Klärschlammverbrennung mit patentiertem Impulsbrenner für kleine und mittlere Chargen
Der Charme dezentraler Anlagen
Das oberbayerische Unternehmen Carbotechnik Energiesysteme GmbH mit Sitz in Geretsried beschäftigt sich seit mehr als 30 Jahren mit der effizienten Verbrennung von Stäuben, die bisher hauptsächlich von Braunkohle, Steinkohle, Holz und anderen organischen Materialien stammen.
Nach einer intensiven Entwicklungszeit brachte Carbotechnik ein ausgereiftes System auf den Markt, um Klärschlamm sicher und effizient zu verbrennen und steht somit als Systemanbieter für eine effiziente thermische Verwertung von Klärschlamm auf dem Markt zur Verfügung. Die Prioritäten liegen dabei immer auf einer effizienten Energienutzung und einer höchstmöglichen Umweltverträglichkeit – und das im Einklang mit den bestehenden Gesetzen und Verordnungen.
© Foto: Carbotechnik Schlüsselkomponente der Klärschlammverbrennung ist der patentierte Impulsbrenner. Mit seinem intelligenten Steuerungs- und Regelungskonzept ist es möglich, auf Qualitätsschwankungen des Brennstoffes zu reagieren.
Mit dem Verfahren für die thermische Verwertung, kombiniert mit der geforderten Phosphorrückgewinnung, lässt sich die Anlagengröße beliebig skalieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist bereits ab etwa 7000 t/a bei 25 % TS möglich. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, dezentrale Anlagen eigenständig und wirtschaftlich zu betreiben. Eine lokale Lösung bietet eine Vielzahl von Vorteilen: Das Verkehrsaufkommen bleibt gering, der Betreiber kann den lokalen Verwertungsgedanken beherzigen, die Akzeptanz in der Bevölkerung wird erhöht. Dabei ist man bezüglich
künftiger Marktentwicklung weitgehend selbständig und unabhängig.
Wie funktioniert das Verfahren? Entwässerter Klärschlamm wird mittels Trocknungstechnik auf etwa zehn Prozent Restfeuchte getrocknet. Dadurch wird der relative Energiegehalt des Materials maximiert.
Dieser getrocknete Klärschlamm wird mittels einer Mühle staubfein gemahlen und über einen Vorratsbehälter einer speziell entwickelten Dosiermaschine zugeführt. Die Dosiermaschine hat die Aufgabe, den Staub gleichmäßig in den Verbrennungsraum einzutragen. Die zu fördernde Staubmenge ist stufenlos mit sehr hoher Präzision einstellbar
und wird mittels eines Trägerluftstromes pneumatisch zum Impulsbrenner gefördert. Somit wird eine gleichmäßige und pulsationsfreie Beschickung des Brenners erreicht.
Über den patentierten Impulsbrenner wird der Klärschlammstaub verbrannt und in Wärme sowie hochwertige Asche umgewandelt. Es bedarf nur einer Zündfeuerung beim Start für einige Sekunden. Ein Aufheizen mit Sekundärbrennstoff entfällt, da der Brenner ohne Ausmauerung konzipiert ist. Eine Stützfeuerung ist nicht notwendig und spart somit Gas oder Öl. Ein weiterer Vorteil dieser Technik ist, dass Schwachgase z.B. Faulgase aus der Kläranlage, mit verwertet werden können. So wird bei Wartungsarbeiten am BHKW oder Überprüfungen am Gasbehälter die oft stattfindende Abfackelung des Gases vermieden.
Mit dieser Technik erzielt die Anlage einen maximalen Wirkungsgrad. Dabei können die Anlagen mit einer hohen Verfügbarkeit und geringem Wartungsaufwand bei geringen Unterhaltskosten betrieben werden. Durch die gezielte Luft- und Wärmeführung ist in Abhängigkeit vom Ausgangsprodukt meist keine DeNOx-Anlage notwendig. Ein Teil der erzeugten Wärmeenergie wird zur Trocknung des eingesetzten, entwässerten Klärschlammes verwendet. Die überschüssige Wärmeenergie kann über einen Generator zu elektrischer Energie umgewandelt oder für andere Zwecke, z.B. zur Einspeisung in ein Wärmenetz, verwendet werden.
© Foto: Carbotech Die Klärschlammverbrennung gilt als die umweltschonendste Form der Schlammverwertung, zumal sich Phosphor gut aus der Verbrennungsasche zurückgewinnen lässt.
Durch die gezielte Verbrennung von Klärschlamm wird Asche erzeugt, die in Abhängigkeit vom Ausgangsprodukt der Düngemittelverordnung entspricht. Untersuchungen haben weiter gezeigt, dass die Phosphorlöslichkeit aus der Asche des Impulsbrenners sehr hohe Werte aufweisen; damit wird auch die wirtschaftliche Verwendung als Dünger ermöglicht. Alternativ ist das P-Recycling aus der Asche möglich. Somit gewährt bzw. unterstützt das System auch das von der Klärschlammverordnung geforderte Phosphorrecycling. Die Abgasreinigung wird dem Ausgangsprodukt angepasst und garantiert die Einhaltung der 17.BImSchV.
Mit der weitreichend automatisierten Steuerung ist kein permanenter Personaleinsatz vor Ort notwendig. Im Regelbetrieb läuft die Anlage automatisiert, und es bedarf lediglich der Überwachung und Wartungsarbeiten. Per digitalem Fernzugriff bietet Carbotechnik dabei direkte Hilfe ohne Zeitverzug.
Die ausgereifte und erprobte Technik ist nahezu beliebig skalierbar und wird je Anlage individuell projektiert und den Kundenanforderungen angepasst. Kompetente Ingenieurleistungen unter strikter Einhaltung des Carbotechnik Qualitätssicherungssystems, optimale Arbeitsvorbereitung und modernste Fertigungsverfahren wurden bereits in mehr als 150 Anlagen mit verschiedenen Brennstoffen weltweit unter Beweis gestellt. Die Anlagen werden vom Unternehmen schlüsselfertig geliefert, aufgebaut und in Betrieb genommen. Fazit: Mit der angebotenen Technik steht dem Abwassermarkt eine ausgereifte, effiziente und günstige Technik zur Verfügung, welche bei höchsten Wirkungsgraden die Aufgabe der künftigen Klärschlammverwertung übernimmt – und dies auch bei kleineren und mittleren Klärschlammaufkommen.
www.carbotechnik.de
Ein Beitrag von Dipl. Ing. (FH) Peter Schöfmann, Carbotechnik Energiesysteme GmbH
Fachartikel aus dem ENTSORGA-Magazin Nr. 5/2020
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