Alternative Verfahren zur thermischen Klärschlammbehandlung

• Matthias Schnell
• Prof. Dr.-Ing. Peter Quicker

Mit steigendem Fokus auf Boden-, Pflanzen- und Umweltschutz wird die direkte Verbringung von Klärschlamm in die Landwirtschaft zunehmend kritisch gesehen und soll in Deutschland zukünftig weitestgehend beendet werden. Die thermische Klärschlammbehandlung gewinnt in der Folge immer mehr an Bedeutung. Die Novelle der Klärschlammverordnung bedingt durch die zukünftige Pflicht zur Phosphorrückgewinnung ab 2029 jedoch auch die Einschränkung bisher etablierter thermischer Entsorgungspfade, wie die Mitverbrennung in Zementwerken und Müllverbrennungsanlagen (MVA). Der Ausstieg Deutschlands aus der Kohleverstromung schränkt den Pfad der Mitverbrennung in Kohlekraftwerken zusätzlich ein. Infolgedessen bestehen in Deutschland aktuell zahlreiche Pläne und Projekte zur Errichtung neuer thermischer Klärschlamm-Monobehandlungsanlagen. Im überwiegenden Teil dieser Projekte ist die Verbrennung, vorwiegend in der stationären Wirbelschicht, als Behandlungsverfahren vorgesehen. Zunehmend werden jedoch auch sogenannte alternative Verfahren zur thermischen Klärschlammbehandlung, wie die hydrothermale Karbonisierung (HTC), Pyrolyse und Vergasung diskutiert. Diese Verfahren werden häufig als innovativ und vorteilhaft im Vergleich zur Verbrennung dargestellt, insbesondere für dezentrale Lösungen. Allerdings bestehen zum Beispiel hinsichtlich der Emissionsstandards und Aschequalitäten deutliche Nachteile gegenüber der etablierten Verbrennung.

The public and political focus on soil, plant and environmental protection leads to an increasingly critical view on the direct application of sewage sludge in agriculture and is therefore to be ended in Germany in the near future. As a result, thermal sewage sludge treatment is gaining more and more importance. However, the amendment to the German Sewage Sludge Ordinance, due to the future obligation to recover phosphorus from 2029, also restricts the thermal disposal paths established to date, such as co-incineration in cement kilns and waste incineration plants. Germany’s exit from coal-fired power generation further restricts the path of co-incineration in coal-fired power plants. Consequently, there are currently numerous plans and projects in Germany for the construction of new thermal sewage sludge mono-treatment plants. In the majority of these projects, incineration, especially stationary fluidized bed combustion, is planned as treatment process. So-called alternative processes for thermal sewage sludge treatment, such as hydrothermal carbonisation (HTC), pyrolysis and gasification are also increasingly being discussed. These processes are often presented as innovative and advantageous compared to incineration, especially for decentralised solutions. However, in terms of emission standards and ash qualities, for example, there are clear disadvantages compared with established incineration processes.