Thermische Behandlung des Klärschlamms
Vorbehandlung des Klärschlamms
Auf den Kläranlagen fällt der Klärschlamm als Nassschlamm mit einem Trockenrückstandsgehalt (TR-Gehalt) von ca. 5% an. Vor einer Verbrennung muss er mit Pressen oder Zentrifugen auf ca. 20 bis 30% TR entwässert werden und je nach Verbrennungsverfahren getrocknet werden.
Auf größeren Kläranlagen (ab etwa 20.000 EW) ist in der Regel eine eigene stationäre Entwässerungsanlage wirtschaftlich. Ein Großteil der etwa 230 Kläranlagen dieser Größe verfügt über ein derartiges Aggregat. Dadurch kann bereits ein wesentlicher Teil des gesamten Klärschlammaufkommens entwässert werden.
Auf kleineren Kläranlagen, bei denen der Betrieb einer stationären Entwässerung unrentabel ist, stehen als Alternativen die mobile Schlammentwässerung oder die Anlieferung des Nassschlamms an eine zentrale Kläranlage zur Verfügung. Bei der mobilen Entwässerung ist zu beachten, dass das anfallende Filtratwasser höher als normales Abwasser belastet ist und der Kläranlage nur über einen Pufferbehälter gleichmäßig zugegeben werden kann. Weitere Informationen sind im Leitfaden „Klärschlammbehandlung auf kleinen und mittleren Kläranlagen“ zu finden (siehe unten, weiterführende Informationen). Beispiele für die Anlieferung an eine zentrale Kläranlage sind die Modelle Straubing und Neuburg a.d. Donau. Eine gemeinsame Trocknung von Klärschlämmen strebt auch der neugegründete Zweckverband Thermische Klärschlammverwertung Schwandorf (ZTKS) an. Auch der Zweckverband Thermische Klärschlammverwertung Amperland strebt eine gemeinsame Strategie zur thermischen Trocknung und Klärschlammverwertung an.
Soweit thermische Trocknungsanlagen (zum Beispiel Bandtrockner, Scheibentrockner, Dünnschichttrockner) eingesetzt werden, sollten diese auch aus wirtschaftlichen Gründen an Standorten errichtet werden, an denen Abwärme zur Verfügung steht.
Als eher dezentrale Lösung, die auch für kleinere Anlagen wirtschaftlich interessant sein kann, spielt die Solartrocknung in dafür optimierten "Gewächshäusern" eine zunehmende Rolle. Zur Verbesserung der Trocknungsleistung kann hierbei gegebenenfalls als zusätzliche Wärmequelle Abwärme – zum Beispiel aus Biogasanlagen – genutzt werden. Bei den Trocknungsanlagen kommt – insbesondere bei nicht immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftigen Anlagen - der Standortwahl (insbesondere ausreichender Abstand zur Wohnbebauung, aber auch orografische und meteorologische Gegebenheiten wie Hauptwindrichtung, Möglichkeit von Kaltluftabflüssen oder Inversionswetterlagen) besondere Bedeutung zu. Die Standortwahl ist auch wesentlich bei einer Entscheidung über die Notwendigkeit eine Abgasreinigung bei nicht immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftigen Anlagen. Hierbei sind zudem die Größe der Anlage, die geplanten Trocknungstemperaturen und Vorbelastungen durch andere Geruchsquellen maßgeblich.
Bei den kleinen Kläranlagen ist der Umstieg von der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung auf eine thermische Behandlung wegen der hierfür zwingend erforderlichen maschinellen Klärschlammentwässerung aufwändig. Zurzeit wird daher der Klärschlamm aus kleineren Kläranlagen noch großteils landwirtschaftlich verwertet.
Thermische Behandlungsanlagen für Klärschlamm
Klärschlämme können in Abfallverbrennungsanlagen, wie Monoverbrennungsanlagen, Hausmüllverbrennungsanlagen (MVA) oder in geeigneten Abfallmitverbrennungsanlagen wie Kohlekraft-/Zementwerken verbrannt werden. Es kommen nur Anlagen in Frage, die den Anforderungen der 17. BImSchV genügen.
Im Jahr 2022 wurden 86 % des bayerischen Klärschlamms thermisch behandelt. Hierfür wurden acht bayerische MVA genutzt (Bamberg, Burgkirchen, Coburg, Geiselbullach, Ingolstadt, München, Schweinfurt und Würzburg). Daneben wurden fünf Monoverbrennungsanlagen für Klärschlamm betrieben (Altenstadt, Gendorf, München-Großlappen, Neu-Ulm und Obernburg). Des Weiteren wurden Klärschlämme in vier bayerischen Zementwerken sowie im Kohlekraftwerk Zolling mitverbrannt. Weitergehende Informationen zu den thermischen Behandlungsanlagen sind unter dem u. g. Link „Thermische Behandlungsanlagen für Siedlungsabfälle und Klärschlämme“ zu finden.
Im Jahr 2022 wurden bayerische Klärschlämme auch in Kraftwerken in Baden-Württemberg, Berlin, Brandenburg, Hamburg, Hessen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen verbrannt.
Für die Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammasche ist eine thermische Verwertung in Monoverbrennungsanlagen erforderlich. Die aktuell in Betrieb befindliche Jahreskapazität in Bayern beträgt 108.000 Tonnen Trockenmasse, dies entspricht 39 % des in Bayern anfallenden Klärschlamms. Um eine sichere Verwertung des Klärschlamms in Kombination mit der Phosphorrückgewinnung zu erreichen, bedarf es eines deutlichen Zubaus an Klärschlammverbrennungskapazität.
Stand: Juni 2024