Entwicklung eines geschlossenen Konzeptes zur thermischen Verwertung von Klaerschlaemmen mittels Flugstromvergasung. Bd. 1 - 4

Abstract

Zur Erhoehung der Entsorgungssicherheit von Klaerschlaemmen bei gleichzeitig besserer Ausnutzung der im Klaerschlamm gespeicherten chemischen Energie wurde ein neues Verfahren entwickelt, das auf der Flugstromdruckvergasung basiert. Ziel des Forschungsprojektes war die Projektierung, der Bau und die Erprobung einer Versuchspilotanlage zur Vergasung von kommunalem Klaerschlamm. Dabei wurde ein geschlossenes Konzept demonstriert, das aus den Prozessstufen Klaerschlammannahme, Klaerschlammtrocknung, Mahlung und Vergasung des getrocketen Klaerschlamms sowie der Reinigung des erzeugten Brenngases und des Prozesswassers besteht. Die Vorteile dieses Prozesses sind die aufgrund der hohen Temperaturen im Reaktor sicheren Zerstoerung der organischen Schadstoffe, die Erzeugung einer hochwertigen Schlacke in Baustoffqualitaet sowie eines universell einsetzbaren, wasserstoffreichen Brenngases. In mehreren Versuchen mit unterschiedlichen Klaerschlaemmen konnte die sichere Entsorgung von Klaerschlamm nachgewiesen werden. Die Emissionen unterschreiten die gesetzlichen Anforderungen teilweise um Groessenordnungen. Die erzeugte Schlacke besitzt die Qualitaet von natuerlichen Baustoffen. In Zusammenarbeit mit Forschungsinstituten und Universitaeten wurden verschiedene Aspekte dieses Prozesses naeher untersucht, hier sind insbesondere die Trocknung und Mahlung von Klaerschlaemmen, die Abwasserreinigung, die Verwertungsmoeglichkeiten der Schlacke, die Energieoptimierung des Gesamtprozesses sowie die Dioxinanalytik zu nennen. (orig.)A new process, based on the entrained flow gasification process, has been developed for the more reliable disposal of sewage sludge as well as the greater utilisation of the chemical energy stored in the sludge. The objectives of the research project were to carry out the project planning, construction and testing of a pilot research plant for the gasification of municipal sewage sludge. A complete conceptual design was demonstrated here, comprising the following process steps: intake of sewage sludge, drying of sewage sludge, grinding and gasification of the dried sewage sludge as well as the cleaning of the fuel gas generated and the process water. The advantages offered by this process are the certain destruction of organic pollutants due to the high temperatures in the reactor, the production of high-quality slag, suitable for use as a building material and a fuel gas with a high hydrogen content suitable for universal use. Several tests conducted on various sewage sludges proved that the sewage sludge was disposed of safely. The emissions are well within the statutory limits, falling below the maximum levels often by entire orders of magnitude. The slag produced is of a similar quality to natural building materials. Various aspects of this process were looked into in more detail, working together with research institutes and universities. This mainly involved the drying and grinding of sewage sludge, waste water cleaning, slag recycling options, the optimisation energy utilisation in the process as a whole and dioxin analyses. (orig.)Published in four volumesAvailable from TIB Hannover: F99B1218: F99B1219: F99B1220: F99B1221 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany)DEGerman