Pilotní projekt redukce kalů
Horlachgraben, nádrž 5

Na dně nádrže 5 v Horlachgraben se nachází vrstva kalu o průměrné tloušťce 1,20 metru. Kal se skládá převážně z organického materiálu, který vzniká v důsledku zanášení listí, větví, zbytků vodních rostlin, rybích výkalů a odumřelých řas. Přísun živin a rozklad organického kalu vedou k nadbytku živin ve vodě, což následně vede k silnému růstu řas a chaluh. Eutrofizace vodního útvaru je tedy samopodporující proces, který může vést k úhynu ryb v důsledku nedostatku kyslíku a toxinů způsobených například sinicemi nebo zplodinami.

Cílem pilotního projektu je rozložit 20 cm spodního kalu a dokázat tak, že rozklad kalu pouze s využitím nástrojů přírody je nákladově efektivní a ekologický proces. Používají se bakterie, které jsou pro tento účel speciálně upraveny v tzv. varných stanicích a produkují exoenzymy. Bakterie odpovídají kmenům, které se vyskytují v přírodě, ale ve vodě již nejsou dostatečně přítomny, aby rozkládaly stávající organický materiál.

Horlachgraben je součástí starého ramene řeky Mohan a slouží jako sběrný kanál pro dešťovou vodu z kanalizace. Příkop nemá přirozený vtok. Nádrž 5 má délku 654 metrů, šířku 21 metrů a průměrnou hloubku 2,95 metru. To znamená, že nádrž je již ze 41 % zaplněna kalem.

Postup - řízení přírodních procesů

Principy fungování na vodní hladině

• Bakterie velmi účinně absorbují živiny na hladině vody a obnovují tak přirozenou rovnováhu. Tím se omezuje šíření řas.
• Sloučeniny dusíku jsou bakteriemi prostřednictvím nitrifikace a denitrifikace přeměňovány na atmosférický dusík a tím z vody odstraňovány.
• Bakterie jsou požírány zooplanktonem. Díky tomu se například absorbované fosfáty vracejí zpět do potravního řetězce jezera.
• Díky dodatečným živinám v potravním řetězci mají z úpravy vody v Horlachgraben prospěch i živočichové žijící ve vodě.

Principy fungování na dně vody

• Za pomoci kyslíku bakterie spolu s exoenzymy velmi rychle rozkládají organické složky kalu na netoxické látky.
• Sloučeniny dusíku se nitrifikací a denitrifikací přeměňují na atmosférický dusík.
• Sloučeniny uhlíku se přeměňují na CO₂.
• Fosfáty jsou absorbovány bakteriemi a vracejí se tak do potravního řetězce vody. Nanobubliny způsobují dlouhodobé zvýšení redoxního potenciálu na dně jezera, a tím i fixaci fosfátů vazbou na železo nebo částice sedimentu.
• S odstraňováním organického materiálu se snižuje potřeba kyslíku na dně vody a s ní i možnost tvorby zplodin.

Projektový deník

Pilotní projekt byl úspěšně dokončen 20. října 2023. Kvalita vody se výrazně zlepšila. Od července 2023 bylo odstraněno přibližně 45 cm kalu.

Měření jasně ukazují přímou souvislost mezi teplotou vody a rychlostí rozkladu. Při teplotě nižší než 9 °C přestávají bakterie zodpovědné za rozklad kalu pracovat. Mezi 9 °C a 15 °C se rychlost rozkladu výrazně snižuje.

Sledováním procesu úpravy vody pověřilo město Rüsselsheim společnost Brandt Gerdes Sitzmann Wasserwirtschaft GmbH. Zpráva o pilotním projektu byla zveřejněna 21. února 2024.

Souhrnná zpráva o monitoringu (pouze v němčině)