Integration von regionalen Co-Substraten in die Schlammfaulung

In der Regel verfügen größere Kläranlagen über eine anaerobe Stabilisierung des anfallenden Klärschlamms, die durch eine Vergärung des Klärschlamms in Faulbehältern erzielt wird.  Hier wird durch die Vergärung des organischen Schlammanteils Biogas gewonnen, das zur Strom- und Wärmegewinnung genutzt wird. In der Regel ist dieses Verfahren als mesophiler Prozess ausgeführt, der bei Temperaturen von 33 – 37 °C abläuft. Eine Hochlastfaulung zeichnet sich nun im Gegensatz zu einer herkömmlichen Schlammfaulung durch eine höhere Belastungsfähigkeit in Bezug auf die ihr zugeführte Organik aus und ist oft ein thermophiler Prozess mit Temperaturen von 50 – 60 °C. Dies führt zu einem erhöhten Wachstum der Mikroorganismen und damit einem erhöhten Umsatz der Organik. Damit  wird eine kürzere hydraulische Verweilzeite der Schlämme ermöglicht. So liegt die Verweilzeit in einer Hochlastfaulung bei ca. 5 bis 7 Tagen und nicht, wie in der mesophilen Faulung, bei etwa 20 Tagen.

Bei freien Faulraum-Kapazitäten können weitere vergärungsfähige Substrate (Co-Substrate) zusammen mit dem Klärschlamm behandelt werden.Bei gängigen Co-Substrate handelt sich in erster Linie um biogene Abfälle mit einem ausreichend hohen organischen Anteil oder um Abwässer bzw. direkt aus der Abwasserbehandlungsanlage stammende Substrate. Die Abfälle stammen in der Regel aus der Lebensmittelindustrie, Großgastronomie oder vergleichbaren Branchen. Bei den Abwässern handelt es sich in den meisten Fällen um organisch hochbelastete Abwässer (z. B. Fettabscheiderinhalte, Flotatschlämme aus Lebensmittel verarbeitenden Betrieben usw.). Diese Co-Substrate können aber nicht nur zur Ausnutzung freier Faulraumkapazitäten genutzt werden, sondern auch direkt in das Schlammbehandlungskonzept mit eingeplant werden, um so den Methanertrag in der Faulung, und damit den Energiegewinn, zu erhöhen.

Erwartete Ergebisse:

• Schlamm- und Substratkenndaten in Abhängigkeit verschiedener Betriebs- und Verfahrensvarianten
• Konzept für den Betrieb der Hochlastfaulung
• Bau und Inbetriebnahme Hochlastfaulung sowie Erweiterung der Annahmestation auf flüssige Co-Substrate 
• Kenndaten und Empfehlungen zum Betrieb einer Co-Fermentation
• Umnutzungskonzept Biogasanlage/semizentrale Faulung
• Annahme- und Betriebsstrategieanalyse für drei Satelliten mit hohem Industrieabwasseranteil
• Regionales Anlagenmodell des Faulungsverbunds
• Konzepterstellung und -bewertung verschiedener KS/Co-Substratszenarien
• GIS-basiertes Bewirtschaftungsmodell
• Schlammbewirtschaftungskonzept für die Modellregion