Faulschlamm
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Mit Faulschlamm wird bezeichnet:
- in der Geologie und der Bodenkunde ein fauliges subaquatisches, anoxisches Sediment, auch Sapropel genannt, das aus sich zersetzenden und zersetzten organischen Stoffen besteht,
- in der Abwassertechnik ein durch Ausfaulen stabilisierter Klärschlamm, ein Abfallprodukt der Abwasserreinigung.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Geologie
Faul- oder Sapropelschlamm entsteht unter natürlichen Bedingungen in nährstoffreichen Gewässern und Sümpfen, beispielsweise, wenn organisches Material anoxisch, das heißt bei Abwesenheit von Sauerstoff, biochemisch umgewandelt wird. Feinkörnige Massen bilden sich, die durch aus H2S entstandene Metallsulfide grau bis tiefschwarz gefärbt sind. Faulschlämme können sich diagenetisch verfestigen und so ein Gestein bilden, den Sapropelith. Dieses Gestein zählt aufgrund des relativ geringen organischen Anteils zu den Akaustobiolithen, den nicht-brennbaren organischen Sedimentgesteinen (Biolithen).
[Bearbeiten] Beispiele
Ein Beispiel ist die durch ihren Reichtum an außergewöhnlich gut erhaltenene Fossilien aus dem Eozän weltbekannte Grube Messel in der Nähe von Darmstadt. Der Mangel an gelöstem Sauerstoff am Gewässergrund und fehlende Strömung sorgten dafür, dass die Körper toter Tiere während der Einbettung in das Sediment nicht durch die Wühltätigkeit der Bodenbewohner (Benthos) in ihrer Einbettungsposition gestört wurden.
Bei einer schlechten Durchmischung und eingeschränktem Austausch des Bodenwassers, wie es bei weitgehend isolierten Sedimentbecken vorkommen kann, entsteht ein euxinisches, also sauerstofffreies und reduzierendes Milieu. Auch hier bildet sich Faulschlamm, der nach Diagenese als Schwarzschiefer bezeichnet wird. Solche Bedingungen existieren heute am Boden des Schwarzen Meeres. Für die dunkle Färbung sorgen fein verteilter Kohlenstoff und Eisensulfide, vor allem Pyrit. Zudem sind die Schwarzschiefer mit wertvollen Metallen, beispielsweise Kupfer, Uran und Vanadium, angereichert. Beispiele für bedeutende Vorkommen von Schwarzschiefer sind die erzreichen mitteleuropäischen Kupferschiefer des Oberperms, die devonischen Schwarzschiefer der deutschen Mittelgebirge (Dachschiefer der Eifel) und der für seine einzigartigen Fossilien bekannte Posidonienschiefer aus dem deutschen Unterjura.
[Bearbeiten] Sapropelkohle
Wenn organisches Material weitgehend frei von anorganischem Gesteinsmaterial bleibt, wird es unter entsprechenden Bedingungen zu Kohle. Sapropel- oder Faulschlammkohle entsteht im Randbereich einer Humuskohle, wo die Bildungbedingungen nicht mehr optimal sind und daher der Inkohlungsgrad gering ist. Aus diesem Grund sind auch die ursprünglichen Bestandteile noch gut erkennbar. Besteht die Sapropelkohle aus Pflanzensporen, wird sie als Cannelkohle (auch Kannel- oder Kännelkohle) bezeichnet, dominiert der Algenbestandteil spricht man von einer Bogheadkohle. Durch ihren Gehalt an flüchtigen bituminösen Anteilen ist Sapropelkohle leicht entzündlich und wird darum zu den Kaustobiolithen, also den brennbaren organischen Sedimentgesteinen (Biolithen) gestellt.
[Bearbeiten] Bodenkunde
In der Bodenkunde wird unter einem Faulschlamm ein nährstoffreicher Unterwasserboden (subhydrischer Boden), ähnlich einem Grauschlamm verstanden, mit dem Unterschied, dass Sauerstoff abwesend ist.
[Bearbeiten] Abwassertechnik
Bei der Abwasserreinigung ist Faulschlamm durch Ausfaulen stabilisierter Klärschlamm und ein Abfallprodukt der Abwasserreinigung. Es ist eine Mischung aus etwa 95 - 99 % Wasser und 2 - 5 % Feststoffen. Die Feststoffe sind etwa je zur Hälfte anorganisch und organisch (zum Beispiel Reste der Mikroorganismen der biologischen Abwasserreinigung). Unter anoxischen Bedingungen, das heißt ohne Sauerstoff, setzen Bakterien, in der letzten Phase Methanbakterien, den leicht faulenden Anteil der organischen Substanz des ursprünglichen Rohschlamms unter Bildung von Faulgas zu Faulschlamm um. Dabei wird etwa ein Drittel der vorhandenen Feststoffe in Gase überführt.
Das Faulgas enthält - wie Biogas - vorwiegend Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) sowie geringe Anteile anderer Gase wie Schwefelwasserstoff (H2S). Solche Klär- oder Biogase werden zur Energieerzeugung genutzt. Diese Art der konventionellen Behandlung von Klärschlamm findet in Faultürmen innerhalb größerer Kläranlagen statt.
In Deutschland werden stabilisierte Klärschlämme aus kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen - nach strenger Kontrolle der Inhaltsstoffe und der Aufbringung gemäß Klärschlammverordnung (AbfKlärV) - als 'Dünger' in der Landwirtschaft eingesetzt (56 % - nach DWA 2005); verbessert hauptsächlich die Bodenstruktur. Die restlichen Mengen werden überwiegend - nach Entwässerung oder Trocknung - verbrannt (> 35 %).
