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wlb - UMWELTTECHNIK 2/2018

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t MESSE SPECIAL DER WEG

t MESSE SPECIAL DER WEG ZUR KLIMAFREUNDLICHEN SCHLAMMBEHANDLUNG Etwa 80 % der von einer kommunalen Kläranlage emittierten CO 2 -Äquivalente entstammen der Schlammbehandlung. Damit bietet diese den idealen Ansatzpunkt zur Reduktion der Treibhausgasemissionen und folglich zur Verbesserung des ökologischen Fußabdruckes der gesamten Kläranlage. Dazu werden im Wesentlichen zwei Ansatzpunkte – die Erhöhung der Eigenstromproduktion und die Vermeidung von Methanemissionen – verfolgt. Diese wirken sich besonders signifikant aus, weil Methan mit einem Treibhausgaspotenzial von 28 CO 2 -Äquivalenten in die Klimabilanz eingeht. Dabei führen die vermiedenen Methanemissionen gleichzeitig zur Erhöhung der Eigenstromproduktion. Diese Maßnahmen hat ein Anlagenbauer auf der Kläranlage in Lingen mit einer Förderung aus dem Umweltinnovationsprogramm im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ umgesetzt. 24 wlb UMWELTTECHNIK 2/2018

t MESSE SPECIAL THERMISCHE SCHLAMMDESINTEGRATION Durch die Einbindung von Lysotherm, dem patentierten Verfahren zur thermischen Schlammdesintegration, werden zahlreiche positive Effekte auf die Schlammbehandlung erzielt. So wird unter anderem ein deutlich höherer Abbau der organischen Fracht im Faulturm erreicht. Daraus ergibt sich eine wesentlich höhere Biogasausbeute und somit die Möglichkeit, aus fossilen Energieträgern gewonnene Energie durch regenative Energie aus der Ressource Klärschlamm zu ersetzen. Der elektrische Energiebedarf für den Betrieb dieser Anlage fällt dabei mit weniger als 15 % bezogen auf den Mehrertrag an elektrischer Energie kaum ins Gewicht. PRIMÄRSCHLAMM- EINDICKUNG Bisher wurde der Primärschlamm mit lediglich ca. 3 % Trockensubstanz-Gehalt aus der Vorklärung abgezogen. Daraus ergab sich eine hohe hydraulische Last auf die Faulung. Die Möglichkeit, kohlenstoffreiches Co-Substrat mit hohem Potenzial zur Biogasbildung der Faulung zuzugeben, wurde hierdurch stark eingeschränkt. Durch die mechanische Primärschlamm-Eindickung auf ca. 6 bis 8 % wird die Menge an Primärschlamm zur Faulung um etwa zwei Drittel reduziert. Bei gleicher hydraulischer Aufenthaltszeit kann somit deutlich mehr Co-Substrat der Faulung zugeführt und ein erheblich höherer Biogasertrag erzielt werden. BHKWS MIT HÖHEREM WIRKUNGSGRAD Die ursprünglich in Lingen installierten drei BHKWs wiesen einen elektrischen Wirkungsgrad von lediglich 31 % auf. Der Einsatz von zwei neuen Aggregaten mit einer elektrischen Effizienz von über 38 % leistet einen erheblichen Beitrag zur Erhöhung der Ökostrom-Produktion. Darüber hinaus wurden die neuen BHKWs mit Abgaswärmetauschern ausgestattet. Über diese wird die im Abgas enthaltene thermische Energie auf Thermalöl übertragen. Dieses wiederum liefert die Hochtemperaturwärme für den Betrieb der thermischen Schlammdesintegration. Überschüssige Hochtemperaturwärme aus dem Thermalöl-System wird auf das Heizwasser-System übertragen und in ein Nahwärmenetz eingespeist. PHOSPHORRÜCKGEWINNUNG Die effiziente Fällung und Rückgewinnung des im Faulschlamm enthaltenen Phosphats als Magnesium-Ammonium- Phosphat erfordert eine Anhebung des pH-Wertes. Gängige Verfahren verwenden hierzu Natronlauge und/oder eine Luftstrippung des im Faulschlamm enthaltenen CO 2 . Dabei gelangt jedoch nicht nur das im Faulschlamm vorliegende CO 2 in die Atmosphäre, sondern auch Methan. Beide Gase liegen im Faulschlamm auch als kleine Gasbläschen vor. Aus diesem Grund ist der Methananteil im Faulschlamm deutlich höher als es aus der Löslichkeit des Methans in der Flüssigkeit zu erwarten wäre. Bei der Luftstrippung wird das energiereiche Methan stark mit Luft vermischt, gelangt als Treibhausgas in die Atmosphäre und kann zudem nicht energetisch verwertet werden. Der Anlagenbauer verfolgt hier mit seinem EloPhos-Verfahren einen nachhaltigeren Ansatz: Die vorgeschaltete Vakuum-Entgasung EloVac hebt den pH-Wert an und vermeidet unkontrollierte Emissionen von Treibhausgasen in die Atmosphäre. Die entzogenen Gase werden stattdessen dem Gassystem zugeführt und in den BHKWs verwertet. Durch die aus dem zusätzlich gewonnen Methan erzeugte elektrische Energie kann die Vakuumentgasung energieneutral betrieben werden. Unter Berücksichtigung des Treibhausgaspotenzials von Methan werden dadurch 3 kg CO 2 pro Kubikmeter Schlamm vermieden. EINSPARUNGEN INSGESAMT Die Phosphat-Rückgewinnung aus dem Faulschlamm in Kombination mit dem LysoTherm-Verfahren ergab in Lingen eine verbesserte Schlammentwässerung um etwa 10-%-Punkte des TR(A) (Prognosekennwert der Klärschlammentwässerung). Zusammen mit dem erhöhten Abbau der organischen Fracht reduziert sich die zu entsorgende Schlammmenge um etwa ein Drittel. Die Folge: eine geringere Anzahl von LKW-Transporten mit entsprechend reduzierter Umweltbelastung. Die Menge an vermiedenen, emittierten CO 2 -Äquivalenten summiert sich in Lingen damit auf etwa 4 000 gefahrene PKW-Kilometer pro Tag. Halle A1, Stand 214 Foto: Fotolia (#134129167, Andreas Prott) www.eliquostulz.com wlb UMWELTTECHNIK 2/2018 25