Risikoanalyse der bodenbezogenen Verwertung kommunaler Klärschlämme unter Hygieneaspekten

Abstract

Die in Deutschland derzeit gültige Fassung der Klärschlammverordnung von 1992 (AbfKlärV, 1992) soll novelliert und dabei hygienischen Belangen mehr Rechnung getragenwerden. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, verschiedene Risikominderungsmaßnahmen im Hinblick auf ihre Eignung zur Verbesserung der Klärschlammhygiene zu prüfen und daraus Empfehlungen für die Ausgestaltung der AbfKlärV abzuleiten. Besonders persistente Schadorganismen und Krankheitserreger wurden in gezielten Untersuchungen auf deren Überlebensfähigkeit während einer thermischen Behandlung bzw. einer Langzeitlagerung von Klärschlamm und/oder anderen 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 als Vertreter der Phytohygiene. Das Ergebnis einer Literaturrecherche ergab, dass der überwiegende Teil der vorrangig in Klärschlamm vor-kommenden Schadorganismen der Seuchen- und Phytohygiene durch die in den Entwürfen zur Novellierung der AbfKlärV in Anhang 2 aufgeführten Behandlungsverfahren inaktiviert werden kann. Ausnahmen bilden vor allem Quarantäneschadorganismen der Kartoffel bzw. Schadorganismen, die persistente Überdauerungsorgane bilden oder thermoresistent sind. Dies wurde durch eigene Untersuchungen bestätigt. So verringerte sich die Zeitspanne für eine vollständige Inaktivierung des Erregers EAHEC O104:H4 Serovar von 18 Stunden bei einer thermischen Behandlung von +53 ˚C auf 2 Stunden bei +60 ˚C und 1 Stunde bei +70 ˚C. Das bovine Parvovirus konnte, bei einer einstündigen Erhitzung von Klär-schlamm bzw. Gülle auf max. +80 ˚C, um 1-2 log10-Stufen bzw. 2,4 - 3,4 log10-Stufen verringert werden. Demgegenüber war eine Inaktivierung der untersuchten Sporenbildner erst bei einer Behandlung von +110 ˚C für dreißig Minuten bzw. +133 ˚C für zwanzig Minuten möglich. Die persistenten Dauersori des Kartoffelkrebserregers Synchytrium endobioticum konnten selbst bei 140˚ C über 2 Stunden nicht ausreichend inaktiviert werden, eine Langzeitlagerung im Klärschlamm führte jedoch zu einer deutlichen Reduktion vitaler Dauersori. Aus seuchen- und phytohygienischer Sicht wird eine Pflicht zur weitergehen-den 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 Kläranlage eingeleitet worden sind.<BR>Quelle: Forschungsbericht

Actually the Sewage Sludge Ordinance of 1992 is in force in Germany. This ordinance has to be amended and in the new version sanitation aspects will be incorporated to a greater extent than before. The aim of this research work was to check different risk minimizing measures in respect to their suitability for the improvement of the sewage sludge hygiene and deduce recommendations for the preparation of the Sewage Sludge Ordinance. Extremely persistent pests and pathogens were tested on their survival ability during heat treatment resp. a long-term storage in sewage sludge and/or in other organic fertilizers. Furthermore the procedure of the high pressure temperature pelleting (HTP) was checked. The tenacity of Escherichia coli (EAHEC) Serovar O104:H4, thermo-resistant parvoviruses (Bovines Parvovirus, BPV) and of spores of aerobe and anaerobe spore builders (Bacillus globigii, Clostridium sporogenes) as representatives of the epidemics of human and animals and Synchytrium endobioticum as a representative of phytopathogens was investigated. The result of a literature research revealed that most pathogens of human, animals and plants as well as weeds which may occur in sewage sludge can be inactivated by the treatment procedures that are listed in Annex II in the draft amendment of the Sewage Sludge Ordinance. Exemptions are mainly quarantine pests of the potato resp. pathogens that build persistent survival organs or are heat-resistant. This was confirmed by own investigations. Thus the duration for a complete inactivation of the pathogen EAHEC O104:H4 Serovar was reducedfrom 18 hours in the course of a heat treatment at 53 ˚C to 2 hours at 60 ˚C and 1 hour at 70 ˚C. The bovine parvovirus was reduced in the course of a one-hour heating of sewage sludge resp. liquid manure to max. 80 ˚C by 1-2, resp. 2.4 to 3.4 log10-levels. In contrast, an inactivation of the tested spore builders was only possible during a treatment at 110 ˚C for thirty minutes resp. 133 ˚C for twenty minutes. The persistent resting sporangia of the causal agent of the potato wart disease, Synchytrium endobioticum, was not even inactivated suf-ficiently at a temperature of 140 ˚C for 2 hours. Hhowever, a long-term storage in sewage sludge led to a clear reduction of vital resting sporangia. From the view of human, animal and plant health the obliga-tion for an efficient sanitizing treatment for sewage sludge is recommended. As a protection against the spread of quarantine pests of the potato, sewage sludge should only be approved for agricultural use in the case that no risky waste water from industry and trade were fed into the sewage purification plant.<BR>Quelle: Forschungsbericht