Klärschlammvererdung in Auflandungsbeeten
Beim Prozess der Klärschlammvererdung wird der bei der Abwasserreinigung anfallende Sekundärschlamm auf schilfbepflanzten Auflandungsbeete gefördert.
Der auflandende Schlamm wird über Versickerung und Wasseraufnahme durch eine dichte Vegetationsdecke entwässert. Der wichtigste Mitarbeiter bei diesem Verfahren ist die Schilfpflanze. Sie hat die Fähigkeit, bei ansteigender Schlammschicht entlang der Hauptsprossachse die Rhizombildung fortzusetzen und ihr weit verzweigtes Wurzelsystem durch immer höhere Substratschichten auszubreiten. Der auflandende Schlamm verrottet und kompaktiert.
Nach einigen Jahren wird der entstandene stichfeste und krümelige Humus entnommen und kann gartenbaulich oder landwirtschaftlich verwertet werden. Das Verfahren eignet sich für Kläranlagen jeder Größe. Fast in jedem Klärwerk sind bereits alte Schlammtrockenbeete vorhanden, die sich mit geringem finanziellen Aufwand zu Auflandungs- und Veerdungsbeeten umrüsten lassen.
Die Anlagen fügen sich harmonisch in das Landschaftsbild ein und benötigen keine aufwendige Technik.
- Fotos: J+S
Das Verfahren im Detail
- Fotos: Eko.Plant
Der i. d. R. aerob stabilisierte Klärschlamm (Überschussschlamm aus der biologischen Abwasserreinigung) wird auf mehrere mit Schilfpflanzen bewachsene, Boden/Sand/Kies - Filter alternierend zur Entwässerung und Mineralisierung aufgebracht. Die auf der Sohle mit Dränrohren versehenen Filterbeete werden in nach unten abgedichteten Erdbecken in einer Höhe von ca. 0,40 m aufgebaut. Nach der Bepflanzung mit Schilf werden die Beete mit flüssigem Klärschlamm (3- 5% TS-Gehalt) über ortsfeste Verteilereinrichtungen in bestimmten Mengen und Zeitabständen abwechselnd beschickt. Je nach Betriebsweise, Schlammart und klimatischen Bedingungen können die Schilfbeete mit einer Schlammmenge von etwa 20-50 kg TS/m² x a beaufschlagt werden, was einer Beetfläche von ca. 1 bis 0,5 m²/ EGW entspricht. Eine Beschickung der Beete kann auch während der Wintermonate erfolgen. Die abgestorbenen Pflanzenteile wirken dabei als Isolierschicht.
Die Entwässerung des Klärschlammes vollzieht sich ohne Einsatz von Fremdenergie durch Versickerung. Unterstützt wird sie durch die enorme Verdunstung, die ein ausgewachsener Schilfbestand erzeugt. Durch Windbewegung der Halme wird die nutzbare Beetoberfläche stark vergrößert, die Pflanzen tragen also auch durch ihre mechanische Tätigkeit zur Entwässerung bei.
Aufgrund der Fähigkeit des Schilfes entlang der Halme neue Triebe zu bilden, wird die wachsende Schlammschicht immer neu durchwurzelt und somit nach und nach humifiziert. Nach einer Beschickung von 8-10 Jahren werden Trockensubstanzgehalte des mittlerweile erdigen Klärschlammes von bis zu 50 % erreicht. Bei einer durch die Entwässerung hervorgerufenen Volumenreduzierung von über 90 % kann das Substrat, das im Laufe der Zeit eine Schichthöhe von ca. 1,0 m erreicht hat, mit handelsüblichen Räumgeräten unter Schonung der Filterkiesfläche ausgekoffert werden. Nach Austrieb der verbliebenen Rhizome kann das Beet wieder in Betrieb genommen werden. Das aus dem Klärschlamm entstandene humusartige Material ist durch den mikrobiellen Abbau weitgehend schadstofffrei und eignet sich als Bodenverbesserer, als Zusatzstoff im Land- und Kulturbau oder als Ausgangsmaterial für Rekultivierungssubstrate.
Der eigentliche Reinigungsprozess findet im Filtermaterial, später auch in der anwachsenden Schlammschicht statt. Die Poren des Substrates dienen dabei als Ansiedlungsraum für ab- wasserreinigende Bakterien. Die im Schlamm vorhandenen organischen Anteile werden während des Prozesses zu über 50% mineralisiert.
Der Wurzelbereich des Schilfs (Rhizom) hält dabei den Bodenfilter hydraulisch leitfähig. Die Pflanze trägt mittels ihrer Blattmasse und des Halmes Luftsauerstoff in den Wurzelraum ein und bietet somit den dort lebenden Mikroorganismen ideale Lebensbedingungen. Während des Veredungsprozesses durchwurzelt die Pflanze den gesamten Filter.
Die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber herkömmlichen, i. d. R. technischen Verfahren (Kammerfilterpresse, Zentrifugen, Separatoren) liegen darin, dass stabilisierte Überschussschlämme mit sehr geringem Wartungsaufwand, ohne Konditionierungsmittel und Rückbelastung der Kläranlage mit Presswässern auf natürliche Weise in ein erdiges, weitgehend hygienisiertes Bodensubstrat umgewandelt werden. Es fällt nur in mehrjährigem Abstand an und lässt sich vielseitig verwerten.
Dabei stellt das Verfahren eine Weiterentwicklung unbepflanzter Schlammtrocknungsbeete dar, wie sie auf etlichen Kläranlagen (meist unbenutzt) zu finden sind. Die Investitionskosten sind daher überschaubar. Geeignete Schlämme sind zum einen aerob stabilisierte Schlämme kommunaler Kläranlagen, sowie bei modifizierten AufbringungsintervalIen und -mengen auch teilweise Primärschlämme bzw. anaerob stabilisierte Schlämme.
Vorteile der Klärschlammvererdung auf einen Blick:
- geringe Investitionskosten
- geringer Energieeinsatz
- geringe Transportwege durch die Klärschlammbehandlung direkt vor Ort
- Entsorgungssicherheit durch Einsatz innerhalb der Kommune / der Eigenflächen
- Unabhängigkeit der Kommune des Anlagenbetreibers bei der Schlammentsorgung
- gute Einbindung der Anlage in das Landschaftsbild
- Biotopcharakter
- Schließen eines Stoffkreislaufes
Text: Dipl.-Ing. Christian Schulz
- Chart: Eko.Plant
