Unterverbund 6 - Klärschlammmanagement

Optimierung der Klärschlammbehandlung

Aufbauend auf Ergebnissen früherer Vorhaben wurde mit Blick auf Behandlungserfolg und Wirtschaftlichkeit besonders vielversprechende Klärschlamm-Behandlungskonzepte wie die anaerobe Schlammstabilisierung, die solare Trocknung und die thermische Desinfektion unter den besonderen Randbedingungen in anderen Ländern im technischen Maßstab validiert und optimiert.

Untersuchungen zu anaerober Schlammstabilisierung, solarer Trocknung und thermischer Desinfektion

Zur anaeroben Schlammbehandlung und solaren Trocknung wurden Bemessungsalgorithmen erarbeitet und mittels großtechnischer Anlagen anhand von Leistungsfähigkeit (Prozess- und Energiebilanzen), Qualität des behandelten Klärschlamms und betrieblicher Aspekte validiert. Für die nachgeschaltete thermische Desinfektion solargetrockneter Klärschlämme ist eine Pilotanlage entwickelt und betrieben worden.

Verfahrensauswahl und Anforderungen an die Klärschlammbehandlung sowie den Klärschlammverbleib wurden unter Berücksichtigung länder- und regionalspezifischer Kriterien evaluiert.

Untersuchungsstandorte:

Auf Kläranlagen in der Türkei kamen halbtechnische Versuchsanlagen zur anaeroben Stabilisierung zum Einsatz. Die Untersuchungen zur solaren Trocknung und thermischen Desinfektion erfolgten auf Anlagen in Deutschland, Kolumbien und Polen.

Arbeitsschwerpunkte:

Folgende Hauptarbeitspakete (AP 1 und 2) gab es, denen sich eine wissenschaftlichtechnische Bewertung des Behandlungserfolgs und der Betriebsstabilität (AP 3) anschloss:

• Anaerobe Klärschlammbehandlung (AP 1): In diesem Arbeitspaket wurden die Auslegung von Faulungsanlagen bei niedrigen Betriebstemperaturen ab 25 °C validiert sowie ein geschlossener Bemessungsalgorithmus für die anaerobe Schlammstabilisierung erarbeitet. Dazu sind Leistungskenngrößen wie Abbaugrad und Biogasausbeute in Abhängigkeit von Temperatur und Faulzeit sowie Variationen von Schlammeigenschaften und eine Co-Substrat-Beigabe für eine 1- und 2-stufige Prozessführung untersucht worden. Die Desinfektionsleistungen wurden bewertet. Für kleine und mittelgroße Anlagen sind Betriebs- und Belastungsparameter entwickelt worden.
• Solare Klärschlammtrocknung und thermische Desinfektion (AP 2): Ziel dieses Arbeitspaketes war die Validierung klimahydrologischer Verdunstungsmodelle (Modell nach Penman und Turc/Wendling) und deren Modifikation und Erweiterung sowie die Entwicklung einer Pilotanlage zur thermischen Desinfektion. Das Versuchsprogramm berücksichtigt dabei u. a. den Einfluss der Substratqualität auf die Trocknungsleistung und die Desinfektion in Abhängigkeit von Schlammfeststoffgehalt und mikrobieller Belastung. Des Weiteren wurden Einflüsse auf die solare Trocknung (wie Sommer-/Winterbetrieb mit/ohne Fremdwärmeeinsatz, Schichtdicke des Schlammes, Wendeintervalle, Fußbodentemperatur), sowie Einflüsse auf die Desinfektionsleistung (wie Temperatur, Füllvolumen, Durchmischung, Aufenthaltszeit) untersucht. 

Projektpartner:

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig,
Institut für Siedlungswasserwirtschaft
Pockelsstr. 2a, 38106 Braunschweig
www.tu-braunschweig.de/isww
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Norbert Dichtl, n.dichtl@tu-braunschweig.de
Dr.-Ing. Katrin Bauerfeld, k.bauerfeld@tu-braunschweig.de
M.Eng. Robert Mieske, r.mieske@tu-braunschweig.de
Dipl.-Ing. Rosa Dellbrügge, r.dellbruegge@tu-braunschweig.de

Huber SE
Industriepark Erasbach A 1
92334 Berching
www.huber.de
Ansprechpartner:
Dr. Albert Heindl, hal@huber.de

Oswald Schulze Umwelttechnik GmbH
Krusenkamp 22-24
45964 Gladbeck
www.oswald-schulze.de
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Jürgen Oles, droles@oswald-schulze.de