Verfahrensbeschreibung Klärschlammverbrennungsanlage

So funktioniert die Klärschlammverbrennung:

Fließbild der Klärschlamm-Verbrennungsanlage.

In der 1994 in Betrieb genommenen Klärschlamm-Verbrennungsanlage (KVA) von Infraserv Höchst werden Klärschlämme und heizwertreiche Abfälle thermisch beseitigt beziehungsweise verwertet. Dabei wird nicht nur den im Industriepark Höchst ansässigen Chemie- und Pharmaunternehmen, sondern auch kommunalen und industriellen Kunden aus der Region Entsorgungssicherheit geboten.

Die Anlage besteht aus zwei voneinander unabhängigen Verbrennungsstraßen mit jeweils einem Wirbelschichtofen mit Nachreaktionszone, einem Abhitzekessel und einer mit einem dreifeldrigen Elektrofilter und einer mehrstufigen Nasswäsche ausgestatteten Rauchgasreinigungsanlage.

Der bezüglich des Heizwertes optimierte Verbrennungsinput wird mit Hilfe unterschiedlicher Fördereinrichtungen von oben in den Wirbelschichtofen eingebracht. Bei Temperaturen von mehr als 850°C verdampft zunächst das noch im Klärschlamm enthaltende Wasser.

				Wirbelschichtofen

Die in der Vorbrennkammer aufgeheizte Luft strömt durch Verteilerkammer und Düsenboden von unten direkt in die Wirbelschicht. Hier wird durch Zusatz von Quarzsand das Verbrennungsgut zerkleinert, durchmischt und in Schwebe gehalten. Dadurch kann die Verbrennungsluft von allen Seiten angreifen, und die organischen Bestandteile des Klärschlamms verbrennen nahezu vollständig bei Temperaturen zwischen 850 und 900° C. Die anorganischen, nicht brennbaren Bestandteile werden dauerhaft umweltverträglich in einer glasartigen Struktur eingebunden.

Den für die Verbrennung erforderlichen Energiebedarf decken neben Erdgas und Heizöl auch die heizwertreichen flüssigen und festen Abfälle.

Für eine optimale Stickoxidminimierung ist eine zweistufige Verbrennung mit Rauchgasrückführung und eine spezielle Dampfeindüsung in das Ofenkonzept integriert.

Der nachgeschaltete Abhitzekessel, in dem das Rauchgas auf circa 200°C abkühlt, dient zur Erzeugung von Prozessdampf, der in das vorhandene Werksnetz im Industriepark eingespeist wird.
Die vom Rauchgas mitgerissene Flugasche wird anschließend in einem dreifeldrigen Elektrofilter abgeschieden. Dieser qualitativ hochwertige Verbrennungsrückstand wird zur Zeit als Konditionierungsmittel in der Klärschlammentwässerung eingesetzt und als Versatzmaterial im Untertagebau verwertet. Eine Verwertung der Aschen im Straßenbau ist ebenfalls möglich.

Anschließend werden aus dem Rauchgas in einer mehrstufigen Nasswäsche saure Schadgase, wie Schwefeldioxid, Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff und Fluorwasserstoff, sowie die gas- und partikelförmigen Schwermetalle weitestgehend abgeschieden. Das Abwasser aus den Wäschern wird neutralisiert, gekühlt und einer speziellen Abwasserbehandlungsanlage mit Schwermetallfällung zugeführt.
Abschließend entweichen die gereinigten Rauchgase über einen 60 Meter hohen Kamin. Die nach der „17. BImSchV“ geforderten Grenzwerte werden „online“ erfasst und deutlich unterschritten.

Effiziente Add-ons

Um den Status der „Best Available Technologie“ zu erhalten, werden in der KVA erprobte Verfahrensoptimierungen umgesetzt. Eine speziell entwickelte Eindüsung von harnstoffhaltigen Abwässern kombiniert mit einer Dampfinjektion ermöglicht eine wesentliche Reduzierung der Stickoxid-Emissionen.

Die neueste Entwicklung stellt das mit Messer Griesheim konzipierte Verfahren der transversalen Sauerstoffinjektion dar: Indem bei vergleichsweise geringem Aufwand reiner Sauerstoff quer zur Luftströmung mit Überschallgeschwindigkeit in das Wirbelbett des Ofens eingedüst wird, lässt sich die Kapazität der Anlage um über 40% steigern. Gleichzeitig senkt diese Maßnahme den spezifischen Brennstoffbedarf und verbessert den Ausbrand, ohne dass zusätzliche Schadstoffe emittiert werden.

Mit dem hier vorgestellten thermischen Entsorgungsverfahren wird eine zukunftsweisende umweltgerechte Verwertung von Abfällen und Klärschlämmen nach dem neuesten Stand der Technik sichergestellt.


Ansprechpartner

Infraserv Höchst
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