Gesicherte Altlast O74: Klärschlammteiche Regionalkläranlage Asten

Die Linz Service GmbH betreibt in der Marktgemeinde Asten die Regionalkläranlage (RKA) Linz-Asten. Im Jahr 1979 wurden im Bereich nördlich der Kläranlage in dort vorhandenen Kiesgruben Klärschlammteiche zur Ablagerung der kommunalen Klärschlämme errichtet. Die regelmäßige Ablagerung von Nassschlämmen in die Teiche erfolgte bis 1994.

Derzeit existieren noch vier der ehemals sechs Teiche: Teich 3 ("NE-Teich"), Teich 4 ("L-Teich"), Teich 5 ("Baby-Teich") und "Teich alt", wobei in letzterem die ältesten Klärschlämme lagern. Der Inhalt der Teiche 1 und 2 wurde in den Jahren 1994 bis 1996 großteils in den Teich 4 umgelagert. Auf der dadurch neu gewonnenen Fläche wurde eine Massenabfalldeponie zur Ablagerung von Klärschlämmen errichtet und mittels Schlitzwänden (inkl. Wasserhaltungssystem) gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der Teich 5 wurde bis etwa 2003 teilweise als Pufferbecken für den anfallenden Klärschlamm genutzt. Die Klärschlammteiche werden durch Dämme begrenzt.

Das Gelände der Klärschlammteiche liegt ca. 3 km nördlich des Ortszentrums von Asten und ca. 1,5 km südlich des rechten Donauufers und umfasst etwa 11 ha. Unmittelbar nördlich der Ablagerungen befindet sich das "Mitterwasser", ein langsam fließender Seitenarm der Donau. Nordwestlich grenzt die neu errichtete, umschlossene Klärschlammdeponie an die Ablagerungen, südwestlich und südlich das Betriebsgelände der Kläranlage Linz-Asten und östlich, anschließend an eine asphaltierte Straße, landwirtschaftlich genutzte Flächen. Insgesamt wurden etwa 330.000 m³ Klärschlamm in den Teichen 3 bis 5 und dem "Teich alt" abgelagert.

Die Klärschlammteiche 3, 4 und 5 wurden mit 2 mm dicken, verschweißten Kunststoffdichtungsbahnen gegenüber dem Untergrund abgedichtet. Teile dieser Dichtungsbahnen haben sich vom Untergrund gelöst und schwimmen nunmehr an der Oberfläche der Teiche auf, sodass von einer stark herabgesetzten Dichtwirkung ausgegangen werden kann. Der „Teich alt“ verfügt über kein Basisabdichtungssystem.

Folgende Tabelle gibt einen Überblick über die abgelagerten Klärschlammvolumina und die abgelagerten Abfälle.

„Klärschlammteiche RKA Asten“ – Angaben zu Flächen, Mächtigkeiten und Volumina der Ablagerungen:

	Fläche[m²]	Mächtigkeit[m]	Volumen[m³]	Eingebrachtes Material	Trockensubstanz(geschätzt) [%]
Teich 3	29.450	1,5 bis 2	50.000	Nassschlamm	15 bis 20
Teich 4	45.700	3,5	160.000	Nassschlamm	10 bis 15
Teich 5	9.500	2,0	20.000	Nassschlamm	5 bis 10
Teich alt	27.050	3,5	95.000	Nassschlamm, Rechengut, Sandfanginhalte	15 bis 20

Untergrundverhältnisse

Die Altablagerungen befinden sich in fluviatilen Kies-Sand-Ablagerungen des Donautals. Die Mächtigkeit dieser Sedimente beträgt etwa 11 m bis 15 m, darunter befindet sich als Grundwasserstauer tertiärer Schlier. Die Schlieroberkante weist nur ein sehr geringes Relief auf, liegt auf einer Höhe von ca. 233,5 m ü. A. bis 236 m ü. A. und fällt generell gegen Nordosten um einige Meter flach ab. An der Basis des Kies-Sand-Körpers befinden sich teilweise Blockwerk und eingeschwemmte Holzstämme.

Die hydrologischen Verhältnisse sind größtenteils von technischen Abdichtungsmaßnahmen, die im Zusammenhang mit dem Betrieb des Donaukraftwerks Abwinden-Asten getroffen wurden, bestimmt. Dadurch ist die Kommunikation zwischen Donau und Grundwasserbegleitstrom bis ca. 850 m stromabwärts des Kraftwerks unterbunden. In der näheren Umgebung der Altablagerungen befinden sich weitere mittels Dichtwandsystemen umschlossene Bereiche. Neben der schon erwähnten neuen Klärschlammdeponie sind dies Teile des Areals der Kläranlage selbst sowie die südöstlich der Kläranlage gelegene gesicherte „Deponie Fisching“.

Im Bereich der Altablagerung strömt das Grundwasser prinzipiell Richtung Nordosten, wobei das „Mitterwasser“ als Vorfluter dient. Durch die neu errichtete und umschlossene Klärschlammdeponie im unmittelbaren Anstrom der Altablagerung, wird der Grundwasserstrom im Anschluss an die Umschließung allerdings auch Richtung Ost bis Südost abgelenkt. Die Grundwassermächtigkeit beträgt zwischen 7 m und 9 m, daraus ergibt sich ein Grundwasserflurabstand von rund 5 m. Das Grundwassergefälle ist gering und beträgt etwa 0,08 %, der Durchlässigkeitsbeiwert liegt zwischen

1,0*10^-3 m/s und 8,0*10^-3 m/s. Daraus lässt sich eine mittlere spezifische hydraulische Fracht von rund 2,8 m³ pro Tag und Querschnittsmeter berechnen.

Schutzgüter und Nutzungen

Die Klärschlammteiche befinden sich ca. 1,5 km südlich des rechten Donauufers und reichen bis etwa 20 m an den nördlich gelegenen Vorfluter heran („Mitterwasser“). Ungefähr 200 m nördlich der Altablagerung liegt ein als Badeteich genutzter Baggersee („Ausee“). Unmittelbar anstromig der neuen Klärschlammdeponie fließt ein kleines Gerinne in Richtung „Mitterwasser“.

Etwa 500 m grundwasseranstromig der Altablagerung befinden sich zahlreiche private Hausbrunnen, 100 m grundwasserseitwärts zehn Betriebsbrunnen der Regionalkläranlage, die sich allerdings innerhalb von Umschließungen befinden, und etwa 500 m bzw. 650 m grundwasserabstromig ein Betriebsbrunnen des Donaukraftwerkes Abwinden-Asten sowie zwei weitere private Hausbrunnen. Südlich der Altablagerung liegt die Regionalkläranlage Linz-Asten mit diversen Klär- und Belebungsbecken sowie Betriebs- und Verwaltungsgebäuden.

Zurzeit werden die Teiche betrieblich nicht genutzt.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Die Feststoffuntersuchungen ergaben für kommunale Klärschlämme typische Konzentrationsbereiche im Gesamtgehalt. Die Werte für Schwermetallgehalte lagen demnach im Bereich der jeweiligen Prüfwerte gemäß ÖNORM S 2088-1. Im „Teich alt“, in dem Klärschlämme vom Beginn der 1980er Jahre lagern, waren sehr stark erhöhte Bleigehalte festzustellen, die auf die Hintergrundbelastung durch die damals noch gängigen bleihältigen Treibstoffe zurückzuführen sind. Die hohen Gehalte können somit auch als Beleg für die sehr geringe Mobilisierbarkeit von Blei aus der Klärschlammmatrix unter den vorliegenden anaeroben Verhältnissen herangezogen werden. Die relativ geringe Mobilisierbarkeit anderer Schwermetalle kann auf dieselbe Weise, durch den Vergleich der aktuellen Konzentrationen mit historischen belegt werden. Insgesamt kann das Schadstoffpotential aufgrund der abgelagerten Volumina und der Analyseergebnisse an den Feststoffproben als hoch beurteilt werden.

Die Grundwasseruntersuchungen ergaben eine hohe Ammoniumbelastung im Abstrom der Ablagerungen. Während im Anstrom keine erhöhten Werte festgestellt werden konnten, war über die gesamte Abstrombreite eine Überschreitung des Prüfwerts für Ammonium etwa um den Faktor 10, an einer Grundwassermessstelle sogar um den Faktor 50 bis 75 gegeben. Eine tiefenspezifische Beprobung des Grundwassers ergab, dass die Ammoniumbelastungen relativ konstant über die gesamte Grundwassermächtigkeit von 8 m verteilt sind. Bei einer Querschnittsbreite von 450 m und einer daraus berechneten hydraulischen Fracht von rund 1.200 m³ pro Tag ließ sich aus den Analyseergebnissen eine Ammoniumfracht zwischen 8 kg pro Tag (1. Beweissicherungsdurchgang) und 12 kg pro Tag (2. Beweissicherungsdurchgang) im Abstrom der Ablagerung abschätzen. Die geringen Gehalte an gelöstem Sauerstoff im Grundwasser (< 0,5 mg/l) schlossen eine signifikante Verringerung der Ammoniumbelastung durch mikrobielle Nitrifikationsprozesse im weiteren Abstrom der Altablagerung (bis 100 m) aus. Ein Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit älteren bestätigte die hohen Ammoniumbelastungen. Insgesamt war zwar ein Rückgang der Ammoniumbelastung um den Faktor zwei innerhalb der letzten zehn Jahre im Abstrom festzustellen. Aufgrund des typischen zeitlichen Verlaufs von Ammoniumemissionen aus Deponien organischen Inhalts – anfangs rasche, später immer langsamere Abnahme der Konzentration – war jedoch mittelfristig nicht mit einer weiterhin rasch abnehmenden Konzentration zu rechnen. Die im Abstrom der Altablagerung auftretende Grundwasserbelastung war aufgrund der hohen Ammoniumfracht, der geringen Sauerstoffgehalte und des zu erwartenden zeitlichen Verlaufs als erhebliche Verunreinigung des Grundwassers zu bewerten.

Die Altablagerung stellte eine erhebliche Gefahr für die Umwelt dar.

 

SICHERUNGSMAßNAHMEN

Von 2007 bis dato wurden folgende Maßnahmen und Untersuchungen durchgeführt:

• Juni 2007 bis Juli 2008: Errichtung der Anlagenteile für die Sicherung der Klärschlammteiche (Schmalwand, Wasserhaltungsbrunnen, Steuerungssonden, Leitungen, Pumpschächte, Elektro-, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik)
• Mai 2008 bis Dezember 2013: Monitoring der Anlage (Überwachung sowie quantitative und qualitative Grundwasserbeweissicherung)

Beschreibung Sicherungsanlage

Die Sicherung der Altablagerung umfasste die Umschließung mittels Schmalwand und die Errichtung eines Wasserhaltungssystems (Brunnen, Leitungen, Schächte) zur Herstellung einer Wasserspiegeldifferenz. Im Detail wurden folgende Maßnahmen getroffen:

  -  Adaptierung der bestehenden Dämme

  -  Errichtung einer Schmalwand zur Umschließung der Klärschlammteiche

  -  Errichtung der erforderlichen Leitungen und Kanäle

  -  Wasserhaltung mittels niveaugesteuerter Pumpen

  -  Sammlung und Ableitung von Niederschlagswasser

Als Vorbereitung zur Errichtung der Schmalwand mussten die bestehenden Dämme und Dammkrone der Klärschlammteiche zur Verbesserung der Standsicherheit adaptiert werden. Im Zeitraum von August bis November 2007 wurde die Schmalwand von den bestehenden Dämmen aus auf einer Gesamtlänge von etwa 1.140 m, mit einer mittleren Tiefe von 15 m und einer mittleren Breite von 53 cm errichtet. Am nordwestlichen Rand der Klärschlammteiche wurde die Schmalwand an die bestehende Schlitzwand der Umschließung der angrenzenden, aktuell betriebenen Schlammdeponie angebunden.

Beurteilung der Sicherungsmaßnahmen

Von Juni 2007 bis Juli 2008 wurden die Arbeiten zur Errichtung der Anlagenteile für die Sicherung der Altablagerung durchgeführt. Die Klärschlammteiche wurden mit einer Dichtwand (Schmalwand) umschlossen. Innerhalb der Umschließung erzeugen insgesamt 8 Wasserhaltungsbrunnen eine dauerhafte Absenkung des Wasserspiegels. Das entnommene Wasser wird in die Kläranlage abgeleitet.

Durch die Entnahme von 8-10 l/s Grundwasser kann der Wasserspiegel innerhalb der Umschließung permanent deutlich unter den Wasserspiegel außerhalb abgesenkt werden. Es ist daher davon auszugehen, dass kein Grundwasser aus dem umschlossenen Bereich in den Grundwasserabstrombereich gelangt.

Die Ergebnisse der qualitativen Beweissicherung zeigen eine Abnahme der Belastungen im Abstrombereich. Vor allem die vor Errichtung der Dichtwände gemessenen erhöhten Ammoniumkonzentrationen im Abstrom nahmen im Laufe der Beweissicherung deutlich ab. Unmittelbar nach Herstellung der Umschließung im Jahr 2008 wurden im Abstrom noch Konzentrationen von 5,5 mg/l festgestellt, die Belastungen im Jahr 2013 lagen nur noch bei max. 1,1 mg/l. Das zeigte sich auch in einer deutlichen Abnahme der mittleren Ammoniumfrachten, die bei den drei letzten Beweissicherungsterminen zwischen 0,2 und 0,5 kg/d im Abstrom der Ablagerungen lagen. Auch bei den anderen Parametern war eine Abnahme der Belastungen im Abstrombereich feststellbar.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei der Altlast O 74 „Klärschlammteiche Regionalkläranlage Asten“ durch die Errichtung der Umschließung der Klärschlammteiche eine deutliche Reduktion der Ammoniumfrachten im Grundwasserabstrom erzielt werden konnte. Ein erheblicher Schadstoffeintrag ins Grundwasser findet nicht mehr statt. Die Altlast ist als gesichert zu bewerten. Innerhalb der Umschließung sind zum Teil noch stark erhöhte Ammoniumkonzentrationen vorhanden. Die Sicherungsmaßnahmen (Betrieb der Sicherungsanlage) sind daher weiter aufrecht zu halten. Die Wirksamkeit der Sicherungsmaßnahmen ist durch begleitende Untersuchungen zu überprüfen.

 

Datum der Texterstellung: Oktober 2014