Gewässerschutzaspekte bei Biogasanlagen

� Dienstbesprechung „Industrieabwasser“17.09.06 und „technische Gewässeraufsicht qualitativ“ am 26.06.07 in Feuchtwangen

Wasserwirtschaftsamt Donauwörth

Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB5) in mg/l:

-Gewässer Güteklasse II 0,5 - 2 -Gewässer Güteklasse IV > 15-Häusliches Abwasser: 300 - 800-Gülle: 5.000 – 30.000-Silogärsaft: 20.000 – 100.000

Kenndaten Stoffe

Ammonium-Stickstoff in mg/l:

-mäßig belastetes Gewässer 0,02 – 0,15 -Häusliches Abwasser: 80 -Silogärsaft: 50 – 500 -Gülle: 2.000 – 4.000

Benötigte Verdünnung für GK II-Faktor 1 : >10.000

� Massenentwicklung von Abwasserbakterien (Abwasserpilz)

� Sauerstoffzehrung; bei kleineren Gewässern völlige Sauerstofffreiheit

� ggf. Kiemenverätzungen von Wasserlebewesen durch Ammoniak

�� Zunahme der Kolmatierung (Verstopfen des Zunahme der Kolmatierung (Verstopfen des LLüückensystems der Gewckensystems der Gewäässersohle) durch ssersohle) durch abgestorbene Biomasse (Faulschlammbildung)abgestorbene Biomasse (Faulschlammbildung)

Folge:�� Verschlechterung der GewVerschlechterung der Gewäässergssergüüte bis Gte bis Güüteklasse IVteklasse IV�� Starke GeruchsbelStarke Geruchsbeläästigungstigung� Fischsterben

Auswirkungen auf Oberflächengewässer

� Starke Verunreinigung des Grundwassers

� Fäulnisbildung/bakterielle Belastung

�� Reduzierende VerhReduzierende Verhäältnisseltnisse

� völlige Sauerstofffreiheit

Folge:Je nach Nutzung des GWJe nach Nutzung des GW

�� Ggf. Verunreinigung von TrinkwasserGgf. Verunreinigung von Trinkwasser

Auswirkungen auf Grundwasser

Aktuelle SituationAktuelle Situation�� 10 10 ––20 Gew20 Gewäässerverunreinigungen/ Jahr sserverunreinigungen/ Jahr

am WWA Donauwam WWA Donauwöörth(alt)rth(alt)-- teilweise mit teilweise mit Fischsterben Fischsterben -- durch Austreten von durch Austreten von ggäärfrfäähigem oder vergorenem Materialhigem oder vergorenem Material

�� Ursachen Ursachen �� Undichtigkeiten des SiloUndichtigkeiten des Silo--Lagers und/oder der Lagers und/oder der

„„VerkehrsflVerkehrsfläächenchen““, der Rohrleitungen oder des , der Rohrleitungen oder des GGäärbehrbehäälters an unterschiedlichen Stellen und lters an unterschiedlichen Stellen und Versickerung von GVersickerung von Gäärsaft. Dann Ableitung rsaft. Dann Ableitung üüber ber DrDräänagen (z.T. eigens neu gelegt) in den nnagen (z.T. eigens neu gelegt) in den näächsten chsten Bach.Bach.

–– Leichtfertiger Umgang mit GLeichtfertiger Umgang mit Gäärmaterial rmaterial auf unbefestigten Flauf unbefestigten Fläächenchen

�� ÜÜberfberfüüllung des Silos, Ausweitung auf unbefestigte llung des Silos, Ausweitung auf unbefestigte FlFläächenchen

�� „„VerschVerschüüttentten““ von Gvon Gäärgut und vergorenem Materialrgut und vergorenem Material

�� Silos nicht abgedeckt (meist die Regel, da Silos nicht abgedeckt (meist die Regel, da betrieblich erwbetrieblich erwüünscht), Auswaschen durch Regen nscht), Auswaschen durch Regen und Versickern auf unbefestigten Flund Versickern auf unbefestigten Fläächenchen

–– UnfUnfäälle lle �� „Ü„Überkochenberkochen““ nachgeschalteter nachgeschalteter

SBR ReaktorenSBR Reaktoren�� „„AbreiAbreißßen von Leitungenen von Leitungen““

–– Bedienungsfehler Bedienungsfehler ((ÜÜberforderung/Fahrlberforderung/Fahrläässigkeit)ssigkeit)�� z.B. durch Nachsichtigkeiten/Fahrlz.B. durch Nachsichtigkeiten/Fahrläässigkeit wie z.B. ssigkeit wie z.B.

–– Umfallen eines provisorischen Standrohres am Ablauf Umfallen eines provisorischen Standrohres am Ablauf eines Geines Güüllebehllebehäälters (llters (lääuft in den nuft in den näächsten Bach)chsten Bach)

–– Fehlbedienung eines SchiebersFehlbedienung eines Schiebers

–– Mutwillige oder grobfahrlMutwillige oder grobfahrläässige Einleitungssige Einleitung (eher (eher selten):selten):

�� Verbindung (Verbindung (ÜÜberlauf) des Silosaftberlauf) des Silosaft--SammelbehSammelbehäälters zu lters zu OberflOberfläächenwasserkanal oder Drchenwasserkanal oder Dräänagenage

�� Durchbrechen der Wand eines BehDurchbrechen der Wand eines Behäälters zum Einbau lters zum Einbau eines Rohres, ohne die Bruchstelle abzudichten eines Rohres, ohne die Bruchstelle abzudichten

�� ÜÜberlaufen des Siloauffangbehberlaufen des Siloauffangbehäälters und lters und „„VersickerungVersickerung““ in Drin Dräänage (nage (bisherbisher nur bei nur bei kleineren Silos aukleineren Silos außßerhalb von Biogasanlagen)erhalb von Biogasanlagen)

„Verpilzung“; Ende Dränage bzw. verrohrter Bach

Bach ca. 2 km unterhalb Dräneinleitung mit Schwefelbakterien ausgekleidet; Güteklasse IV

Beprobung aller Sauger nach Freilegen der Dränleitungen,um undichte Stellen in den Lagerflächen zu lokalisieren

Auslaufende Dräneinleitung, Schwarz von Silo

Gärsaft aus Drän

Ergebnis der Untersuchung - mehrere Wochen nach Rückführung der Silo-Lagerung auf befestigte Flächen:Alle Sauger unter der Anlage führten hochbelastetes Wasser:2 waren mit Gülle (Bereich Abfüllplatz/Schweinestall)8 waren mit Silosickersaft aus unterschiedlichen Lagerflächen belastet.

Fazit:Kein Silo war dicht Zusätzliche Belastung vom Gülleumschlagplatz

Vorläufige Maßnahmen:Abgraben der Dränagen Silosaft Sammeln in AuffangbehälterÜberführen in den Gärprozess

Überfülltes Silo

Bruchstelle in Bodenplatte

Es gärt unter der Bodenplatte Verstreutes Gärgut neben Silo

Auffangschacht eines beim Bau verlegten Ringdräns mit Verbindung zum Flächendrän

Flächendrän (Einlaufspalt)

Ringdrän Silo

„Verpilzung“

„Verpilzung“ in Forellenteich nach Dräneinleitung aus Biogasanlage

Auslauf Flächendrän

Abwasserbakterien

Tote Fische Forellenteich (zweites Fischsterben)

Ergebnis der Untersuchung:Ringdränage und ein südwestlich gelegener Sauger führten SilosickersaftVerpilzungen traten verstärkt nach Regenfällen auf

Fazit:Silo war undicht Anfangs zusätzliche Belastung durch Aufbrechen der Wand des SiloauffangbehältersBoden unter Silo gärt weiter

Vorläufige Maßnahmen: Keine neue Befüllung das Silos bis Anlage dicht

Notwendige Vorgaben aus Sicht der tGA

� Leckageerkennung (Foliendichtung) grundsätzlich auch bei Fahrsilos erforderlich

� Vorhandene Dränagen sind in der Regel an der Biogasanlage/Silo vorbeizuführen. (Betreiberschutz) Als Mindestanforderung ist jedoch ober- und unterhalb der Anlage ein zur Beprobung geeigneter Kontrollschacht in die Dränage einzubauen.

� Die Summe der Leckageerkennungsdräns ist einem Auffangbehälter mit mindestens 3 m³ Volumen zuzuführen, so dass auch bei größeren Lecks eine Gewässerverunreinigung vermieden werden kann.

� Die Auffangbehälter für Silogärsaft sind ausnahmslos auf einen Gärsaftanfall von mindestens 3 %, (je nach Gärgut auch mehr) der Silo-Lagerkapazität zu bemessen.

� Die Auffangbehälter für verunreinigtes Regenwasser einschließlich Gärsaftbehälter sind auf einen 24-stündigen Jahrhundertregen unter Einbeziehung der Gesamtfläche der mit Gärgut möglicherweise kontaminierten Flächen (gesamte befahrbare Anlagen und Silofläche) zu bemessen (unter der Berücksichtigung, dass das anfallende Wasser z.B. im Winter nicht auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht werden kann, und auch nicht sofort dem Fermenter beigemischt werden kann).

� Bemessung der dazugehörigen Ablaufleitungen auf die erforderliche Aufnahmefähigkeit für das Niederschlagsereignis.

� Verunreinigtes Niederschlagswasser, das weder gelagert noch ausgebracht werden kann ist abzufahren und in geeigneten Kläranlagen abzureinigen.

� In den Antragsunterlagen sind die hydrogeologischen Verhältnisse (Dränagen, Hangschicht-/Grundwasser) aufzuzeigen und mit einer Schürfe vor Ort zu belegen.

� Der Bau von Biogasanlagen und Siloanlagen > 150 m³Fassungsvermögen ist von zertifizierten Fachfirmen durchzuführen.

� Der Betreiber hat einen Sachkunde Nachweis zu erbringen (dreitägige Schulung mit Abschlussprüfung), dass er auch geeignet ist Betrieb und Eigenüberwachung ordnungsgemäß durchzuführen.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Auffangbehälter bei Futtersilo mitÜberlauf in den Bach

Übergelaufene Gärpulpe nach Fehlstellung eines Schiebers

Bach, 5 Tage nach Auslaufen der Gärpulpe (Tote Fische waren bereits entsorgt)

Nicht abgedichtete Zulaufleitung zum Gärsaftauffangbehälter; Grundwasser dringt neben dem Rohr in den Behälter ein, bzw bei Überstau des Behälter wird Silo ausgetragen.

Überstaulinie nach Zufrieren der Ablaufleitung

Durchbruch

Nicht abgedichtete, unterirdisch verlegte Leitung über die Gärsaftin die Güllegrube umgepumpt wurde. Hier versickerte Gärsaft im umliegenden Erdreich bzw. drang auch hier Grundwasser in denBehälter ein. Der Behälter war bereits von der FKS abgenommen !

Schlecht verdichteter Untergrund; Loch in der asphaltierten Bodenfläche eines Fahrsilos; Bei dieser Anlage wurde auch ungeeigneter Asphalt (Kalksteinsplitt als Zuschlagsstoff) verwendet.

Silo Biogasanlage Höhe > 6 m. Die Umfassungswände sind nur noch zu erahnen

Silowand