Klärschlammtrocknung

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Valentin Messner
vor 6 Jahren
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1 Klärschlammtrocknung für kommunale und industrielle Schlämme mit einer Trockensubstanz von 20-30% Anlagenbeschreibung Dietz Automation & Umwelttechnik GmbH Sandgärten Neukirchen Tel. +49 (0) Fax: +49 (0) Neukirchen,

2 1. Anlage / Grundlage Die Firma Dietz Automation & Umwelttechnik GmbH (DAU), ist seit vielen Jahren im Bereich der Anlagenautomatisierung tätig. Hier wurden in diversen Anlagen Erfahrungen in der Prozessautomatisierung und damit zusammenhängend mit der Prozessentwicklung erworben. Speziell die Verwertung von Schlämmen zur Rohstoffgewinnung liegt im Fokus der laufenden Projekt- und Produktentwicklung des Unternehmens. So wurde zu Test- und Entwicklungszwecken eine Technologieanlage für Schlammverwertung auf der ehemaligen Kläranlage in Bad Wildungen errichtet. Basierend auf diesen Erfahrungen entstand in einem einmaligen Projekt der Umbau der alten Kläranlage Bad Wildungen (Industriebrache) zu einer modernen Biogasanlage mit einer 100% Nutzung der anfallenden Prozesswärme. Schon seit 2009 wird dort dauerhaft eine Trocknung für Schlämme und Schüttgüter betrieben. Die Vision einer wirtschaftlichen Nutzung von Klärschlamm als Energie und Ressourcenträger ist die Basis des Anlagenkonzeptes. Durch die jahrelange Zusammenarbeit mit verschiedenen wissenschaftlichen Fakultäten werden die Aktivitäten der Anlagenentwicklung wissenschaftlich begleitet. 2

3 Seit dem Beschluss der Umweltministerkonferenz am über den Ausstieg aus der landwirtschaftlichen Nutzung von Klärschlamm und der Rückgewinnung von Phosphor aus den Klärschlämmen sieht die DAU einen stark anwachsenden Markt für Klärschlamm-Aufbereitungsanlagen. Dazu kommt eine neue, verschärfte Düngemittelverordnung, welche auch die Nutzungswege in der Gülle- und Gärrestnutzung erheblich verändern wird. 2. Zieldefinition und Projektbeschreibung Produktziel ist die Entwicklung und der Betrieb einer hocheffizienten, flexibel einsetzbaren Trocknungsanlage für Schlämme und Schüttgüter (je nach Anwendungsfall). Für Klärschlämme ist die Weiterverarbeitung in einer Anlage zur Phosphorrückgewinnung vorgesehen. Unsere Technologieanlage ist die Basis für eine wirtschaftliche Umsetzung der Rechtsvorgaben aus der Novelle der AbfKlärV in die Praxis. Die verschärften gesetzlichen Anforderungen an den Schadstoffgehalt von Düngemitteln durch die DüMV werden zukünftig von den Betreibern der Kläranlagen umgesetzt werden müssen. Sowohl die Bundes- als auch die Hessische Landesregierung haben den Ausstieg aus der landwirtschaftlichen Klärschlammnutzung beschlossen. Es ist somit eine verschärfte Situation für die Kommunen entstanden. Die wirtschaftliche Verwertung der Klärschlämme ist somit in den Fokus der öffentlichen Hand gerückt. Angesichts der explodierenden Verarbeitungsmengen lohnt es sich nun, die Untersuchungen und Erkenntnisse in die Praxis umzusetzen und darüber hinaus gehende Verfahren der Klärschlammverarbeitung zu entwickeln. Dies wird notwendig sein, um den neuen Anforderungen zu genügen und um die gesetzten Umweltziele zu erreichen. Zielgruppen für unsere individuelle Konzept- und Anlagenentwicklungen sind neben kleinen und mittleren Kommunen vor allem auch die Verwerter von Klärschlämmen und die Düngemittelindustrie. Für eine qualitativ gleichbleibende Produktverwertung, ist eine individuell einstellbare Schlammdosierung die Basis aller weiterführenden Prozesse. Die Dosierung ist neben der seit längerem zur Verfügung stehenden Trocknungstechnik die Basis unserer Anlagentechnik. 3

Die Dietz Automation & Umwelttechnik GmbH hat und wird daher in Zusammenarbeit mit den Hochschulen, Kläranlagenbetreibern und Landwirtschaftsverbänden Konzepte für dezentrale Anlagen erarbeiten.

4 Die Dietz Automation & Umwelttechnik GmbH hat und wird daher in Zusammenarbeit mit den Hochschulen, Kläranlagenbetreibern und Landwirtschaftsverbänden Konzepte für dezentrale Anlagen erarbeiten. Unsere Anlagen und Konzepte werden EU-weit für verschiedene Anlagenanforderungen und Einsatzgebiete eingesetzt. Klärschlamm ist aufgrund der enthaltenen chemischen und biologischen Schadstoffe ein problematisch zu verarbeitender Stoff. Durch die aktuelle Umsetzung der Rechtsvorgaben aus der AbfKlärV wird das Ausbringen auf die Felder in der Landwirtschaft für über 90% der Schlämme nicht mehr möglich sein. Bis zur verfahrenstechnischen und wirtschaftlichen Rückgewinnung des Phosphors wird auch die Nutzung alternativer Entsorgungswege durch thermische Prozesse (Verbrennen) eine Vorverarbeitung der Schlämme benötigen. Hierfür sind qualitativ hochwertige und homogene Produkte erforderlich. Ergebnis unserer Entwicklung ist eine Anlagentechnik, welche die Verarbeitung derart vereinfacht, dass mit einem möglichst geringen Investitions- und Betreuungsaufwand ein gut weiterverwendbarer Stoff erzeugt werden kann. Unsere Kunden sind einerseits Anlagenbetreiber, die ihren Schlamm selber aufbereiten und dann kostengünstig aufarbeiten möchten, andererseits Betriebe, die Schlämme thermisch verwerten und diesen vorher derart aufbereiten möchten, dass die Verwertung effizient ablaufen kann. 3. Anlagendaten der Technologieanlage - Trocknung Klärschlamm 3.650t/a (Rest TS >90%) - Eingesetzte thermische Energie (Eth) in der Trocknung, MWh/a 4

5 4. Produkt und Wirtschaftlichkeit Einige theoretische Potenziale über die zu erwartenden Produktmengen konnten im Vorfeld schon abgeschätzt werden. Speziell Klärschlamm ist in der Region (Hessen sowie auch in den Nachbarbundesländern) ausreichend vorhanden. Dies bestätigen auch die offiziellen Zahlen von Bund und Land Hessen. Produkt Klärschlamm: Durch die speziellen Eigenschaften des Klärschlamms (vor Trocknung TS=20-30%) entstehen spezielle Anforderungen an die Dosierung und die Trocknung. Hier ist in vielen Lösungsansätzen mit hohem Energie- und Wartungsaufwand zu rechnen. Darüber hinaus ist es wichtig, dass zur gleichmäßigen Trocknung bei der Verarbeitung der Schlämme eine Homogenisierung erfolgt. Homogenisierter Schlamm hat die Eigenschaft einer kostensparenden und energieeffizienten Verarbeitung, sowie die Gewährleistung einer konstanten Qualität. Wirtschaftlichkeit: In Kombination mit der Nutzung von Niedertemperaturabwärme aus regenerativer Energie wie BHKW-Nutzung und Holzabfallverwertung wird ein Trockensubstanzanteil von über 90% erreicht. Die im getrockneten Klärschlamm gespeicherte thermische Energie ist höher als die aus erneuerbarer Energie eingesetzte Energie. Weiterhin stehen ca. 5,35% des TS als Phosphat und 4,3% als Nitrat zur weiteren Verwertung zur Verfügung. Dies bietet die Basis für die Wirtschaftlichkeit der Trocknung sowie für die Rückgewinnung der im getrockneten Schlamm enthaltenen Phosphate und Nitrate. Das getrocknete Produkt bietet die Lagerfähigkeit bis zur Weiterverwertung. Aktuell stehen allein in Hessen noch >77.000t Klärschlamm zur Verwertung und Aufbereitung an. 5. Dietz Automation & Umwelttechnik Der Geschäftsbereich der Verfahrens- und Automatisierungstechnik beschäftigt sich seit mehr als 20 Jahren erfolgreich mit der Optimierung von Anlagenprozessen im Bereich des chemischen und pharmazeutischen Anlagenbaus sowie der Chargenverfolgung und Optimierung von Prozessen ( Die Planung und Analyse von verfahrenstechnischen Anlagen gehört seit Jahren zu den Kompetenzen unserer Ingenieure, so dass die Entwicklung der Anlage in Eigenleistung erfolgen kann. Seit 2009 betreiben wir die eigene Trocknungsanlage für Schlämme und Biomasse, um Verfahrenstechniken für die Weiterverarbeitung von Schlämmen zu entwickeln. 5

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