Einsatz eines Drehrohrofens zur dezentralen Klärschlammverbrennung am Beispiel einer Kläranlage < 50.000 EW

摘要

Vor dem Hintergrund einer wachsenden Sensibilisierung für umweltpolitische Themen, wie Energiewende, Energieeffizienz, CO_2-Einsparung oder umweltgerechte Entsorgungsstrategien und Ressourcenschutz, ist die landwirtschaftliche Nutzung von Klärschlämmen in Deutschland in den Fokus geraten. Neben den Nährstoffen sind Schadstoffe, wie organische Verbindungen, Schwermetalle, resistente Bakterien und Mikroplastik im Klärschlamm zu finden. Geht man von einem Gesamtaufkommen in Deutschland an kommunalen Klärschlämmen in Höhe von 1,77Mio. MgTR/a aus, gelangen davon derzeit ca. 18 % als Dünger in die Landwirtschaft und rd. 10 % in den Landschaftsbau. Der überwiegende Anteil wird demnach thermisch verwertet und hinterlässt durch den Transport einen entsprechenden CO_2-Fußabdruck. Vor dem Hintergrund der rechtlich geforderten Rückgewinnung von Nährstoffen, zu denen in erster Linie der Phosphor zählt, zeichnen sich am Entsorgungsmarkt immer mehr Wege ab, die in Richtung Mono-Verbrennung weisen. Damit einhergehend stellt sich insbesondere für Betreiber von Kläranlagen kleinerer Ausbaugrößen bis zu 50.000 EW die Frage der zukünftigen Entsorgungssicherheit. Oftmals können Ausschreibungen zur Klärschlammentsorgung nicht mehr entsprechend bedient werden, bspw. aufgrund schwindender Ausbringungsflächen, abnehmender Akzeptanz bei Landwirten/Verbrauchern oder wegen den bestehenden Kapazitäten der Entsorgungs-/Verwertungs-einrichtungen. Aufgrund dessen weisen die Kosten für die Andienung/Verwertung der Klärschlämme eine steigende Tendenz auf. Hinzu kommt, dass die LKW-Transporte in der Bevölkerung mehr und mehr Skepsis auslösen. Allerdings bietet sich der Klärschlamm aufgrund seiner Beschaffenheit und nach entsprechender Aufbereitung auch zur Nutzung als Energiequelle an. Der Klärschlamm kann somit einen Beitrag leisten, um die energetischen Ansprüche eines Klärwerksstandortes hinsichtlich thermischer und elektrischer Energie zu entlasten. Gleichzeitig bietet sich hierdurch die Möglichkeit, sich langfristig unabhängig gegenüber dem Marktgeschehen im Bereich der zentralen Mono-Verwertungsanlagen aufzustellen. Während die letzten Anlagengenerationen der thermischen Mono-Klärschlammbehandlung das Verfahren der stationären Wirbelschicht mit Behandlungskapazitäten zwischen 10.000 bis 90.000 MgTR/a verfolgten, mit Ausnahme der Anlage auf Rügen (2.000 MgTR/a), mangelt es indes an thermischen Lösungsansätzen speziell für sehr geringe Durchsatzmengen, gleichwohl der Markt aktuell verschiedene Ansätze bietet. Insbesondere mit den letzten Aspekten befasst sich dieser Beitrag. Anfangs werden einige relevante Rahmenbedingungen, wie bspw. rechtliche Vorschriften, Klärwerks-strukturen mit möglichen nutzbaren Synergien oder auch die Klärschlammerzeugung, thematisiert. Darüber hinaus wird eine alternative Technologie aufgeführt, welche speziell für die angesprochene Größenordnung einen nutzbaren Lösungsansatz zur thermischen Vorbehandlung des Klärschlammes mittels Drehrohrofen aufzeigt.