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Pflanzenbeete

Pflanzenbeetanlagen zur Behandlung von Klärschlamm im Gebirge

Die Behandlung von Klärschlamm in Pflanzenbeeten ist ein Verfahren zur Entwässerung und weitergehenden Mineralisierung von biologisch stabilisiertem oder teilstabilisiertem Schlamm. Durch die Behandlung bekommt der Schlamm eine erdähnliche Struktur, weshalb dieses Verfahren häufig auch als „Klärschlammvererdung“ bezeichnet wird.

Bei der Behandlungsmethode der „Klärschlammvererdung im sequentiellen Trockenverfahren“ ist die Einbringung der Reststoffe durch eine ausgeprägte Zyklenfolge gekennzeichnet.

In dieser Abbildung ist die Zyklenfolge der Klärschlammbehandlung im sequentiellen Trockenverfahren schematisch dargestellt. Die untere Schicht stellt die Drainage aus Kies dar. Zum Erhalt der Drainagewirkung wird üblicherweise eine Sandschicht über der Kiesschicht eingebaut, die eine Verlagerung von Schlammpartikeln in die Kiesschicht minimieren soll. In der ersten Hälfte des ersten Zyklus ist der aufgebrachte Rohschlamm hellbraun dargestellt. Die Menge reduziert sich allmählich durch Entwässerung und Organikabbau, während das Gras wächst. Der mineralisierte Schlamm ist ab der zweiten Hälfte der Zyklen dunkelbraun dargestellt. Im zweiten Zyklus wird der Rohschlamm auf die verbleibende Schicht des ersten Zyklus aufgebracht. Der nach der Behandlung übrig bleibende Klärschlamm ist wieder dunkelbraun dargestellt. Dieses Vorgehen wird mehrfach wiederholt bis der Polder geräumt wird.

Die Pflanzenbeetanlage besteht aus einem gegen das Erdreich abgedichteten Polder (Beet) mit Vertikal- und Horizontaldrainagen, welche in der Kiesschicht verlaufen. Zu Beginn der Behandlung wird Schlamm in die Anlage gefüllt. Anschließend erhält er einige Wochen Zeit, um über Drainage und Verdunstung so weit zu entwässern, dass eine Graseinsaat erfolgen kann. Das Gras dient der weiteren Entwässerung und Auflockerung des Schlammes. Es bildet sich eine relativ artenreiche Biozönose aus. Beim Erreichen eines bestimmten Mineralisierungsgrades wird die Anlage mit einer neuen Lage Schlamm beaufschlagt, die auf die erste Lage aufgebracht wird. Nach etwa drei bis fünf Zyklen wird der Polder geräumt und die Reststoffe verwertet beziehungsweise entsorgt.

Hinweise zur Dimensionierung

Aufgrund der ungünstigeren klimatischen Bedingungen im Hochgebirge und der meist nur saisonalen Betriebsweise sind Verfahrensmodifikationen gegenüber der Anwendung im Tiefland erforderlich. In alpiner Lage sind die Vegetationsperioden kürzer, die durchschnittlichen Temperaturen niedriger und die jährlichen Niederschlagsmengen höher.
  • Zur Verbesserung der Ableitung von Oberflächenwasser nach Regenfällen und bei der Schneeschmelze sind Vertikaldrainagen, die über die Schlammschicht hinausragen sinnvoll.
  • Da die biologische Aktivität mit geringerer Temperatur deutlich abnimmt, muss die Flächenbelastung reduziert werden: Die Flächenbelastung sollte 10 anstatt 40 KgTM/(m²*a) betragen.
  • Aufgrund der kurzen Vegetationsperiode ist nur ein Zyklus pro Jahr möglich. Dieser Beginnt mit der Beschickung der Anlage nach Beendigung der bewirtschafteten Saison. Es muss der gesamte Schlamm eines Jahres im Beet untergebracht werden können.

Ergebnisse und Bewertung

Bei den Untersuchungen der Versuchsanlage auf der Stuttgarter Hütte konnte der Wassergehalt von 98% auf bis zu 70% gesenkt werden, was einer Volumenreduktion von über 90% entspricht.

Für die Mineralisierung organischer Substanzen ist eine ordentliche Durchwurzelung der Schlammschicht erforderlich; hier konnte eine Senkung des Glühverlustes von 86% auf 62% gemessen werden. Es konnte gezeigt werden, dass eine frühzeitige Einsaat eine ordentliche Wurzelausbildung ermöglicht; signifikante Vorteile bestimmter Grassamenarten sind nicht feststellbar. Während der Behandlung sinkt zudem die Menge an Nährstoffen im Schlamm. Diese werden allerdings überwiegend mit dem Sickerwasser ausgetragen.

Aus Sicht der Betreiber vorteilhaft ist der geringe Betriebsaufwand, welcher neben der Einsaat und der Beschickung keine weiteren Tätigkeiten vorsieht. Aufgrund der hohen Transportkosten zur Anlieferung des Filtermaterials sind die gesamten Investitionskosten zum Bau der Pflanzenbeetanlage erheblich.

Hier finden Sie ausführliche Informationen zu Pflanzenbeetanlagen:
PDF-Datei Pflanzenbeete