Klärschlamm ist wegen seiner Nährstoffeigenschaften ein nachgefragter Dünger. Gleichzeitig wird die damit einhergehende Schadstoffproblematik diskutiert.
Zusammenfassung
Phosphor ist ein essentieller Rohstoff für das Pflanzenwachstum, der weder ersetzbar noch erneuerbar ist.
Verschiedene Quellen prognostizieren, dass die vorhandenen Phosphorlagerstätten innerhalb der nächsten 300 Jahre zur Neige gehen.
Da die Weltbevölkerung wächst und damit der Verbrauch steigt, erwarten jedoch Experten, dass die natürlich verfügbaren Phosphorreserven bereits früher ausgehen. Seit 2009 steigen die Preise am Weltmarkt für Phosphor kontinuierlich an.
Der größte Anteil des gewonnenen Phosphors wird zu Dünger weiterverarbeitet.
Auf Grund der längerfristig zu erwartenden Verknappung des Rohstoffs sollte Phosphor verstärkt aus Abfällen und anderen Reststoffen zurückgewonnen werden. Auf diese Weise könnten aus Primärrohstoffen hergestellte mineralische Phosphordünger durch Recyclingprodukte substituiert und somit Mineraldüngerimporte gesenkt werden.
Vor diesem Hintergrund wurde im Auftrag des Umwelt- und Landwirtschaftsministerium Schleswig-Holstein eine Untersuchung durchgeführt, welche die Menge der regional unterschiedlichen Phosphorpotenziale erfasst und konzeptionelle Rückgewinnungsszenarien aufzeigt.
Insgesamt ergibt sich für Schleswig-Holstein ein Mengenpotenzial von Phosphor aus den Stoffströmen Wirtschaftsdünger, Klärschlamm, Tiermehl, Bioabfall und Abwasser in Höhe von 42.648 Mg. Der Nährstoffentzug aus der Landwirtschaft beträgt 59.002 Mg. Somit könnten 72 % des landesweiten Nährstoffbedarfs an Phosphor gedeckt werden. Der größte Anteil dieses Potenzials wird jedoch bereits als Düngemittel bzw. Sekundärrohstoffdünger in der Landwirtschaft eingesetzt.
Die Situation würde sich ändern, wenn die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung nicht mehr in dem aktuellen Umfang möglich wäre. Um den Phosphor auch dann weiter für die Landwirtschaft nutzen zu können, müsste dieser technisch zurückgewonnen werden. Hierfür existiert eine Vielzahl von Verfahren, die unterschiedliche Ansprüche an die Kläranlagentechnik stellen. Die Verfahren unterscheiden sich dahingehend, ob der Phosphor aus dem Schlammwasser, dem Klärschlamm oder der Klärschlammasche zurückgewonnen wird. In der Studie werden auf der Basis mehrerer Szenarien mögliche Entwicklungen der Phosphorrückgewinnung für Schleswig-Holstein aufgezeigt.
Zusammenfassung
Die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung hat in Schleswig-Holstein nach wie vor einen hohen Stellenwert, da rd. 80% der kommunalen Klärschlämme aus Schleswig-Holstein regelmäßig zur Düngung eingesetzt werden.
Diese Verwertungsform ist in der öffentlichen Diskussion umstritten, da Klärschlamm als Schadstoffsenke der Abwasserreinigung gilt und mit einer Vielzahl von Schadstoffen belastet sein kann. Hierbei wird zunehmend neben der Belastung mit Schwermetallen die Belastung mit organischen Schadstoffen diskutiert, deren ökotoxikologisches Verhalten im Boden zum Teil noch unbekannt ist. Nur für einen Teil der Schadstoffe existieren Grenzwerte, genormte Analysenvorschriften und umfangreiche Kenntnisse zum Verhalten in der Umwelt, während für andere ein deutlicher Kenntnismangel vorliegt und zudem noch keine Grenzwertregelungen existieren.
Vor dem Hintergrund dieser Diskussion sowie im Hinblick auf die anstehende Novelle der Klärschlammverordnung wurde die Belastung der schleswig-holsteinischen Klärschlämme mit organischen Schadstoffen genauer ermittelt, um eine bessere Grundlage zur Bewertung der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung zu erhalten. Dazu wurde im Rahmen einer Studie die Belastungssituation kommunaler Klärschlämme aus 81 repräsentativ ausgewählten Kläranlagen bezüglich Schwermetalle, organischer Schadstoffe und Arzneimittel bewertet. Insgesamt wurden rd. 220 verschiedene Schadstoffe untersucht. Die festgestellten Schadstoffbelastungen wurden für die untersuchten Kläranlagentypen (AWT=Abwasserteichanlagen und KKA=konventionelle Kläranlagen) mit-tels statistischer Methoden auf mögliche Zusammenhänge zwischen Kläranlagenmerk-malen, Einzugsgebiet und Untersuchungsergebnissen ausgewertet.
Generell lassen die Untersuchungsergebnisse darauf schließen, dass die schleswig-holsteinischen Klärschlämme - bis auf wenige Ausnahmen - sehr gering belastet sind. Eine Besonderheit sind regional erhöhte Kupfergehalte im Klärschlamm, die auf Einträge aus Hausinstallationen durch korrosives Trinkwasser zurückzuführen sind. Eine Vielzahl der untersuchten organischen Schadstoffe wurde überhaupt nicht oder nur bei ei-nigen Anlagen nachgewiesen. Die Stoffgruppen Moschusverbindungen, Tenside, polybromierte Diphenylether und einige Pharmaka konnten dagegen ähnlich wie bei Studien aus anderen Bundesländern bei einigen Klärschlämmen in auffälligen Konzentrationen nachgewiesen werden.
Untersuchungen auf Perfluorierte Tenside (PFT) wurden im Rahmen dieses Programms wegen der zum Zeitpunkt der Untersuchung noch nicht vereinheitlichten Untersuchungsmethode und wegen der erwarteten niedrigeren Relevanz bei schleswig-holsteinischen Klärschlämmen nicht durchgeführt. Allerdings wurden als Nachtrag zum Untersuchungsprogramm an 7 Kläranlagen PFT-Untersuchungen durchgeführt, die alle unterhalb des Wertes von 100µg/kg TS lagen.
Die statistischen Ergebnisse von derzeit laufenden PFT-Untersuchungen werden an anderer Stelle veröffentlicht.
Auffällig sind die unterschiedlichen Schadstoffgehalte in Klärschlämmen aus Abwasserteichanlagen und konventionellen Anlagen. Ursächlich hierfür ist die lange Lagerzeit von 10 bis 15 Jahren der Klärschlämme in Abwasserteichanlagen. Durch die lange Lagerzeit findet ein starker überwiegend anaerober Abbau von organischer Substanz statt, wodurch die Nähr- und Schadstoffgehalte bezogen auf die Trockenmasse nominal ansteigen. Einige Stoffe werden bei diesen Prozessen abgebaut, wodurch die Klärschlämme aus Abwasserteichanlagen hier geringere Gehalte aufweisen. Außerdem finden sich in alten Teichanlagen noch relevante Anteile von Klärschlämmen aus früheren Jahren mit höheren Konzentrationen bestimmter Schadstoffe im Abwasser. Niedrigere Schadstoffgehalte im Vergleich zu größeren konventionellen Anlagen sind nicht verfahrensspezifisch sondern dem meist ländlichen Einzugsgebiet der Anlagen zuzuschreiben. Insgesamt werden auch bei den Teichanlagen in Schleswig-Holstein in der Regel keine erhöhten Schadstoffgehalte erreicht, die einer landwirtschaftlichen Verwertung entgegenstehen.
Ziel und Untersuchungsumfang der Studie
Ziel der aus den unten näher beschriebenen Teilen A, B und C bestehenden Studie war die Klärung der Frage, ob die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung in Schleswig-Holstein auf Grund der ermittelten Schadstoffgehalte aus Sicht der Landwirtschaft sowie des Boden- und Gewässerschutzes auch zukünftig vertreten werden kann.
Mit umfangreichen statistischen Methoden wurden die Schlammqualitäten der untersuchten Klärwerke auf mögliche Zusammenhänge mit dem Einzugsgebiet und mit dem Schlammbehandlungsverfahren analysiert (Teil A).
Für alle untersuchten Parameter wurde eine ausführliche Beschreibung der Stoffe, ihrer Eigenschaften, ihrer Herkunft und ihrer Bedeutung im System Abwasser-Klärschlamm-Boden-Pflanze zusammengestellt und entsprechend dem Stand der Kenntnis eine ökotoxikologische Bewertung vorgenommen. Der sich hieraus ergebende Stand des Wissens wurde in Verbindung mit Ergebnissen anderer Studien und soweit vorhanden un-ter Berücksichtigung vorhandener oder vorgeschlagener Grenzwerte für Klärschlamm oder anderer Kompartimente des Ökosystems als Bewertungsgrundlage für die in den …
Ergebnisse zur Bewertung der (organischen) Schadstoffbelastung von kommunalen Klärschlämmen
Veröffentlichung des Gutachtens "Ermittlung und Bewertung der technischen und logistischen Rahmenbedingungen bei der zukünftigen Klärschlammentsorgung in Schleswig-Holstein"
Die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung wird seit Jahren kontrovers diskutiert. In Schleswig-Holstein, wo nahezu 80 % der kommunal anfallenden Klärschlämme in der Landwirtschaft eingesetzt werden, hätte eine Umstellung oder eine Veränderung dieses Verwertungsweges vielschichtige Auswirkungen auf die Kläranlagenbetreiber und die zuständigen Entsorgungsträger. Die Studie soll der genaueren Ermittlung der technischen und logistischen Erfordernisse bei der Klärschlammbehandlung für den Fall dienen, dass Klärschlämme z.B. anstatt in der Landwirtschaft in thermischen Anlagen entsorgt werden. Anhand umfangreicher Datengrundlagen werden verschiedene Möglichkeiten der Klärschlammentsorgung aufgezeigt und bewertet.
Zur Ermittlung und Abschätzung der tatsächlich zu bewältigenden Klärschlammmengen wurde zunächst die anfallende Klärschlammmenge ohne Berücksichtigung der eingesetzten Konditionierungs- und/oder Zuschlagstoffe ermittelt. Da in den Mengenangaben der Kläranlagen mit Ausnahme der Großkläranlagen weitestgehend auch die für die Entwässerung der Nassschlammmengen eingesetzten Konditionierungsmittel enthalten sind, wurde auf der Basis der genannten Einwohnerwerte (EW) auf die tägliche Feststofffracht eines Einwohnerwertes zurückgerechnet.
Insgesamt wurde somit für S-H eine jährlich anfallende Klärschlammmenge von 80.380 Mg TS ermittelt. Der ermittelte Wert kann nicht unmittelbar den statistisch erfassten Klärschlammmengen der Kreise und Städte gleichgesetzt werden, da hier in Abhängigkeit des jeweiligen Abwasserbehandlungsverfahrens ggf. auch Konditionierungsmittel und/oder Zuschlagstoffe enthalten sein können.
Anhand der Kriterien Entsorgungssicherheit, Kosten und Ökologie wurden die in Frage kommenden Entsorgungsverfahren (u.a. Mitverbrennung in Kraftwerken, Mechanisch-biologische Behandlung mit anschließender Deponierung, Monoverbrennung, Verwertung in der Landwirtschaft) bewertet. Ergebnis ist, dass je nach Gewichtung dieser Kriterien die Entsorgungsverfahren spezifische Vor- und Nachteile aufweisen. Auf diese Weise ist es nunmehr möglich, dass Kläranlagenbetreiber das für sie in Frage kommende Entsorgungsverfahren hinsichtlich der o.g. Kriterien bewerten und eine Kostenschätzung vornehmen können.
Die Studie wurde im September 2004 vom Landesamt für Natur und Umwelt und in Abstimmung mit dem Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume in Auftrag gegeben. Seinerzeit wurde davon ausgegangen, dass nach Ankündigung des Bundes zur Novellierung der Klärschlammverordnung, die Rahmenbedingungen für die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung über eine Verschärfung der Schadstoffgrenzwerte erheblich verändert sein würden.
Nachdem die Aktivitäten bzgl. der Novellierung der Klärschlammverordnung und der EU-Klärschlammrichtlinie auf Bundes- und EU-Ebene in 2005 zunächst zurückgestellt wurden, ist nunmehr für 2008 die Novelle der EU-Klärschlammrichtlinie angekündigt.
Vor diesem Hintergrund bietet die vorliegende Studie (ohne Anlagen) wichtige Entscheidungskriterien für den Fall, dass ein Ausstieg aus der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung favorisiert oder andere Entsorgungsverfahren zukünftig genutzt werden sollen.
Rahmenbedingungen Klärschlammentsorgung (PDF, 606KB, Datei ist nicht barrierefrei)
Die geplante Novellierung der Klärschlammverordnung sowie die Regelungen des Düngemittelrechts werden Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung haben. Auf welche Anforderungen müssen sich die Akteure der Klärschlammentsorgung zukünftig einstellen und wie sieht eine zukünftige Klärschlammnutzung unter dem Aspekt der Ressourcenschonung aus?
Diese Themen waren Gegenstand der Vorträge am Vormittag. Am Nachmittag wurden verschiedene Aspekte der Klärschlammentsorgung gemeinsam mit den Teilnehmern und Referenten diskutiert. Die Dokumentation der Veranstaltung, die in Zusammenarbeit mit dem Bildungszentrum für Natur, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein sowie der DWA durchgeführt wurde, ist den Vorträgen zu entnehmen.
Regina Kleinhans, MLUR
Vortrag "Was bringt die Zukunft für die Klärschlammentsorgung in Schleswig-Holstein?"
Rahmenbedingungen (PDF, 723KB, Datei ist nicht barrierefrei)
Dr. Peter Boysen, Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein
Vortrag "Stand und Entwicklung der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung in Schleswig-Holstein"
Landwirtschaftliche Klärschlammverwertung (PDF, 585KB, Datei ist nicht barrierefrei)
Thomas Langenohl, VDLUFA-QLA GmbH
Vortrag "Qualitätssicherung und Anforderungen an die Hygienisierung"
Qualitätssicherung (PDF, 504KB, Datei ist nicht barrierefrei)
Prof. Dr.-Ing. Johannes Müller-Schaper, PFI Planungsgemeinschaft
Vortrag "Entsorgungswege und Behandlungskapazitäten für Klärschlämme"
Entsorgungswege (PDF, 395KB, Datei ist nicht barrierefrei)
Michael Kuhmann, Emschergenossenschaft/Lippeverband
Vortrag "Umsetzung eines Konzeptes zur Klärschlammentsorgung"
Umsetzung eines Konzeptes
(PDF, 1MB, Datei ist nicht barrierefrei)
Fragen und Antworten - Themenkatalog
(PDF, 277KB, Datei ist nicht barrierefrei)
Die Zukunft der Klärschlammverwertung in Schleswig-Holstein stand im Mittelpunkt des VIII. Norddeutschen Symposiums am 07. Februar 2013 im Kulturzentrum in Rendsburg.
Im Rahmen der gemeinsamen Veranstaltung der DWA Landesverband Nord und der Kompetenz-Gemeinschaft Abwasser, unter der Schirmherrschaft des Ministeriums für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein, sowie der Entsorgungsbetriebe Lübeck wurden aktuelle Fragen der Klärschlammverwertung insbesondere aus Sicht der Kläranlagenbetreiber diskutiert.
Die Inhalte der Veranstaltung finden Sie nachfolgend zum Herunterladen:
