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Ressourceneffizienz, Ressourcenschonung, Abfallwirtschaft

Risikoanalyse der bodenbezogenen Verwertung kommunaler Klärschlämme unter Hygieneaspekten

Projektlaufzeit
03.2012 - 04.2014

Forschungskennzeichen
3711 71 240

Im Zuge des Verfahrens zur Novellierung der Klärschlammverordnung (AbfKlärV vom 15. April 1992) soll auch eine Überprüfung der Hygienisierungsanforderungen an die für eine bodenbezogene Verwertung vorgesehenen Klärschlämme erfolgen. Ziel des Forschungsvorhabens war es, verschiedene Risikominderungsmaßnahmen im Hinblick auf ihre Eignung zur Verbesserung der Klärschlammhygiene zu prüfen und daraus Empfehlungen für Regelungen der Verordnungsnovelle abzuleiten. Besonders persistente Schadorganismen und Krankheitserreger wurden in gezielten Untersuchungen auf deren Überlebensfähigkeit (Tenazität) während einer thermischen Behandlung bzw. einer Langzeitlagerung von Klärschlamm und/oder Wirtschaftsdüngern untersucht. Des Weiteren wurde das Verfahren der Hochdrucktemperatur-Pelletierung (HTP) geprüft. Untersucht wurde die Tenazität von Escherichia coli (EAHEC) Serovar O104:H4, thermoresistenter Parvoviren (Bovines Parvovirus, BPV) und von Sporen aerober und anaerober Sporenbildner (Bacillus globigii, Clostridium sporogenes) als Vertreter der Seuchenhygiene und Synchytrium endobioticum (Erreger des Kartoffelkrebs) als Vertreter der Phytohygiene. Das Ergebnis einer Literaturrecherche ergab, dass der überwiegende Teil der vorrangig in Klärschlamm vorkommenden Schadorganismen der Seuchen- und Phytohygiene durch die in den ersten Arbeitsentwürfen zur Novellierung der AbfKlärV aufgeführten Behandlungsverfahren inaktiviert werden kann. Ausnahmen bilden vor allem Quarantäneschadorganismen der Kartoffel (Kartoffelkrebs) beziehungsweise Schadorganismen, die persistente Überdauerungsorgane bilden oder thermoresistent sind. Dies wurde durch eigene Untersuchungen des Forschungsnehmers bestätigt. So verringerte sich die Zeitspanne für eine vollständige Inaktivierung des Erregers EAHEC O104:H4 Serovar von 18 Stunden bei einer thermischen Behandlung von plus 53 Grad Celsius auf zwei Stunden bei plus 60 Grad Celsius und eine Stunde bei plus 70 Grad Celsius. Das bovine Parvovirus konnte, bei einer einstündigen Erhitzung von Klärschlamm beziehungsweise Gülle auf maximal plus 80 Grad Celsius, um 1-2 log10-Stufen beziehungsweise 2,4 - 3,4 log10-Stufen verringert werden. Demgegenüber war eine Inaktivierung der untersuchten Sporenbildner erst bei einer Behandlung von plus 110 Grad Celsius für dreißig Minuten beziehungsweise plus 133 Grad Celsius für zwanzig Minuten möglich. Die persistenten Sporenbildner des Kartoffelkrebserregers Synchytrium endobioticum konnten selbst bei 140 Grad Celsius über zwei Stunden nicht ausreichend inaktiviert werden, eine Langzeitlagerung im Klärschlamm führte jedoch zu einer deutlichen Reduktion lebensfähiger Sporenbildner. Aus seuchen- und phytohygienischer Sicht wird eine Pflicht zur weitergehenden Behandlung von Klärschlämmen empfohlen. Zum Schutz vor einer Verbreitung von Quarantäneschadorganismen der Kartoffel sollte Klärschlamm nur dann zur landwirtschaftlichen Verwertung zugelassen werden, wenn keine risikoreichen Abwässer aus Industrie und Gewerbe in die Abwasserbehandlungsanlage eingeleitet worden sind.