MHKW EVO Offenbach - Effiziente Klärschlammanlage zur Monoverbrennung

Phosphor ist ein lebenswichtiges Element sowohl für den Menschen wie auch für Tiere und Pflanzen. Die Vorkommen sind nicht überall leicht zugänglich und es ist ein endlich vorkommendes Element.
Im Rahmen der Rückgewinnungspflicht für Phosphor aus Klärschlamm werden sich die Entsorgungswege für diese Rohstoffquelle zukünftig deutlich verändern. Mehrheitlich ist die Monoverbrennung von Klärschlamm das Mittel der Wahl, um über die daraus entstehende
Asche Phosphor zurückgewinnen zu können.
 

Abwässer und Klärschlämme haben einen hohen Phosphorgehalt. Phosphor und Phosphatverbindungen sind in allen Lebensmitteln enthalten, aber auch in den Böden. Über die Kanalisation gelangen die phosphorhaltigen Abwässer in die Klärwerke. 

Die nach der Abwasseraufbereitung verbleibenden Klärschlämme werden je nach Region teilweise wieder in den Boden verbracht – als Dünger. Dadurch gelangen aber auch zusätzliche Schadstoffe in die Böden. Durch die zusätzlich Düngung der landwirtschaftlichen Flächen kann es zu Überdüngung kommen. Dieser Kreislauf führt wiederum zu einer starken Belastung der
Gewässer.

Der andere Entsorgungsweg von Klärschlamm ist die Mitverbrennung. Die Asche wird im Straßenbau verwendet oder schlichtweg als Abfall deponiert. Alle diese Entsorgungswege sind nicht nachhaltig. Wertvolle im Abwasser und Klärschlamm enthaltene Stoffe gehen verloren.

Dies gilt besonders für den Phosphor. Statt diese Ressource zurückzugewinnen und wiederzuverwerten, wird sie vernichtet. Die Neuordnung der Klärschlammverwertung
stellt nunmehr verbindlich die Weichen hin zu mehr Nachhaltigkeit.
 

Dickstoffpumpe KOS mit S-Rohr Technik unter Kranabwurfbunker

Die EVO (Energieversorgung Offenbach) betreibt schon seit einigen Jahre die Mitverbrennung
von Klärschlamm in ihrem Müllheizkraftwerk in Offenbach. Seither wurde der Klärschlamm in den Müllbunker abgekippt und zusammen mit dem Hausmüll auf die Schurren der Anlage abgegeben.

Mit der Einführung der Rückgewinnungspflicht von Phosphor aus Klärschlamm wird die Mitverbrennung perspektivisch enden und die Mono Verbrennung von Klärschlamm eingeführt.

Hintergrund ist die bessere Rückgewinnung, aufgrund des höheren Phosphorgehalts aus
einer reinen Klärschlammasche im Vergleich zu einer Mischasche aus Klärschlamm und
Müll. Deshalb hat sich die EVO entschieden; eine eben solche Anlage an ihrem Standort
in Offenbach zu installieren.

Der Phosphorgehalt in den Aschen wird mit ca. 10 – 14% erwartet. Perspektivisch werden die Aschen in der Düngemittelindustrie eingesetzt.
 

Beschickung der Kranabwurfbunker

Der Klärschlamm wird wie bisher auch über LKWs in der Anlage angeliefert aber nun in
eine spezielle dafür gebauten Annahmebunker abgeworfen. Von dort lagert eine Krananlage den Schlamm in einen Speicherbunker, in dem die Schlämme nicht nur gelagert sondern auch gemischt werden können. Eine zweite Krananlage hebt die Schlämme dann auf zwei  Kranabwurfbunker, von denen der Schlamm dann zu den beiden Drehrohöfen mittels Dickstoffpumpen gepumpt wird.

Putzmeister hat hierzu das Klärschlammsystem von den beiden Kranabwurfbunkern bis zur Injektionsstelle an den Drehrohröfen geplant, geliefert, montiert, und schließlich in Betrieb genommen.

Der Durchsatz der Anlage liegt laut Genehmigung bei 100.000 t OS*/Jahr (*OS original Substanz). Im Moment wird mit ca. 80.000 t/Jahr gerechnet. Die Kranabwurfbunker wurden zwei-linig ausgeführt, sodass je Drehrohr eine eigene Linie zur Verfügung steht. Jeder Kranabwurfbunker
hat ca. 50 m³ Volumen.

Die beiden Kranabwurfbunker stehen auf Wägezellen, um das Gewicht bzw. die Austragsleistung messen zu können. Somit kann elegant die Durchsatzleistung durch die Anlage ermittelt werden.

Der Schlamm wird durch einen Gitterrost auf dem Bunker abgeworfen. Dieser Gitterrost dient zur ersten Grobabscheidung von Störstoffen, die evtl. noch im Schlamm enthalten sein könnten. Dann wird durch einen Gleitrahmen der Schlamm zu einer doppelwelligen Austrags- und Vorpresseinrichtung geführt und über diese die Kolbenpumpe des Typs KOS 1070 beschickt.

Die Putzmeister Dickstoffpumpe des Typs KOS zeichnet sich vor allem durch ihr S-Rohr als besonders geeignet für den Transport von Störstoffen, die noch im Schlamm enthalten sein können, aus. Störstoffe mit einer Größe von bis zu 80 % des kleinsten Querschnittes im System können mit dieser Technologie prozesssicher verpumpt werden. Das hat die Putzmeister KOS Pumpe zweifelsfrei in den letzten 40 Jahren unter Beweis gestellt.

Zum weitern Schutz der nachgeschalteten Prozesse, ist hinter der S-Rohr Kolbenpumpe ein Fremdkörperabscheider in die Förderleitung eingebaut. Hierbei handelt es sich ebenfalls um eine Entwicklung aus dem Hause Putzmeister, das seit Jahrzehnten sehr erfolgreich in vielen Klärschlammanlagen zum Einsatz kommt. Insbesondere wenn Fremdschlämme, die mit LKW´s angeliefert werden, gehandhabt werden sollen. Hierbei ist eine gut funktionierende und zuverlässige Störstoffabscheidung besonders wichtig. Aufgrund des Krananlagen-Prinzips, bei dem die Störstoffe nicht gleich nach der Anlieferung identifiziert werden können und erstmal
anonym im Annahmebunker und später im Speicherbunker verschwinden, können diese auch keinem Lieferanten zugeordnet werden.

Sollte eine Linie z.B. durch einen Störstoff ausfallen, steht immer noch die zweite Linie zur Verfügung. Das Pumpsystems ist so ausgelegt das es auch mit der doppelten Förderleistung den Schlamm zu den beiden Drehrohröfen pumpen kann. Jede der beiden Pumplinien ist auf 16 m³/h max. Förderleistung ausgelegt, wird aber im Normalbetrieb nur mit ca. 8 m³/h betrieben.

Um den Schlamm auf beide Drehrohre Verteilen zu können ist eine Überkreuzschaltung der Förderleitungen realisiert worden, mit der von jeder der beiden Pumpen auf jedes der beiden Drehrohre gepumpt werden kann.

Zusätzlich wurden noch zwei Taktventile in das Förderleitungssystem eingebaut, um den Schlamm getaktet gleichzeitig auf beide Drehrohre verteilen zu können. Dies erhöht die Verfügbarkeit der Anlage für den Betreiber wesentlich.

Die Entfernung zwischen Kranabwurfbunker zu den beiden Drehrohren im Kesselhaus beträgt ca. 60 m.

Die Entscheidung ein Pumpsystem zu wählen, um den Schlamm von A nach B zu transportieren hat den Vorteil, dass eine Rohrleitung installiert werden konnte, die sich ideal an die Gegebenheiten der bestehenden Örtlichkeiten und Gebäude anpasst.

Anlagenlayout
 

Förderleitung Überkreuzschaltung
 

Hydraulikaggregate mit Schallschutzhaube und externem Ölkühler
 

Fremdkörperabscheider FKA 200