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Faulschlamm ist ein fauliges subaquatisches Sediment, auch Sapropel genannt, das aus sich zersetzender und zersetzter organischer Substanz besteht, es entsteht beispielsweise als Abbauprodukt von Klärschlamm.

Abwasserwirtschaft


Faulschlamm ist durch Ausfaulen stabilisierter Klärschlamm und ein Abfallprodukt der Abwasserklärung. Es ist eine Mischung aus ca. 95 - 99 % Wasser und 2 - 5 % Feststoffen. Die Feststoffe bestehen etwa je zur Hälfte aus mineralischer und organischer Substanz (z. B. Reste der Mikroorganismen der biologischen Abwasserreinigung). Unter anaeroben Bedingungen, dass heißt ohne Sauerstoff, setzen 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-Gas (CO2) sowie geringe Anteilen 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). Die restlichen Mengen werden überwiegend - nach Entwässerung oder Trocknung - verbrannt (> 35 %).

Geologie


Faul- oder Sapropelschlamm entsteht nicht nur in der Abwasserwirtschaft, sondern genauso unter natürlichen Bedingungen in nährstoffreichen Gewässern, 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).

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 bzw. reduzierendes Milieu. Auch hier bildet sich Faulschlamm, der nach erfolgter Diagenese als Schwarzschiefer bezeichnet wird. Solche Bedingungen existieren heute am Boden des Schwarzen Meeres. Für die dunkle Färbung sorgen fein verteilter Kohlenstoff und Eisensulfidverbindungen, vor allem Pyrit. Zudem sind die Schwarzschiefer an 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.

Sapropelkohle

Wenn organisches Material weitgehend frei von 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 nocht 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.

Bodenkunde


In der Bodenkunde wird unter einen Faulschlamm ein nährstoffreicher Unterwasserboden (subhydrischer Boden), ähnlich einem Grauschlamm verstanden, mit dem Unterschied, dass Sauerstoff abwesend ist.

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