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Nährstoff- und Kohlenstoffrecycling aus Klärschlamm

Kategorie:
Themen: |
Autor: Sina Ruhwedel

Nährstoff- und Kohlenstoffrecycling aus Klärschlamm
(Adobe Stock/Werner)

Die EU-Umweltagentur schätzt, dass die P-Rückgewinnung aus 50% des derzeit nicht verwerteten Klärschlamms auf landwirtschaftlichen Flächen bis zu 10 % des P-Düngers ersetzen könnte, wobei auch eine Rückgewinnung von N und S möglich ist. Die Studie geht davon aus, dass das Potenzial von Klärschlamm zur Steigerung der Bodenfruchtbarkeit durch den Eintrag von organischem Kohlenstoff anhand der verfügbaren Daten nicht berechnet werden kann.

Die Studie basiert auf Eurostat-Daten für 2018 oder 2017 bei vollständiger Umsetzung der Anforderungen der Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser für die Abwassersammlung und -behandlung (berücksichtigt jedoch nicht mögliche strengere Nährstoffanforderungen, die sich aus der Wasserrahmenrichtlinie oder anderen politischen Maßnahmen ergeben). Sie geht von einer 100-prozentigen Valorisierung von Phosphor in Klärschlamm aus, der auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht wird (nach Kompostierung und/oder anaerober Faulung), von der Monoverbrennung von 50% des Klärschlamms, der nicht auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht wird, und von einer 90-prozentigen P-Rückgewinnung aus der Monoverbrennungsasche.

Unklare Verwendung des Klärschlamms

Im Zeitraum 2017-2018 fielen in der EU etwa 10,4 Mio. Tonnen (DM/Jahr) Klärschlamm an (17 gDM/Kopf/Jahr), wobei 83 % der Bevölkerung an die Kanalisation angeschlossen sind (Abwassersammelsysteme). Der Verwendungszweck des Klärschlamms ist unklar, da in den einzelnen Mitgliedstaaten Kategorien wie „Sonstiges“ oder „Kompost“ bestehen, aber wahrscheinlich werden 48 % in der Landwirtschaft verwendet, 23 % verbrannt und 28 % auf Deponien oder anderweitig entsorgt.

Die Studie befasst sich speziell mit vier Ländern (Estland, Deutschland, Italien und Schweden) und zwei Fallstudien zu Schadstoffen (DEHP, ein in PVC weit verbreitetes Phthalat, sowie Benzo(a)pyren (BaP) und polyzyklischer aromatischer Kohlenstoff, der im Rauch freigesetzt wird (Holz und andere Brennstoffe, Tabak, Grills …).

Die Europäische Umweltagentur kommt zu dem Schluss, dass 1 % bis 10 % des in der EU verwendeten P-Düngers (im Jahr 2018) durch P im Klärschlamm ersetzt werden könnten, und zwar durch landwirtschaftliche Nutzung und durch Anwendung der P-Rückgewinnung auf die Hälfte der Asche, wenn der Klärschlamm verbrannt wird.

Zusätzlicher Stromgewinn ist möglich

Es besteht auch das Potenzial, zusätzlich 3.500 kWh Strom zu gewinnen (zusätzlich zur derzeitigen Produktion), wenn Klärschlamm, der derzeit deponiert oder kompostiert wird, stattdessen anaerob vergoren wird (zur Erzeugung von Biogas-Methan).

Derzeit macht die landwirtschaftliche Nutzung von Klärschlamm fast 1 % des Stickstoffdüngereinsatzes in der EU aus. Dieser Anteil könnte jedoch erhöht werden, wenn der Stickstoff bei der Abwasserbehandlung zurückgewonnen und nicht zu N2 denitrifiziert und in die Luft freigesetzt würde.

Der Bericht empfiehlt:

  • Verbesserung der Klärschlammdaten in Europa, insbesondere hinsichtlich der Behandlungs- und Entsorgungswege,
  • eine weitere Analyse des Energie-, Nährstoff- und organischen Kohlenstoffpotenzials von Klärschlämmen,
  • Maßnahmen zur Verringerung des Schadstoffeintrags vor den Kläranlagen sowie die
  • Untersuchung neuer Lösungen für die Abwasser- und Klärschlammbehandlung, um die Schadstoffe zu beseitigen.

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