Anlass und Ziele
- Energetische Optimierung der Anlage: Energieverbrauch < 18 kWh pro EW für die gesamte Anlage, 10kWh/EW für die Belebung und Reduktion des Leistungsbezuges auf 125KW von 275kW
- Reduzierung des Stromverbrauches und des CO2-Ausstoßes (780.000kWh/483.Mg)
- Energieautarkie (< 100.000 kWh Fremdbezug von Energie)
- Ressourcenschonender Betrieb der Kläranlage
- Effiziente Abstimmung der einzelnen Anlagenkomponenten untereinander
- Stabilere und geringere Ablaufwerte
- Hohe Ausfallsicherheit dank integrierter Notlaufeigenschaften und Plausibilitätskontrolle durch untereinander abgesicherte Messwerte erhöhen die Betriebssicherheit der Anlage
- Einhaltung von Klimaschutzzielen und Verbesserung der Gewässerqualität
- Geringere Entgeltbelastung der Bürger durch erhebliche Kosteneinsparungen
Projektbeschreibung
Die Kläranlage in Pirmasens wurde in den 1960er Jahren erbaut und in den vergangenen Jahrzehnten immer wieder saniert, vergrößert und technologisch verbessert.
So konnte beispielsweise durch den Einsatz der Thermodruckhydrolyse die Eigenstromerzeugung erhöht werden. Letztendlich wurde eine großtechnische Pilotanlage am Standort Blümeltal entwickelt.
Durch die Realisierung des Projektes ließ sich der Energieverbrauch der Kläranlage um 810.000 Kilowattstunden von 1.800.000 Kilowattstunden auf 990.000 Kilowattstunden pro Jahr senken, das entspricht einer Kosteneinsparung von 162.000 Euro pro Jahr. Eine genaue Strombilanz der Anlage finden Sie hier.
In der Pilotanlage Blümeltal in Pirmasens soll die Biogasausbeute aus Klärschlamm gesteigert und die zu entsorgende Klärschlammmenge reduziert werden. Durch eine anaerobe Schlammbehandlung, welche der Entfernung von schädlichen oder störenden organischen Kohlenstoffverbindungen durch mikrobiologische Abbauprozesse dient, wird die Energieausbeute im Vergleich zur herkömmlichen Kläranlage um 25 Prozent erhöht. Dies entspricht 215.000 Kilowattstunden und 45.000 Euro jährlich. Des Weiteren kann die zu entsorgende Klärschlammmenge um bis zu 30 Prozent reduziert und somit 35.000 € im Jahr eingespart werden. Dies wird durch einen höheren Entwässerungsgrad des Wasser-Fest-Stoffgemisches erreicht. Unterstützt wird die Einsparung durch den Prozess der Thermodruckhydrolyse, durch die eine größere Menge organischer Substanz abgebaut werden kann. Die Konzeption der TDH-Anlage wurde in den Jahren 2007 bis 2008 an der Kläranlage Blümeltal in Pirmasens umgesetzt. Dazu wurden durch Umbau eines älteren Betriebsgebäudes die notwendigen Räumlichkeiten geschaffen, eine leistungsfähigere Vorentwässerung realisiert und zwei Blockheizkraftwerke mit einer elektrischen Leistung von 160 kW installiert.
Verfahrensbeschreibung der Thermodruckhydrolyse (TDH):
Der Schlamm der Kläranlage gelangt nach der Voreindickung über einen Speicherbehälter in die Thermodruckhydrolyse. Dort wird er unter hohen Druck gesetzt und in speziellen Wärmetauschern mit Hilfe von Thermoöl auf bis zu 200°C erhitzt. In der Abkühlphase wird Wärmeenergie zurückgewonnen, die zur Vorerwärmung des Rohschlammes dient. Durch die Entspannung erfolgt zusätzlich zur Hydrolyse eine Desintegration(= Zerkleinerung der Partikelgröße) der Biomasse im Schlamm. Im Anschluss an die hydrothermale Behandlung gelangt der Schlamm mit einer Temperatur von 40-45°C in den Faulturm. Eine vereinfachte Prinzipskizze der TDH Pirmasens finden Sie hier.
Einsatzmöglichkeit und Effekte der Thermodruckhydrolyse (TDH):
- Kläranlagengröße ab 50.000 Einwohnerwerte (EW)
- Neubau eines Faulturmes/Fermenters
- Erhöhung der Gas- und Stromproduktion um bis zu 25%
- Reduzierung des zu entsorgenden Klärschlammes um bis zu 30%
- Der TDH-Betrieb erfolgt ausschließlich aus Abwärme
- Die TDH-Technik ermöglicht den nahezu energieautarken Betrieb der Kläranlage
- Ein Schäumen des Faulturmes aufgrund von Fadenbakterien wird verhindert
- Der Klärschlamm kann vollständig hygienisiert werden
Weitere Informationen zur Kläranlage Blümeltal finden Sie hier.