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Technical Guide on the treatment and recycling techniques for sludge from municipal waste water treatment

Nearly all waste water treatment techniques lead to the formation of sewage sludge. This sludge needs to be safely treated on-site or forwarded to disposal with different options of secondary use. This guide presents sewage sludge treatment and recycling options – beginning from the stabilisation of the sludge up to the wider spectrum of options for its utilisation. It gives orientation for decisions that have to be made on appropriate techniques and equipment. Veröffentlicht in Broschüren.

Effiziente Abwassertechnik senkt CO2-Ausstoß und spart Energie

Mehr Geld für Spitzentechnologie in der Abwasserbehandlung Bei der Abwasserbehandlung lassen sich nach einer Studie des Umweltbundesamtes (UBA) große Mengen an Kohlendioxid einsparen. Durch Energieeffizienz-Maßnahmen sowie durch verbesserte Eigenenergieerzeugung lässt sich der Kohlendioxid-Ausstoß der Abwasserbehandlung in Deutschland um bis zu 40 Prozent senken. „Mit moderner Umwelttechnik können Abwasserbehandlungsanlagen einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Höhere Energieeffizienz und eine stärkere Nutzung von Klärgasen sind die Schlüssel für eine klimaverträgliche Abwassertechnologie“, erklärte UBA-Präsident Jochen Flasbarth. Abwasserbehandlungsanlagen sind für 20 Prozent des Energiebedarfs in deutschen Städten und Gemeinden verantwortlich. Sie benötigen fast 4.400 Gigawattstunden (GWh/a) Strom pro Jahr und sind damit der größte Einzelenergieverbraucher vor Schulen, Krankenhäusern und anderen kommunalen Einrichtungen. Anders ausgedrückt: Die Jahresleistung eines modernen Kohlekraftwerks wird nur für das Betreiben von Abwasserbehandlungsanlagen benötigt. Pro Jahr entstehen so rund drei Millionen Tonnen des Klimagases Kohlendioxid. Dieser Energiebedarf lässt sich um über 20 Prozent senken. Darüber hinaus kann die Eigenenergieerzeugung der Abwasseranlagen im Betrieb verdoppelt bis vervierfacht werden. Damit könnten etwa 900 GWh Strom pro Jahr eingespart und somit rund 600.000 Tonnen Kohlendioxid-Emissionen vermieden werden. Zu diesem Ergebnis kommt die Studie „Steigerung der Energieeffizienz auf kommunalen Kläranlagen“ die im Auftrag des ⁠ UBA ⁠ erstellt wurde. Die Studie untersucht die Wechselwirkungen von Energieoptimierung und Anlagenbetrieb und zeigt geeignete Ansatzpunkte zur Energieeffizienzsteigerung auf. Dabei vergleicht sie etablierte Verfahren mit neuer Technik und beschreibt vielversprechende Ansatzpunkte für eine energetische Optimierung besonders bei der Belüftung des Abwassers und bei der Behandlung des Klärschlamms. Zudem weist sie nach: Auch die Energiegewinnung ist für einen energieeffizienten Betrieb der Kläranlagen bedeutend. „Gelingt es, Klärgas besser zu gewinnen und zu verwerten, ließe sich die Stromerzeugung durch kommunale Kläranlagen nahezu verdoppeln. Auch dadurch ließen sich rund 600.000 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einsparen“, so Jochen Flasbarth. Der neue Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ bereichert das Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Gefördert werden innovative Konzepte zur Energieoptimierung und zum Ressourcenschutz in der Abwasserbehandlung. Das fängt an beim Abwassertransport in der Kanalisation und geht über die Behandlung des Abwassers bis hin zur Einleitung in die Gewässer. Weitere Aspekte sind die Abwärmenutzung im Kanalnetz, die Stromeinsparung und Energieerzeugung in Kläranlagen, die Erhöhung der Energieeffizienz sowie die Rückgewinnung von Rohstoffen aus dem Abwasser und dem Klärschlamm.

Erarbeitung anspruchsvoller Standards für die mittelfristige Fortführung der bodenbezogenen Verwertung von Klärschlämmen aus Abwasserbehandlungsanlagen mit kleiner Ausbaugröße

Bei der Behandlung von Abwasser werden viele Stoffe, sowohl Nähr- als auch Schadstoffe, sowie Bakterien in den Klärschlamm überführt. Viele Bakterien weisen Antibiotikaresistenzen auf bzw. sind Träger mobiler genetische Elemente, die den Austausch von Antibiotika-Resistenzgenen zwischen Bakterien ermöglichen. Ab 2029 wird die bodenbezogene Klärschlammverwertung eingeschränkt und stufenweise darf nur noch Klärschlamm aus kleineren Kläranlagen (< 50.000 EW) ausgebracht werden (Klärschlammverordnung 2017). In der Studie des Julius-Kühn-Instituts wurde untersucht, ob die Ausbaugröße von Kläranlagen einen Einfluss auf den Klärschlamm hat und künftig weitere Regulierungen Sinn machen könnten. Insbesondere wurde die Rolle des Klärschlamms als Eintragspfad für bakterielle Resistenzen und selektiv auf Bakterien wirkenden Substanzen in Böden analysiert. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 03/2022.

Überprüfung des nationalen Standes der Technik (SdT): Teilvorhaben 3: Untersuchungen zu Emissionen und Energieaufwand bei der Trocknung und Kompostierung von Klärschlamm zur Optimierung einer weiteren umweltverträglichen Verwertung

Im Zuge dieses Forschungsvorhabens wurde die Datenbasis für den Anlagenbestand zur Trocknung und Kompostierung von kommunalen Klärschlämmen aktualisiert sowie die künftige Relevanz der Klärschlammtrocknung unter Berücksichtigung der novellierten Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung (AbfKlärV) abgeschätzt. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die Auswirkungen der vermehrten Klärschlammtrocknung bezüglich Emissionen und Ressourcenverbrauch zu analysieren und vorhandene Optimierungspotentiale für die Klärschlammtrocknung aufzuzeigen. Veröffentlicht in Texte | 87/2023.

Bundestag stimmt Änderung der der Klärschlammverordnung zu

Der Bundestag stimmte am 9. März 2017 für einen Verordnungsentwurf, der die bodenbezogene Verwertung der Klärschlämme in der Landwirtschaft reduzieren soll. Die Verordnung wurde mit den Stimmen von CDU/CSU und SPD gegen die Stimmen von Die Linke und Bündnis 90/Die Grünen angenommen. Der Abstimmung lag eine eine Beschlussempfehlung des Ausschusses für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (18/11443) zugrunde.

Statistik der Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung im Bergbau, bei der Gewinnung von Steinen und Erden, im Verarbeitenden Gewerbe

Gewinnung von Grund-, Quell- und Oberflächenwasser sowie Bezug und Abgabe von Wasser. Verwendung von Wasser, getrennt nach Einsatzbereichen, Einfach-, Mehrfach- und Kreislaufnutzung. Herkunft, Behandlung und Verbleib des Wassers und Abwassers, im Sinne des Abwasserabgabengesetzes, Art der Abwasserbehandlung, Klärschlamm nach Menge, Behandlung, Beschaffenheit und Verbleib sowie die für das Aufbringen genutzte Fläche nach Nutzungsart, Zahl der beschäftigten Personen.

Sewage sludge disposal in the Federal Republic of Germany

The novel sewage sludge ordinance entered into force on 03/10/2017. Therefore for wastewater treatment plants with more than 100,000 respectively 50,000 populations equivalents the utilization of sewage sludge on soil is only possible until 2029 respectively 2032. Afterwards phosphorus recovery is mandatory for sludge with minimum 20 g phosphorus/ kg as well as for sewage sludge ashes. Even now most of the approximately 1.8 mil. tons of municipal sewage sludge is not used for agricultural purposes but is treated thermal in mono- and co-incineration plants. The present report is summarizing the current state of sewage sludge disposal in Germany and presents the possibilities for its sustainable utilization. Quelle: www.umweltbundesamt.de

Statistik der Wasserversorgung und der Abwasserbeseitigung bei Wärmekraftwerken für die öffentliche Versorgung

Gewinnung von Grund-, Quell- und Oberflächenwasser sowie Bezug und Abgabe von Wasser. Verwendung von Wasser, getrennt nach Einsatzbereichen, Einfach-, Mehrfach- und Kreislaufnutzung. Behandlung und Einleitung von Kühlwasser und sonstigem Wasser nach Menge, Art der Abwasserbehandlung, behandeltes und unbehandeltes Abwasser sowie die jeweiligen Konzentrationen und Frachten an Schadstoffen nach dem Abwasserabgabengesetz, Klärschlamm nach Menge, Behandlung, Beschaffenheit und Verbleib sowie die für das Aufbringen genutzte Fläche nach Nutzungsart, Zahl der beschäftigten Personen.

Statistik der öffentlichen Wasserversorgung und der öffentlichen Abwasserbeseitigung

1.Wasserversorgung: Gewinnung und Bezug von Grundwasser, Quellwasser und Oberflächenwasser, getrennt nach Gewinnungsanlagen. Abgabe von Wasser nach Menge und Zahl der versorgten Einwohner. 2.Abwasserbeseitigung: Menge und Herkunft des Abwassers; Art und Wirkungsgrad der Abwasserbehandlung; an Kanalisation und Kläranlagen angeschlossene/nicht angeschl. Einwohner; Schädlichkeit des Abwassers; Sammlung und Ableitung des Abwassers über die öffentliche Kanalisation; Menge, Behandlung, Verwendung und Beseitigung des Klärschlamms.

Überprüfung des nationalen Standes der Technik (SdT): Teilvorhaben 3: Untersuchungen zu Emissionen und Energieaufwand bei der Trocknung und Kompostierung von Klärschlamm zur Optimierung einer weiteren umweltverträglichen Verwertung

Im Zuge dieses Forschungsvorhabens wurde die Datenbasis für den Anlagenbestand zur Trocknung und Kompostierung von kommunalen Klärschlämmen aktualisiert sowie die künftige Relevanz der Klärschlammtrocknung unter Berücksichtigung der novellierten Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung (AbfKlärV) abgeschätzt. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die Auswirkungen der vermehrten Klärschlammtrocknung bezüglich Emissionen und Ressourcenverbrauch zu analysieren und vorhandene Optimierungspotentiale für die Klärschlammtrocknung aufzuzeigen. Zur Aktualisierung des Anlagenbestands wurde eine Internetrecherche, Befragungen von Anlagenherstellern, Verbänden und weiteren Expert*innen sowie eine Umfrage bei Anlagenbetreibern durchgeführt. Aus dem somit gewonnenen und aufgearbeiteten Datenpool wurden acht Behandlungsanlagen (sechs repräsentative Klärschlammtrocknungsanlagen und zwei repräsentative Klärschlammkompostierungsanlagen) ausgewählt, messtechnisch begleitet und hinsichtlich der Emissionen und Ressourcenverbräuche untersucht. Die Abschätzung des zukünftigen Kapazitätsbedarfs für Klärschlammtrocknungsanlagen erfolgte für das Jahr 2029. Auf Basis der Analyse kann geschlussfolgert werden, dass die im Jahr 2029 benötigte Trocknungskapazität vollumfänglich zur Verfügung steht und dass der Energiebedarf und die CO2-Emissionen der Klärschlammtrocknung auf Basis der getroffenen Annahmen im Jahr 2029 geringer ausfallen als im Jahr 2019. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass eine pauschale Übertragbarkeit von "Best Practices" und einzelner Erkenntnisse auf alle Trocknungsanlagen gleichen Typs in Frage gestellt werden muss. Da unterschiedliche Faktoren, wie bspw. die Schlammqualität berücksichtigt werden müssen, wird bei der ökologischen Bewertung der Optimierungspotentiale ein möglichst ganzheitlicher Ansatz angeraten. Basierend auf den aus dem Projekt gewonnen Erkenntnissen wurden Handlungsempfehlungen erarbeitet. Quelle: Forschungsbericht

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