Klärschlammbehandlung Studie zeigt Vorteile der hydrothermalen Carbonisierung

Redakteur: Dr. Jörg Kempf

In allen überprüften Bereichen zur hydrothermalen Carbonisierung (HTC) von Klärschlamm, die in den letzten zwei Jahren intensiv untersucht wurden, konnte eine aktuelle Studie jetzt die Vorteile der HTC gegenüber bestehenden Technologien zur Klärschlammbehandlung bestätigen.

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Effizient und mit guter Ökobilanz: der AVA-CO2 HTC-Prozess
Effizient und mit guter Ökobilanz: der AVA-CO2 HTC-Prozess
(Bild: AVA-CO2)

Zug /Schweiz – Im Auftrag des Bundesamts für Umwelt (BAFU) arbeitete die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) mit der AVA-CO2 Schweiz von August 2011 bis Oktober 2013 zusammen und erstellte eine Studie über die hydrothermale Carbonisierung (HTC) von Klärschlamm. Die Studie mit dem Namen „Weiterentwicklung der hydrothermalen Carbonisierung zur CO2-sparenden und kosteneffizienten Trocknung von Klärschlamm im industriellen Maßstab, sowie die Rückgewinnung von Phosphor“ zeigt deutlich die Vorteile für die industrielle HTC-Klärschlammbehandlung.

Im Vergleich zur thermischen Trocknung von Klärschlamm, bei der Wasser energieintensiv verdampft wird, schnitt die HTC aus Sicht der Energiebilanz ausgezeichnet ab. Die Einsparungen an Wärmeenergie liegen bei 62 %, bei Strom sogar bei 69 %. Das anfallende HTC-Prozesswasser zeigt, dank eines durch AVA-CO2 patentierten Prozesses (siehe „Ergänzendes zum Thema“), eine mittlere bis sehr gut biologische Abbaubarkeit. Dabei wurden Werte bis 100 % DOC-Elimination erreicht. Wichtig ist, dass im vorgereinigten AVA-CO2 HTC-Prozesswasser keine refraktäre gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen (DOC) mehr nachgewiesen werden konnten.

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Erfolgreiche Brennversuche

Gute Nachrichten offenbart die Studie auch bei den Brennversuchen mit der HTC-Klärschlammkohle. Diese wurden erfolgreich in einem Zementwerk sowie in einer Monoverbrennungsanlage durchgeführt. In der Monoverbrennungsanlage wurde über einen Zeitraum von zwei Stunden HTC-Klärschlammkohle zudosiert. Dabei kam es zu keinen Problemen in der Brennkammer oder bei der Zuführung der HTC-Kohle.

Auch die permanent überwachten Emissionen, hinsichtlich der in der Schweizerischen Luftreinigungs-verordnung (LAV) vorgegebenen Grenzwerte, wurden nicht überschritten. Im Versuch bestätigte sich zudem, dass die Stützfeuerung welche mit Gas betrieben wird, durch die Zugabe von HTC-Kohle vollständig abgestellt werden kann.

Theoretisch ergäbe dies eine jährliche Einsparung von 600.000 Nm3 Gas oder anders ausgedrückt ca. 3 660 000 KWh – genug um über 1000 Haushalte ein ganzes Jahr lang mit Energie zu versorgen. Auch in der detaillierten Ökobilanz, welche unterschiedliche thermische Entsorgungswege für Klärschlamm vergleicht, konnte die HTC punkten. Bemerkenswert sind hier insbesondere die ausgewiesenen Vorteile der HTC gegenüber Monoverbrennungsanlagen.

Die Studie konnte auch beim aktuellen Thema der Phosphor-Rückgewinnung überzeugen. Mehr dazu und zum Download der Studie auf der nächsten Seite

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