Zentrale Klärschlamm verwertung

Transkript

1 ERZ Für die saubere Zukunft von Zürich Zentrale Klärschlamm verwertung

2 Vom Klärschlamm zur Asche Die Klärschlammverwertungsanlage steht auf dem Areal des Klärwerks Werdhölzli von ERZ Entsorgung + Recycling Zürich. Die Anlage ist sorgfältig in die Prozesse der Abwasserreinigung eingepasst. Die Verbrennungswärme des Ofens wird als Heizwärme zur Förderung der Verwertungsprozesse im Ablauf der Abwasserreinigung sowie als Heizwärme für Gebäude des Klärwerks und der Biogas Zürich AG genutzt. Bis anhin wurde der Heizbedarf mit Blockheizkraftwerken gedeckt, welche Klärgas als Antrieb nutzten. Dieses Klärgas kann jetzt zu Biogas aufbereitet und ins Erdgasnetz der Stadt Zürich eingespeist werden. Jährlich steht das Biogas für den Wärmebedarf von rund 5000 Wohnungen zur Verfügung. Biogas als erneuerbare Energie leistet einen Beitrag zur Reduktion des CO -Ausstosses und damit zu den Zielen der 000-Watt-Gesellschaft. Die Anlage Das Gebäude gliedert sich in Ofenhalle und Kopfbau und findet auf knapp 00 m Platz. Die Anlage besteht aus: Anlieferung, Vortrocknung, Wirbelschichtofen mit Heizkessel, Rauchgasreinigung und Silos. Die Abladestellen sind eingehaust, um Geruchsemissionen zu verhindern. Die hier entstehende Abluft wird für den Verbrennungsprozess verwendet oder bei einem Anlagenstillstand von einem Biofilter gereinigt. Richtung Osten Richtung Westen

3 Die Anlieferung Die zwei Bunkerräume sind für eine Schlammlagerung von fünf Tagen ausgelegt. Die anliefernden Lastwagen () kippen den Klärschlamm in den Bunker. Ein Drittel des Klärschlamms stammt vom Klärwerk Werdhölzli und gelangt über ein Fördersystem () direkt in den Bunker. Ein automatisch arbeitender Kran hebt den Schlamm in den Mischbunker und sorgt für eine gleichmässige Mischung der unterschiedlichen Schlämme aus dem Kanton. Anschliessend hievt der Kran den Schlamm in einen der beiden Vorlagebehälter (3), von wo ihn Förderschnecken in Richtung Vortrocknung transportieren. 3 Die Vortrocknung Der Schlamm trocknet in zwei Scheibentrocknern () einer ist Reserve auf einen Anteil von 45 % Trockensubstanz. Dies ermöglicht eine selbstständige Verbrennung. Für kurze Förderwege stehen die Trockner auf einer erhöhten Betonbühne direkt beim Ofen, da der trockene Schlamm mit einer Temperatur von fast 00 C sehr klebrig ist und möglichst kurze Transportwege vorteilhaft sind. Das hier anfallende Abwasser (Brüden) aus der Trocknung kondensiert in einer so ge nannten Brüdenkolonne () und fliesst anschliessend für die Reinigung ins Klärwerk. Die Kondensationswärme wird zurückgewonnen und für den Betrieb und die Gebäude des Klärwerks genutzt. Die Wirbelschichtverbrennung Ein Wurfbeschicker () verteilt den Schlamm gleichmässig im Wirbelschichtofen (). Ein Düsenboden (3) im unteren Bereich des Ofens gewährleistet eine optimale Luftverteilung. Darüber wird ein Sandbett (4) durch von unten strömende Luft in der Schwebe gehalten. Das Sandbett dient als Wärmespeicher für eine konstante Temperatur bis zu 950 C und zerkleinert den verbrennenden Klärschlamm. Ein Verbrennungsluftgebläse komprimiert Abluft aus den Bunkern und drückt diese über Luftvorwärmer in den Anfahrbrenner (5) und den Düsenboden. Jetzt ist die Verbrennungsluft etwa 400 C heiss. Die organischen Bestandteile des Schlamms verbrennen vollständig und das noch vorhandene Wasser verdampft. Die anorganischen Teile werden zerrieben und durchströmen zusammen mit dem Rauchgas den Heizkessel (6). Dabei kühlt das Rauchgas auf etwa 00 C ab. Der Kessel nutzt die in den Rauchgasen enthaltene Wärmeenergie zur Gewinnung von Dampf

4 Die Rauchgasreinigung Ein Elektrofilter () reinigt und entstaubt das entstandene Rauchgas. Die Anlage ist ein elektrostatisches System zur Trennung von suspendierten Feststoffen und Gasen mittels elektrischer Felder. Das Rauchgas kühlt unter Zugabe von Abschlämmwasser aus dem Alkaliwäscher im Sprühtrockner () auf etwa 40 C ab. Ein beigegebenes Kalkhydrat-Aktivkohle-Gemisch scheidet saure Rauchgasbestandteile und Quecksilber ab. Das Gemisch wird bis zur vollständigen Reinigung im Reaktor (3) im Kreis gefördert und dann ausgeschleust. Im Gewebefilter (4) lagern sich Kalk, Aktivkohle und noch wenig Asche an der Filteroberfläche ab. Dank regelmässigen Druckluftstössen lösen sich angesammelte Reststoffe von den Filterschläuchen und fallen in einen Trichter unter dem Gewebefilter. Das entstaubte Luftgemisch wird danach in einem zweistufigen Wäscher (5) sauer und neutral gewaschen. Dabei werden die sauren Bestandteile und das Restammoniak abgeschieden sowie die Luft abgekühlt und ge sättigt. Mittels eines Saugzug gebläses gelangt das Luftgemisch in den Kamin (6) und verlässt sauber und geruchlos die Anlage Die Asche- und Reststoffsilos Die Asche aus dem Elektrofilter wird in zwei Aschesilos () à 80 m 3 Inhalt gespeichert. Zellenradschleusen ziehen die Asche aus den Silos ab und so kann diese in Tankfahrzeuge oder nach einer Befeuchtung in offene Mulden verladen und in eigens dafür vorgesehene Deponien abgeführt werden. Jetzt ist die Asche, jährlich rund t, bereit für die Rückgewinnung des darin enthaltenen wertvollen Phosphors. Die Reststoffe aus dem Reaktor und dem Gewebefilter lagern in einem Reststoffsilo () mit 65 m 3 Inhalt. Eine Zellenradschleuse am Boden des Silos leitet die Reststoffe für den LKW-Transport in eine dafür geeignete Deponie ab. Die Dampfturbine Der während der Verbrennung entstehende Dampf durchströmt eine Dampfturbine () und produziert durch den angetriebenen Generator () Strom. Ein Teil des Stroms wird für den Betrieb der Klärschlammverwertungsanlage selber genutzt und der überschüssige Strom ins städtische Stromnetz eingespeist. Der Dampf beheizt gleichzeitig den Schlammtrockner und versorgt die Anlage des Klärwerks mit Wärme.

5 Für die saubere Zukunft von Zürich Sauber und trotzdem günstig: Die beste Heizenergie kommt aus der Stadt. Zürich Wärme von ERZ ist zu zwei Dritteln CO neutral. Damit schützen Sie das Klima, schonen Ihr Konto und geniessen maximalen Komfort. Damit der natürliche Wasserkreislauf geschützt bleibt, reinigt ERZ Ihr Abwasser spätestens drei Stunden, nachdem Sie zu Hause die Spülung betätigt haben: Aus schmutzigem Wasser macht das Klärwerk Werdhölzli sauberes Limmatwasser. Damit Sie sich in der Stadt rundum wohlfühlen, sorgt ERZ für saubere Strassen und Park anlagen, entsorgt den Abfall aus Containern und Sammelstellen und kümmert sich um Zürichs Bäche und den See. Im Kanton Zürich fallen jährlich rund Tonnen entwässerter Klärschlamm an, davon stammt rund ein Drittel aus dem Klärwerk Werdhölzli von ERZ Entsorgung + Recycling Zürich. Die neue, zentrale Klärschlammverwertung für den Kanton Zürich ermöglicht eine ökologisch und wirtschaftlich optimale Lösung der Klärschlammverwertung. Weitere Vorteile für den Kanton und die Stadt Zürich sind: eine markante Senkung des Entsorgungspreises eine positive Energiebilanz Biogas zum Heizen von rund 5000 Wohnungen eine bedeutende CO Reduktion von Tonnen pro Jahr ein massgeblicher Beitrag auf dem Weg zur 000 Watt Gesellschaft die Wegbereitung für eine zukünftige Phosphor Rückgewinnung Dank der Verbrennung von Klärschlamm ermöglicht ERZ die Weiterführung des Stoffkreislaufs von Phosphor, einem wichtigen Grundstoff für das Leben von Pfl anzen, Tieren und Menschen. Bald soll die Rückgewinnung von Phosphor industriell möglich sein und dieser Wertstoff wieder zur Verfügung stehen.

6 Ausgleich von Transportkosten für die Kläranlagen im Kanton Zürich Die Verwertung von Klärschlamm am Standort Werdhölzli hat je nach Standort der anliefernden Anlagen grosse Auswirkungen auf die Betreiber von Klärwerken im Kanton. Diese Anlagen müssen mit höheren Transportkosten ins Werdhölzli rechnen. Die Stadt Zürich, welche ihren Klärschlamm ohne Transportkosten einliefern kann, stellt pro Jahr Franken zur Verfügung, um die Transportkosten der einzelnen Klärwerke zu plafonieren. Einstimmig hat der Gemeinderat der Stadt insgesamt 5,3 Mio. Franken für die nächsten 0 Jahre bewilligt. Die weiter entfernt gelegenen Kläranlagen profi tieren von einer Vergütung. Somit gewährt ERZ 85 % aller Klärwerke im Kanton Zürich gleich hohe Transportkosten pro Tonne Klärschlamm. Die übrigen Anlagen sind bereits nahe am Standort Werdhölzli gelegen und tragen keine hohen Transportkosten. Das Transportmodell strebt einen möglichst hohen Entwässerungsgrad des Schlamms an, um die Anzahl Transporte möglichst tief zu halten. Transportkostenausgleich in Franken pro Tonne entwässerter Klärschlamm 0. Andelfi ngen. bis 0.. bis 0.. bis 30. Bülach Elgg > 30. Dielsdorf Winterthur Dietikon Zürich Pfäffi kon Uster KWH/78/d/000/05/08 Auf Recyclingpapier gedruckt Affoltern Horgen Meilen Hinwil