Niederdruck-Schlammtrocknung Pilotanlage

• Research unit: FOEN
• Project number: UTF 190.20.06

Key words (German)

Schlammtrocknung, Klärschlamm, Niederdruck, IPS GmbH

Short description (German)

Klärschlamm fällt bei der Abwasserreinigung als Abfallprodukt an. Die stoffliche Verwertung als Dünger in der Landwirtschaft ist heute verboten, deshalb müssen neue Wege für die energetische Verwertung gefunden werden. Klärschlamm kann entweder in einer KVA oder in einem Zementwerk verbrannt werden. Die Anforderungen an den Trockensubstanzgehalt für die Verwertung in einem Zementwerk sind höher (mindestens 95% TS), aber der ökologische Nutzen ist grösser, weil damit direkt Erdölprodukte substituiert werden können.
Die Firma IPS GmbH hat im Rahmen einer Basic-Engineering–Studie (siehe Vertrag UTF 64.04.02) gezeigt, dass die Anwendung des Niederdruck-Verdampfungsverfahrens nach eigenem Patent auf die Trocknung von Klärschlamm zu einem vernünftigen Preis möglich ist. Im Rahmen des Projektes UTF 87.04.03 wurde dann ein Projektdossier erstellt für die Partnersuche. In der Folge konnte die Firma Schmutz und Hartmann AG für die Konstruktionsarbeiten als Partnerin gewonnen werden. Die Betreiber der ARA Würenlingen bieten zudem ihren Standort für die Erprobung der Pilotanlage an.

Results according to contract (German)

1. Detail-Engineering und Dispositiv für die Erstellung der Pilotanlage in Würenlingen.
2. Messungen des dynamischen Wärmeeintrages an einem Element in Originalgrösse 1:1.
3. Aufbau und Inbetriebnahme der Pilotanlage mit dem Ziel, getrockneten Klärschlamm à 95% TS zu erzeugen und Betriebskennwerte zu erheben.
4. Beantragung und Erreichung der Zulassung für das genannte Verfahren in der Schweiz.

Die Anlage ist in der Lage:
- Schlamm mit unterschiedlichem Entwässerungsgrad zu trocknen. Sie verkraftet unterschiedliche Entwässerungsgrade zwischen 25-35%.
- Trocknungsgrade von mind. 95%TS immer zu erreichen, so dass der Trockenschlamm in die Zementindustrie abgegeben werden kann
- die Leistung des neuartigen Kondensators zu beweisen. Er ist höchst effizient und äusserst aktiv.
- ohne Geruchsprobleme zu funktionieren
- Im weiteren hat die Anlage einen industriellen Massstab und ist klar als Prototyp und nicht als Laboranlage zu sehen.

Nicht erreicht: Die Anlage konnte als Pilotanlage noch nicht mit der Abwärme der nahe gelegenen Zementfabrik betrieben werden. Die Installationen sind im Moment noch zu teuer, zudem braucht es Baubewilligungen, deren Einholen ohne konkretes Projekt zu aufwendig sind

Ein Patent war bereits vor der Unterstützung durch das BAFU angemeldet.

Project aims (German)

Realisierung einer Pilotanlage zur Schlammtrocknung nach dem Niederdruck-Verdampfungsverfahren der Firma IPS GmbH mit dem Ziel, getrockneten Schlamm mit einem Gehalt von mindestens 95% TS zu erzeugen.

Description of results (German)

Per Ende Juni 2008 wird das erste Bigbag von ungefaultem Klärschlamm, welches nach dem Adryco-Verfahren kontinuierlich getrocknet wurde, ins Zementwerk der Holcim in Siggenthal gebracht. TS 96%. Es müssen nur noch einige Details bearbeitet werden. Das Adryco-Verfahren hat aber somit seine prinzipielle Funktionstüchtigkeit bewiesen.

Transfer and application (German)

Der Markt für Klärschlamm hat sich in der Schweiz in den 6 Monaten (ab Juli 2008) stark verändert. Getrockneter Klärschlamm sollte ausschliesslich in  Zementöfen verbrannt werden, weil:
- es sich positiv auf die CO2-Bilanz auswirkt,
- es sich lohnt, da der Energieinhalt, insbesondere von ungefaultem Klärschlamm immerhin im Bereich von Braunkohle liegt,
- sämtliche Schwermetalle im Klinker immobilisiert sind,
- der hohe mineralische Anteil in der Klärschlammasche ebenfalls im Zement gebunden werden kann.

Unter den obigen Bedingungen ist der getrocknete Klärschlamm ein relativ klar definierter und sinnvoller Ersatzbrennstoff für die Zementindustrie.

Die neuste Entwicklung geht in der Schweiz dahin, dass sich Kehrichtverbrennungsanlagen aktiv um Klärschlamm bemühen. Sie wollen ihn, in entwässertem Zustand, in die erste Rostzone einbringen. Die offizielle Begründung ist die, dass sie den hohen Wassergehalt schätzen, um Überhitzungen in der ersten Rostzone, verursacht durch den hohen Kunststoffanteil im Abfall, zu verhindern. IPS ist der Meineung, das dieses Argument nur vorgeschoben ist. Es müssten auf jeden Fall andere Märkte als die Klärschlammtrocknung für dieses Verfahren gesucht werden.

Follow up (German)

Gemäss neusten Informationen, gibt es in Deutschland Tendenzen, den entwässerten Klärschlamm wieder in die Landwirtschaft auszubringen (speziell im Nordosten Deutschlands) oder in Kohlekraftwerken mit zu verbrennen. Wenn dies so ist, so sind die Chancen, Kunden zu finden, auch in Deutschland nicht sehr gross.

Die IPS stellt fest, dass der Klärschlammmarkt hochpolitisch ist. Die Politik ist ein schwierig einzuschätzender Einfluss. Die IPS ist deshalb auf der Suche nach anderen, weniger politisch dominierten Märkten. Zur Zeit klären sie ab, ob das Trocknen von Galvanik-Schlämmen ein interessantes Geschäftsfeld werden könnte. Die Suche nach Industriepartnern wird weitergeführt. In Folge der Finanzkrise ist dies schwierig. Ohne Industriepartner kann die IPS grosse Anlagen nicht planen, verkaufen und betreiben.

Publications / Results (German)

Die Anlage wurde verschiedenen potentiellen Industriepartnern gezeigt und soweit erklärt, dass die sich ein Bild der technischen Möglichkeiten machen konnten. Weitergehende Publikationen wie Zeitungsartikel, TV-Präsentationen etc. sind nicht erfolgt.