K l ä r a n l a g e H o m b u r g - N a c h h a l t i g e V e r w e r t u n g v o n K l ä r s c h l a m m
KUNDE Der Entsorgungsverband Saar betreibt im Saarland mehr als 100 Kläranlagen aller Größenklassen; die Kläranlage Homburg mit einer Anschlussgröße von 75.000 EW ist eine der größten. Täglich werden hier bis zu 60.000 m³ Abwasser gereinigt, wobei eine Klärschlammmenge von rund 1.400 t TR/a entsteht. PROJEKT Mit der geplanten Novellierung der Klärschlammund Düngemittelverordnung will die Regierung die landwirtschaftliche Ausbringung von Klärschlamm beenden und gleichzeitig zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm verpflichten. Schematische Darstellung der Schlammbehandlung auf der Kläranlage Homburg EVS Homburg Der Entsorgungsverband Saar hat es sich zur Aufgabe gemacht, diese veränderten Anforderungen in einem nachhaltigen Klärschlammverwertungskonzept umzusetzen: Mit der von der PYREG GmbH gelieferten PYREG - Anlage zur Klärschlammmineralisierung mit vorgeschalteter Trocknungsanlage wird die Klärschlammmenge um rund 90 % reduziert und der Klärschlamm gleichzeitig komplett in einen hochwertigen Düngemittelrohstoff mit hohem Anteil an pflanzenverfügbarem Phosphor umgewandelt. ELIQUO STULZ ist in diesem Projekt Subunternehmer der PYREG GmbH, die die PYREG Klärschlammmineralisierungsanlage liefert. ELIQUO STULZ selbst liefert in diesem Projekt nicht nur den EloDry NT32-Niedertemperatur-Bandtrockner, sondern ist auch für die Implementierung der gesamten neuen Klärschlammverwertungsanlage in die Kläranlage Homburg verantwortlich.
EFFIZIENTE TROCKNUNGSTECHNIK Der ausgefaulte Klärschlamm wird zunächst in den vorhandenen Zentrifugen auf einen Trockenstoffgehalt von im Mittel 28 % entwässert. Die Entwässerung erfolgt kontinuierlich, der entwässerte Klärschlamm wird ohne Zwischenspeicherung dem NiedertemperaturBandtrockner EloDry zugeführt. Das vermeidet Geruchsprobleme aus der Schlamm-Zwischenlagerung und sorgt dafür, dass die Schlammstruktur erhalten bleibt, was die Trocknung erleichtert. Im Niedertemperatur-Bandtrockner EloDry wird EloDry Niedertemperatur-Bandtrockner der entwässerte Schlamm anschließend auf einen Trockenstoffgehalt von über 85 % getrocknet. Dieser Trockenstoffgehalt muss erreicht werden, um die angestrebte autotherme Funktion des PYREG -Klärschlammmineralisierungs-Reaktors sicherzustellen. Durch den kontinuierlichen Anlagenbetrieb, den relativ hohen Feststoffgehalt am Eingang und eine besonders effektive Trocknung ist der EloDry Bandtrockner in der Lage, die für die Trocknung zur Verfügung gestellte Wärme optimal zu nutzen. MAßGESCHNEIDERTES WÄRMEKONZEPT Von großer Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit der neuen Klärschlammverwertungsanlage ist das maßgeschneiderte Wärmekonzept. Die zur Verfügung stehende Wärme wird auf unterschiedlichen Temperaturniveaus mehrfach genutzt. Dies stellt einen Meilenstein in der Wärmenutzung auf Kläranlagen dar. Schematische Darstellung von Klärschlammtrocknung (EloDry ) und Klärschlammmineralisierung (PYREG )
Ein wichtiger Baustein ist hierbei die spezielle Konstruktion des Trockners: Der Wärmebedarf des Trockners kann durch die bereits auf der Kläranlage vorhandenen BHKWs und durch die Abwärme des PYREG -Reaktors gedeckt werden. Das Temperaturniveau dieser Wärme liegt bei 80-90 C und ist für den EloDry -Trockner ausreichend. Aus der Abluft des Trockners wird die Wärme ausgekoppelt, die zur Beheizung des Faulturms und für die Beheizung des Betriebsgebäudes benötigt wird. Der Bedarf kann ganzjährig mehr als gedeckt werden. SCHONENDES PHOSPHOR- RECYCLING Der getrocknete Klärschlamm wird anschließend kontinuierlich dem PYREG -Reaktor zugeleitet. Das PYREG -Modul arbeitet nach dem Prinzip der gestuften Verbrennung: Zwei Doppelschnecken führen den Schlamm durch den ca. 650 C heißen PYREG -Reaktor. Der Schlamm wird dabei jedoch nicht komplett verbrannt, sondern zunächst schonend entgast und anschließend durch gezielte Luftzugabe verascht. Da im PYREG -Verfahren unterschiedliche Behandlungsparameter eingestellt werden können, bleibt der im Klärschlamm enthaltene Phosphor im Gegensatz zur herkömmlich praktizierten, vollständigen Verbrennung pflanzenverfügbar. Gleichzeitig wird der Schlamm vollständig hygienisiert: Mikroschadstoffe wie beispielsweise Arzneimittelrückstände oder Mikroplastik werden zerstört. KENNZAHLEN ELODRY -TROCKNER Typ: Niedertemperatur- Bandtrockner Aktive Bandfläche: 30 m² Trocknungstemperatur: 55-85 C Trocknungsleistung: max. 880 kg H2O/h Wärmetauscher: max. 650 kw (90/70 C) Spez. Wärmebedarf: < 800 Wh/kg H2O Spez. el. Energiebedarf: < 40 Whel/kg H2O Konformität: ATEX (zonenfrei gemäß Gutachten) Maße (mm; LxBxH): 12.400 x 3.000 x 2.800 Auf der Kläranlage Homburg wurde der EloDry - Trockner mit Abluftkonditionierung mit Wärmerückgewinnung, die Warmwasser- Installation mit Umwälzpumpe sowie die Abluftbehandlung mit Abluftventilator installiert. KENNZAHLEN PYREG -Modul Jahresdurchsatz: 1.000 t TR Jahresdurchsatz Originalsubstanz (OS): 1.250 t OS mit 80 % TR Jahresproduktion: ca. 500 t P-Asche Betriebsstunden: ca. 7.500 h/a Mindestheizwert OS: 10 MJ/kg Stückigkeit OS: < 30 mm Brennstoffleistung: 500 kw Nutzbare Abwärme: bis zu 200 kwth Konformität: CE & ATEX Ein PYREG -Modul besteht aus 2 Komponenten: Anlagencontainer mit dem PYREG - Doppelschneckenreaktor & Abgastechnik- Container Maße (mm; LxBxH): 9.200 x 3.000 x 2.800 (PYREG -Reaktor) 4.500 x 3.000 x 2.800 (Abgastechnik)
Ist die Anlage einmal auf Betriebstemperatur, läuft der Prozess ohne weitere thermische Fremdenergie, es wird lediglich die Energie aus dem Klärschlamm verwendet. Zusätzlich können bei dem Verfahren bis zu 200 kwth ausgekoppelt werden, die für die vorgeschaltete Klärschlammtrocknung zur Verfügung stehen. SAUBERE VERFAHRENSTECHNIK Die im PYREG -Reaktor entstehenden brennbaren Gase werden vom Mineralstoff getrennt und in einer nachgeschalteten Brennkammer im sogenannten FLOX -Brenner (FLOX = Flammenlose Oxidation) bei Temperaturen von ca. 1.000 C verbrannt. Saure Schadstoffe werden mithilfe eines alkalischen Rauchgaswäschers aus dem Abgas entfernt. Flüchtige Klärschlammbestandteile wie Quecksilber werden adsorptiv an einen Aktivkohlefilter gebunden, sonstige Schwermetalle und Staub werden in einem Filter abgeschieden. Die strengen Grenzwerte der 17. Bundesimmissionsschutz-Verordnung werden damit zu jedem Zeitpunkt eingehalten. AUF EINEN BLICK In Homburg wird mit der neuen Anlage eine nachhaltige dezentrale Klärschlammverwertung realisiert, mit der das Abfallprodukt Klärschlamm in einen wertvollen Düngemittelrohstoff mit pflanzenverfügbarem Phosphat umgewandelt wird. Ergebnis Zukunftssichere Klärschlammverwertung Auf der Kläranlage Homburg werden mit der neuen Klärschlammverwertungsanlage, die seit März 2016 in Betrieb ist, rund 5.000 t entwässerter Klärschlamm (1.400 t TR) pro Jahr behandelt. Dieser Schlamm kann nicht komplett in einem PYREG -Modul behandelt werden. Die Installation eines weiteren Moduls ist für 2017 geplant. Nach der thermischen Behandlung verbleiben daraus ca. 700 t pro Jahr an phosphathaltiger Asche. Die Vorteile dieses Konzeptes für den EVS sind vielfältig: o Unabhängigkeit bei der Klärschlammentsorgung o Langfristige Planbarkeit der Kosten o Reduktion der LKW-Transporte um bis zu 90% o Möglichkeit der flexiblen Kapazitätserweiterung durch modulare Anlagenbauweise o Umweltschonender, energieeffizienter & personalarmer Anlagenbetrieb Leistungsumfang Projektpartner PYREG GMBH, DÖRTH PYREG -Modul zur thermischen und stofflichen Behandlung des Klärschlamms inklusive Phosphor-Recycling Tel: +49 6747 95388-0, Mail: info@pyreg.de, Web: www.pyreg.de ELIQUO STULZ GMBH, GRAFENHAUSEN EloDry -Niedertemperatur-Bandtrockner, Wärmerückgewinnungs- und -nutzungskonzept, Koordination & Ausführungsplanung Tel: +49 7748 9200-0, Mail: info@eliquostulz.com, Web: www.eliquostulz.de Ausführungszeitraum November 2015 - März 2016 Auftragssumme ELIQUO STULZ ca. 1,5 Mio. Euro
Kläranlage Homburg Nachhaltige Verwertung von Klärschlamm PYREG Thermische und stoffliche Behandlung von Klärschlamm inklusive Phosphor-Recycling EloDry Effektive Klärschlammtrocknung als Teil eines intelligenten Wärmenutzungskonzeptes Version 002.2