Klärschlammentwässerung und -trocknung (AP 2.1)

Bei der biologischen Abwasserreinigung entsteht Klärschlamm, der zum Großteil aus Wasser und zusätzlich Feststoffen wie z.B. den am Abbauprozessbeteiligten Mikroorganismen besteht.. Auf einer Kläranlage fallen zwei verschiedene Schlammtypen an: Der Primärschlamm, der in der mechanischen Stufe der Kläranlage entfernt wird und der Sekundärschlamm, welcher als Überschussschlamm in der biologischen Stufe entsteht. Zur Verminderung des Volumens des Schlamms wird der Wasseranteil reduziert, da andernfalls bei nachfolgenden Verfahrensschritten zu große Mengen an Schlamm zu behandeln oder am Ende zu entsorgen wären. Hier kommen die Entwässerung und Trocknung zum Einsatz. Die Entwässerung des Schlamms wird mithilfe von Zentrifugen, Bandfilterpressen, Kammerfilterpressen und Schneckenpressen realisiert. So können TR-Gehalte (Trockenrückstand) von bis zu 25 % erreicht werden. Dem nun entwässerten Schlamm kann über eine Trocknung noch weiteres Wasser entzogen werden, um beispielsweise das Volumen weiter zu reduzieren oder den Heizwert, für eine spätere Verbrennung von großer Bedeutung, zu erhöhen. Hier wird zwischen einer Teiltrocknung bis ca. 85 % TR und einer Volltrocknung bis ca. 95 % TR unterschieden. Zur Trocknung werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Gängig sind Bandtrockner, Scheibentrockner und Dünnschichttrockner, bei denen ein Heizmedium (bspw. Prozessdampf oder Rauchgas) zur Trocknung genutzt wird. Auch bei der Energiegewinnung aus Biogas anfallende Wärme kann zur Trocknung genutzt werden. Steht keine Wärme in diesem Maße zur Verfügung, ist auch die solare Klärschlammtrocknung in einer gewächshausähnlichen Halle möglich.

erwartete Ergebnisse:

• Kennzahlen zum Einfluss der P-Elimination und des Co-Substrat-Einsatzes auf die Entwässerung
• Betriebliche Kennzahlen der Entwässerung beim Einsatz von Wirtschaftssubstraten
• Betriebliche Kennzahlen für eine mobile Entwässerung
• Energiebilanzszenarien und Anlagenkenndaten für das KNRN
• Energiebilanzszenarien und Anlagenkenndaten Trocknung im stand-alone Betrieb
• Energiebilanzszenarien und Anlagenkenndaten solare KS-Trocknung mit Fernwärme und energetischer Nähe von Biogasanlagen bzw. optimiertem Faulungsbetrieb
• Kenndatenzusammenstellung zu verschiedenen Trocknungsverfahren unter lokalen Randbedingungen (Modellinput)D 3
• Planung und Bau eines großtechnischen Bandtrockners am Standort Göttingen