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. 25 - 30% TR entwässert werden. Je nach Verbrennungsverfahren kann auch eine weitergehende Trocknung notwendig sein (zum Beispiel Mitverbrennung in Zementwerken oder in Steinkohlekraftwerken mit Schmelzkammerfeuerung).

Auf größeren Kläranlagen (ab etwa 20.000 EW) ist in der Regel eine eigene stationäre Entwässerungsanlage wirtschaftlich. Ein Großteil der nahezu 300 Kläranlagen dieser Größe verfügt über ein derartiges Aggregat. Dadurch kann bereits ein wesentlicher Teil des gesamten Klärschlammaufkommens entwässert werden.

Auf kleineren Kläranlagen ist hingegen eine mobile Schlammentwässerung vorzuziehen. Das dabei anfallende Filtratwasser ist höher belastet als normales Abwasser und darf der Kläranlage nur über einen Pufferbehälter gleichmäßig zugegeben werden.

Bei kleineren Kläranlagen bietet sich als Alternative zur mobilen Entwässerung eine kommunale Zusammenarbeit an. Beispiele hierfür sind die Modelle Straubing und Neuburg a.d. Donau. Hier liefern die kleineren Kläranlagen aus der Umgebung ihren Nassschlamm an die zentrale Kläranlage, wo eine gemeinsame maschinelle Entwässerung erfolgt. Eine gemeinsame Trocknung von Klärschlämmen strebt auch der neugegründete Zweckverband Thermische Klärschlammverwertung Schwandorf (ZTKS) an.

Soweit thermische Trocknungsanlagen (zum Beispiel Bandtrockner, Scheibentrockner, Dünnschichttrockner) erforderlich 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 als zusätzliche Wärmequelle Abwärme – zum Beispiel aus Biogasanlagen - genutzt werden. Bei den Trocknungsanlagen kommt der Standortwahl (insbesondere ausreichender Abstand zur Wohnbebauung, aber auch orografische und meteorologische Gegebenheiten wie zum Beispiel Hauptwindrichtung, Möglichkeit von Kaltluftabflüssen oder Inversionswetterlagen) besondere Bedeutung zu. Die Standortwahl ist auch wesentlich bei einer Entscheidung über die Notwendigkeit einer Abluftreinigung. Hierbei sind zudem die Größe der Anlage, die geplanten Trocknungstemperaturen und Vorbelastungen durch andere Geruchsquellen, zum Beispiel durch eine Biogasanlage oder Tierhaltung, maßgeblich.

Beim Betrieb von Trocknungsanlagen ist außerdem die Empfehlung des LfU zu beachten, in Anlagen ohne geeignete Abgasreinigungseinrichtung nur Klärschlämme mit einem Höchstgehalt an Perfluorierten Tensiden (PFT) von 125 µg/kg Trockensubstanz einzusetzen. Diese Empfehlung basiert auf einer Untersuchung zur Flüchtigkeit von Perfluoroctansulfonsäure (PFOS), einem Vertreter aus der Stoffgruppe der PFT. Der Untersuchungsbericht "Flüchtigkeit von PFOS bei der Klärschlammtrocknung" kann in der rechten Spalte heruntergeladen werden.

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 Monoverbrennungsanlagen, Müllverbrennungsanlagen (MVA) oder in geeigneten Kohlekraft-/Zementwerken verbrannt werden. Es kommen nur Anlagen in Frage, die den Anforderungen der 17. BImSchV genügen.

Im Jahr 2021 wurden 87% des bayerischen Klärschlamms thermisch behandelt. Hierfür wurden sieben bayerische MVA genutzt (Coburg, Würzburg, Bamberg, München, Geiselbullach, Ingolstadt, Schweinfurt). Daneben wurden fünf Monoverbrennungsanlagen für Klärschlamm (Neu-Ulm, München-Großlappen, Gendorf Obernburg und Altenstadt) betrieben. Des Weiteren wurden Klärschlämme in vier bayerischen Zementwerken sowie im Kohlekraftwerk Zolling mit verbrannt. Weitergehende Informationen zu den thermischen Behandlungsanlagen sind unter dem u.g. Link "Thermische Behandlungsanlagen für Siedlungsabfälle und Klärschlämme" zu finden.

Im Jahr 2017 wurden bayerische Klärschlämme auch in Kraftwerken in Baden-Württemberg, Berlin, Brandenburg, Hessen, Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen, Rheinland-Pfalz, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen verbrannt. Der Einsatz erfolgte dort fast ausschließlich in Kohlekraftwerken.

Stand: Januar 2023