Die industrielle Klärschlamm-Aufbereitung als Chance

Gesetze wie das Kreislaufwirtschaftsgesetz werden immer wieder aktualisiert und den aktuellen Begebenheiten angepasst. Durch die neue Klärschlammverordnung soll nachhaltiger Umwelt- und Klimaschutz, sowie Ressourceneffizienz in der Abfallwirtschaft durch Abfallvermeidung und Recycling geleistet werden. Die dazu 2020 beschlossene Düngeverordnung sorgt zusätzlich für Ausbringzeiten und Flächen, wann und wo gedüngt werden darf.

Seit 2017 sind die deutschen Kläranlagen dazu verpflichtet das im Klärschlamm enthaltene Phosphor zu recyclen. Dies gilt ab 2029 für alle Kläranlagen mit mindestens 100.000 Einwohnerwerten und ab 2032 für alle mit mindestens 50.000 Einwohnerwerten.

Wie funktioniert die Klärschlammverwertung?

Klärschlamm wird definiert als ein Vielstoffgemisch, welches am Ende der Klärkette entsteht. Es enthält neben Pflanzennährstoffen, wie Stickstoff und Phosphor, auch bedenkliche organische Substanzen, Schwermetalle, Krankheitserreger, sowie anthropogene Bestandteile. 2019 wurde ein Viertel des entstandenen Klärschlamms stofflich verwertet, davon 17% als Düngemittel in der Landwirtschaft. Um den Phosphor aus dem Klärschlamm rückzugewinnen, gibt es verschiedene Verfahren.

Kristallisationsverfahren- und Fällungsverfahren

Das Kristallisationsverfahren und Fällungsverfahren werden meist eingesetzt, um Phosphor aus der flüssigen Phase oder aus Klärschlamm zurückzugewinnen. Hierbei werden, laut Umweltbundesamt, Quoten von 5 bis 30% erreicht. Allerdings werden die Anforderungen der Klärschlammverordnung durch die alleinige Verwendung dieser Verfahren nicht erfüllt. Die Regelung sieht eine Reduzierung des Phosphorgehalts um mindestens 50% vor.

Thermochemischer Aufschluss

Das Verfahren des thermochemischen Aufschlusses ist technisch aufwändig und damit kostenintensiv. Allerdings wird eine Phosphorrückgewinnungsquote von mehr als 80% erreicht. Vorteilhaft ist zusätzlich die Zerstörung der organischen Schadstoffe und Krankheitserregern durch Verbrennung. Bei Klärschlammasche wird hierbei die Monoverbrennung verwendet. Mitverbrennungsaschen sind technisch möglich, aber unwirtschaftlich, da die Phosphorkonzentrationen in den Mitverbrennungsaschen im Vergleich zu den Monoverbrennungsaschen geringer ausfallen, aber die zu behandelnden Mengen wesentlich größer sind und somit auch kostenintensiver ist.

Thermische Klärschlammbehandlung

Thermische Klärschlammbehandlung umfasst allgemein die Entsorgung in Monoverbrennungsanlagen und die Mitverbrennung in Kraftwerken und Zementwerken. In Deutschland gibt es 20 Monoverbrennungsanlagen mit einer Gesamtkapazität von ungefähr 580.000 Tonnen getrockneten Klärschlamm pro Jahr. In den sogenannten Wirbelschichtanlagen wird der Klärschlamm, entwässert und vorgetrocknet, bei 850 bis 950°C verbrannt. Der Heizwert beträgt dabei 4000 bis 4500 kJ/kg.

METZEN Industries trägt durch Klärschlammförderanlagen einen großen Beitrag dazu bei. In unsere Klärschlammförderungsanlagen wird auf über bis zu 30 Meter langen Muldenbändern der Klärschlamm zu einem Becherwerk transportiert. Um den Trockenschlamm von 100°C auf 40°C abzukühlen, wird 15 m³ Wasser pro Stunde bereitgestellt. Das Kühlwasser hat eine Temperatur von 20 °C und darf sich auf maximal 55 °C erwärmen. Mit dem Becherwerk gelangt dieser zu WIndsichtern und Lagersilos mit einem Fassungsvermögen von bis zu 200m³.

Die Behandlung von Klärschlamm bietet viele Vorteile. Die wichtigsten sind hierbei das Einsparen von fossilen Brennstoffen und das Einsparen der damit verbundenen Kosten. Zusätzlich kann Co2 eingespart werden, da der Klärschlamm als klimaneutral betrachtet werden kann.