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Verfahren zur thermischen Klärschlammverwertung

Bei der Abwasserreinigung in kommunalen Kläranlagen fallen in Deutschland jährlich ca. zwei Millionen Tonnen Klärschlamm-Trockenmasse an. Davon wird gegenwärtig bereits mehr als die Hälfte thermisch verwertet. Die thermische Verwertung erfolgt dabei vorwiegend in Großanlagen, unter anderem ca. 48 % durch Mitverbrennung in Kohlekraftwerken. Klärschlamm wird weiterhin in Zementwerken und Abfallverbrennungsanlagen mitverbrannt. Bei der großtechnischen Monoverbrennung sind stationäre Wirbelschichtfeuerungen Stand der Technik.
In den letzten Jahren wurden vermehrt auch thermische Verfahren zur dezentralen Verwertung von Klärschlamm entwickelt und am Markt angeboten. Neben den hauptsächlich eingesetzten Verbrennungsverfahren mit Rost- und Wirbelschichtfeuerungen gibt es verschiedene Entwicklungen im Bereich Vergasung und Pyrolyse.
Im Feuerungstechnikum des ATZ Entwicklungszentrums wurden detaillierte Untersuchungen zum Verbrennungsund Emissionsverhalten von Klärschlamm an einer neu entwickelten Wirbelfeuerung und einer modifizierten Rostfeuerung durchgeführt. Die Ergebnisse der Verbrennungsversuche zeigen, dass die spezifischen Eigenschaften von Klärschlamm als Brennstoff spezielle feuerungstechnische Maßnahmen erfordern, um einen stabilen Verbrennungsablauf zu gewährleisten. Dies betrifft unter anderem die Taktung der Brennstoffzugabe, eine gezielte Verbrennungsluftzufuhr und -aufteilung sowie eine variable Brennstoffbewegung sowohl in der Wirbelfeuerung als auch auf dem Rost. Da die Schadstoffgehalte im Abgas nur bedingt feuerungstechnisch zu beeinflussen sind, ist in Anlagen zur thermischen Verwertung von Klärschlamm zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte nach der 17. BImSchV eine entsprechend angepasste Rauchgasreinigung erforderlich.

In Germany about two million tons of sewage sludge dry mass arise from wastewater treatment in municipal sewage plants. At present already more than fifty percentage of this quantity is utilized thermally. The thermal treatment takes place in large scale plants predominantly, amongst others about 48 % by co-incineration in coal fired power plants. Furthermore sewage sludge is co-fired in cement plants and waste incineration plants. In case of large scale mono incineration of sewage sludge the stationary fluidized bed firing system is state of the art.
In recent years also thermal processes for local treatment of sewage sludge were developed and offered at markets at a progressive rate. In addition to the mainly used incineration processes with grate fired furnaces and flui dized bed system there are several developments in the area of gasification and pyrolysis.
At the technical centre for combustion engineering, installed at the ATZ Entwicklungszentrum, detailed analyses regarding the incineration properties and the emission behaviour of sewage sludge were carried out with a new developed vortex firebox and with a modified grate furnace. The results of these combustion tests show, that the specific fuel characteristics of sewage sludge require special technical measures in order to realise a stable incineration. This concern for both firing systems amongst others the pul sing of the fuel feeding, a selective supply and distribution of the combustion air as well as a variable fuel movement. Because the influencing potential regarding the contaminant content of the flue gas by firing measures is limited, in plants for thermal treatment of sewage sludge an aligned flue gas cleaning system is required to meet the emission limits of the 17. BImSchV.

DOI: https://doi.org/10.37307/j.1863-9763.2012.05.04
Lizenz: ESV-Lizenz
ISSN: 1863-9763
Ausgabe / Jahr: 5 / 2012
Veröffentlicht: 2012-05-18
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