Anlagenkonzept
Im Rahmen der Anlagenplanung werden eine Vielzahl von unterschiedlichen Anlagenkomponenten passend aufeinander abgestimmt. Die geplante Klärschlammverwertung wird im Wesentlichen aus folgenden Komponenten bestehen:
- Klärschlammannahme mit 4 parallelen Annahmen, redundanten Greifern und Revisionsbunker für insgesamt 500 h Zwischenspeicherkapazität
- Klärschlammtrocknung mit Kontakttrocknern
- Klärschlammverbrennung im zweistufigen Wirbelschichtofen
- Wärmenutzung in einer Turbine durch Dampfkessel, Wärmeverschiebung in der Rauchgasreinigung (RGR) und Eco vor dem Kamin
- Rauchgasreinigung mit Elektrofilter, trockener RGR, zweistufiger Nasswäsche, Brüdenkondensation und Entsorgung der kondensierten Brüden zur Kläranlage Buchenhofen
_440_85.jpg "Copyright © Dr. Born - Dr. Ermel GmbH")
Übergeordnetes Anlagenschema _180_85.jpg "Copyright © Dr. Born - Dr. Ermel GmbH")
Annahme und Zwischenlager Klärschlammannahme und Zwischenlager
Der angenommene Klärschlamm wird über mehrere Annahmestellen in einen gekapselten Annahmebunker mit Abluftbehandlung zur Zwischenlagerung abgeladen. Es können ca. 10.000 m³ Klärschlamm zwischengespeichert werden. So können auch längere Stillstandzeiten überbrückt werden und die Betriebssicherheit ist gewährleistet. Innerhalb des Bunkers werden zwei separate Kransysteme installiert, um den Schlamm zu vermischen und in die Trocknervorlage zu fördern.
Trocknung
Der vorentwässerte Klärschlamm enthält noch etwa 75 % Wasseranteil. Mit der internen Prozesswärme wird dieser Wasseranteil in einem Kontakttrockner auf etwa 55 % reduziert. Damit reduziert sich das Volumen deutlich und der Heizwert des Klärschlamms steigt, so dass auch die nachfolgende Verbrennung ohne externe Energie möglich ist. Die Kontakttrockner bestehen aus einem zylinder-förmigen Mantel und einem innenliegendem Rotor. Die anfallenden Brüden können dabei der Kläranlage als wässrige Phase zur Verfügung gestellt werden. Hier werden diese dem Abwasserreinigungsprozess zugeführt.
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Vorgesehener Wirlbelschichtofen Wirbelschichtofen
Der Klärschlamm wird kontinuierlich in den Ofen gegeben und dort in einem Wirlbelbett eingemischt. Das Wirbelbett wird im der eingetragenen Verbrennungsluft in Schwebe gehalten. Dadurch kommt es zu einer guten Durchmischung und es gibt ausreichend Sauerstoff zur Vergasung der organischen Bestandteile. In einer Brennzone werden die gesetzlich vorgeschriebenen Mindesttemperaturen eingestellt um die Gase und die organischen Rauchgasbestandteile zu verbrennen.
Wärmenutzung und Verstromung
Bei der Verbrennung entsteht ein heißes Rauchgas. Dieses wird durch einen Abhitzekessel geleitet und dabei abgekühlt. Als Wärmeträger wird Dampf verwendet. Es wird Dampf mit 65 bar und 450 °C erzeugt. Der Dampf gelangt zu einer Gegendruck-Dampfturbine mit einer elektrischen Leistung von ca. 2000 kW/a. Nach der Turbine wird der Dampf zusätzlich noch genutzt, um weitere Wärme für die Vortrocknung des Klärschlamms und die Versorgung des Nahwärmenetz zu nutzen. Überschüssige regenerative elektrische Energie wird in das Netz des allgemeinen Versorgung abgegeben.
Rauchgasreinigung
Mit der Rauchgasreinigung werden die Emissionsgrenzwerte eingehalten. Sie gliedert sich in vier Prozessschritte mit jeweils unterschiedlichen Reinigungsaufgaben:
- Im Elektrofilter wird die Asche abgeschieden
- In der trockenen Rauchgasreinigung werden Quecksilber und andere Schwermetalle (Dioxine, Furane) sowie ein Teil der sauren Schadgase (SO2, So3, HCl, HF) an festes Sorbens gebunden und mit einem Gewebefilter aus dem Rauchgas entfernt
- In der mehrstufigen Nasswäsche wird das Rauchgas von den restlichen Schadgasen gereinigt
- In der SCR findet die Entstickung des Rauchgases statt