Staufener Bucht
Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm
Zur energetischen Verwertung von Klärschlamm mit anschließender Phosphorrückgewinnung liefert WEHRLE eine Wirbelschichtverbrennungsanlage für die Kläranlage des Abwasserzweckverbandes Staufener Bucht in Bad Krozingen.
Gemeinsam mit WEHRLE und den Kooperationspartnern des EFRE-Förderprogramms, der Universität Freiburg und dem Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung BW), verfolgt der Abwasserzweckverband Staufener Bucht seit 2020 die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm. Ziel des Projektes war es, mithilfe der thermischen Verwertung von Klärschlamm die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm von lokalen Kläranlagen zu ermöglichen und daraus einen marktfähigen Klärschlammaschedünger mit hoher Pflanzenverfügbarkeit zu generieren. Perspektivisch ermöglicht die Anlage eine Behandlung von 11.000 t mechanisch entwässertem Klärschlamm und erzielt dabei eine Phosphorrückgewinnungsrate von ca. 80%.
Kundenvorteile im Überblick
Kompaktes Anlagendesign durch in den Kessel integrierte Feuerung sichert wertvolle Baufläche für den Abfallverwerter
Niedrige Nox-Abgaswerte durch kontrollierte Feuerraumtemperaturführung, gestufte Verbrennung und lokal angepasste Erstickungsanlage
Lokale Abfallverwertung reduziert Transporte und schont den Footprint der Müllverbrennung.
Keine Kosten für CO2-Zertifikate und sichere Einhaltung der Emissionswerte nach 17. BImSchV und BVT-Richtlinie.
Durch die Erweiterung um das P-XTRACT Verfahren kann die Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors erhalten und eine höhere Abscheidung von Schadstoffen erreicht werden. Das begünstigt den Zuspruch der Düngemittelproduzenten gegenüber der Phosphorasche.
Der aus der Klärschlammasche rückgewonnene Phosphor kann regional zu Dünger aufbereitet und eingesetzt werden. Er hat eine hohe Pflanzenverfügbarkeit, die aus der Brennstoff-Konditionierung, Additivzugabe und Verbrennungsführung resultiert. Durch die geschickte Prozesskombination stillt P-XTRACT einen erheblichen Anteil des langfristigen Phosphorbedarfs.
Durch Beimischung der Additive werden flüchtige Schwermetallverbindungen in der Asche erzeugt, die durch die hohen Prozesstemperaturen in die Gasphase übergehen. Die Asche wird an-schließend bereits im Heißgaszyklon bei über 700 °C abgetrennt, so dass Schwermetallverbindungen sich nicht wieder niederschlagen können. Die flüchtigen Schwermetalle werden in der nachgelagerten Rauchgasreinigung sicher entfernt.
Die Reduktion der Entsorgungskosten entsteht einerseits durch die Minimierung des zu deponierenden Reststoffgehalts und andererseits durch die Herstellung eines verkaufbaren Wertstoffs, welcher aus der Verbrennung zurückgewonnen werden kann. Die Voraussetzung dafür ist, dass der rückgewonnene Wertstoff von potenziellen Düngemittelherstellern akzeptiert wird, bzw. gesetzliche Änderungen der Düngemittelverordnung die Akzeptanz des generierten Wertstoffs steigert.
Der lokale Verwertungsansatz minimiert Emissionen und die Verkehrsbelastung, die durch den Klärschlammtransport entstehen, in Bezug auf die Gesamtleistung der Anlagentechnik. Die einfache, lokale Weiterverarbeitungsmöglichkeit fördert ein regionales Düngererzeugungskonzept
Die Erzeugung und Weiterverarbeitung der Aschen zu einem direkten Phosphor-Dünger bedarf im Vergleich zu anderen Verfahren wie des Säureaufschlusses weniger Prozessschritte und somit auch geringeren Einsatz von Chemikalien und Energie.
Die Ausgangslage des Projekts
Mit der Einführung der Klärschlammverordnung vor einigen Jahren rückt die Klärschlammproblematik deutlicher in den Vordergrund. Derweil setzen die Klärschlammverordnung und die Düngeverordnung der Ausbringung von schadstoffbelasteten kommunalen Klärschlämmen auf landwirtschaftlichen Flächen strenge Grenzen. Somit steht der Ausbringung nicht ausreichend Landwirtschaftsfläche zur Verfügung und eine alternative Verwertungsstrategie muss entwickelt werden. Viele Kommunen und Investoren sind sich dieser Problematik bewusst und streben eine thermische Verwertung von Klärschlamm an. Als GreenTech-Unternehmen legt WEHRLE großen Wert auf das Thema Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung und beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit dem Thema Klärschlammverwertung. Gemeinsam mit dem EFRE-Förderprogramm (unterstützt durch die European Union Europäische Union und das Land Baden-Württemberg) und dem Abwasserzweckverband Staufener Bucht sowie den Forschungspartnern Universität Freiburg und ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) kombiniert WEHRLE die energetische Verwertung von Klärschlamm mit der Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm von Kläranlagen. Das dazugehörige Projekt nennt sich P-XTRACT-Verfahren.
Lösungsansatz und Konzeptbeschreibung
Innerhalb des Pilotprojektes des Abwasserzweckverbandes Staufener Bucht findet die praktische Anwendung des P-XTRACT®-Verfahrens Anwendung. Mithilfe des P-XTRACT®-Verfahrens wird ein marktfähiger Klärschlammdünger mit hoher Pflanzenverfügbarkeit geschaffen, der ermöglicht, die wertvolle Ressource Phosphor zurückzugewinnen. Das Verfahren beruht auf der bewährten Technologie der Wirbelschichtverbrennung von Klärschlamm unter Zugabe von bestimmten (Erd-) Alkaliadditiven und speziellem Wirbelschichtbettmaterial. Durch die zweistufige Verbrennung in einer reduzierenden und oxidierenden Atmosphäre wird die Überführung von Schwermetallen in die Gasphase erhöht, sodass die phosphorhaltige Asche im Rauchgas als Flugasche mitgerissen und bei möglichst hohen Temperaturen > 700 °C aus dem Rauchgas abgeschieden wird. Schwermetalle verbleiben maßgeblich in der Gasphase und werden bei niedrigeren Temperaturen in der nachfolgenden Rauchgasreinigung abgeschieden.
Lieferumfang
WEHRLE fungiert als Generalunternehmer für die Errichtung der Wirbelschichtverbrennungsanlage zur energetischen Verwertung von Klärschlamm mit Phosphorrückgewinnung in Bad Krozingen. Der Leistungsumfang umfasst die Bautechnik (Stahlbau und Fassade), Verfahrenstechnik für den Sattdampfkessel und Zukaufteile sowie die Implementierung eines Phosphorrückgewinnungssystems. Darüber hinaus unterstützt WEHRLE das Projekt in der Genehmigungsplanung, Genehmigungsdurchführung sowie der Inbetriebnahme des zukunftsweisenden Projekts.
Infos zum Abwasserzweckverband Staufener Bucht
Der Abwasserzweckverband Staufener Bucht behandelt hat sich der Reinigung von Abwasser zum Schutz von Umwelt und Mensch verschrieben. Bereits seit über 50 Jahren gehen die Verantwortlichen kommunalen Vertreter gemeinsam voran, um Abwasser zu reinigen und darin enthaltene Rohstoffe zurückzugewinnen.
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