Verfahren zur Reduzierung der Klärschlammmenge

Innovative Technologie optimiert Abwasserbehandlungsanlagen
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Im internationalen Vergleich gehört Deutschland zu den privilegierten Nationen mit einer flächendeckenden, sicheren Wasserversorgung. Sowohl sauberes Trinkwasser ist eine Selbstverständlichkeit als auch der Anschluss von annähernd 100 Prozent deutscher Haushalte an eine zentrale Abwasserentsorgung. Mit diesem Luxus einher geht jedoch ein hoher Grad an Verantwortung für die Umweltfolgen des sorglosen Umgangs mit Wasser. Die Bedeutung der Abwasserwirtschaft für den Umweltschutz hat deshalb im Laufe der Jahre kontinuierlich zugenommen. Um langfristig die Umweltbelastung, die im Rahmen der Abwasseraufbereitung entsteht, zu reduzieren und gleichzeitig Betreiber und Kommunen wirtschaftlich zu entlasten, entwickelt Pro-Entec bereits seit mehr als 30 Jahren innovative Verfahren im Bereich der Abwasserreinigung, Feststoff-Flüssigtrennung, Biovergärung und der thermischen Verwertung. Damit ist es dem Unternehmen gelungen, die Umwelt-Bilanz und die Betriebskosten von kommunalen Kläranlagen in Modellprojekten signifikant zu verbessern.

10 Mrd. Kubikmeter Abwasser entstehen in Deutschland jedes Jahr. Im Rahmen seiner Aufbereitung in rund 10.000 überwiegend kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen entstehen rund 2 Million Tonnen Klärschlamm (Trockengewicht). Seine Weiterverarbeitung und Entsorgung stellen in Fragen der Umweltbelastung die größte Herausforderung dar. Heute wird nur noch ein sehr geringer Anteil des durch Sedimentation entstehenden, stickstoff- und phosphorhaltigen Klärschlamms als Dünger eingesetzt. Rund drei Viertel werden nach seiner Trocknung der thermischen Entsorgung zugeführt. Hierbei entsteht mit rund 4.400 Gigawattstunden pro Jahr ein immenser Stromverbrauch, der umgerechnet eine Emission von rund 3 Million Tonnen CO2 darstellt. Neben sinnvoll nutzbarem Methan entsteht im Rahmen der biologischen Stufe, im Faulturm, weiteres Kohlendioxid. Darüber hinaus enthalten die beim erforderlichen Trocknungsvorgang entstehenden Brüden größere Mengen Ammonium, das eine aufwendige Weiterverarbeitung des Brüdenkondensats erforderlich macht.

Kommunale Kläranlagenbetreiber stehen insgesamt vor der Herausforderung, mit den vorhandenen technologischen Mitteln langfristig effizient und wirtschaftlich arbeiten zu müssen. Die komplette Umrüstung einer Anlage, selbst im Falle der Entwicklung vielversprechender neuer Technologien, ist in vielen Fällen aus wirtschaftlichen Gründen kaum realisierbar. Mit dem Pegaka-Verfahren stellt Pro-Entec Anlagenbetreibern eine einfache Ergänzung der anaeroben Stufe zur Verfügung, mit der im Praxisbetrieb eine Reduzierung der produzierten Klärschlammmenge, eine höhere Methangasausbeute, eine Reduzierung des Ammoniumgehalts in Klärschlamm und Brüden sowie eine Verbesserung der grundlegenden Eigenschaften entwässerten Klärschlamms nachgewiesen wurde.

Im Idealfall kann durch das Verfahren das Stromerzeugungspotenzial so weit gesteigert werden, dass über die Einsparung der für die Trocknung und Verbrennung erforderlichen Energie die CO2-Emission der gesamten Anlage deutlich reduziert wird. Dabei können bestehende Anlagen, ohne großen Aufwand, mit dem System nachgerüstet werden. Die Kosten hierfür werden durch die potenzielle jährliche Einsparung im Bereich der Energieversorgung und der externen Klärschlammentsorgung binnen kurzer Zeit abgedeckt und können zusätzlich über Abwasserabgaben ausgeglichen werden.

Das patentierte Pegaka-Verfahren basiert auf einer Optimierung der Sauerstoffbegasung des Faulschlamms mittels Flüssigsauerstoff im Belebungsbecken. Hier erfolgt die Umwandlung des Klärschlamms als eine konzentrierte Nachahmung des natürlichen biologischen Prozesses, bei dem Mikroorganismen die organischen Bestandteile des Klärschlamms verstoffwechseln.