Faulbehälter für Klärschlamm Energieträger
Klärschlamm enthält einen nutzbaren Primärenergiegehalt, der sich aus der biologisch abbaubaren organischen Biomasse ergibt.
Bei einem anaeroben Abbau in einer Faulstufe (siehe Bild) können die energiereichen Kohlenstoffverbindungen zu Methan (CH4) umgewandelt werden.
Turbine zur Stromerzeugung Energienutzung
Das erzeugte Faulgas kann in Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Strom und Wärme umgewandelt werden. Wobei die Wärme wiederum für den stabilen Faulungsprozess genutzt wird. Die elektrische Energie wird zur Erfüllung der abwasserwirtschaftlichen Aufgaben genutzt.
Auch nach dem anaeroben Abbau verbleibt ein organischer Anteil von etwa 50 % in der Feststoffmasse des Klärschlamms. Aufgrund des hohen Wasseranteils hat Klärschlamm zunächst nur einen geringen Heizwert. Dieser kann jedoch durch eine Entwässerung und Trocknung erhöht werden. So kann der Heizwert auf bis zu 13.000 kJ/kg erhöht werden, was dem Niveau von Holz oder Braunkohle entspricht.
Bei der thermischen Verwertung von getrocknetem Klärschlamm wird genug Energie erzeugt um Wärme für die Trocknung bereitzustellen und gleichzeitig Strom zu erzeugen (Dampfturbine, siehe Bild).
Nährstoffe
Die Aufgabe der Abwasserreinigung besteht u.a. darin, Pflanzennährstoffe wie Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasserstrom zu entfernen, um eine Eutrophierung der Oberflächengewässer zu vermeiden. Die aus dem Abwasser-reinigungsprozess in den Klärschlamm überführten Nährstoffe werden z.B. für den Bereich Phosphor wieder verfügbar gemacht. Hier geht es neben einer rein landwirtschaftlichen Nutzung vor allem auch darum, den erheblichen Anteil an Phosphor für industrielle Prozesse nutzbar zu machen.