Innovatives Verfahren zur Klärschlammtrocknung auf der Kläranlage Balingen

Bandtrocknungsanlage BTplus auf der Kläranlage Balingen
Bandtrocknungsanlage BTplus auf der Kläranlage Balingen

Im Jahr 2009 erhielt HUBER den Auftrag zum Bau einer Klärschlamm-Bandtrocknungsanlage auf der Kläranlage Balingen. Das von der Regierung des Landes Baden-Württemberg geförderte Projekt zur Klärschlammverwertung umfasst den Bau der Klärschlammtrocknungsanlage und die Erweiterung der seit 2002 bestehenden Klärschlammvergasungsanlage.

Insgesamt werden auf der Kläranlage Balingen künftig bis zu 6.700 Tonnen pro Jahr entwässerter Klärschlamm der Gemeinden Balingen (124.000 EW), Bisingen (18.700 EW), Hechingen (57.000 EW), Schömberg (6.500 EW), Rosenfeld (7.200 EW) und Binsdorf-Erlaheim (3.000 EW) von ca. 28 % TS auf 90 % TS getrocknet und anschließend in der Vergasungsanlage thermisch verwertet. Nach Fertigstellung der Anlage laufen derzeit die Vorbereitungen zur Inbetriebnahme. Die auf der Kläranlage Balingen installierte Bandtrocknungsanlage BTplus 2-2 wurde nach höchsten ökologischen und ökonomischen Anforderungen konzipiert. Ziel der Auslegung war die vollständige Nutzung der auf der Kläranlage anfallenden Abwärme, um den Einsatz von Primärenergie weitestgehend zu minimieren. Die Abwärme stammt zum einen aus den Blockheizkraftwerken (BHKW) der Kläranlage, zum anderen aus der thermischen Nachverbrennung (TNV) der Klärschlammvergasungsanlage. Aus diesen unterschiedlichen Anwendungen resultieren zwei Temperaturniveaus, deren möglichst effiziente Nutzung in der Trocknungsanlage als oberstes Ziel definiert wurde. Aus diesem Grund erfolgte eine Anpassung der Prozessführung an die standortspezifischen Gegebenheiten.

Um die größere Trocknungsgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen adäquat nutzen zu können, wurde der Trockner in zwei Temperaturzonen geteilt. Die Niedertemperaturzone wird mit ca. 90 °C Vorlauf aus der BHKW Kühlung versorgt, in die Hochtemperaturzone wird Heißwasser aus der TNV mit einer Vorlauftemperatur von 140 °C eingespeist. Somit finden die Wärmemengen, die vorher nutzlos in die Atmosphäre abgegeben wurden, im Trockner ihre Verwendung. Die zur Trocknung der gesamten Klärschlammmenge benötigte Wärmemenge kann allerdings nicht vollständig über die vor Ort anfallende Abwärme gedeckt werden. Hier kommt das auf der Kläranlage produzierte Faulgas zum Einsatz. Über einen Heizkessel, der normalerweise die Gebäude und den Faulturm beheizt, wird die Trocknungsanlage mit der noch fehlenden Energie versorgt.

Einzig bei sehr kalten Temperaturen im Winter, wenn die Faulgasmenge zur Beheizung der Faultürme und der Gebäude nicht mehr ausreicht, muss Primärenergie in Form von Erdgas eingesetzt werden. Um den Primärenergieeinsatz auf der Kläranlage weitestgehend zu reduzieren, bedarf es einer ganzheitlichen Betrachtung des Systems. Die aus der Hochtemperaturzone des Trockners abgezogene Abluft fällt auf einem relativ hohen Temperaturniveau an und beinhaltet die zuvor eingebrachte Verdampfungsenergie. Diese lässt sich über eine Brüdenkondensation nutzbar machen. Über ein im Kondensator integriertes Wärmeauskopplungssystem wird die im Luftstrom enthaltene Wärmeenergie auf das Heizungssystem übertragen.

Der Heizungsrücklauf wird so auf bis zu 70 °C angehoben.  Mit diesem innovativen System ist es möglich, aktiv dazu beizutragen die CO2-Emissionen am Standort Balingen zu minimieren und die Entsorgungskosten niedrig zu halten. Rund 1.200 MWh/a thermischer Energie können auf diesem Wege in das Heizsystem zurückgeführt werden. Dies entspricht einer Einsparung von rund 305 Tonnen CO2/a.

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