Solare Trocknung - DWA-Landesverbandes Bayern
Solare Trocknung - DWA-Landesverbandes Bayern
Solare Trocknung - DWA-Landesverbandes Bayern
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Klärschlammtrocknung<br />
Kl rschlammtrocknung<br />
Technologien und aktuelle Konzepte<br />
Dr.-Ing. Dieter Schreff<br />
Ingenieurgesellschaft für Abwassertechnik<br />
mbH, Weyarn<br />
1/ 14
Stabilisierung<br />
Speicherung<br />
Schlammentwässerung<br />
<strong>Trocknung</strong><br />
Verwertung<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
(1) Schlammtrocknung ist nur ein optionaler<br />
Zwischenschritt der Schlammbehandlung<br />
zwischen Entwässerung und Verwertung.<br />
(2) Schlammtrocknung benötigt thermische<br />
Energie (mind. 720 kWh/to H2O) sowie<br />
elektrische Energie – je nach Technologie.<br />
(3) Bei thermischer Verwertung: Heizwert des<br />
Schlamms steigt mit dem <strong>Trocknung</strong>sgrad!<br />
ENERGIE<br />
(thermisch/elektrisch)<br />
2/ 14
Gewichtsanteile in to / d<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
5%TR<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
25%TR<br />
400<br />
to Wasser / d<br />
350<br />
300 to TR / d<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
85%TR<br />
Nach Eindickung Nach Entwässerung Nach <strong>Trocknung</strong><br />
Gewichtsanteile in to / d<br />
500<br />
450<br />
50<br />
0<br />
Nach<br />
Absetzbecken<br />
Nach<br />
Eindickung<br />
Nach<br />
Entwässerung<br />
to Wasser / d<br />
to TR / d<br />
Nach<br />
<strong>Trocknung</strong><br />
Ziel: Volumen- bzw.<br />
Massereduzierung<br />
3/ 14
Schlammvolumen (m³) bei 1000 kg TM<br />
10,0<br />
9,0<br />
8,0<br />
7,0<br />
6,0<br />
5,0<br />
4,0<br />
3,0<br />
2,0<br />
1,0<br />
0,0<br />
Eindickung<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Entwässerung Leimphase<br />
(!)<br />
Entwässerung<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
TR-Gehalt (%)<br />
Teiltrocknung<br />
< 85 %<br />
<strong>Trocknung</strong><br />
Volltrocknung<br />
> 85%<br />
4/ 14
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Übersicht bersicht <strong>Trocknung</strong>sverfahren<br />
Nicht-entwässerte<br />
Schlämme<br />
Vererdung<br />
in Pflanzenbeeten<br />
Solartrocknung<br />
Ohne Zusatzwärme<br />
Mit Zusatzwärme<br />
Entwässerte Schlämme<br />
Nieder- und<br />
Mitteltemperaturtrocknung<br />
(T < 100 °C)<br />
Thermische<br />
<strong>Trocknung</strong><br />
(T > 120 °C)<br />
Thermische/energetische Verwertung<br />
Landschaftsbau/Rekultivierung<br />
5/ 14
Globalstrahlung (kWh/m² x Monat)<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Januar<br />
Globalstrahlung<br />
Februar<br />
April<br />
Luftheizgeräte,<br />
Fußbodenheizung<br />
Dunkelstrahler<br />
(z.B. Abwärmenutzung)<br />
Mai<br />
Juni<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
<strong>Solare</strong> <strong>Trocknung</strong>sverfahren<br />
Klimatische Einflüsse<br />
- Lufttemperatur/-feuchte<br />
- Saisonale Schwankungen<br />
Juli<br />
August<br />
September<br />
Oktober<br />
November<br />
Dezember<br />
Zusatzwärme<br />
<strong>Solare</strong>nergie<br />
(Strahlung)<br />
Grenzflächenerneuerung/<br />
Umwälzung<br />
Isolierung/Transparenz<br />
Hallendach<br />
Umluftventilatoren<br />
Lüftungsklappen<br />
Steuerung über Außenfühler<br />
(Temp., Feuchte)<br />
Energieverluste<br />
(Abstrahlung)<br />
Verdunstungsenergie<br />
"Warme und feuchte Luft<br />
steigt auf."<br />
6/ 14
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
<strong>Solare</strong> <strong>Trocknung</strong> - Hallenbau<br />
Spez. Flächenbedarf:<br />
a) ohne Zusatzwärme:<br />
1,2 - 1,4 m²/Mg H2O<br />
(inkl. "Speicherfläche")<br />
b) mit Zusatzwärme:<br />
0,4 – 0,6 m²/Mg H2O<br />
Umluftventilatoren Luftheizgeräte<br />
Bei Flüssigschlammtrocknung:<br />
mit Drainageboden, etc.<br />
7/ 14
Thermo-System<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
<strong>Solare</strong> <strong>Trocknung</strong> – Systeme (1)<br />
Elektrisches Schwein<br />
- Batch-Verfahren<br />
- Elektrisches Schwein/Schlammmanager<br />
- <strong>Solare</strong>nergie (+ Zusatzenergie)<br />
- seit 1995 (ca. 90 Anlagen)<br />
IST-Verfahren<br />
Wendewolf<br />
- Kontinuierliches Verfahren<br />
- Schubwender ("Wendewolf/-fuchs")<br />
- <strong>Solare</strong>nergie (+ Zusatzenergie)<br />
- seit 1992 (ca. 50 Anlagen)<br />
8/ 14
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
<strong>Solare</strong> <strong>Trocknung</strong> – Systeme (2)<br />
HUBER KULT® <strong>Solare</strong> und<br />
Regenerative <strong>Trocknung</strong> SRT<br />
- Kontinuierliches Verfahren<br />
- Lochblechboden (Lüftung)<br />
- Schaufelwender<br />
- <strong>Solare</strong>nergie + Zusatzenergie<br />
ROEDIGER-PASSAVANT-GEIGER<br />
(EDZ-Verfahren)<br />
- Kontinuierliches Verfahren<br />
- Fußbodenheizung<br />
- umlaufender Kettenrechen<br />
- <strong>Solare</strong>nergie + Zusatzenergie<br />
9/ 14
Input<br />
Output<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Bandtrocknung/ Niedertemperatur (1)<br />
M<br />
Verdunstungsenergie<br />
Zusatzwärme<br />
- Brüdenfrei (keine Rückbelastung)<br />
- Hohe Luftdurchsatzmengen<br />
- Hoher Automatisierungsgrad<br />
10 / 14<br />
- Konvektionstrocknung<br />
- Nutzung von Abwärme möglich, da<br />
Nieder-/Mitteltemperaturniveau<br />
- 24h-<strong>Trocknung</strong> (Frisch-/Umluftbetrieb)<br />
- nahezu unabhängig von klimatischen<br />
Bedingungen (Auslegung)
Input: TR > 20%<br />
Schlammanlieferung<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Bandtrocknung/ Niedertemperatur (2)<br />
Bunker mit<br />
Schubbodenaustrag<br />
Warmwasserkreislauf<br />
(Niedertemperaturniveau)<br />
Schlammeinbringung<br />
Zwischenlager<br />
(Option)<br />
Schlammpumpen<br />
Übergabe-/<br />
Verteilstation<br />
Strukturaggregat<br />
Abluft<br />
Ventilatoren<br />
Zuluft/<br />
Umluft<br />
Silo<br />
Schlammabholung<br />
(per Lkw)<br />
Output: TR > 80%<br />
11 / 14
Input<br />
M = 1,8 to/h<br />
33 %TR<br />
46 % GV<br />
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Schlammtrocknung ZKA Ingolstadt<br />
P Wärme = 1,2 – 2,0 MW<br />
Wärmeversorgung<br />
(Dampf-Wasser-WT)<br />
Abluft (T < 35 °C)<br />
Wasserdampf M = 1,1 to/h<br />
(70 – 90 % rel. Feuchte)<br />
M<br />
TVL = 55 °C<br />
TRL = 40 °C<br />
Q = 60 – 120 m³/h<br />
Bilanz für stationären<br />
2-Linien-Betrieb<br />
Strombedarf:<br />
110 - 130 kWh/kgH2O Output<br />
M = 0,7 to/h<br />
90 %TR<br />
Hu = ca. 9 MJ/kg<br />
Zuluft als Frischluft oder Umluft<br />
QLuft = 100 – 400 x 103 m³/h<br />
(je nach Temp. und rel. Feuchte)<br />
12 / 14
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Schlammtrocknung ZKA Ingolstadt<br />
� Beachte Abluftsituation:<br />
"<strong>Trocknung</strong>stypische" Geruchsentwicklung<br />
bedarf präventiver Maßnahmen<br />
� Mechanische Betriebsstörungen<br />
(u.a. Störstoffe am Pelletierkopf)<br />
13 / 14<br />
Betriebserfahrungen<br />
� Unterbrechungen bei der Wärmeversorgung (MVA)<br />
� Betriebsunterbrechungen/Anlagenstillstand<br />
führen zu sekundären Betriebsstörungen
<strong>DWA</strong> <strong>Bayern</strong> - Lehrerfortbildung 2008<br />
Fazit Klärschlammtrocknung<br />
Kl rschlammtrocknung<br />
� <strong>Trocknung</strong> ist ein Glied in der Verfahrenskette "Schlammbehandlung".<br />
� Zielsetzung ist Mengenreduzierung (Kosten) und Qualitätsverbesserung<br />
(Heizwert) sowie Entsorgungssicherheit.<br />
� "Entwässerung vor <strong>Trocknung</strong>"!<br />
� Vererdung nur für sehr kleine Anlagen (keine endgültige Lösung!)<br />
� Solartrocknung, falls ausreichend Flächen vorhanden und mit zusätzlicher<br />
Abwärmenutzung falls verfügbar (Witterungsabhängigkeit!).<br />
� Bandtrocknung (Nieder-/Mitteltemperaturniveau) nur für größere (zentrale)<br />
Anlagen bei Verfügbarkeit von (Ab-)Wärme, ggf. Kopplung mit thermischer<br />
Schlammverwertung oder Wärme aus regenerativen Energien.<br />
� Wirtschaftlichkeit extrem abhängig von Entwicklung der Entsorgungspreise,<br />
„echte“ <strong>Trocknung</strong>skosten liegen bei etwa 30 – 65 €/to KS .<br />
� Daher Entscheidung für <strong>Trocknung</strong> oft "politisch" wegen Entsorgungssicherheit.<br />
14 / 14
Change language