API src

Found 159 results.

Ressourcenschonung in der kommunalen Abwasserreinigung unter dem Aspekt der Nährstoffrückgewinnung von Phosphor und Stickstoff und der Energieoptimierung

Ziel des Vorhabens ist es, ein gesamtheitliches Konzept zur Nährstoffrückgewinnung und Energieoptimierung auf der Kläranlage Felsalbe umzusetzen. Diese ist ausgelegt für 36.500 Einwohnerwerte (EW) und verfügt über eine zentrale Schlammbehandlungsanlage. Die technische Innovation des neuen Pilotprojektes besteht in der Kombination von Thermodruckhydrolyse im Teilstromverfahren und zwischengeschalteter Hochlastfaulung mit anschließender Fällung von Magnesiumammoniumphosphat. Es sollen jährlich 9.000 Kubikmeter Sekundärschlamm mit dem Ziel behandelt werden, 250 Tonnen Magnesiumammoniumphosphat aus dem Faulschlamm zurückzugewinnen. Magnesiumammoniumphosphat kann wegen seiner guten Pflanzenver- fügbarkeit direkt als Düngemittel eingesetzt werden. Zusätzlich ist geplant, aus einem Teil der im Schlamm enthaltenen Stickstofffracht Flüssigdünger in Form von Ammoniumsulfat (ca. 30 Tonnen pro Jahr) zu gewinnen, um so die anlageninterne Rückbe- lastung mit Ammonium zu verringern. Mit dem Vorhaben können mehr als 60 Prozent Phosphor zurückgewonnen werden. Die Gasausbeute soll sich um 15 Prozent und die Eigenenergieerzeugung von 10 auf 16 Kilowattstunden pro EW steigern. Der Energieverbrauch kann von 18 auf 16 Kilowattstunden pro EW gesenkt werden. Die damit verbundene Verringerung des CO 2 -Ausstoßes beträgt rund 75 Tonnen pro Jahr. Die Reduktion des Klärschlamms beträgt bis zu 15 Prozent, die Einsparung an Fällmittel bis zu 60 Prozent und von Polymer bis zu 50 Prozent. Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Stadt Pirmasens Bundesland: Rheinland-Pfalz Laufzeit: seit 2016 Status: Laufend

Regenbogenfabrik Berlin-Kreuzberg

Das Quartier der heutigen „Regenbogenfabrik“ im Bereich der Lausitzer Straße 22 in 10999 Berlin Kreuzberg entstand um ca. 1875. Dabei wurden innerstädtische Wohnbebauungen gemischt mit gewerblicher Nutzung errichtet. Die 5-geschossigen Wohngebäude mit Unterkellerung sind in den sandigen Schichten unterhalb eines Torfhorizontes gegründet. Des Weiteren entstanden Nebengebäude unterschiedlichster Art, die teils unterkellert und ebenfalls in den Sandschichten gegründet sind. Die historische Recherche ergab, dass bis ca. 1920 im Hofbereich des ca. 1.500 m² großen Grundstücks im Herzen von Berlin Kreuzberg ein Sägewerk betrieben wurde. Die Umgebung von Wohnbebauung blieb bestehen. In der Zeit von 1928 bis 1978 wurde der Hof mit den angrenzenden Gebäuden als Chemische Fabrik mit angeschlossenem Chemikalienhandel genutzt. Im 2. Weltkrieg wurde der Hof und die angrenzenden Gebäude stark beschädigt. Dabei wurden gelagerte Fässer und Tanks undicht und die darin gelagerten Stoffe gelangten in den Untergrund. In den Nachkriegsjahren wurde das Gelände rekonstruiert und diverse Sanierungs-, Renovierungs- und Umbauarbeiten durchgeführt. Seit etwa der 80er Jahre dient es als Kulturzentrum „Regenbogenfabrik“ mit Kita, Begegnungsstätte, Hostel, Café und weiteren Einrichtungen. Untersuchungen des Bodens weisen im Bereich der Lausitzer Straße 22 unter einer ca. 2 m mächtigen anthropogenen Auffüllungsschicht eine ca. 1–1,3 m mächtige Schicht aus holozänen Faulschlämmen bzw. Torfen unterschiedlichen Zersetzungsgrades auf. Darunter schließen sich im Liegende bis ca. 15 m unter Geländeoberkante (GOK) Fein- und Mittelsande an. In ca. 100 m nordwestlicher Richtung im Bereich des Jugendzentrums CHIP (Reichenberger Straße 44/45 ) sind in einer Tiefe von 13 m stark schluffige Sande bzw. Schluffe unterschiedlicher Mächtigkeiten eingeschaltet, die den Aquifer in einen oberen und einen unteren Bereich trennen. Bis in die Tiefe von ca. 30 m ist anschließend mit Mittelsanden zu rechnen, welche wiederum von Sand-/Tonlagerungen im Bereich von 30–35 m unter Gelände unterlagert werden. Der Grundwasserflurabstand beträgt in Abhängigkeit von der Geländemorphologie ca. 2,5–3,0 m [ca. 32,10 m Normalhöhennull (NHN)]. Die Grundwasserfließrichtung ist nach Nordwest gerichtet und die Fließgeschwindigkeit sehr gering. Der Bereich der Regenbogenfabrik liegt außerhalb von Trinkwasserschutzzonen. In den 80er Jahren wurde ein LCKW-Schaden (LCKW = Leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe) im Untergrund ermittelt. Zur Gefahrenabwehr wurde unverzüglich ein Bodenaustausch der wasserungesättigten Bodenzone mit einer Tiefe von ca. 1–2 m bis zum Erreichen des Torfhorizontes vorgenommen. Im Anschluss wurde das Gelände mit sauberem Sand aufgefüllt und Wege und Grünanlagen angelegt. Dadurch wurde zunächst der Gefährdungspfad Boden – Mensch unterbrochen. In späteren detaillierten Erkundungen von 1988 bis 1989 im Auftrag des Senats von Berlin stellte sich heraus, dass die unterhalb des ausgetauschten Bodens liegende Torfschicht mit LCKW-Bodenbelastungen zwischen 200–500 mg/kg kontaminiert ist. Die Torfschicht wirkt dabei als langjährige Quelle, die die einmal aufgenommenen LCKW sehr langsam über Rückdiffusion aus dem immobilen Porenraum an das Grundwasser abgibt. Unterhalb der Torfschicht lagern relativ geringbelastete Sande. Es wurden Grundwasserbelastungen mit bis zu 260 mg/l LCKW im Bereich des Grundstücks ermittelt. Aufgrund der vorgefundenen Belastungen wurde im Zeitraum von Dezember 1990 bis Juni 1992 ein Pilotprojekt zur in-situ-Grundwassersanierung im Hydro-Airlift-Verfahren (System „Züblin“) durchgeführt und anschließend abgebrochen, da die Maßnahme zur Sanierung des Standortes aus verschiedenen Gründen nicht zielführend war. Im Zeitraum 2003 bis 2004 konnte die Grundwasserbelastung weiterhin bestätigt und der Schaden eingegrenzt werden. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Schwerpunkt der Grundwasserbelastung unterhalb des Kellers der heutigen Regenbogenfabrik mit Konzentrationen von bis zu ca. 180.000 µg/l LCKW angetroffen. Nachrangig wurde eine Verunreinigung mit BTEX (leichtflüchtige aromatische Kohlenwasserstoffe) ermittelt. Ausgehend von der LCKW-Quelle war aufgrund der guten Lösungseigenschaften der LCKW eine Kernfahne in Richtung Nordwest im Tiefenbereich von ca. 10–30 m unter GOK mit Konzentrationen von ca. 10.000 µg/l ausgebildet. Im weiteren Grundwasserabstrom nahmen die LCKW Konzentrationen auf < 3.000 µg/l ab. Insgesamt erstreckte sich der Schaden zu diesem Zeitpunkt horizontal über eine Luftlinienstrecke von bis zu 500 m. Das Umwelt- und Naturschutzamt des Bezirkes Friedrichshain-Kreuzberg als zuständige Ordnungsbehörde forderte weitere Maßnahmen zur Gefahrenabwehr. Nach in-situ-Erkundungen im Jahr 2006 wurden 2007 weitere Grundwassermessstellen im Bereich der LCKW Fahne errichtet und auf die bekannten Schadstoffe zuzüglich der Milieuparameter hinsichtlich mikrobiologischer Abbauprozesse untersucht. Hierbei wurde festgestellt, dass ein Abbau der LCKW über die einzelnen Chlorierungsstufen bis zum unschädlichen Ethen stattfindet. Das vorhandene Mikroorganismen-Konsortium am Standort ließ die Durchführung eines mikrobiologischen Sanierungsverfahrens in Form einer reduktiven Dechlorierung durch Zugabe von Nährsubstraten (Zuckerrübenmelasse) als Vorzugsvariante bestehen. Diese Methode ist nicht nur sehr preiswert, sondern für diesen Standort auch äußerst effektiv. Zur Prüfung der großflächigen Umsetzbarkeit wurde ein Versuchsfeld für Substratinfiltrationen im Bereich des Jugendzentrums CHIP im Abstrom der Regenbogenfabrik geplant und von Oktober 2007 bis August 2008 ein 1. Feldversuch am Standort erfolgreich durchgeführt. Aufgrund der positiven Ergebnisse wurde die Maßnahme im full-scale Maßstab geplant. Es wurden 2011/2012 und 2013/2014 zusätzliche Infiltrationsgalerien errichtet, um Zuckerrübenmelasse verdünnt mit Standortwasser mittels eines Verteilersystems mit geringem Druck zu infiltrieren. Die Infiltrationsgalerien bestehen jeweils aus einer Reihe von Ober- und Unterpegeln. Der Reihenabstand der Infiltrationspunkte liegt abhängig von der baulichen Situation vor Ort zwischen ca. 3 bis 4 m. Im April 2023 wurden die bestehenden Infiltrationsgalerien um insgesamt 30 flache Infiltrationspegel erweitert. Trotz der bisherigen Sanierungserfolge wird aus der im Innenhof der Regenbogenfabrik oberflächennah vorhandenen, hoch belasteten und als Schadstoffdepot wirkenden Torfschicht weiterhin LCKW in das Grundwasser eingetragen. Aus diesem Grund wurde im Frühjahr 2023 ein Feldversuch zur Grundwasserzirkulation am Brunnen BR 13 durchgeführt mit dem Ziel, den Austrag der LCKW aus dem Torfkörper potentiell zu beschleunigen und den LCKW-Abbau somit perspektivisch zu verkürzen. Dabei wurde aus dem tiefer verfilterten Brunnen BR 13 b Grundwasser entnommen, mit Melasse versetzt und in den oberflächennah verfilterten Brunnen BR 13 a bzw. den Infiltrationspegel IP 31 reinfiltriert. Es zeigte sich im Laufe des Versuches zunächst eine signifikant höhere Mobilisation von LCKW aus der Torfschicht in das Grundwasser. Im weiteren Verlauf war eine deutliche Abnahme der LCKW-Konzentrationen und eine verstärkte Metabolisierung der höher chlorierten LCKW in Richtung der niedrig chlorierten LCKW bzw. dem harmlosen Zielabbaupodukt Ethen festzustellen. Der Feldversuch hat somit deutlich gezeigt, dass die Grundwasserzirkulation den cometaoblischen reduktiven LCKW-Abbau am Standort beschleunigen kann. Das Wirkprinzip basiert darauf, dass anaerobe Bakterien organische Substrate für ihr Wachstum benötigen. Die Energie für den Stoffwechsel unter sauerstoffarmen Bedingungen erhalten die Bakterien durch Übertragung von Reduktionsäquivalenten (H+ und e-) von Elektronenspendern auf Elektronenempfänger. Unter verschiedenen Redoxbedingungen werden durch die Bakterien die Stoffe Nitrat, Mangan, Eisen, Sulfat und Kohlendioxid als Elektronenempfänger benutzt. Dieser Prozess ist als anaerobe Atmung bekannt und wird durch die entsprechenden Bakterien auch bei der reduktiven Dechlorierung von LCKW bis hin zum unschädlichen Ethen angewandt. Hierbei sind die LCKW die Elektronenempfänger. Das Wirkprinzip des anaeroben reduktiven LCKW-Abbaus kann in den direkten und indirekten (cometabolitischen) LCKW-Abbau unterschieden werden. Es ist davon auszugehen, dass an kontaminierten Standorten jeweils beide Prozesse parallel ablaufen. Direkt anaerober Abbau von LCKW: Beim direkten anaeroben Abbau nutzen die Bakterien die LCKW als Elektronenempfänger und Wasserstoffatome als Elektronenspender. Durch den Austausch von Chloratomen mit Wasserstoffatomen gewinnen die Bakterien direkt Energie. Dieser Prozess wird als Halorespiration oder Chloratmung bezeichnet. Der für diesen Prozess benötigte Wasserstoff wird durch die Fermentierung (Gärung) von organischem Material bereitgestellt. Indirekt cometabolitischer Abbau von LCKW: Zusätzlich im Aquifer vorhandenes organisches Substrat dient abbauaktiven Bakterien als Energie- und Kohlenstofflieferant. Für den Aufschluss und Abbau des organischen Substrates produzieren die entsprechenden Bakterien Enzyme. Mit diesen Enzymen können unter anderem auch die LCKW abgebaut werden. Dieser Abbaumechanismus wird als cometabolischer Abbau von LCKW bezeichnet und steht in Konkurrenz zu anderen Elektronenempfängern wie z.B. Sulfat und Nitrat. Allgemein sind die natürlich ablaufenden Abbauprozesse stark an die jeweiligen Milieubedingungen (Redox-Verhältnisse, Verfügbarkeit von O 2 , pH-Wert) im Aquifer gebunden. Um den natürlichen am Standort stattfindenden Abbau von LCKW zu beschleunigen, wird organisches Substrat in Form von Melasse dem Grundwasser zugeführt. Häufig sind verschiedene Bakterienarten am schrittweisen mikrobiellen Abbau von LCKW beteiligt. Das Bakterium Dehalococcoides ethenogenes ist das derzeit einzig bekannte Bakterium, dass LCKW komplett vom PCE (PCE = Tetrachlorethen, auch Perchlorethen) bis zum Ethen aufspalten kann Seit Beginn der Durchführung der Melasseinfiltrationen im full-scale-Maßstab im Jahr 2011 sind bereits erste deutlich positive Entwicklungen im Bereich der einzelnen Infilltrationsgalerien zu erkennen. Im folgenden Beispiel wird hierbei die Überwachungsmessstelle MMS 5 OP der Infiltrationsgalerie 1.1 dargestellt, an der die Entwicklungen aufgezeigt werden können. Es ist deutlich zu erkennen, dass durch die Stimulation des mikrobiologischen Abbaus die Bildung von Ethen (in den Abbildungen Rosa) und ein Rückgang von VC (Vinylchlorid) und Cis 1,2 DCE (Cis-1,2-Dichlorethen) stattfindet. An anderen Messstellen im Untersuchungsgebiet, wo zum Teil noch vor der Infiltration große Mengen an hochchlorierten LCKW vorlagen, wurden diese durch die mikrobiologische Dechlorierung bereits zu niedrigchlorierten LCKW, auf dem Weg zum unschädlichen Ethen, abgebaut. Es sind zum Teil auch deutliche Reduzierungen in den Summenkonzentrationen der LCKW zu erkennen. Die seit ca. 2018 anfallenden jährlichen Kosten für die mikrobiologische Sanierung durch Zugabe von Melasse, das begleitende Grundwassermonitoring, Installation der Sanierungsinfrastruktur und ingenieurtechnische Begleitung belaufen sich auf ca. 85.000 € brutto pro Jahr.

Messergebnisse zur Radioaktivität in: Faulschlamm (11.01.2024)

Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln

Tektur der Klärschlammtrocknung der Verbandskläranlage des Abwasserverbandes Kempten

Die bestehende Klärschlammtrocknung nutzt die Abwärme, welche bei der Verstromung des anfallenden Klärgases entsteht. Dadurch reduziert sich die zu entsorgende Klärschlammmenge von etwa 14.000 t/a auf derzeit etwa 7.200 t/a künftig. Geplantes Ziel ist die Menge auf ca. 4.800 t/a zu reduzieren. Die vorhandene Klärschlammtrocknung ist aus Kapazitätsgründen (Verdampfungsleistung bei max. 75 %) nicht mehr in der Lage den kompletten anfallenden Klär-schlamm zu trocknen. Daher wurden verschiedene Varianten untersucht. Letztendlich hat der AVKE sich für die Thermalöltrocknung entschieden. Die Wärme mit einer Größenordnung von 300 kW wird in dem bestehenden BHKW 3 erzeugt, die andere in einem bereits immissionsschutzrechtlich genehmigten Thermalölkessel. Die Kondensationswärme wird zur Versorgung des vorhandenen Bandtrockners eingesetzt. Somit ersetzt die entstehende Verdampfungs-wärme der Thermalöltrocknung beim Bandtrockner, die ansonsten zusätzliche erforderliche Wärmemenge. Die Abluft wird direkt an den Entstehungsorten abgesaugt und in Richtung der Tropfkörper geleitet. Dort werden die Tropfkörper verfahrenstechnisch als Abluftwäscher eingesetzt. Somit handelt es sich bei den Umbauarbeiten im Gebäude der Schlammentwässerung größtenteils um verfahrenstechnische Änderungen. Die Trocknung des Klärschlamms erfolgt mittels Thermalöl bei einer Temperatur von ca. 250 °C. Der Trockner selbst ist ca. 12,5 m lang und insgesamt knapp 6 m hoch. Der Trockner besitzt drei beheizte Schnecken. Die Aufgabe des vorher mittels Zentrifuge entwässerten Faulschlamms auf etwa 35 % Trockensubstanz erfolgt auf der obersten Ebene und wird aufgrund der hohen Temperatur schlagartig an der äußeren Schicht getrocknet (ähnlich beim Frittieren). Durch die Schnecken wird das zu trocknende Gut gebrochen und weiter transportiert. Die entstehenden ca. 1-3 cm großen Fragmente fallen dann in die nächste „Schneckenebene“ und werden weiter getrocknet. Unterhalb der untersten Ebene wird das getrocknete Material dann wieder nach oben gefördert und anschließend mit einem Becherhebewerk in die beiden Trockengutsilos transportiert. Die beiden vorgenannten Zentrifugen können etwa 20 m³/h Faulschlamm mit einem Eingangs-Trockensubstanzgehalt von etwa 2,5-3 % auf bis zu 35 % Trockensubstanzgehalt entwässern. Jährlich fallen etwa 12.000 t entwässerter Klärschlamm an. Zur Schlammentwässerung ist der Einsatz von Flockungshilfsmitteln erforderlich. Dieses Polymer wird in Big-Bags als Trockengranulat angeliefert und mit Wasser angesetzt. Die beiden Ansetzstationen wurden innerhalb des Gebäudes aufgestellt.

Messergebnisse zur Radioaktivität in: Faulschlamm (17.10.2023)

Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln

Messergebnisse zur Radioaktivität in: Faulschlamm (05.07.2023)

Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln

Messergebnisse zur Radioaktivität in: Faulschlamm (04.04.2023)

Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln

Messergebnisse zur Radioaktivität in: Faulschlamm (10.01.2023)

Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln

Anfallmengen und Entsorgung

Der Klärschlamm entsteht in sechs Klärwerken. Das größte befindet sich innerhalb der Grenzen des Landes Berlin, in Ruhleben. Die anderen fünf Anlagen befinden sich nahe der Berliner Stadtgrenze im Land Brandenburg. Insgesamt werden in den sechs Kläranlagen ca. 220 Mio. m³ Abwasser pro Jahr behandelt, aus denen ca. 94.000 Mg TS Klärschlämme resultieren. Die Abwasserbehandlung erfolgt mit neuester Verfahrenstechnik um den strengen Anforderungen an die Ablaufqualität von Größenklasse-5-Anlagen (>100.000 Einwohnerwerte) zum Schutz der Berliner und Brandenburger Oberflächengewässer zu gewährleisten. Die Berliner Wasserbetriebe (BWB), eine Anstalt des öffentlichen Rechts, sind verantwortlich für die Abwasserentsorgung und somit auch für die Klärschlammentsorgung. Die Entsorgung der Berliner Klärschlämme erfolgt ausschließlich auf thermischem Weg. Die oben stehende Graphik veranschaulicht die im Jahr 2013 angefallenen Klärschlammmengen. Die Mengenangabe bezieht sich auf die Trockenmasse. Die von den jeweiligen Kläranlagen ausgehenden Pfeile indizieren, welcher Anteil des in den einzelnen Kläranlagen anfallenden Klärschlamms in der Monoverbrennung im Land Berlin bzw. in Mitverbrennungsanlagen (z.B. Kohlekraftwerke, Zementwerke) in anderen Bundesländern entsorgt wurde. Da auf der Kläranlage Waßmannsdorf als Alleinstellungsmerkmal eine Nährstoffrückgewinnung in Form einer Struvitfällung aus der wässrigen Phase des Faulschlamms erfolgt, ergibt sich hier die Option einer nährstofflichen Verwertung des Struvits als Mineraldünger unter dem Namen “Berliner Pflanze” . Um der Bedeutung der Ressource Phosphor als essentiellem und durch nichts zu ersetzenden Nährstoff Rechnung zu tragen, sind die jeweiligen Phosphorfrachten in den Klärschlämmen der einzelnen Kläranlagen angegeben. Insgesamt ergab sich für das Jahr 2013 eine Phosphorfracht im gesamten Berliner Klärschlamm von ca. 2.727 Mg P. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die angefallenen Klärschlammmengen (Trockenmasse) pro Kläranlage im Jahr 2013 und die darin enthaltenen Phosphormengen. Ergänzend dazu ist anzumerken, dass zusätzlich zur Phosphormenge im entsorgten Klärschlamm der Kläranlage Waßmannsdorf noch ca. 40 Mg Phosphor aus dem Schlammwasser als Struvit unter dem Namen “Berliner Pflanze” in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt wurden. Klärschlamm 2013 in Mg TS: 47.107 Phosphor Fracht im KS in Mg: 942 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Entwässerung, Monover­brennungs­anlage Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 19.447 Phosphor Fracht im KS in Mg: 739 Phosphor­recycling in Mg/a: ca. 40 Mg Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung, Struvit­fällung Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling: x Klärschlamm 2013 in Mg TS: 12.248 Phosphor Fracht im KS in Mg: 465 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 6.276 Phosphor Fracht im KS in Mg: 238 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 4.524 Phosphor Fracht im KS in Mg: 172 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 4.490 Phosphor Fracht im KS in Mg: 171 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling *Kläranlagen befinden sich im Land Brandenburg Aus organisatorischen sowie technischen Gründen haben sich die Länder Berlin und Brandenburg darauf verständigt, dass alle anfallenden Klärschlämme in den mit * gekennzeichneten Kläranlagen nur in Veröffentlichungen des Landes Berlin erscheinen. Im darauf folgenden Text werden weitere Informationen zu den einzelnen Anlagen gegeben. Die 1963 in Betrieb genommene und 1983 mit einer zweiten Ausbaustufe erweiterte Kläranlage Ruhleben ist die größte von den BWB betriebene Kläranlage und die einzige innerhalb der Landesgrenze von Berlin. 1985 erfolgte die Einführung der biologischen Phosphatelimination in Kombination mit Nitrifikation und Denitrifikation sowie die Inbetriebnahme der Schlammentwässerung und -verbrennung. 1993 kam eine dritte Ausbaustufe hinzu. Die Reinigungskapazität beträgt etwa 247.500 m3 pro Tag bei Trockenwetter. Im Jahr 2013 wurden rund 47.107 Mg ungefaulter Klärschlamm (Trockenmasse) erzeugt. Der vor Ort anfallende Schlamm wird mechanisch mittels Zentrifugen entwässert und zu 100% in Wirbelschichtöfen bei einer minimalen Verbrennungstemperatur von 850°C mit nachgeschalteter Abhitzeverwertung und Rauchgaswäsche verbrannt. Seit 2010 werden hier auch Schlämme (Teilmengen) anderer von den BWB betriebener Kläranlagen verbrannt. Ruhleben ist die einzige der sechs Kläranlagen ohne Faulung. An diesem Standort erfolgte erstmals 1927 die Inbetriebnahme einer Vorkläranlage (Emscherbrunnen), die 1935 mit mechanischer und biologischer Reinigung nebst Schlammfaulung aufgerüstet wurde. 1989 wurde die erste Ausbaustufe der erneuerten Kläranlage Waßmannsdorf in Betrieb genommen und 1995 um eine biologische Abwasserreinigungsstufe sowie ein Blockheizkraftwerk (BHKW) erweitert. 1997 gingen die erneuerte mechanische Reinigung und das neue Betriebsgebäude mit Zentralwarte in Betrieb. Die biologische Reinigung wurde 1998 um eine Reinigungsstufe erweitert, um unter anderem die Abwassermengen der stillgelegten Kläranlage Marienfelde aufnehmen zu können. Hinzu kam auch eine Schlammentwässerungs- und Trocknungsanlage. Nach mehreren Ausbaustufen beträgt die Reinigungskapazität dieser Anlage ca. 230.000 m³ pro Tag bei Trockenwetter. Im Jahr 2013 fielen rund 19.447 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Nach der Faulung wird der Schlamm seit 2010/2011 einer gezielten, großtechnischen Struvitfällung unterworfen um ungewollte Inkrustrationen in den nachfolgenden Rohrleitungen und Entwässerungsaggregaten zu vermeiden. Das so erzeugte Struvit wird zum großen Teil ausgeschleust und als Mineraldünger unter dem Namen “Berliner Pflanze” vermarktet. Der mittels Zentrifugen entwässerte bzw. mittels Trommeltrocknern getrocknete Faulschlamm wird sowohl in der Monoverbrennungsanlage in Ruhleben, als auch durch Mitverbrennung in anderen Bundesländern entsorgt. Das bei der Faulung erzeugte Klärgas wird für die Schlammerwärmung, die Schlammtrocknung, zur Elektroenergieerzeugung (Blockheizkraftwerk und Mikrogasturbine), sowie zur Gebäudeheizung und Warmwasserversorgung auf der Anlage genutzt. Die Kläranlage Schönerlinde nahm 1985 ihren Betrieb auf. Nach zahlreichen Ausbau- und Modernisierungsphasen, bei denendie Reinigungslinien mit Bio-P in Kombination mit Nitrifikation und Denitrifikation sowie die Schlammbehandlung mit Schlammentwässerung und Trocknungsanlage ausgerüstet wurden, hat die Kläranlage Schönerlinde eine Reinigungskapazität von ungefähr 105.000 m³ pro Tag bei Trockenwetter. 2013 fielen ca. 12.248 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Das bei der Faulung der anfallenden Schlämme erzeugte Klärgas wird für die Schlammerwärmung, die Schlammtrocknung, zur Elektroenergieerzeugung (Blockheizkraftwerk und Mikrogasturbine), sowie zur Gebäudeheizung und Warmwasserversorgung auf der Anlage genutzt. Zudem erzeugen seit 2012 Windkraftanlagen Elektroenergie, deren Überschussanteil in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Die Entsorgung des zuvor mit drei Zentrifugen entwässerten bzw. auf drei Trocknungslinien getrockneten Faulschlamms erfolgt sowohl in der Monoverbrennungsanlage Ruhleben, als auch in anderen Bundesländern in der Mitverbrennung. Die 1931 als eine der modernsten Kläranlagen in Europa in Betrieb genommene Anlagewurde 1989 für eine chemische und biologische Phosphatelimination ertüchtigt. Seit 1991 kann der Klärschlamm maschinell entwässert werden. Der Klärschlamm durchläuft heute eine biologische Phosphatelimination in Kombination mit Nitrifikation/Denitrifikation. 2003 wurde das Blockheizkraftwerk in Betrieb genommen. Die Kläranlage hat eine Trockenwetterreinigungskapazität von etwa 52.000 m³ pro Tag. Im Jahr 2013 fielen ca. 6.276 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Sie verfügt über Faulkammern, ein Gasheizhaus mit einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung aus Klärgas. Die erzeugte Wärme wird für die Schlammerwärmung, die Gebäudeheizung und zur Warmwasserversorgung der Kläranlage genutzt. Die Entwässerung des Faulschlamms erfolgt mit zwei Zentrifugen. Die Schlammentsorgung erfolgt sowohl in der Mono- als auch in der Mitverbrennung. Auf der 1976 in Betrieb genommenen Kläranlage Münchehofevollzog sich im Laufe der Jahre (bis 1995) der Umbau in eine moderne Kläranlage mit chemischer Phosphatelimination, maschineller Schlammentwässerung sowie Nitrifikation und teilweiser Denitrifikation. Im Jahr 2010 konnte die Grunderneuerung und Bestandserhaltung erfolgreich abgeschlossen und eine Versuchsanlage zur weitergehenden Abwasserreinigung durch Raumfiltration in Betrieb genommen werden. Nach umfangreichen Ausbauarbeiten hat die Anlage eine Reinigungskapazität von rund 42.500 m³ pro Tag bei Trockenwetter. 2013 fielen ca. 4.524 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Der mit Zentrifugen entwässerte Faulschlamm wird sowohl in der Mono- als auch in der Mitverbrennung entsorgt. Die neue Kläranlage Wansdorf wurde 1998 in Betrieb genommen und hat eine Reinigungskapazität von etwa 40.000 m³ pro Tag bei Trockenwetter. 2013 wurden in Wansdorf ca. 6 Mio. m³ Berliner Abwasser aus Spandau behandelt. Das entspricht in etwa 45% der gesamten Abwassermenge, die in der Kläranlage Wansdorf im Jahr 2013 behandelt wurde. Der in Faulbehältern ausgefaulte Schlamm wird mit Zentrifugen entwässert und in der Mitverbrennung entsorgt. Im Jahr 2013 waren das ca. 4.490 Mg Trockenmasse. Das in der Faulung erzeugte Klärgas wird für die Strom- und Wärmeerzeugung genutzt. Da der Klärschlammanfall von verschiedenen Einflussfaktoren abhängt, kann dieser von Jahr zu Jahr und natürlich auch im Jahresgang schwanken. Die folgende Graphik veranschaulicht die Mengenentwicklung des Klärschlammanfalls der Berliner Kläranlagen von 2004 bis 2013. Nach dem Rückgang des Klärschlammaufkommens im Jahr 2009 ist seit 2010 wieder eine Zunahme zu verzeichnen. Dieser Trend setzte sich 2013 fort. Die Zunahme von ca. 0,7% im Vergleich zu 2012 liegt im normalen Schwankungsbereich, der vor allem durch das Wasserverbrauchsverhalten der Bevölkerung, das Gebrauchsverhalten der Industrie und nicht zuletzt durch klimatische Einflüsse wie Niederschläge beeinflusst wird. Hinzu kommen aber auch technologische Veränderungen und Kapazitätserweiterungen, um die Kläranlagen den stetig steigenden Anforderungen an die Abwasserbehandlung zum Wohle von Mensch und Umwelt anzupassen.

Klärschlamm als Ressource

Klärschlamm als Phosphorressource Klärschlamm als Energieressource Neben der Anerkennung von Klärschlamm als regenerativem Energieträger rückt Klärschlamm auch hinsichtlich seiner Inhaltsstoffe in den Fokus. Wurde er früher traditionell in der Landwirtschaft oder dem Landschaftsbau meist unvorbehandeltstofflich verwertet, verlieren diese beiden Verwertungspfade vor allem durch mögliche Schadstoffbelastungen mehr und mehr an Akzeptanz. Dies kann auch als einer der Gründe angesehen werden, warum die jetzige Bundesregierung in ihrem Koalitionsvertrag für die 18. Legislaturperiode den Ausstieg aus der direkten landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlamm vereinbart hat. Da im Abwasserpfad und dort insbesondere im Klärschlamm beachtliche Mengen der lebensnotwendigen und durch nichts zu ersetzenden Ressource Phosphor enthalten ist, wird seit gut zehn Jahren in Deutschland bzw. Europa an der Erschließung des Phosphors aus sekundären Quellen gearbeitet. Mittlerweile existieren Pilotanlagen für das Phosphor-Recycling aus Klärschlamm bzw. Klärschlammasche. Eines dieser Verfahren, ursprünglich zur Vermeidung von ungewollten Inkrustrationen spontan ausgefällten Struvits in Rohrleitungen der Schlammbehandlung auf Kläranlagen mit biologischer Phosphorelimination und Faulung entwickelt, wird seit 2011 erfolgreich auf der Kläranlage Waßmannsdorf im Großmaßstab eingesetzt. Pro Jahr werden so ca. 40 Mg Phosphor zurückgewonnen und als Mineraldünger in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt. Das von den Berliner Wasserbetrieben entwickelte und patentierte Verfahren wird global von einem Lizenznehmer unter dem Namen AirPrex® vermarktet. Der aus dem Faulturm kommende Faulschlamm wird in einem eigens dafür entwickelten Airlift-Reaktor einer pH-Wertanhebung durch CO 2 -Strippung unterzogen. Das Ausblasen des CO 2 erfolgt über Luft, die von unten in den Reaktor gelangt. Bei einem pH-Wert von ca. 8 und durch Dosierung von Magnesiumsalz (MgCl 2 ) fällt bei ausreichender Konzentration von gelöstem ortho-Phosphat und Ammonium das mineralische Struvit (Magnesiumammoniumphosphat, MgNH 4 PO 4 * 6H 2 O) aus. Was zuvor spontan und unerwünscht in Rohrleitungen passierte, wird nun gezielt und kontrolliert durchgeführt. Die Reaktorgeometrie mit einer zylindrischen Trennwand ermöglicht ein zirkulierendes Fließbett, im mittleren Bereich von unten nach oben, im äußeren Bereich von oben nach unten. Dies ermöglicht das Wachstum der Struvitkristalle bis zu einer bestimmten Größe, so dass sie groß und damit schwer genug werden, um in den konischen Reaktorboden abzusinken und diesen zu verlassen. Nach einem Wäscher wird das Mineral in Containern gesammelt und der Verwertung als Düngemittel zugeführt. Die Zulassung als Düngemittel erfolgte gemäß EU Düngemittelverordnung EC 2003/2003. Diese Art der Phosphorrückgewinnung hat auch noch weitere Vorteile. Durch das Ausfällen des Struvits und dessen Ausschleusung wird die Entwässerbarkeit des Faulschlamms erhöht. Dies wirkt sich positiv als Verringerung des Polymerverbrauchs sowie als Erhöhung der Trockensubstanz im entwässerten Schlamm aus. Somit lassen sich gleichzeitig die Kosten für Betriebsmittel und die Schlammentsorgung senken. Im Zuge der Novelle der Klärschlammverordnung soll dem Ressourcenschutz, insbesondere der Ressource Phosphor Rechnung getragen werden. Es wird erwartet, dass die Novelle ein Phosphorrückgewinnungsgebot für Klärschlämme ab einem bestimmten Phosphorgehalt ausspricht. Je nach Entsorgungsart, sollen weitergehende Anforderungen an die Verwertung der Klärschlämme bzw. Klärschlammaschen geregelt werden. Die folgende Abbildung stellt eine denkbare Option für eine zukünftige Klärschlammentsorgung unter dem Aspekt einer stärkeren Ressourcenschonung im Fall Phosphor dar. Daneben gibt es aber natürlich auch andere Varianten. Welche es letztlich wird, hängt vor allem von politischen Weichenstellungen ab, die heute noch nicht vollumfänglich vorhersehbar sind. Mit dem Ziel der Verbesserung der Energie-und Klimabilanz sowie zur Hebung des Phosphorrecyclingpotentials bei der Entsorgung von Klärschlämmen des Landes Berlins wurde das “Projekt über die Weiterentwicklung des Klima- und Ressourceneffizienzpotentials durch HTC-Behandlung ausgewählter Berliner Klärschlämme” im Umweltentlastungsprogramm II (UEP II) unter der Projektnummer 11443 UEPII/2 durch die Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz gefördert, sowie durch die Europäische Union kofinanziert. Klärschlamm eignet sich auf Grund des hohen Anteils an organischen Bestandteilen insbesondere als Ersatzbrennstoff in der Kohle- bzw. Zementindustrie und ist zudem der wichtigste sekundäre Phosphorlieferant. Mit der Erhöhung des Klärschlammtrockensubstanzgehaltes wie z. B. durch Hydrothermale Karbonisierung (HTC) kann die Klärschlammentsorgungsmenge wesentlich reduziert werden bzw. kann der hochentwässerte Klärschlamm wegen seines verbesserten Heizwertes höherwertige Brennstoffe ersetzen. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes zeigen die Möglichkeiten und Grenzen der hydrothermalen Karbonisierung (HTC) von entwässertem Klärschlamm bei der Verbesserung der Energie-, Klima- und Umweltbilanz der Klärschlammentsorgung des Landes Berlin auf. Es wurden Klärschlämme von 4 Klärwerken in Laborversuchen sowie in einer Pilotanlage untersucht und Aussagen zur Energie- und Klimabilanz, zu den Phosphor- und Schwermetallgehalten der HTC-Produkte bzw. zur Entwicklung des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB-Wert) abgeleitet.

1 2 3 4 5 … 14 15 16