Das Projekt "Auswirkungen der thermischen Klärschlammhydrolyse und der prozessintegrierten Nährstoffrückgewinnung auf die Stoffstrom- und Energiebilanzen auf Kläranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CUTEC-Institut GmbH durchgeführt. Bedingt durch stetig steigende Entsorgungskosten für Klärschlämme aus Abwasserbehandlungsanlagen gewinnen neue Verfahren zur Verminderung der anfallenden Klärschlammmenge (Klärschlammdesintegration) zunehmend an Bedeutung. Die Intensivierung des Faulungsprozesses führt jedoch auch zu einer erhöhten Freisetzung von im Schlamm enthaltenen Stickstoff- und Phosphorverbindungen, die zu Betriebsproblemen und zu einer erhöhten Rückbelastung der Kläranlage führen. Ziel des Vorhabens ist es, durch Untersuchungen aufzuzeigen, wie die Nachteile einer Verbesserung von Faulungsprozessen durch die thermische Klärschlammhydrolyse minimiert und gleichzeitig N- und P-Komponenten aus dem Prozesswasser als Wertstoffe zurück gewonnen werden können.
Das Projekt "NATRO - Nass/Trocken-Hybridausträge an KVA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik Rapperswil, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik UMTEC durchgeführt. Konventionelle Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) tragen die Schlacke durch einen Nassentschacker aus. In der Schweiz wurde zudem die Technologie entwickelt, bei der die Schlacke trocken ausgetragen werden kann. Der wichtigste Vorteil dieser Technologie sind eine höhere Metallausbeute bei der Aufbereitung der Schlacke und deren verringerte Schwermetalleluierung. Nachteilig sind bei einer Nachrüstung von nass austragenden KVA mit dem Trockenaustrag die hohen Investitionskosten und die Staubentwicklung bei der Förderung der trockenen Schlacke.
In der Schweiz wurden in den letzten Jahren zwei Hybridvarianten von Nass/Trocken-Austrägen vorangetrieben, nämlich die 'Clean Slag Technology' (CST) und das 'Grate for Riddlings' Verfahren (GfR), bei denen ein kleiner Teil der Schlacke, nämlich der Feinstanteil, trocken ausgetragen wird und der grösste Teil, also der Grobanteil, nass.
Damit könnten die Vorteile des Trockenaustrages genutzt werden ohne dessen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Das Projekt NATRO zielt darauf ab diese beiden Hybridvarianten im Realeinsatz zu evaluieren und Verbesserungen daran vorzunehmen, sowie die Möglichkeit einer Kombination abzuschätzen.
Sollten sich die Verfahren als geeignet erweisen, dann würden möglicherweise mehrere Schweizer KVA entsprechend nachgerüstet.
Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 02.10.2016 genehmigt.
Beschreibung der Resultate:
Im Rahmen des Projekts wurden zwei Nass-/Trocken-Hybridausträge für KVA Schlacke im Realbetrieb während mehrerer Tage untersucht. Diese waren das CST-Verfahren bei der AVAG in Thun und das GfR-Verfahren bei der KEBAG in Zuchwil. Zur Bewertung der beiden Verfahren wurden alle relevanten Massenströme beprobt und bilanziert. Von den Proben wurden die Korngrössenverteilungen und die relevanten chemisch-physikalischen Parameter analysiert. Wo möglich, wurden auch Daten der Feuerleistungsregelung und relevante Betriebsdaten ausgewertet. Im Projektteil GfR wurde ausserdem das Metallrückgewinnungspotential aus den Schlacken mittels einem zweistufigen Aufbereitungsverfahren im Labor abgeschätzt.
Umsetzung und Anwendungen:
Das CST-Verfahren funktioniert, zumindest in der während den Versuchen installierten An-ordnung, nicht. Die Feinstanteile der Schlacke wurden nicht, wie erwartet, bis in den Elektrofilter mitgerissen, weshalb es keine eluatrelevante Schwermetallentfrachtung in der Nassschlacke gab.
Das GfR-Verfahren bringt eine Steigerung der NE-Metallrückgewinnung (um 8%). Damit verbunden ist eine signifikante Verbesserung der Ökobilanz. Der Hybridaustrag würde sich betriebswirtschaftlich lohnen, wenn die Investition für den Umbau und die zusätzlich erforderliche Logistik (Staubschutz...) durch die Erlöse der Metallrückgewinnung gedeckt werden.
Weiteres Vorgehen:
In der näheren Zukunft sind keine weiteren Versuche im Bereich Nass/Trocken-Hybridaustrag geplant.