Seit einigen Jahren sind – insbesondere in den Zeiträumen Frühling und Herbst – auf den kommunalen Kläranlagen in Deutschland vermehrt Probleme mit Bläh- und Schwimmschlamm sowie Schaumbildungstendenzen zu beobachten. Hierbei handelt es sich um Phänomene, die biologisch verursacht und auf das massenhafte Auftreten von fadenförmigen Organismen zurückzuführen sind.
Ein Phänomen, das bereits seit langer Zeit bekannt ist, ist die Blähschlammproblematik. Fadenförmige Mikroorganismen beeinträchtigen hierbei die Absetzfähigkeit des belebten Schlammes negativ. Die fadenförmigen Organismen weisen ein großes Verhältnis Oberfläche/Volumen auf, sind relativ leicht und setzen sich infolge dessen in der Nachklärung schlecht ab. Indiz für Blähschlamm ist ein Ansteigen des Schlammindizes ISV auf Werte von > 150 ml/g.
Schwimmschlamm wird von Organismenarten verursacht, die – selektiert durch Faktoren wie niedrige Schlammbelastung, geringer Einsatz von Fällungschemikalien, Vorhandensein von oberflächenaktiven Substanzen, hydrophobe Abwasserinhaltstoffe etc. – an der Grenzfläche zwischen Abwasser und Luft eine ökologische Nische finden. Ist das vermehrte Auftreten von Schwimmschlamm noch nicht manifestiert, so kann Schaum auf den Belebungsreaktoren auftreten. Schaum kann als eigenständiges Phänomen auftreten, kann jedoch auch den Beginn eines Schwimmschlammproblems anzeigen.
Die Gründe für das verstärkte Auftreten dieser Problematik sind insbesondere in der durch den Ausbau der Anlagen sinkenden Schlammbelastung sowie in den Bemühungen zu sehen, die Betriebskosten der Anlagen durch eine Reduzierung des Fällmitteleinsatzes sowie einer Senkung der Sauerstoffgehalte in der Biologie zu minimieren. Gerade hierdurch werden jedoch Milieubedingungen eingestellt, die die Anreicherung von fadenförmigen, bläh- und schwimmschlammbildenden Organismen fördern.
Die hieraus resultierenden Folgen sind in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben. Das wohl gravierendste Problem stellt der Schlammabtrieb aus der Nachklärung dar, der zum einen zu einer Erhöhung der Ablaufwerte (vor allem für die Parameter CSB und Phosphor) führt, zum anderen geht dem System Biomasse, die für die biologische Reinigung benötigt wird, verloren. Entwickelt sich ein schlecht absetzbarer Schlamm, so wird die Schlammrückführung aus der Nachklärung in das Belebungsbecken behindert. Dies führt dazu, dass im Belebungsreaktor nur ein begrenzter Trockensubstanzgehalt eingestellt werden kann, was zur Folge hat, dass auch die Stabilität der Stickstoffelimination entscheidend gestört wird. Bläh- und Schwimmschlamm wirkt somit auf nahezu sämtliche Prozesse der biologischen Abwasserbehandlung störend. Die Probleme beschränken sich jedoch nicht auf den Bereich der Abwasserreinigung. Auch im Bereich der Schlammbehandlung können erhebliche Probleme auftauchen: wird ein von bläh- und schwimmschlammbildenden Bakterien dominierter Schlamm der anaeroben Schlammbehandlung zugeführt, kann es zum Schäumen des Faulbehälterinhaltes kommen; es kommt in letzter Konsequenz zum ‘Überkochen’ des Faulbehälters.
Die durch Bläh- und Schwimmschlamm hervorgerufenen Probleme werden von zahlreichen Abwasserbeseitigungspflichtigen als eines der derzeit drängendsten Probleme in der Abwasserbehandlung definiert. Zur Bekämpfung der Bläh- und Schwimmschlammorganismen existieren vielfältige Lösungsvorschläge wie bspw. der Einsatz von Kalk, Polymeren oder Braunkohlestaub, die Einrichtung eines Selektors, das Herab- oder aber das Heraufsetzen des Sauerstoffgehaltes. Die Problematik besteht nun darin, die ‘richtige’ Lösung für das jeweilige Problem zu finden. Erschwert wird diese Aufgabe dadurch, dass unterschiedliche Organismenarten existieren, die für Bläh- und Schwimmschlamm verantwortlich sein können. Ein Mittel, das die eine Bakteriengattung bekämpft, kann eine andere fördern. Aus diesem Grunde kann ein Mittel, das auf einer Anlage hilft, auf einer anderen Anlage zum genauen Gegenteil (also zu einem explosionsartigen Wachstum der Organismen) führen. Hieraus ist abzuleiten, dass nur eine zielgerichtete Auswahl der Mittel, nach einer vorherigen Identifizierung der spezifisch verantwortlichen Organismenart, eine wirksame Bekämpfung ermöglicht!
Verantwortliche Mikroorganismen
Für die Schwimm- und Blähschlammproblematik können mehrere unterschiedliche Organismenarten verantwortlich sein. Zu den wichtigsten Arten finden Sie im folgenden einige grundsätzliche Hintergrundinformationen.