Re: Sinn und Unsinn von Schlammfaulungsanlagen

Diskussionsforum für Klärwärter und Abwassertechniker

Geschrieben von Dipl. Ing. Werner Schiefer am 05. Februar 2013 18:13:14:

Als Antwort auf: Re: Sinn und Unsinn von Schlammfaulungsanlagen geschrieben von Klärer55 am 24. Januar 2013 16:08:28:

Guten Tag Klärer55, es hat etwas länger mit der Antwort gedauert!
Die Fest-/Flüssigtrennung kann variabel eingestellt werden, d.h. auf Werte, die auf den Bedarf der Biologie Rücksicht nehmen bzw. man "füttert" die Biologie mit ausreichend (abgetrenntem) Schlamm.
An zwei Stellen schreiben Sie 18.000 MJ/t bzw. 11.500 MJ/t. Ich nehme an, dies sind Tippfehler (MJ/kg).
Nehmen wir an, dass die Grundwerte über die Energiegehalte des Schlammes in Ordnung sind => aus Faulgas 880 kW Strom. Die ermittelte Wärmemenge wird für die Aufheizung des Faulturmes verbraucht.
Beim Trocknungsverfahren wird die gesamte Wärme zur Stromerzeugung herangezogen. Nur die Abfallwärme wird zur Trocknung und Warmwasseraufbereitung verwendet.
Sie rechnen mit 1.728 kW Wärmeenergie aus der Verbrennung des restlichen Faulschlammes. Diese Wärme kann jedoch nicht realisiert werden, da der Schlamm mit 28% TS vorliegt. Hier benötigen Sie zusätzlich Energie!
Sie haben folglich 880 kW Strom erzeugt.
Bei der Trocknung: Es wird der TS-Gehalt erhöht. Wenn 3,75 t Schlamm mit 28% TS auf 96% TS ausgetrocknet wird, müssen 2.528 kg Wasser verdampft werden. Um ein Kilogramm Wasser zu verdampfen benötigt man (theoretisch!!!) 650 kcal Wärme (der Erfahrung nach weniger!!). Dies ergibt einen Wärmebedarf von 1.910,70 kW. Was also von den 5.000 kW verbleibt sind 3.089,30 kW. Im Vergleich ergibt sich:
Faulturm 880 kWh
Trocknung/Verbrennung 3.089,30 kWh
Letztlich stehen die gesamten 5.000 kW zur Verfügung, da zuerst mit der gesamten Wärmemenge Strom erzeugt wird und nur die Abfallwärme zur Trocknung herangezogen wird.
Ein weiterer, wichtiger Punkt: bei der Erstellung der Energiebilanz ist die Tatsache unter den Tisch gefallen, dass bei der Faulung Kosten für die Schlammentsorgung anfallen, bei der Trocknung/Verbrennung lediglich Asche.
Zum Schluß möchte ich Sie auf eine KA für ca. 1 Mio. Einwohner hinweisen, die 38% mehr Energie erzeugt, als dies mit der Faulturmtechnologie möglich ist. Das Verfahren wird ausführlich geschildert und hat nichts mit dem hier vorgestellten Trocknungsverfahren zu tun. Die Anlage ist seit 1995 im Dienst.
Hier der Link: http://ec.europa.eu/energy/renewables/bioenergy/doc/chp/03bm_509_1994.pdf
Mit freundlichen Grüßen und Dank für Ihre Zeit, Werner Schiefer

Hallo,
ich möchte zunächst auf die aufeinmal neu eingebrachte verbesserte Fes/Flüssigtrennung und Abscheidung von mehr als 50 % der CSB und BSB Fracht eingehen.
Bei diesen Eliminationraten werden Sie keine biologische Reinigung von kommunalen auf die heute erforderlichen Überwachungswerte ohne zusätzliche Dosierung von Hilfsstoffen( Essisäure Ameisensäure, Alkohole) erreichen können. Stichwort Verhältnis C:N:P.Tja und diese Zusatzstoff gibt es nicht umsonst.
Und jetzt zurück zur Faulung:
1 t TS haben ein Heizwert bei 75 % GV von 18.000 MJ/t TS = 5000 kWh
1 t TS ergibt 400 m³ Faulgas, danach sind noch 600 kg TS vorhanden.
Die 400 m³ Faulgas ergeben 880 kWh Strom und 1150 kWh Wärme.
Die 600 kg TS haben bei einem Glühverlust von rd 50 % einen Heizwert von 1920 kWh = 11.500 MJ/t TS.
Somit erhalten wir bei der Faulung in Summe:
Strom: 880 kWh
Wärme:1.150 kWh
Heizwert: 1.920* 90% kWh = 1.728 kWh
Summe: 3.758 kWh.
Bei einer erziehlbaren Trockensubstanz vo 28 % entspricht das 2,14 m³ Schlamm
Um den Schlamm jetzt auf 96 % zu Trocknen benötigen wir Energie und zwar (2,14 t - 0,28) * 96 % * 730 kWh/t = 1303 kWh.
Nun beim Trocknen:
1 t TS Rohschlamm hat einen Heizwert von 5000 Kwh
Bei 28 % TS entspricht dies einem Volumen 3,57 m³.
Um den Schlamm jetzt auf 96 % zu Trocknen benötigen wir Energie und zwar (3,57 t - 0,28) * 96 % * 730 kWh/t = 2402 kWh.
Bleibt als Energiegewinn beim Verbrennen bei 95 % Wirkungsgrad: 5000 kWh * 90 % - 2402 kWh = 2.080 kWh.
Nun der einache Vergleich zweier Zahlen:
Faulung : Energiebilanz + 3.758 kWh
Trocknung und Verbrennung + 2.080 kWh
Die Schlußfolgerung aus den beiden Zahlen ist wohl offensichtlich
LG
Klärer55



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