Energieeffiziente Großkläranlage in Koblenz

EU-gefördertes Pilotprojekt „SusTreat“

Swecos Fachleute haben gemeinsam mit der Stadtentwässerung Koblenz das von der EU geförderte Pilotprojekt „SusTreat“ entwickelt. „SusTreat“ ist eine komplexe Systemlösung, die einzelne Module sinnvoll vereint, womit die Eigenstromerzeugung des Klärwerks Koblenz maximiert wurde. In diesem Sinne wurde neben den konventionellen Anlagenteilen, wie Klärschlammfaulung und -trocknung, eine Klärschlammvergasung geplant und gebaut. Außerdem wurden die bestehenden Blockheizkraftwerke erneuert. Somit wird die Energieeffizienz des Klärwerks erhöht. Des Weiteren wurden Photovoltaikanlagen innerhalb des Klärwerks Koblenz zur Erhöhung der erneuerbaren Energieproduktion installiert. Somit entsteht ein vorbildliches Verwertungs- und Energiekonzept für das Klärwerk Koblenz. Das Projekt „SusTreat“ ist im Dezember 2021 ausgelaufen und die neuen Anlagen laufen seitdem im Regelbetrieb. Langfristiges Ziel ist es, die Koblenzer Kläranlage ganz ohne zusätzliche Energie zu betreiben.

Energieautarke Klärschlamm-Minimierung

Zentraler Aspekt ist die energetische Nutzung und Volumenreduzierung des anfallenden Klärschlamms um 85 %. Das entspricht einer Senkung der Entsorgungs- und Transportmengen von ca. 12.500 Tonnen

Klärschlamm pro Jahr. Dafür wurde zunächst eine Klärschlammtrocknungsanlage erstellt, die im Oktober 2015 in Betrieb genommen wurde. Allein dadurch konnten die zu verwertende (und zu transportierende) Klärschlammmenge von 13.800 Mg/a auf rund 4.000 Mg/a reduziert und schon erhebliche Transport- und Verwertungskosten eingespart werden.

Im Dezember 2018 ist die Thermische Klärschlammverwertungsanlage in den ersten Probebetrieb gegangen. Hier wird nun der getrocknete Klärschlamm in einer zusätzlichen Prozessstufe (2-stufige Wirbelschichtvergasung) bei ca. 850 °C in ein brennbares Gas umgewandelt. Dieses wird wiederum in einem Blockheizkraftwerk verwertet und stellt so einen Großteil der für die Klärschlammtrocknung notwendigen Energie bereit. Da der Klärschlamm nicht abtransportiert werden muss, sondern direkt vor Ort weiterverarbeitet und zur Energieversorgung genutzt werden kann, werden gleichzeitig Transportkosten und damit verbundene CO2-Emissionen eingespart.

Die nach der Vergasung zurückbleibende Asche erfüllt die Anforderungen der Düngemittelverordnung (DÜMV). Sie kann direkt als Phosphatdünger (in der Antragsphase) oder als Quelle zur Phosphor-Rückgewinnung genutzt werden.

„Mit dem neuen Energiekonzept für die Kläranlage Koblenz verbessert sich nicht nur die Effizienz, es spart Kosten und senkt CO₂-Emissionen. Die zu verwertende und zu transportierende Klärschlammmenge wird deutlich reduziert, sodass erhebliche Transport- und Verwertungskosten eingespart werden können. Zudem kann die Kläranlage jetzt etwa 90 % ihres eigenen Energiebedarfs decken. Somit haben wir das Energiepotenzial des Klärschlamms komplett nutzbar gemacht“, erklärt Joachim Hölle, Bereichsleiter Wasser Süd bei Sweco.

Fotos: © SEK, Fa. Kopf-Syngas