Bau einer anaeroben Schlammstabilisierung mit Faulgasverwertung

Zu den erforderlichen Baumaßnahmen zählt hierbei das Herzstück: zwei parallel betriebene Faulbehälter aus Stahlbeton mit einem jeweiligen Volumen von rd. 825 m³, in Summe also 1.680 m³, welche über eine Brücke vom bestehenden Schlammentwässerungsgebäude zu erreichen sind. Bevor der anfallende Schlamm in die Faulbehälter gepumpt wird und etwa 20 Tage unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) bei rd. 37 °C ausgefault wird, wird dieser zunächst in der Überschusschlammeindickung (ÜSE) auf einen Trockensubstanzgehalt von rd. 6 % eingedickt. So wird überschüssiges Wasser abgetrennt, damit dieses nicht unnötig in den Faulbehältern aufgeheizt werden muss. Während des Faulprozesses entsteht energiereiches Faulgas, welches mit einem Methangehalt von rd. 60 % in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) verwertet wird. Hier entstehen bei einer maximalen elektrischen Leistung von 100 kW sowohl elektrische und aufgrund der Verbrennungsprozesse auch thermische Energie in Form von Wärme. Beides wird vollständig auf dem Gruppenklärwerk Nordgoltern zur Deckung des Eigenbedarfs genutzt.

Das anfallende Faulgas wird zur Vergleichmäßigung in einem Gasspeicher mit einem Volumen von 400 m³ zwischengespeichert und vor der Gasverwertung in der BHKW-Anlage vorgereinigt. Hierzu steht eine Gastrocknung (Kühlung auf rd. 5 °C) zur Abscheidung von mitgeführtem Kondensat und eine nachgeschaltete Gasreinigung in Form einer Aktivkohle zur Verfügung. Letztere ist besonders in Hinsicht auf im Faulgas mitgeführte Siloxane und Schwefelwasserstoffverbindungen erforderlich, da diese während des Verbrennungsprozess innerhalb der BHKW-Anlage ansonsten zu erheblichen Problemen führen. Stoffe dieser Art werden u.a. über Kosmetika der Kläranlage zugeführt. Überschüssiges Gas kann, z.B. während Wartungsarbeiten an der BHKW-Anlage, über eine Notgasfackel verbrannt werden.

Darüber hinaus sind weitere Umbaumaßnahmen innerhalb des bestehenden Maschinengebäudes zur Herrichtung eines neuen Schlammpumpwerks erfolgt, über welches die Faulbehälter beschickt werden. Weiterhin waren Anpassungsarbeiten am bestehenden Zentratspeicher, der Neubau eines Überschussschlammpumpwerks sowie eines Kondensatschachts für den Gasbereich erforderlich.

Mit dem Neubau werden im Jahr ca. 960 Tonnen CO² eingespart. „Zum eine schonen wir die Umwelt mit der Anlage und zum anderen schaffen wir es, das Klärwerk autarker zu gestalten und uns von externen Versorgern unabhängig zu machen“, erklärt Torsten Holzhausen.

Ein Drittel des Schlammes wird für den neuen Vorgang der Energiegewinnung verwenden, sodass weniger Transporter die Kläranlage anfahren müssen.

„Durch die Einsparungen bei der Entsorgung des Schlammes und der Stromgewinnung durch das Blockheizkraftwerk spart die Kläranlage jedes Jahr ca. 350.000 €“, zeigt sich Torsten Holzhausen erfreut.

Durch die BHKW-Anlage wird zukünftig 50 % des Stromverbrauches auf der Kläranlage abgedeckt.

Durchgeführte Maßnahmen:

• Neubau zweier Faulbehälter, Volumen je 825 m³, Gesamtvolumen 1.650 m³
• Neubau Gasspeicher, Volumen 400 m²
• Neubau Gasreinigung mit Gastrocknung und Aktivkohlefilter in Containerbauweise
• Neubau BHKW Anlage, 100 kWelektrisch in Containerbauweise
• Neubau Notgasfackelanlage
• Neubau Ãœberschussschlammpumpwerk
• Neubau Ãœberschussschlammeindickung und Heizschlammpumpwerk im bestehenden Schlammentwässerungsgebäude
• Anpassungen des bestehenden Wärmesystems
• Anpassungen und Erweiterung der elektrotechnischen Ausrüstung

Bauzeit:

• Baubeginn      August 2020
• Inbetriebnahme   Juni 2022

Baukosten:

• 4,5 Mio. Euro netto / 5,35 Mio. brutto