Tagungsband - Stadtentwässerung Kaiserslautern

Neue Wege für die Klärschlammentsorgung
nach einer marktstudie und analyse der Verwertungsstrukturen
kann es regional sinnvoll sein thermische Verbrennungskapazitäten
anzubauen. an den einsatz von
klärschlamm sind jedoch einige Vorrausetzungen gekoppelt,
welche im Vorfeld zu berücksichtigten sind. Für
den einsatz im Zementwerk ist eine Genehmigung nach
dem Bundesimmissionsschutzgesetz zu beantragen. im
Genehmigungsverfahren kann der klärschlamm in der
getrockneten Variante als ersatzbrennstoff als mech.
entwässerter Schlamm als ersatzrohstoffe angesetzt
werden. Sinnvoller weise bringt man die kombination
aus thermischer und stofflicher Verwertung in den ansatz.
der brennbare Bestandteil des materials ermöglicht
eine Substitution von Primärenergie und führt über
den co 2 -neutralen ansatz des klärschlamms zu einem
positiven Beitrag in der Bilanz. Gleichzeitig hilft es die
euphorischen Ziele der Bundesregierung zu erfüllen. die
Zusammensetzung der klärschlammasche (50% der
trockenmasse) besteht im wesentlichen aus Sand, ton,
eisen, kalk und Phospaten. die ersten vier komponenten
sind Rohstoffbestandteile für die Zementherstellung
und führen zur einer echten Rohstoffeinsparung und
Schonung der natürlichen Ressourcen. die Phosphate
führen bei einer überdosierung hingegen zu einer nicht
erwünschten Veränderung der Zementeigenschaften.
aufgrund der gleichmäßigen Zusammensetzung von
klärschlämmen lassen sich die anlagenbezogenen Grenzen
sehr genau an- und aussteuern.
über die umweltverträglichkeitsprüfung wird anhand
der enthaltenen Schwermetalle das emissionsverhalten
bei unterschiedlichen einsatzmengen errechnet, um mit
dem Genehmigungsbescheid die eckdaten für den einsatz
von klärschlamm festzulegen. mit dem Bescheid
werden die maximal zulässigen Schwermetallgehalte
als inputwerte und die maximal zulässige einsatzmenge
festgeschrieben. Für den einsatz sind dann die anforderungen
an die anlagentechnik hinsichtlich der
annahme, Lagerung und dosierung zu prüfen. Je nach
vorhandener technik oder räumlicher Gegebenheiten
sind unterschiedliche konzepte denkbar. Hauptaugenmerk
ist dabei auf konsistenz, Feuchte, Schüttdichte zu
richten. der einsatz von klärschlamm ist über zwei aufgabestellen
ins ofensystem möglich. Für Zementwerk
mit einer eigenen kohlenmahlanlage ist der einsatz von
klärschlamm als Gemisch mit kohle möglich. der anteil
ist nach erfahrungen aus der Schweizer Zementindustrie
auf etwa 5% des Gesamtwärmeeinträges begrenzt, da
ein absinkender Heizwert und erhöhter aschegehalt im
Brennstoffgemisch die Flammentemperaturen absenken.
Für höhere einsatzraten ist der einsatz über die Sekundärfeuerung
zu favorisieren.
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unabhängig von der aufgabestelle gibt es weitere Begrenzungen,
die den einsatz in einem Zementwerk beschränken.
der Quecksilbergehalt in den klärschlämmen
liegt etwa bei 1 ppm. das Quecksilber gehört z den leicht
flüchtigen elementen und führt daher zu emissionen im
abgasstrom. diese emissionen sind gemäß 17. BimSchG
auf 30 µg/m³ beim tagesmittelwert und 50 µg/m³ im
Halbstundenmittelwert begrenzt. da der Quecksilbergehalt
nur geringen Schwankungen unterliegt, lassen sich
diese emissionsgrenzwerte gut einhalten. die im langfristigen
Zeitverlauf sinkenden Quecksilbergehalte des
klärschlamms begünstigen das emissionsverhalten und
erhöhen die möglichen einsatzmengen.
der eintrag von Phosphaten über den klärschlamm
führt bei überdosierung zu Veränderungen der Zementeigenschaften.
die Beschränkungen sind aufgrund der
unterschiedlichen Rohstofflagerstätten und gewünschten
Zementeigenschaften anlagenbezogen unterschiedlich
hoch. Je nach Begrenzung des Phosphatgehaltes
errechnen sich unterschiedliche einsatzmengen, die
durchaus niedriger als maximal zulässige einsatzmenge
aus der Genehmigung sein können.
Je nach Phosphatgehalt und Quecksilbergehalt im klärschlamm
einer anfallstelle errechnen sich die möglichen
einsatzmengen, die mit den genehmigten einsatzmengen
zu überprüfen sind.
das für den Standort Göllheim berechnete mengengerüst
liegt derzeit aufgrund der eingesetzten klärschlammqualitäten
bei ca. 10.000 t/a bezogen auf 90% tS.
Betrachtet man die ausschlaggebenden Faktoren eines
jeden Verwertungsweges ergibt sich aus der kombination
eine Vision für eine ökologisch sinnvolle Verwertung
der anfallenden klärschlammmengen. wie auch Hr.
Fehrenbach vom ifeu institut in seiner jüngsten Studie
veröffentlich hat, gibt es neue Zielsetzungen um die
ökologischen auswirkungen zu verbessern. Basis bildet
dabei der grundsätzliche Gedanke, dass die landwirtschaftliche
Verwertung auf die nutzung der n- und P-
Gehalte abzielt, da diese als düngemittelersatz benötigt
werden. die thermische Verwertung zielt dagegen auf
die nutzung der brennbaren Bestandteile ab, wobei wie
am Beispiel der Zementindustrie der P-Gehalt sogar störend
wirkt.
da die Rückgewinnung von Phosphat sich derzeit nur
unter hohen kosten bewerkstelligen lässt, gilt es zunächst
eine sinnvolle auswahl von klärschlämmen für
den jeweiligen Verwertungsweg vorzunehmen, bei hohen
P-Gehalten lohnt sich die Phosphorrückgewinnung
entweder aus der Verbrennungsasche oder aus dem
klärschlamm selbst. durch die extraktion der Phosphatgehalt
sinkt der aschegehalt, wodurch im Gegenzug der