Klärschlamm als Senke für Mikroplastik jetzt und in Zukunft? - Umweltbundesamt
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Klärschlamm als Senke für Mikroplastik jetzt und in Zukunft? Dr.-Ing. Katrin Bauerfeld Kunststoffe in der Umwelt – Ein Problem für unsere Böden, oder nur falscher Alarm? KBU Konferenz, 03.12.2020
Kernfragen
Mikroplastikverbleib auf kommunalen Kläranlagen
Datenlage Klärschlammbelastung
Blickpunkt bodenbezogene Verwertung
2032: Quo vadis Mikroplastik?
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 2
Mikroplastikverbleib auf kommunalen Kläranlagen
Größenordnung der MP-Konzentration im Abwasser1:
x – xx mg/l 0,00x – 0,x mg/l 0,000x mg/l
Mikroplastik Abwasser
Konventionelle Kläranlage Weitergehende
Mikroplastik Vorflut
Reinigung
0,04 – 0,2 %
100%
Mechan. Stufe2 Biolog. Stufe Filtration
η = 80 – 90 % η = 102 – 203 % η ≈ 53 %
Gesamt: 96 – 99 % Gesamt: - 99,9 %
PS + ÜS Spülwasser
75 – 80 % 1–4%
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 3
1 vorläufige Daten aus BMBF Verbund Replawa, Messungen TU Berlin: Barjenbruch et al., 2020 unveröffentlicht
2 Talvitie et al., 2014
3 Meyer und Bauerfeld, 2020
Mikroplastikverbleib auf kommunalen Kläranlagen
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 4
1 vorläufige Daten aus BMBF Verbund Replawa, Messungen TU Berlin: Barjenbruch et al., 2020 unveröffentlicht
2 Talvitie et al., 2014
3 Meyer und Bauerfeld, 2020
Datenlage Klärschlammbelastung
Herausforderung Detektion
30
25
n = 14 Studien
international
2
(publiziert 2017-2021) ! Hochrechnung MPP
MP Masse-Konzentration?
20
MPP / g TM
15
10
5
0
Rohschlamm stabilisierter
Schlamm
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 5
Datenlage Klärschlammbelastung
Herausforderung Detektion
30
25
n = 14 Studien
international
2
(publiziert 2017-2021) ! Hochrechnung MPP
MP Masse-Konzentration?
20
MPP / g TM
15 Ansätze:
10 1. Zulaufkonzentration MP (4,5 mg/l1),
Klärschlammanfall und Transferrate
5 von 80 %2 in den Klärschlamm
0
2. MP-Konzentration Klärschlamm
Rohschlamm stabilisierter
Schlamm (PE+PP+PS): 3,7 – 3,9 mg MP/g TR3
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 6
1 vorläufige Daten aus BMBF Verbund Replawa, Messungen TU Berlin: Barjenbruch et al., 2020 unveröffentlicht
2 Meyer und Bauerfeld, 2020
3 Dierkes et al, 2019Datenlage Klärschlammbelastung
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 7
1 vorläufige Daten aus BMBF Verbund Replawa, Messungen TU Berlin: Barjenbruch et al, 2020 unveröffentlicht
2 Meyer und Bauerfeld, 2020
3 Dierkes et al, 2019Blickpunkt bodenbezogene Verwertung
Klärschlammanfall und -entsorgung im Bundesgebiet AbfKlärV
Gesamtmenge [Mio Mg TR] 2017
2,27 2,22 2,20 2,03 2,05 2,06 2,05 1,96 1,89 1,95 1,85 1,79 1,81 1,80 1,77 1,71 1,75 ~1,7
100% 4
9 7 3
90% 21 5
6
80%
6 18 25 35 47 49 52 53 53 55 55
70% 58 60
Klärschlammverbleib
12 64 65
70
60% 74
19 94
50% 32
29
27
40% 23 22 19 17 17 16 16
15 14
30% 12 11
12
20% 42 9
35 34 31 30 29 29 30 30 29 29 27 26
10% 24 24
18 16
7
0%
1995 1998 2001 2004 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2032
Prognose
Landwirtschaft Landschaftsbau/sonstige stoffl. Verwertung
thermische Behandlung Zwischenlagerung
Deponierung
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 8
Datenquellen: 1995-2012: DESTATIS und DWA-KEK 1.2., 2015; 2013-2016: DESTATIS, 2018;
2017/18: DESTATIS, 2019;
Prognose 2032 nach Mengenschätzung Kläser und Langeohl, 2020Blickpunkt bodenbezogene Verwertung
Klärschlammentsorgung - Frachtenabschätzung MP Verbleib
Klärschlamm
Mio Mg TR 1,29 0,28 0,16
20181
davon MP nach 1. Mg 12.546 2.709 1.507
davon MP nach 2. Mg 5.049 1.090 606
Klärschlamm
Mio Mg TR 1,60 0,12 0
2032
davon MP nach 1. Mg 827 63 0
davon MP nach 2. Mg 4.960 377 0
Summe Klärschlammverbleib / 100%
→ geringfügige Abweichung Frachtsummen
Anhaltswerte für Größenordnung!
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 9
1 DESTATIS, 2019
2 Mengenschätzung nach Kläser und Langeohl, 2020Blickpunkt bodenbezogene Verwertung
Klärschlammentsorgung - Frachtenabschätzung MP Verbleib
Klärschlamm
Mio Mg TR 1,29 0,28 0,16
20181
davon MP nach 1. Mg 12.546 2.709 1.507
davon MP nach 2. Mg 5.049 1.090 606
Klärschlamm
Mio Mg TR 1,60 0,12 0
20322
davon MP nach 1. Mg 15.505 1.178 0
davon MP nach 2. Mg 6.240 474 0
Summe Klärschlammverbleib / 100%
→ geringfügige Abweichung Frachtsummen
Anhaltswerte für Größenordnung!
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 10
1 DESTATIS, 2019
2 Mengenschätzung nach Kläser und Langeohl, 2020Blickpunkt bodenbezogene Verwertung
Klärschlammentsorgung - Frachtenabschätzung MP Verbleib
Klärschlamm
Mio Mg TR 1,29 0,28 0,16
20181
davon MP nach 1. Mg 12.546 2.709 1.507
davon MP nach 2. Mg 5.049 1.090 - 72% 606
Klärschlamm
Mio Mg TR 1,60 0,12 0
20322
davon MP nach 1. Mg 15.505 1.178 0
davon MP nach 2. Mg 6.240 474 0
Summe Klärschlammverbleib / 100%
→ geringfügige Abweichung Frachtsummen
Anhaltswerte für Größenordnung!
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 11
1 DESTATIS, 2019
2 Mengenschätzung nach Kläser und Langeohl, 2020Blickpunkt bodenbezogene Verwertung
1
2
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 12
1 DESTATIS, 2019
2 Mengenschätzung nach Kläser und Langeohl, 20202032: Quo vadis Mikroplastik?
Optionen Klärschlammentsorgung mit P-Rückgewinnung1,2 und MP-Verbleib
(vereinfacht)
Schlammwasser
nach therm./chem.
Desintegration
Klärschlamm
Klärschlammasche
Produkte
alternativer therm.
Verfahren
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 13
Vereinfacht nach
1 Ad-hoc-Arbeitsgruppe „Vollzugshilfe Klärschlammverordnung“ der LAGA, 2020
2 Adam, 20182032: Quo vadis Mikroplastik?
Optionen Klärschlammentsorgung mit P-Rückgewinnung1,2 und MP-Verbleib
(vereinfacht)
Schlammwasser
P-reduzierter nach therm./chem.
Klärschlamm, Desintegration Struvit/
abgereicherte Calciumphosphate
Zentrate
Klärschlamm
P-reduzierte
P-Säure/
Asche, Klärschlammasche
Calciumphosphate/
Rauchgas
Rauchgas Produkte P-Schlacken/
ggf. alternativer therm. Pyrolysate/
Öle/Teer/Zentrate Verfahren Carbonisate
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 14
Vereinfacht nach
1 Ad-hoc-Arbeitsgruppe „Vollzugshilfe Klärschlammverordnung“ der LAGA, 2020
2 Adam, 20182032: Quo vadis Mikroplastik?
Optionen Klärschlammentsorgung mit P-Rückgewinnung1,2 und MP-Verbleib
(vereinfacht)
Schlammwasser
!
P-reduzierter nach therm./chem.
Klärschlamm, Desintegration Struvit/
abgereicherte Calciumphosphate
Zentrate
Klärschlamm
!
P-reduzierte
Asche, Klärschlammasche P-Säure/
Calciumphosphate/
Rauchgas
Rauchgas
ggf.
Produkte
alternativer therm. P-Schlacken/
Pyrolysate/
Öle/Teer/Zentrate Verfahren Carbonisate
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 15
Vereinfacht nach
1 Ad-hoc-Arbeitsgruppe „Vollzugshilfe Klärschlammverordnung“ der LAGA, 2020
2 Adam, 20182032: Quo vadis Mikroplastik?
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 16Diskussion
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 17
?-Bild: https://www.e-fellows.net/var/ezflow_site/storage/images/medienbibliothek/_bilder/faq-frau-fragezeichen-studentin-kopf-c-shutterstock-peshkova-
1280x720/35372653-1-ger-DE/FAQ-Frau-Fragezeichen-Studentin-Kopf-C-Shutterstock-Peshkova-1280x720_full_image.jpg, 24.09.2018Quellenverzeichnis
Adam, C. 2018. Verfahren zur Phosphorrückgewinnung aus Abwasser und Klärschlamm. Berliner Klärschlammkonferenz, 5./6.11.2018, Berlin.
Ad-hoc-Arbeitsgruppe „Vollzugshilfe Klärschlammverordnung“ der LAGA, 2020. Mitteilung der Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft Abfall( LAGA) 39 ATA -Ad-
hoc-Ausschuss Vollzugshinweise zur Umsetzung der Klärschlammverordnung, 02/2020, https://www.laga-online.de/documents/laga-m-39-
vollzugshinweise-zur-klaerschlammverordnung_stand-10-02-2020-_rederg_1601897506.pdf, Zugriff 27.11.2020
DESTATIS und DWA-KEK 1.2. 2015. Abwasser und Klärschlamm in Deutschland – statistische Betrachtungen – Teil 2: Klärschlamm, Klärgas, Rechen-
und Sandfanggut. Gemeinsamer Arbeitsbericht des Statistischen Bundesamtes und der DWA-Arbeitsgruppe KEK 1.2 „Statistik“, KA Korrespondenz
Abwasser, Abfall, Jg. 62, Nr.1, pp.46-53.
DESTATIS. 2018. Umweltstatistische Erhebungen, Wasserwirtschaft: Klärschlammentsorgung aus der öffentlichen Abwasserbehandlung 2013-2016.
https://www.destatis.de/DE/ZahlenFakten/GesamtwirtschaftUmwelt/Umwelt/UmweltstatistischeErhebungen/Wasserwirtschaft/Tabellen/TabellenKlaer
schlammverwertungsart.html, Zugriff 15.01.2018.
DESTATIS. 2019. Pressemitteilung Nr. 479 vom 12. Dezember 2019.
https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/2019/12/PD19_479_32214.html, Zugriff 25.09.2020
Dierkes, G., Lauschke, T., Becher, S., Schumacher, H., Földi, C., Ternes, T. 2019. Quantification of microplastics in environmental samples via pressurized
liquid extraction and pyrolysis-gas chromatography. Analytical and Bioanalytical Chemistry, https://doi.org/10.1007/s00216-019-02066-9, Zugriff
01.09.2020.
Kläser und Langeohl, 2020. In: Zukunft der Klärschlammentsorgung in vielen Punkten offen. EU-Recycling 06/2020, p.24, https://eu-
recycling.com/Archive/27750, Zugriff 28.11.2020.
Meyer, S., Bauerfeld, K. 2020. Mikroplastikverbleib in kommunalen Kläranlagen und im Klärschlamm. DWA Seminar Mikroplastik im Abwasser – ein
Problem? 01.10.2020, Kassel.
Talvitie, J., Heinonen, M. 2014. Preliminary study on synthetic microfibers and particles at a municipal waste water treatment plant. Baltic Marine
Environment Protection Commission HELCOM.
Fotos Titelfolie/Diskussion: Institut für Siedlungswasserwirtschaft TU Braunschweig, v.links nach rechts: Bauerfeld, K. 2006; Schäffer S.-M., 2019;
Bauerfeld, K. 2020.
Die Ergebnisse praktischer und theoretischer Untersuchungen zum Thema sind am ISWW der TU
Braunschweig im Rahmen des BMBF Forschungsschwerpunktes „Plastik in der Umwelt“, Verbundprojekt
REPLAWA, Fkz. 02WPL1445C. entstanden. Die Autorin dankt für die Forschungsförderung.
Mehr Infos unter www.replawa.de.
Bauerfeld, K. | MP Klärschlamm | KBU Konferenz, 03.12.2020 | Folie 18Sie können auch lesen
