Öffentliche Abwasserentsorgung

Das Hauptziel der Abwasserbehandlung ist, Gewässer durch Abwässer möglichst wenig zu belasten. Dabei fällt Klärschlamm an, der in getrockneter Form thermisch verwertet wird. Und die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Stoffen wie Phosphaten aus Abwasser und Klärschlamm wird zunehmend eine wichtigere Rolle spielen.

Inhaltsverzeichnis

 

Rund 10 Milliarden Kubikmeter Abwasser jährlich

9.307 öffentliche Kläranlagen haben im Jahr 2013 nach Erhebungen des Statistischen Bundesamtes rund 10 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Abwasser behandelt und anschließend in Oberflächengewässer eingeleitet. Diese Abwassermenge setzte sich aus rund 5 Mrd. m³ Schmutzwasser und rund 5 Mrd. m³ Fremd- und Niederschlagswasser zusammen (siehe Tab. „In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge“). Schmutzwasser ist jenes Wasser aus privaten Haushalten sowie aus gewerblichen und industriellen Betrieben, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Als Fremdwasser wird jenes Wasser bezeichnet, das nicht gezielt in die Kanalisation eingeleitet wird, also etwa in diese einsickert.

Die in öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge ist in den Jahren 1991 bis 2013 von 8,5 Milliarden Kubikmeter auf knapp 10 Milliarden Kubikmeter gestiegen. Gut die Hälfte des Abwassers ist Schmutzwasser aus den Haushalten.
Tab: In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge
Quelle: Statistisches Bundesamt Tabelle als PDF
 

Fast 100 Prozent biologisch gereinigt

Die 9.307 Kläranlagen haben im Jahr 2013 rund 99,98 Prozent (%) des Abwassers biologisch gereinigt. Die Kläranlagen haben auch aus fast allen Abwässern Stickstoff in zwei Schritten entfernt:

  • 98,2 % des Abwassers wurde „nitrifiziert“. Dabei werden Ammonium-Ionen unter Zufuhr von Sauerstoff in Nitrat-Ionen umgewandelt.
  • 96,1 % des Abwassers wurde „denitrifiziert“. Dabei werden Nitrat-Ionen mit Hilfe von Bakterien in molekularen Stickstoff umgewandelt.

Darüber haben die Kläranlagen bei 92 % des Abwassers Phosphor entfernt: Phosphat-Ionen wurden durch Zugabe von Salzen ausgefällt oder mit Hilfe von Bakterien heraus filtriert. Die Kläranlagen haben weniger als 0,015 % des angefallenen Abwassers ausschließlich mechanisch gereinigt (siehe Tab. „In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge“).

Die in öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge ist in den Jahren 1991 bis 2013 von 8,5 Milliarden Kubikmeter auf knapp 10 Milliarden Kubikmeter gestiegen. Gut die Hälfte des Abwassers ist Schmutzwasser aus den Haushalten.
Tab: In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge
Quelle: Statistisches Bundesamt Tabelle als PDF
 

Klärschlamm aus öffentlichen Kläranlagen

Nach der biologischen Behandlung fiel im Jahr 2014 Klärschlamm mit einer Trockenmasse von etwa 1,809 Millionen Tonnen (Mio. t) an; das war etwa ebenso viel wie 2013 mit 1,788 Millionen Tonnen (Mio. t). (siehe Tab. „Klärschlammentsorgung aus der biologischen öffentlichen Abwasserbehandlung 2013“ und Tab. „Klärschlammentsorgung aus der biologischen öffentlichen Abwasserbehandlung 2014“).

  • Rund 60 Prozent (%) des Klärschlamms wurden 2014 in getrockneter Form thermisch verwertet (2013: 58 %).
  • Etwa 40 %) des Klärschlamms wurde stofflich verwertet (2013: 42 %): Landwirte brachten 26 %) allen Klärschlamms aufgrund der in ihm enthaltenen Nährstoffe auf Felder aus (2013: 27 %). Rund 12 % wurde bei Rekultivierungen und anderen Maßnahmen im Landschaftsbau eingesetzt (2013: 11 %).
  • Der Rest ging jeweils in die sonstige stoffliche Verwertung oder wurde direkt entsorgt.
  • Die Deponierung von Klärschlämmen aus öffentlicher Abwasserbehandlung erfolgt nicht mehr.
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Rohstoffquelle Abwasser und Klärschlamm

Die Wasserwirtschaft und die Industrie entwickeln neue Verfahren zur Verwertung der insbesondere im Abwasser und Klärschlamm enthaltenen Nährstoffe. Dies betrifft vor allem die Rückgewinnung von Phosphor. Das chemische Element Phosphor kann einerseits die Umwelt erheblich belasten: Gelangt es in zu großen Mengen in Gewässer, überdüngt es sie. Phosphor ist andererseits ein lebensnotwendiger Nährstoff für alle Organismen auf der Erde. Phosphor ist ein nicht ersetzbarer Rohstoff, der, insbesondere in ausreichender Qualität und Quantität, nur begrenzt zur Verfügung steht. Dabei wächst die Nachfrage: Der weltweite Phosphorverbrauch vor allem in Form von Mineraldünger stieg in den letzten Jahren an. Deutschland und die EU sind bei mineralischen Phosphatdüngemitteln vollständig von Einfuhren abhängig, während gleichzeitig phosphatreiche Abfälle und Abwässer meist ohne Nutzung der Nährstoffe entsorgt und dabei fein in der Umwelt verteilt werden. Die Rückgewinnung des Nährstoffs Phosphor aus Abwässern und Klärschlämmen würde helfen, einen Stoffkreislauf im Sinne nachhaltiger Ressourcennutzung und -schonung zu schließen.

 

Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm

Allein das kommunale Abwasser Deutschlands birgt ein jährliches Reservoir von mehr als 70.000 Tonnen (t) Phosphor. Zirka 65.000 t Phosphor finden sich im Klärschlamm wieder. In den letzten Jahren führt Deutschland im Schnitt jährlich mehr als 100.000 t Phosphor in Form von Mineraldüngern ein. Das Bundesumweltministerium will im Rahmen des Umweltinnovationsprogrammes innovative Verfahren zur Phosphorrückgewinnung erstmals in Deutschland großtechnisch fördern, wobei das Rückgewinnungspotential vom Wirkungsgrad des jeweiligen Verfahrens abhängt.

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Schlagworte:
 abwasser  Phosphor  Klärschlamm  Deponie  Ammonium-Ionen  Nitrat-Ionen