Projekt 18662/02

Zweite Phase des Projektes: Untersuchung und Optimierung der Verwertung bzw. Beseitigung von Abfällen aus der Abwasserbehandlung im Bereich alpiner Hütten des Deutschen Alpenvereins

Projektdurchführung

Universität der Bundeswehr München Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik
Werner-Heisenberg-Weg 39
85577 Neubiberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Bei der Abwasserreinigung auf Berg- und Schutzhütten fällt Klärschlamm an, der entweder mittels Fahrzeugen ins Tal zu einer Kläranlage gebracht oder vor Ort im Hüttenumfeld ausgebracht wird. Letztere Vorgehensweise kann eine Veränderung der Vegetation bewirken, birgt ein örtliches hygienisches Gefährdungspotenzial und kann in sensiblen Lagen die Qualität vorhandener Wasserressourcen beeinträchtigen. Daher ist dieser Entsorgungsweg in vielen Alpenregionen bereits untersagt. Künftig sollen die auf den Hütten anfallenden Klärschlämme nach der Behandlung mit verschiedenen Verfahren zur Volumenreduzierung vollständig ins Tag abtransportiert werden. Ziel des Projektes war und ist es, Anlagen zur Klärschlammbehandlung im Hochgebirge zu optimieren, neue Systeme zu testen, miteinander zu vergleichen und ihre jeweiligen optimalen Einsatzbedingungen herauszufinden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen der Behandlungsverfahren fanden allesamt auf Hütten des Deutschen Alpenvereines e.V. (DAV) statt. Bei der Auswahl der Hütten waren Kriterien, wie das Alter der Abwasserreinigungssysteme, die Menge des anfallenden Klärschlamms, klimatische Bedingungen (Höhenstufe), Untergrundverhältnisse, Energieversorgung und Gästezahlen bedeutsam.
Als Behandlungsverfahren wurden folgende Systeme untersucht: Filtersackentwässerung, überdachtes Trockenbeet, Pflanzenbeetanlagen, Solar-Schlammtrockner, Stufenkomposter, Solar-Komposter, Trocken- und Komposttoiletten.
Die Leistungen der einzelnen Behandlungsverfahren wurden nicht nur hinsichtlich der Volumenreduzierung und dem Hygienisierungsgrad bewertet, sondern ebenso hinsichtlich des Abbaus und Verbleib von Schadstoffen. Der Gehalt an Schadstoffen im behandelten Klärschlamm wird nicht nur durch das Reinigungssystem, sondern auch durch die Eintragungsmenge in das Reinigungssystem beeinflusst. Um Aufschluss zu bekommen, welche Stoffe bereits ubiquitär vorkommen und welche Stoffe durch den Hüttenbetrieb in den Klärschlamm gelangen, wurden teilweise Massenbilanzen erstellt. Hierzu mussten Analysen des Trink- und Brauchwassers, des Frischschlamms, der Kläranlagenabläufe und der behandelten Klärschlämme betrachtet werden.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden verschiedene Verfahren zur Behandlung von Reststoffen auf Berghütten untersucht, beschrieben und bewertet. Fast alle untersuchten Objekte sind saisonal bewirtschaftete DAV-Hütten mit Jahresfrequentierungen bzw. -belastungen von 2000 bis 10.000 Einwohnerwerten. Dabei ist zu beachten, dass die spezifischen Schlammproduktionen recht stark schwanken. Einerseits ist die Abwassercharakteristik (Verhältnis Tagesgäste zu Nächtigungen, ständig anwesendes Personal, Küchenbetrieb) entscheidend, andererseits das angewendete Abwasserreinigungsverfahren und die Schlammstabilisierung während der Saison. Bei Primärschlamm bewirkt beispielsweise die lange Lagerungszeit im Absetzbecken bei relativ hohen Abwassertemperaturen eine Reduzierung an Festmasse, bei Überschussschlamm ist die Schlammbelastung bzw. das Schlammalter maßgebend für den Stabilisierungsgrad. Insgesamt zeigt die Übersicht, dass der ermittelte Schlammanfall (die Summe aus Primär- und Sekundärschlamm liegt bei 30 bis maximal 65 gTS/EW) am unteren Rand der Erwartungswerte liegt (spezifische Schlammproduktion für kommunale Anlagen 30 - 90 gTS/EW).
Zahlreiche Analysen von Schwermetallen und hygienischen Parametern bieten nun eine solide Datenbasis über die Schadstoffkonzentrationen von Reststoffen im Hochgebirge, welche als Grundlage für zukünftige Entscheidungen über die weitere Verwertung bzw. Beseitigung verwendet werden kann.
Die untersuchten Verfahren zeigen, dass eine Entwässerung und Mineralisierung der Reststoffe möglich ist und diese in ein transport- bzw. ablagerungsfähiges Produkt überführt werden können. Vor allem bei fließfähigen Klärschlämmen kann eine deutliche Reduzierung des Volumens bis zu 90 % erreicht werden; ebenso können faulfähige organische Substanzen gemindert werden.
Für im Rahmen des Projektes neu errichtete Anlagen konnten teilweise Herstellungskosten angegeben werden, mit denen qualitative Anwendungsbereiche der verschiedenen Technologien skizziert werden konnten. Dabei galt es zu beachten, dass erhebliche Unterschiede bei der Menge und Zusammensetzung der anfallenden Reststoffe und den örtlichen Verhältnissen bestehen.
Die Verfahren sollten deshalb auf die sich stellenden Anforderungen der einzelnen Hütten zugeschnitten sein. Für die Auswahl eines Verfahrens sind neben den technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten auch standortspezifische Einflüsse, gesetzliche Auflagen und hüttentechnische Merkmale zu beachten. Im Einzelnen sind dies: Lage der Hütte, Situationen verfügbarer Flächen, Investitionskosten, Erreichbarkeit und Zugänglichkeit, Betriebsführung und Wartung, Standort im Gelände. Beispielsweise bedarf der Solar-Schlammtrockner genügend Sonneneinstrahlung, sollte jedoch möglichst nicht in Nähe der bewirtschafteten Bereiche aufgestellt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Im Zuge der Projektabwicklung wurden von mehreren Projektpartnern Vorträge über das Projekt bei den Internationalen DBU-Seminaren in Benediktbeuern, den DAV-InfoTouren, den DAV-Hauptversammlungen und weiteren siedlungswasserwirtschaftlicher Fachveranstaltungen der IWA (bsp. in Chámbery, Bukarest, Aachen) gehalten. Mehrere Veröffentlichungen sind in Fachzeitschriften publiziert worden, wie auszugsweise:
Schönherr, Günthert, Pabsch: Klärschlammbehandlung in Pflanzenbeeten im Hochgebirge, GWF-Wasser/Abwasser, 03/2007, S. 213-219.
Wett, Demattio, Becker: Parameter investigation for decentralised dewatering and solar thermic drying of sludge, Water Science & Technology, 10/2002, pp 65-73.
Wett, Becker, Rauch: Abwasserreinigung und Schlammbehandlung im Gebirge, GWA, Band 204, 8/1-8/13.
Die Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben sind auch auf den Internetseiten der Universität der Bundeswehr München veröffentlicht: http://www.unibw.de/ifw/swa/Forschungsvorhaben/reststoffbehandlung


Fazit

Behandlungsverfahren von Reststoffen und Klärschlämmen zur Reduzierung des Volumens können einen entscheidenden Beitrag leisten, Kosten zu sparen und Ressourcen zu schonen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden verschieden Verfahren optimiert, neue Systeme entwickelt und versucht, ihre jeweiligen idealen Einsatzbedingungen herauszufinden. Die Ergebnisse zeigen, dass mit den unter-suchten Techniken eine zielorientierte Behandlung möglich ist und die Reststoffe in ein transport- bzw. ablagerungsfähiges Produkt überführt werden können. Bei der Auswahl eines Verfahrens sollten neben technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten auch standortspezifische Einflüsse und hüttentechnische Merkmale berücksichtigt werden.