So können Fische leichter wandern, Betreiber von Wasserkraftwerken Kosten sparen und gleichzeitig etwas für den Naturschutz tun: Die Versuchsanstalt und Prüfstelle für Umwelttechnik und Wasserbau an der Universität Kassel hat eine neuartige Lockstrompumpenanlage entwickelt und patentieren lassen, die Fischen das Auffinden der Wanderhilfen an Wehren und Wasserkraftwerken erleichtert. Eine Pilotanlage ist seit Herbst 2009 auch im Kraftwerk Liebenau an der Diemel in Betrieb.

Fische wie Barben, Brassen, Barsche oder Rotaugen wandern im Frühjahr zu ihren Laichplätzen flussaufwärts. Fernwanderfische, wie Meerforelle, Lachse oder Aale wandern in Ihrem Lebenslauf weite Strecken zwischen Flüssen und dem Meer. Wasserkraftwerke stellen dabei für sie ein unüberwindliches Hindernis dar. Deshalb werden für sie so genannte Fischpässe gebaut, künstliche Wasserläufe aus Steinen und Beton mit unterschiedlicher Architektur, die den Fischen den Aufstieg am Kraftwerk vorbei stromaufwärts erlauben.

Doch da gibt es einen Haken: Damit sich die Fische am Auslauf des Kraftwerks orientieren und den Einstieg zum Bypass finden, benötigen sie einen deutlich spürbaren Wasserstrom, um angelockt zu werden. Wird diese Menge oberhalb des Kraftwerks dem Fluss entzogen, um den Fischpass oder eine separate Lockstromleitung zu speisen und im Eingang des Aufstiegs die Fische anzulocken, so könne sich die Leistung des Wasserkraftwerks um bis zu zehn Prozent verringern, sagt der Ingenieur Dr. Reinhard Hassinger, Leiter der Versuchsanstalt. Ein hoher „Wasserverbrauch“ für die Bypässe bringt für die Wasserkraftwerksbetreiber also Einbußen an erzeugtem Strom, die in die Millionen Euro gehen. Allein die öffentlichen und privaten Stromerzeuger betreiben rund 650 Wasserkraftwerke nur an Hessens Flüssen.

Mit einer hydraulischen Lockstrompumpe im Eingangsportal des Fischaufstiegs reduziert der Ingenieur den Wasserverlust für die Turbinen auf ein Minimum: Oberhalb des Kraftwerks werden durch eine Lockstromleitung nur etwa ein Fünftel bis ein Zehntel des benötigten Lockstroms dem Fluss entnommen und der Lockstromverstärkungspumpe unterhalb des Kraftwerks zugeführt. Der Strahl, der mit einer Düse herausgedrückt wird, verstärkt den Durchfluss des aus den Kraftwerksturbinen ablaufenden Wasserstroms genau dort, wo er gebraucht wird, am Eingang des Fischaufstiegs. Innerhalb des Fisch-Passes benötigten die Fische nämlich längst nicht so viel Wasser für den Aufstieg, wie in diesem Eingangsbereich, erläutert Dr. Hassinger. Das hat zur Folge, dass mit der Erfindung aus Kassel bei Kraftwerksneubauten die Fischpässe und Lockstromleitungen auch kleiner dimensioniert und somit kostengünstiger gebaut werden können.

Doch auch bei den vielen schon bestehenden Fischaufstiegsanlagen, die teilweise auch schon mit konventionell erzeugten Lockströmen arbeiten, sieht der Ingenieur ein großes Marktpotential. Denn zahlreiche dieser Anlagen seien in die Jahre gekommen und funktionierten kaum noch. Einen Anreiz für die Nachrüstung biete das Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG), das für die Verbesserung bestehender Fischpässe oder die Installation eines neuen Fischaufstiegs ein Sonderentgelt von drei Cent pro erzeugter Kilowattstunde vorsieht.

Mit zwei Pilotprojekten will die Versuchsanstalt beweisen, dass sich die Lockstrompumpe in der Praxis bewährt. Eine Anlage wurde im Herbst vergangenen Jahres im Kraftwerk Liebenau an der Diemel bei Hofgeismar installiert. In diesem Jahr anstehende Untersuchungen an dieser Anlage werden vom Regierungspräsidium Kassel mit 32000 Euro finanziert. Ein weiteres Pilotprojekt an der Drau im österreichischen Villach läuft schon längere Zeit. Ein österreichischer Lizenznehmer der Kasseler Erfindung sei außerdem derzeit im Gespräch mit Investoren, die in der Schweiz die Fischwanderhilfen an neuen Wasserkraftwerken mit der neuartigen Lockstrompumpe ausrüsten wollen, sagt Dr. Hassinger.

Insgesamt fünf Verfahren zum umweltverträglicheren Auf- und Abstieg von Fischen an Wasserkraftwerken und Stauanlagen habe sich die Versuchsanstalt bereits patentieren lassen, berichtet Hassinger. Neben der Architektur eines Fisch-Passes, der zugleich von Kanu-Wanderern benutzt werden kann, gehört dazu auch die Entwicklung einer Fischsperre für Kraftwerksbauten, wie sie besonders häufig vorkommen: Das Kraftwerk nimmt dabei nicht die ganze Breite des Flusses ein, sondern nur einen Teil des Stroms. Mit einem Gatter aus Kunststoff verhindern die Kasseler Forscher, dass die Fische auf ihrer Wanderung in den Kraftwerkskanal einschwimmen und den Weg durch das ursprüngliche Mutterbett des Flusses wählen. Es sei angedacht, in der Fulda bei Fulda-Kämmerzell eine Pilotanlage zu bauen, sagt Dr. Hassinger.

Christine Mandel, Abt. Kommunikation und Internationales
Universität Kassel

Info
Dr.-Ing. Reinhard Hassinger
tel: (0561) 804 3291
fax: (05606) 60232
mobil: (0175) 5257745
e-mail: vpuw@uni-kassel.de
Universität Kassel
Fachbereich Bauingenieurwesen
Versuchsanstalt und Prüfstelle für Umwelttechnik und Wasserbau

DBU fördert Projekt der Universität Leipzig – Herstellung von Terra Preta aus Klärschlamm

Ihre Kultur ist längst verschwunden. Ihre Methode, fruchtbare Schwarzerdeböden herzustellen, wird nach Tausenden von Jahren wieder entdeckt: Fäkalien, Holzkohle und Küchenabfälle sind die Zutaten, mit denen indigene Völker aus dem Amazonasgebiet ihre Terra Preta (schwarze Erde) entwickelten. Eine Technik, die sich die Wissenschaft hierzulande jetzt zu Eigen macht: Die Universität Leipzig untersucht in einem Forschungsprojekt, wie sie aus fäkalen Abfällen von Tierkliniken die nährstoffreichen schwarzen Böden gewinnen kann. „Wir machen uns ein altbewährtes Verfahren zu Nutze, um mit Keimen, Antibiotika und Holspänen versetztes Material umweltschonend zu entsorgen und in ein ertragreiches Produkt zu wandeln“, erklärt Prof. Dr. Monika Krüger vom Institut für Bakteriologie und Mykologie. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert mit knapp 45.000 Euro.

Klärschlamm enthält wichtige Nährstoffe – im Projekt werden sie zurückgewonnen

„Das Konzept soll auch auf andere Entsorgungssysteme übertragen werden, um etwa Klärschlamm besser verwerten zu können“, sagt DBU-Generalsekretär Dr. Fritz Brickwedde. 200 bis 300 Liter Klärschlamm fallen laut Bildungs- und Demonstrationszentrum für dezentrale Abwasserbehandlung (BDZ) im Jahr durchschnittlich pro Einwohner in deutschen Kleinkläranlagen an. Das Material ist durch Rückstände von Medikamenten und möglichen Infektionserregern belastet. Klärschlamm als Dünger zu nutzen, unterliegt strengen Vorschriften und ist nicht unumstritten. Der darin enthaltene Kohlenstoff und die Nährstoffe müssen deshalb oft energie- und kostenintensiv beseitigt werden.

Regionale Stoffkreisläufe schließen

Für das Institut für Bakteriologie und Mykologie der Universität Leipzig gehen damit wichtige Wertstoffe verloren. Es will am Beispiel der fäkalen Abfälle aus den Kliniken der veterinärmedizinischen Fakultät untersuchen, wie Fäkalschlämme aus dezentralen Kleinkläranlagen umweltschonend von ihren Schadstoffen befreit und gleichzeitig produktiv genutzt werden können. „Dadurch lassen sich regionale Stoffkreiskreisläufe wieder besser schließen“, betont Krüger.

Terra Preta durch hohen Gehalt an Kohlenstoff sehr fruchtbar

Das Ziel: die Herstellung von Terra Preta – dem Boden, der schon vor Jahrtausenden von Jahren das sonst weniger ertragreiche Amazonasgebiet fruchtbar machte. Aufgrund ihres hohen Gehalts an organischem Kohlenstoff ist die Terra Preta sehr fruchtbar, kann große Menge an Wasser speichern und regeneriert sich zudem sehr schnell. Pflanzen gedeihen auf ihr besonders gut. „Die Landwirtschaft erzielt so höhere Erträge und bessere Einkommen. Unfruchtbares Land kann wieder fruchtbar gemacht werden. Bei schrumpfenden Anbauflächen und wachsender Weltbevölkerung ist das für die Nahrungsmittelproduktion der Zukunft weltweit von Bedeutung“, so Krüger. „Das Projekt steigert so die Ressourceneffizienz und stärkt sowohl Klimaschutz als auch Ernährungssicherung“, betont DBU-Generalsekretär Dr. Fritz Brickwedde.

Die schwarze Erde im Test: Im Mai wird auf Versuchsgut Mais gelegt

Das Institut für Bakteriologie und Mykologie verfolgt einen mehrstufigen Umwandlungsprozess: „Zunächst lagern wir die Fäkalienabfälle der Tierklinik zusammen mit Holzkohle und Grünabfällen ohne die Zufuhr von Sauerstoff in geschlossenen Behältnissen für drei Wochen ein“, erklärt Krüger. „Während dieses Gärprozesses entstehen Säuren und andere antimikrobielle Substanzen.“ Gesundheitsgefährdende Stoffe ließen sich so auf ein unwirksames Maß verringern und Infektionsketten unterbrechen. Danach würden Bodenlebewesen helfen, das Material in fruchtbare Erde umzuwandeln. Das gereifte Substrat wird auf den Versuchsflächen des Lehr- und Versuchsgut der Veterinärmedizinischen Fakultät getestet. „Im Mai wollen wir beginnen, dort Mais zu legen. Im Herbst wollen wir ernten und die Versuchsergebnisse auswerten“, freut sich die Professorin.

Ansprechpartner für Fragen zum Projekt (AZ 27937): Prof. Dr. Monika Krüger, Institut für Bakteriologie und Mykologie der Veterinärmedizinischen Fakultät, Universität Leipzig, Telefon: 0341/9738180, Telefax: 0341/9738199

Kooperationsprojekt: Plasma-Verfahren zur Abwasserreinigung

Am 26.2. haben sich Vertreter der Wissenschaft mit Beratungs- und Ingenieurbüros auf Einladung des Clustermangaments zu diesem Thema getroffen.

Zurzeit werden zum Thema „Plasma“ drei Forschungsvorhaben an der Universität Duisburg-Essen bearbeitet. Neben einem Grundlagenforschungsantrag werden ein Hardwareentwicklungsvorhaben und ein Anwendungsvorhaben bearbeitet. Die bisherigen Ergebnisse sind für die Teilnehmer von hohem Interesse. Für viele Kunden und Anwendungsgebiete können Plasma-Verfahren eine Lösung darstellen. So wurden Beispiele wie die dezentrale Behandlung und die Elimination von Farbstoffen angesprochen. Die Teilnehmer des Workshops vereinbaren als gemeinsames Ziel die Unterstützung der Erforschung zur Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit von Plasmen. Folgende Punkte sind insbesondere wichtig für die erfolgreiche Unterstützung der Forschungsarbeiten der Universität Duisburg-Essen:
• Übermittlung der Anforderungen von Kunden der Teilnehmer, z.B. durch Proben
• Aussagen zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
• Mitentwicklung von Anwendungsgebieten
Die Teilnehmer vereinbaren, bis Anfang April ein gemeinsames Strategiepapier zur Forschungsunterstützung zu entwickeln. Dies soll zunächst in der aktuellen Runde der Teilnehmer entwickelt werden. Nach Erstellung des Strategiepapiers soll die Anwendungsunterstützung vertieft werden.
Weitere Kooperationsprojekte

Für folgende weitere Themen sind in den nächsten Wochen Treffen von interessierten Kooperationspartnern geplant:
• Mikroalgenreaktoren bieten die Möglichkeit einer weiteren klimaneutralen Energieerzeugung auf Kläranlagen. In diesem Projekt arbeiten bisher Fraunhofer UMSICHT und die Emschergenossenschaft zusammen.
• Membrantechnik bietet Einsatzpotenzial in vielen, zum Teil neuen Anwendungsbereichen, wie zum Beispiel der Regenwasseraufbereitung oder der Biomasseabtrennung. Dazu existieren schon heute branchenspezifische Foren, die zusammengeführt und vernetzt werden können.
• Intelligente Gebäudetechnik: Mit innovativer Technik und Lebenszyklusbetrachtungen können wesentliche Umwelt- und Ressourcenentlastungseffekte an Gebäuden erzielt werden. Das größte Potenzial wird zurzeit in der Wärmedämmung von privat und gewerblich genutzten Immobilien gesehen. Hier ist ein Workshop im April 2010 geplant.
• Mit Nährstoffrückgewinnung – insbesondere aus phosphor- und stickstoffhaltigen Klärschlämmen, aber auch aus Gülle und Gärresten – können viele wichtige Nähr- und Rohstoffe wieder dem Stoffkreislauf zugeführt werden. Dies trifft insbesondere auf Phosphor zu. Hier gilt es kostengünstige und effiziente Verfahren zu entwickeln.
Ziel ist es, die Kooperationsprojekte nach der Initiierung und Konkretisierung von Projektideen mit den nächsten Schritten in die Eigenständigkeit zu entlassen. Damit wird Raum geschaffen, um weitere Ideen und Kooperationsprojekte zu generieren und unterstützen zu können.

Sie können daher auch gerne weiterhin neue Ideen für Kooperationsprojekte einbringen. Dazu wenden Sie sich mit einer kurzen Beschreibung Ihrer Projektidee an das Management des Clusters Umwelttechnologien.NRW. Auf unserer Homepage haben wir in der Rubrik „Kooperationsprojekte“ auch eine entsprechende Eingabemaske eingerichtet. Wir werden Ihre Idee zeitnah prüfen und uns dann mit Ihnen in Verbindung setzen.

Überblick über  Cross-Cluster Aktivitäten

Das Cluster Umwelttechnologien arbeitet weiter mit thematisch verwandten Clustern zusammen. So steht es mit den Clustern NanoMikroWerkstoffe, Bio, Chemie, Energie, Nahrung und Produktion im steten Austausch zu konkreten gemeinsamen Kooperationsprojekten und gemeinsamen Veranstaltungen.
Im gemeinsam mit dem Cluster Produktion begleiteten Ziel2-Wettbewerb zum Thema Ressourceneffizienz endete am 26. Februar die Antragsphase für die 39 ausgewählten Projekte. Die vorgeschlagenen kleinen und mittleren Unternehmen konnten sich bis zu diesem Zeitpunkt auf EU-Fördergelder für Effizienzprojekte mit einem Gesamtvolumen von 35 Mio. Euro bewerben.

Die Cluster Umwelttechnologien, NanoMikro Werkstoffe, Chemie, Bio, Energie und Produktion gestalten weiterhin einen gemeinsamen Auftritt auf der 4. Private Equity Konferenz in Düsseldorf am 20. Mai 2010. Hier präsentieren sich die Cluster als Ansprechpartner für Unternehmen und Investoren bei der Suche nach Finanzierung bzw. nach innovativen Innovationszielen.

Gemeinsam mit den Clustern Chemie, Nano und Bio ist das Cluster Umwelttechnologien derzeit dabei Schnittflächen der verschiedenen Technologien und Branchen zu identifizieren. So wird zum Beispiel untersucht, ob bzw. wie der CO2-Ausstoß in der Stahlindustrie unter Nutzung der verschiedenen innovativen Technologien und ‚Verfahren weiter gesenkt werden kann. Analog werden auch Ansätze zur Ressourceneffizienzsteigerung und Emmissionsreduktion in der Zement- und Textilindustrie analysiert. Zudem wird derzeit eine gemeinsame Begleitung des Großprojektes „InnovationCity“ des „Initiativkreis Ruhr“ mit dem Cluster Energie geprüft und mit dem Cluster Ernährung Sondierungsgespräche zu Wärmenutzung und dem Ökoprofit-Konzept geführt.

Sollten sich die Themen als hinreichend interessant und innovativ herausstellen, können diese Cross-Cluster-Projekte im Rahmen von gemeinsamen Workshops, Informationsveranstaltungen oder Publikationen weiter voran gestaltet werden.

Quelle: http://www.umweltcluster-nrw.de/virthos.php/de/News/Newsletter/NL_2010_02.html#Strategiepapier

Im Januar 2010 ist der Unfallverhütungsbericht Arbeit – Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit 2008 des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales und der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin erschienen. Danach gab es im Jahr 2008 im Bereich der Berufsgenossenschaft der Gas-, Fernwärme- und Wasserwirtschaft 23,1 meldepflichtige Arbeitsunfälle je 1000 Vollarbeiter. Je eine Million Arbeitsstunden waren das 14,4 meldepflichtige Arbeitsunfälle. Diese Werte liegen nahe am Durchschnitt der gewerblichen Berufsgenossenschaften und der Unfallversicherungsträger der öffentlichen Hand und haben sich von 2006 bis 2008 nur unwesentlich verändert. Zum Vergleich: In der Zuckerindustrie passierten im Jahr 2008 nur 5,4 meldepflichtige Arbeitsunfälle pro eine Million Arbeitsstunden, dies ist der niedrigste Wert aller Branchen, und die meisten Unfälle sind bei der Holzverarbeitung, in der Bauwirtschaft und im Fleischerhandwerk passiert (40,7 bis 42,7 Unfälle je eine Million Arbeitsstunden). Absolut waren im Jahr 2008 in der Abwasserentsorgung 1861 meldepflichtige Arbeitsunfälle zu verzeichnen. Tödliche Unfälle in der Abwasserentsorgung wurden für 2008 keine ausgewiesen. Für 2008 wurden 18 Erkrankungen durch Schwefelwasserstoff angezeigt, ohne Angabe der Branche. Der Bericht steht im Internet zum Download bereit:
www.baua.de ,
Suchfunktion „Unfallverhütungsbericht“

Am 1. März 2010 trat ein neues Wasserhaushaltsgesetz (WHG) des Bundes in Kraft. Dieses löst das bisherige WHG ab, das seit dem 1. März 1960 galt und mehrfach novelliert wurde. Wesentliche Neuerung: Viele Sachverhalte, deren Regelung bisher den Ländern vorbehalten war, können nun bundeseinheitlich gestaltet werden. Dies bringt Vorteile für alle Akteure in der Wasserwirtschaft, erleichtert die Umsetzung europäischen Rechts in Deutschland und trägt zur Schaffung bundeseinheitlicher Standards im Umweltschutz bei.

Die ausführliche DWA-Presseinformation finden Sie unter:
http://www.dwa.de

Maßnahmen gegen Kristallisationen und Ablagerungen in Wasser- und Abwassersystemen Kristallisationen
und deren Ablagerungen sind allgegenwärtig. Häufig treten sie im Bereich der Schlammentwässerung in
Zentrifugen, Pressen sowie den folgenden Aggregaten wie Rohrleitungen und Pumpen auf. Besonders störend
sind sie außerdem in Kreislauf- und Prozesswassersystemen. Die Folge: Betriebsstörungen bis hin zum
Anlagenstillstand. Wie kann man Abhilfe schaffe?

Ablagerungen von Kristallen werden
häufig durch Schlamm-, Fettund
Polymerpartikel ergänzt, so
dass eine immer schneller wachsende
Schicht entsteht. Rund 90 % der Kristallisationsvorgänge,
die im praktischen Betrieb
zu Störungen führen, entstehen in
wässrigen Systemen, in denen folgende
Komponenten vorliegen: Puffersystem
(Karbonat-, Phosphat-, Ammoniumoder
Acetat-System), metallische Kationen
wie Ca2+, Mg2+ und Fe2+/3+.
Liegt eine übersättigte Lösung vor, fallen
die Kristalle in der Reihenfolge der
Löslichkeitsprodukte aus, wobei der pHWert
über die kritische Löslichkeitsgrenze
steigt. Bei der theoretischen Anwesenheit
aller oben aufgezählten Ionen würde
bei einem pH-Bereich von 7 bis 7,3 zunächst
das Eisen(III)phosphat spontan
ausfallen. Würde die eingebrachte Eisenmenge
theoretisch ausreichen, die
PO4-Ionen komplett zu fällen, würde das
Kalziumkarbonat anschließend fallen.

Kalkablagerungen in einer Zentrifuge (links) und einer Schlammleitung (rechts)
Analyse der Kristallisationsparameter
an einer Zentrifuge… mehr unter:

http://www.pcs-consult.de/Artikel_Chemietechnik_Kristallisationen.pdf

6. Klärschlammtage Fulda

Autor: W. Ewert, Hamburg

1 THEMATISCHE EINFÜHRUNG
Grundsätzlich ist die Idee der erhöhten biologischen Phosphorelimination (EBPE)
verfahrenstechnisch ein elegantes Verfahren, um Phosphor aus dem Abwasserstrom
zu beseitigen. Bei entsprechender Bemessung der Kläranlage und auf dieses
Verfahren angepasster technischer Betriebsführung kann Phosphor durch die
Anreicherung in den Bakterienzellen (luxury uptake) ohne nennenswerten Einsatz von
Fällmitteln ausgeschleust werden.
Die Remobilisierung von Phosphaten unter anaeroben Bedingungen, in der Regel im
Faulturm, stellt häufig bei diesem Verfahren ein zentrales Problem dar und kann das
ansonsten wirtschaftliche Verfahren wieder in einen unwirtschaftlichen Bereich
umkehren lassen, da die freigesetzten Phosphate zum Teil erhebliche nachteilige
Auswirkungen auf die nachfolgende Schlammbehandlung haben. Die negativen
Auswirkungen können im Wesentlichen in drei Punkten zusammengefasst werden:
1. Durch die erhöhte Wasserbindung des Faulschlammes, teilweise bedingt durch
den erhöhten ortho-Phosphatgehalt, kann es zu einer tendenziellen
Verschlechterung der Schlammentwässerung kommen. Dies kann sich sowohl
als Verschlechterung der Austragstrockensubstanzwerte auswirken als auch in
einer Erhöhung der Einsatzmenge an Flockungshilfsmitteln.
2. Die Rücklösung bei der anaeroben Umsetzung kann die ortho-Phosphatwerte
im Schlammwasser auf 100 – 300 mg/l PO4-P ansteigen lassen. Das durch die
Schlammentwässerung abgetrennte Schlammwasser wird mit diesen erhöhten
PO4-P-Werten in die Biologie zurück geleitet, so dass nicht nur die Effektivität in
Bezug auf die P-Elimination sinkt, sondern häufig doch wieder der Einsatz von
Metallfällsalzen notwendig wird.
3. Der erhöhte ortho-Phosphatgehalt kann beim Vorliegen geeigneter pH-Werte
zu einer Problematik durch Kristallisationen als Magnesiumammoniumphosphat
(MAP, Struvit) führen.
Die aufgeführten Effekte können gemeinsam oder auch einzeln auftreten, zu
Betriebsstörungen führen und erhöhte Kosten verursachen, so dass die eigentlichen
Vorteile der vermehrten biologischen Phosphatelimination stark reduziert werden oder
sogar zu einem negativen Ergebnis gegenüber der Metallsalzfällung führen.
Im Folgenden soll ein Verfahren dargestellt werden, das trotz der aufgeführten
möglichen Nachteile zu einem wirtschaftlichen Einsatz der erhöhten biologischen
Phosphatelimination beitragen und die aufgeführten Nachteile vermindern oder
gänzlich beseitigen kann. Darüber hinaus trägt es durch die Teilrückgewinnung von
Phosphor in Form von Magnesium-Ammonium-Phosphat zur nachhaltigen Nutzung der begrenzten Phosphatreserven bei.

2 Generelle Möglichkeiten der Optimierung sowie der
Phosphorrückgewinnung auf Kläranlagen
Bild 1 zeigt die grundsätzlichen Möglichkeiten, Kläranlagen mit vermehrter biologischer
Phosphorelimination zu optimieren sowie Möglichkeiten zur Phosphatrückgewinnung.
Die erste Möglichkeit, Phosphat konzentriert zurückzugewinnen, besteht im
Überschussschlamm, der ca. 90% der Phosphate enthält, die sich in den
Klärschlämmen befinden.
Eine weitere sinnvolle Möglichkeit, Phosphate zu gewinnen, besteht zwischen Faulturm
und Entwässerung. Während der Faulung wird ein Teil der Phosphate rückgelöst, was
häufig zu einer Verschlechterung der Entwässerung führt. Daher erreicht man durch
eine Verminderung des gelösten Phosphats an dieser Stelle neben der
Rückgewinnung vor allem eine Verbesserung der Entwässerung, wodurch diese
Verfahren schon heute wirtschaftlich sehr interessant sind.
Verfahren, die nach der Schlammentwässerung ansetzen, führen zu keinen
Verbesserungen beim Betrieb der Kläranlage und müssen sich allein durch den
Verkauf der phosphathaltigen Produkte rechnen. Grundsätzlich gibt es nach der
Entwässerung die Möglichkeit, Phosphat aus dem Schlammwasser und aus der
Klärschlammasche zurückzugewinnen. Bei der ersten Option reduziert sich die Rückbelastung
durch Phosphor, die zweite Variante setzt eine Monoverbrennung der
Klärschlämme voraus.
Die thermische Desintegration der Klärschlämme vor der Faulung stellt insofern eine
Optimierung der Schlammbehandlung dar, als dass sich zum einen der Ausfaulgrad
erhöht und zum anderen der Entwässerungsgrad, da bei der thermischen Hydrolyse
die extrazellulären polymeren Substanzen zerstört werden, die durch ihre negative
Oberflächenladung und ihr starkes Wasserbindevermögen die Entwässerung
beeinträchtigen.

3 WIRTSCHAFTLICHES POTENZIAL DER OPTIMIERUNGSMAßNAHMEN

3.1 Beeinflussung der P-Bilanz durch die anaerobe Rücklösung von
Phosphor
Wie bereits erwähnt worden ist, stellt die Rücklösung von Phosphor als ortho-Phosphat
bei der anaeroben Umsetzung das eigentliche Kernproblem dar. Der Mechanismus ist
im folgenden Bild 1 schematisch dargestellt.
Die qualitative Auswirkung dieser P-Rücklösung soll anhand des Klärwerks Mönchen-
Gladbach Neuwerk (Niersverband) im Folgenden exemplarisch beziffert werden.
Bei einem Gesamtphosphorzulauf von 28 t/ Monat (100%) und bei Einhaltung des PAblaufwertes
von < 0,5 mg/ l werden ca. 2,5 t P mit dem Ablauf abgegeben, was ca.
9% der Zulaufmenge darstellt. Die Rücklöserate bei der anaeroben Umsetzung im
Faulraum beträgt in diesem Beispiel 5 t/ Monat, was einer Rücklöserate von 18%
entspricht. In anderen Klärwerken wurden Rücklöseraten zwischen 15 und 23%
beobachtet. Die 5 t Phosphor sind in diesem Fall messbar als PO4-Werte im
Schlammwasser von ca. 600-750 mg PO4/ l. Diese Werte werden nach der Schlammentwässerung
durch Zentrifugen im Zentrat gemessen, wobei davon auszugehen ist,
dass bereits ein nicht unerheblicher Anteil zuvor im Faulraum als MAP ausgefallen ist.

Den ganzen Artikel finden Sie unter:
http://www.pcs-consult.de/Optimierung_anaerober_Schlammbehandlung.pdf

Bepflanzung als letzten Schritt durchgeführt

Bereits im Jahr 2007 wurde die Entscheidung gefällt, die Klärschlammbehandlung der Kläranlage Lumda des Abwasserverbandes Ohm-Seenbach zu modernisieren. Sie ist für die Grünberger Stadtteile Lumda – Stangenrod und Beltershain sowie für den Mücker Ortsteil Atzenhain zuständig.
Der Grund für diese langfristige Investition waren die steigenden Anforderungen bei der Klärschlammbehandlung und -verwertung, insbesondere im Hinblick auf Kostenstabilität und Verwertungssicherheit vor dem Hintergrund der Diskussion über die Zukunft der landwirtschaftlichen Ausbringung von Klärschlamm. Mit dem sowohl umweltfreundlichen als auch wirtschaftlichen Verfahren der Klärschlammvererdung wurde letztendlich die passende Lösung für die Zukunft gefunden.

Am 19. Juni 2009 erfolgte nun als eine der letzten notwendigen Maßnahmen vor Inbetriebnahme der neuen Anlage der Beginn der Bepflanzung der drei 0,75 ha großen Beete. Der Vorsteher des Abwasserverbandes Ohm-Seenbach Herr Bürgermeister Weitzel der Gemeinde Mücke sowie dessen Stellvertreter Herr Bürgermeister Ide der Stadt Grünberg haben an diesem Tag mit Unterstützung von Sabine Bork, der Geschäftsführerin des Abwasserverbandes, Projektsteuerer Armin Uhrig und Karl-Toni Zöller von der ausführenden Firma Eko-Plant symbolisch die ersten Pflanzen gesetzt.

Die Vorgeschichte

Bei der Reinigung von Abwasser entsteht Klärschlamm mit einem hohen Wasseranteil. Seit 2006 fielen in der Kläranlage Lumda im Schnitt 2.200 m³ dieses Nassschlamms mit einem Wassergehalt von 94-98% an. Durch das geringe Lagervolumen der vorhandenen Behälter war es nicht möglich, die gesamte Schlammmenge landwirtschaftlich in nasser Form auszubringen. Deshalb musste rund die Hälfte des anfallenden Schlamms zum Pressen nach Nieder-Ohmen transportiert werden. Der so entwässerte Schlamm wurde wiederum in der Landwirtschaft verwertet. Die gesamten Bruttokosten für dieses Verfahren betrug im Jahre 2007 32.344,13 Euro. Davon entfielen 19.072,13 Euro auf die Verwertung von 1.100 m³ Nassschlamm in der Landwirtschaft, 9.654,40 Euro auf den Transport von 1.228 m³ Nass-schlamm nach Nieder-Ohmen und 3.617,60 Euro auf dessen Weiterverarbeitung und Verwertung in der Landwirtschaft.
Vor diesem Hintergrund hat sich der Abwasserverband Ohm-Seenbach bereit 2005 entschlossen, sich über eine Studie Möglichkeiten aufzeigen zu lassen, die zu einem kostengünstigeren und verwertungssichereren Weg für die Zukunft führen. Dazu wurden einerseits durch das Ingenieurbüro Olsen verschiedene Möglichkeiten berechnet, mehr Schlamm landwirtschaftlich zu verwerten, um den Transport nach Nieder-Ohmen zu minimieren. Andererseits hat die Firma Eko-Plant den konventionellen Schlammbehandlungsmethoden den Bau einer Klärschlammvererdungsanlage gegenübergestellt. Nachdem die Verbandver-sammlung im April 2007 zwei Referenzanlagen besichtigt hat, stimmte sie im Mai 2007 der Systematik „Klärschlammvererdung“ zu. Mit Hilfe eines Projektsteuerers, der Ingenieurgesellschaft Müller aus Schöneck, sowie einer angesehenen Anwaltskanzlei wurde das komplizierte Vergabeverfahren durchgeführt und der Auftrag im Oktober 2008 letztendlich an die Firma Eko-Plant für einen Pauschalbetrag von 583.100 Euro vergeben, nachdem im Mai 2008 nach der Genehmigungsplanung durch das Ingenieurbüro Infu der Landrat des Kreises Gießen die Baugenehmigung erteilt hatte.

Ab Mitte 2009 wird nun der Klärschlamm der Kläranlage Lumda in die bepflanzten Schilfbeete eingeleitet statt wie bislang direkt landwirtschaftlich ausgebracht. Für diesen Entwässerungsprozess werden natürliche Kräfte genutzt, die auch bei einer Kompostierung wirken. Die Vorgänge laufen jedoch in großem Maßstab und technisch gesteuert ab.
Der flüssige Schlamm verteilt sich in den Beeten und sickert dabei langsam durch die Wurzelschicht, über der die Feststoffanteile zurückgehalten werden. Durch Sonneneinstrahlung und die Verdunstungsleistung des Schilfs wird der Entwässerungsvorgang zusätzlich gesteigert. Gleichzeitig versorgt das Schilf die Bodenorganismen mit Sauerstoff, die den Schlamm langsam zu Klärschlammerde umbauen. Durch den Abbau von organischen Anteilen im Klärschlamm weist dieses Verfahren eine im Vergleich zu anderen Schlammbehandlungsverfahren deutlich verringerte Restmenge auf. Darüber hinaus ist Klärschlammerde geruchsneutral und bietet höchstmögliche Verwertungssicherheit für den Betreiber.

Quelle: http://www.eko-plant.com/cms/content/view/142/106/lang,de/