Arbeitsfelder - Energiewirtschaft - Klärschlammbehandlung

Monoverbrennung von Klärschlamm

Klärschlamm ist ein in Kläranlagen anfallender Abfallstrom und biologisch sehr aktiv. Er setzt sich im Wesentlichen aus den Fraktionen Wasser, Organik, Mikroorganismen (z. B. pathogene Keime) sowie organischen und anorganischen Schadstoffen (z. B. Schwermetalle, PAK, Mikroplastik, Medikamentenreste) zusammen (1). Aufgrund der ausgesprochen heterogenen Beschaffenheit und der wachsenden Schadstofffrachten werden eine sichere Lagerung, ein sicherer Transport und eine umfassende Behandlung immer wichtiger. In vielen Schwellen- und Entwicklungsländern wird Klärschlamm in den wenigsten Fällen angemessen gehandhabt. Aufgrund fehlender Infrastruktur ist häufig ein illegales Ablagern zu beobachten, was einen erheblich negativen Einfluss auf die Gesundheit der Menschen sowie die Umwelt hat und dadurch zu wirtschaftlichen Einbußen führt.

In Europa haben sich die landwirtschaftliche und die thermische Verwertung von Klärschlamm etabliert. Dennoch finden auch unkonventionellere, alternative Verfahren zur stofflichen oder energetische Verwertung Anwendung, wie z. B. die hydrothermale Karbonisierung (HTC), die Pyrolyse oder die Vergasung. Aufgrund zunehmender Verunreinigungen, wachsender hygienischer Bedenken und der daraus resultierenden Anpassungen in der Rechtsprechung (AbfKlärV und DüV/DüMV) wird zusehends Abstand von der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung genommen. Neben dem zukünftigen Verbot der landwirtschaftlichen Verwertung, schreibt die neue Rechtsprechung gleichzeitig ein Nährstoffrecycling vor. Eine Möglichkeit diese Vorgaben weiterhin zu erfüllen, ist die thermische Verwertung des Klärschlamms mit anschließendem Phosphorrecycling aus der anfallenden Klärschlammasche. Ein möglicher Verfahrensaufbau einer Klärschlammverbrennung ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt.

Beispielhafter Verfahrensaufbau einer Klärschlammverbrennung.

Rohschlamm besteht in der Regel aus 96 – 98 % Wasser und 2 – 4 % Feststoff. Je nach Effektivität der Entwässerung ist eine Steigerung des Trockensubstanzanteils auf 20 – 30 % möglich. Gleichzeitig stellt sich der Anteil organischer Trockensubstanz mit 40 – 75 % und der Aschegehalt mit 25 – 60 % ein (1,3).

Die hohen Wasser- und Aschegehalte des entwässerten Klärschlamms bedingen einen geringen Heizwert von 0 – 2,5 MJ/kg TS. Für eine eigenständige Verbrennung in einer Wirbelschichtfeuerung ist ein minimaler Heizwert von ca. 4 – 4,5 MJ/kg TS notwendig (4). Eine zusätzliche Trocknung des Klärschlamms vor Aufgabe in die Verbrennung ist unerlässlich.

Die beschriebenen Sachverhalte zeigen, dass kein Klärschlamm dem anderen gleicht, was die Formulierung allgemeiner Anforderungen an die Klärschlammverwertung nur stark vereinfacht zulässt. Die im Folgenden abgebildet Anlagenkonzepte zeigen verschiedene Verfahrensvarianten, um einer Klärschlammverwertung nachzukommen:

Konzept 1

Konzept 2

Konzept 3

Gerne unterstützen wir Sie dabei, Ihre individuelle Lösung im Bereich der Klärschlammverwertung zu erarbeiten und umzusetzen. Gleiches gilt für die Integration eines umfassenden Nährstoffrecyclings, um auch in Zukunft alle rechtlichen Rahmenbedingungen einzuhalten.

Nehmen Sie doch einfach Kontakt zu uns auf.

Weiterführende Informationen finden Sie zu diesem Thema u. a. in unserem Übersichtsbeitrag "Verfahren zur thermischen Klärschlammbehandlung" des Klärschlammnetzwerks Nord-Ost der DWA.


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