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Klärschlamm (Fach) / 09. Thermische Behandlung (Lektion)

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  • Argumente für anaerobe Schlammstabilisierung vor thermischer Behandlung Bei der Stabilisierung werden die Schlämme homogenisiert und ihre Entwässerungseigenschaften verbessert. Faulschlämme sind in den nachfolgenden Stufen (Entwässerung, Trocknung, . . .) effektiver zu behandeln. Der Faulbehälterinhalt kann als Wärmespeicher und damit gleichzeitig als Energiepuffer genutzt werden. Bei einem kurzzeitigen Ausfall nachfolgender Anlagenteile kann der Faulbehälter auch als Feststoffspeicher genutzt werden. Die nach einer Stabilisierung zu behandelnden Feststoffmengen sind i. d. R. ca. 40 % geringer als im Rohschlamm. Nachfolgende Verfahrensschritte können entsprechend kleiner dimensioniert werden. Das anfallende Faulgas kann bei hohen Wirkungsgraden zur Erzeugung von Energie (Wärme, Elektrizität) genutzt werden. Dies gleicht i. d. R. einen höheren Energiegehalt des Rohschlamms bei einer direkten Verbrennung aus. Der Einsatz von Rohschlamm in Kraftwerken, wird von den Betreibern u. a. aus hygienischen Gründen und wegen der Geruchsbelästigungen abgelehnt. Es werden ausschließlich stabilisierte Schlämme angenommen, da dem Personal der Umgang mit Rohschlamm nicht zugemutet wird
  • Thermische Verfahren der Klärschlammbehandlung Trocknung Monoverbrennung Mitverbrennung Sonstige
  • Ziele der Klärschlammtrocknung Verringerung der Klärschlammmenge (Volumen und Gewicht) Erhöhung des Heizwertes Hu Verbesserung der Lager-und Transportfähigkeit Bessere Förder-und Dosierbarkeit Mikrobiologische Stabilisierung und hygienische Unbedenklichkeit
  • TR nach Volltrocknung ~ 95%
  • TR nach Teiltrocknung ~ 85% Als teilgetrocknet wird ein Klärschlamm bezeichnet, der die Leimphase durchlaufen hat und einen Feststoffgehalt von TR > 55 % -85 % aufweist. (Leimphase: TR = 50 bis 55 %)
  • Konvektionstrocknung die zur Trocknung notwendige thermische Energie wird hauptsächlich durch den direkten Kontakt mit Heißgas oder (erwärmter) Luft zugeführt. Heiße Rauchgase oder (erwärmte) Luft strömen über den feuchten Schlamm und treiben das Wasser aus dem Schlamm. Das Verfahren wird auch als Direkttrocknung bezeichnet. Trocknertypen: Bandtrockner, Trommeltrockner
  • Kontakttrocknung die zur Trocknung notwendige thermische Energiewird hauptsächlich durch den Kontakt mit Heizflächen zugeführt. Der feuchte Schlamm steht in Kontakt mit der beheizten Wand und das Wasser verdampft aus dem Schlamm. Der Wärmeübergang erfolgt indirekt. Das Verfahren wird auch als Indirekttrocknung bezeichnet. Trocknertypen: Scheibentrockner, Dünnschichttrockner
  • Strahlungstrocknung die zur Trocknung notwendige thermische Energie wird durch elektromagnetische Strahlen bzw. Infrarotstrahlen zugeführt.
  • Sonnenstrahlung Elektromagnetische Strahlung aus Röntgenlicht, sichtbarem Licht einschließlich der Randbereiche UV- und Infrarotstrahlung sowie aus langwelliger Radiostrahlung.
  • Kaltlufttrocknung Prinzip: Verdunstungstrocknung bei Umgebungstemperatur Durch den entwässerten Klärschlamm werden große Luftmengen geblasen. Bei hoherLuftfeuchte oder Temperaturen von T < 0° C muss die Luft auf max. 40 °C vorgewärmtwerden.
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  • Umlufttrocknung Prinzip: Verdunstungstrocknung bei Umgebungstemperatur mit Umluftführung
  • Ziele der Klärschlammverbrennung Zerstörung organischer Schadstoffe Konzentration, Fixierung und Ausschleusung anorganischer Schadstoffe in den Stäuben (Schwermetalle) Volumen-  und Masseverringerung durch vollständigen Umsatz der organischen Bestandteile Nutzung der Energie (Heizwert)

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