt der Kammern mit Schneidradpumpen mehrmals umzupumpen und somit eine Homogenisierung des Schlammes mit Zerkleinerung von gröberen Feststoffen zu erreichen. Die größten Feststoffteilchen sind dann nur mehr in Millimetergröße. Anschließend wird dieser Schlamm auf definierte eingezäunte Flächen am Ende der Saison in dünner Schichte ausgebracht. Ähnlich wie beim Ausbringen von Gülle und Mist geht der ausgebrachte Schlamm in wenigen Tagen in einen aeroben geruchlosen Zustand über. Wichtig ist dabei, dass eine Vegetationsschicht vorhanden ist und ein Abschwemmen der Schlammteilchen verhindert wird. Entsprechend entwässerter Schlamm aus Sieb- und Filteranlagen kann einer gezielten Kompostierung bzw. einer Vererdung unterzogen und anschließend vor Ort ausgebracht werden.

Der 3. Entwurf der EU für die Bewirtschaftung von Schlämmen weist 21 Seiten auf und beschreibt die Maßnahmen, die zu ergreifen sind, wenn Klärschlamm einer Wiederverwendung zugeführt werden soll.

Bei Verwendung von Klärschlamm auf Böden ist das Risiko möglichst gering zu halten, um negative Auswirkungen auf

• menschliche, tierische und pflanzliche Gesundheit,
• Qualität von Grund- und Oberflächengewässer,
• langfristige Qualität der Böden und
• Artenvielfalt der im Boden lebenden Mikroorganismen

zu vermeiden.

Im Anhang I wird die Verpflichtung zur Behandlung der Schlämme detailliert beschrieben. In den Anhängen II bis V werden Grenzwerte für Schwermetalle vorgeschrieben, die eingehalten werden müssen. Die zu untersuchenden Parameter und die Häufigkeit der durchzuführenden Analysen für die Schlämme werden in Anhang VI und für die Böden in Anhang VII angegeben.

Schließlich sind die Bedingungen für die Verwendung der Schlämme auf Böden einzuhalten.

Neben all diesen Untersuchungen und Vorschreibungen werden noch Angaben über die Haftung des Erzeugers, über Informationsanforderungen und über einen Verhaltenscodex gemacht.

Im Gebirge trifft man meist Wälder bzw. Weideland an. In Wäldern ist Klärschlamm überhaupt unerwünscht. Im Weideland ist für eine Klärschlammausbringung eine konventionelle Klärschlammbehandlung mit anschließender Verpressung Mindestvoraussetzung. Zum Beispiel ist eine gleichzeitige aerobe Stabilisierung bei Umgebungstemperatur anzuwenden. Sechs Wochen nach Schlammaufbringung darf keine Beweidung erfolgen.

Muss dieser EU-Entwurf für den Klärschlamm auch im Gebirge berücksichtigt werden, so ist in Zukunft eine Klärschlammausbringung vor Ort nicht praktikabel. Als Lösung bleibt dann nur mehr der Transport ins Tal zu einer größeren Kläranlage.

Für die Abwasserreinigung im Gebirge wurde in Österreich wegen der besonders ungünstigen Verhältnisse eine eigene Verordnung geschaffen (3. Emissionsverordnung für kommunales Abwasser, Abwasserreinigungsanlagen von Einzelobjekten in Extremlage). Es erscheint jetzt zweckmäßig, eine ähnliche Verordnung für die Entsorgung der bei der Abwasserreinigung im Gebirge anfallenden Feststoffe auszuarbeiten und vorzuschreiben. Sollte dies nicht möglich sein, bleibt in Zukunft nur mehr der Abtransport dieser Stoffe ins Tal als praktikable Lösung über.

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