Die Schlammbehandlung
Unter der Schlammbehandlung versteht man die Weiterverarbeitung und Entsorgung aller bei der Abwasserbehandlung anfallenden Schlämme.
In verschiedenen Schritten wird der Schlamm eingedickt, stabilisiert, entwässert und entsorgt. Die Schlammbehandlung in Sindelfingen verarbeitet auch den Schlamm aus dem Klärwerk Darmsheim.
Der Voreindicker
Der Voreindicker dient der reduzierung des Wassergehaltes im Primärschlamm (Rohschlamm). Er wirkt ähnlich wie ein Absetzbecken. Durch die Schwerkraft setzen sich festere Bestandteile des Primärschlammes im unteren Teil des Eindickers ab.
Das sogenannte Schlammwasser (Trübwasser), welches an der Oberfläche bleibt, kann nun abgezogen und dem Kläranlagenzulauf zugeführt werden. Mithilfe eines Krählwerkes (Rührer) wird der Primärschlamm aufgelockert um dem Wasser, das sich auch in unteren Schichten befindet, den Weg an die Oberfläche zu ermöglichen. Zur Vermeidung von Gerüchen haben die Voreindicker eine GFK-Abdeckung.
2 Voreindicker mit Krählwerk
Voreindicker 1: 420 m3
Voreindicker 2: 525 m3
Insgesamt: 945 m3
Die Überschussschlamm-Eindickung
Hier wird der Wassergehalt im Biologischen Schlamm (Überschussschlamm – überschüssige Bakterien aus der biologischen Reinigungsstufe) vermindert.
Der Überschussschlamm wird mit einer Zentrifuge eingedickt. Die Trennung des Schlammes vom Wasser erfolgt in einer Trommel, die mit einer innen liegenden Schnecke ausgerüstet ist. Der Schlamm wird mit Flockungshilfsmittel (FHM) versetzt und über ein Einlaufrohr zugeführt. Unter Einfluss der Zentrifugalkraft wird der Schlamm (etwas schwerer als Wasser) an die Trommelwand gedrückt und somit vom Wasser getrennt. Schnecke und Trommel drehen sich in die gleiche Richtung, aber mit unterschiedlicher Drehzahl. Dadurch wird der Schlamm zum konischen Ende der Trommel transportiert. Das geklärte Wasser fließt über einstellbare Wehre aus der Trommel in das Ablaufgehäuse.
Anzahl der Zentrifugen: 2
Zentrifugentyp: Dekantier-Zentrifuge
Maximale Umdrehungen der Trommel: 2900 U/min
Durchsatzleistung: 30 m3/h Überschussschlamm je Zentrifuge
Jährlich werden ca. 372.000 m3 Überschussschlamm (Dünnschlamm) aus den Nachklärbecken abgezogen und mit den Zentrifugen entwässert. Dabei fallen ca. 15.240 m3 entwässerter Überschussschlamm (Dickschlamm) an, der der Faulung zugeführt wird. Der Wasseranteil im Überschussschlamm kann somit im Durchschnitt von ca. 99,6 % auf ca. 90,5 % vermindert werden (die Volumenverminderung beträgt das 25 fache).
Die Faulung
Stabilisierung und Verminderung des Klärschlammanfalls durch den mikrobiellen Abbau organischer Bestandteile unter Luftabschluss. Dabei werden auch geruchsbildende Stoffe beseitigt.
Spezielle Arten von Bakterien setzen unter Luftabschluss (anaerob) organische Bestandteile des Klärschlammes über verschiedene Abbauprozesse in Kohlendioxid (CO2) und hauptsächlich Methan (CH4) um.
Beim Gärungsprozess greifen verschiedene Abbauprozesse, bei denen unterschiedliche Bakterien beteiligt sind, ineinander. Es werden organische Substanzen (Fette, Kohlenhydrate, Eiweiße etc.) überwiegend zu Essigsäure umgewandelt. Die Essigsäure wird wiederum von anderen Bakterien zu Kohlendioxid (CO2),Wasser (H2O) und Methan (CH4) weiterverarbeitet.
CH3COOH → CO2 + CH4
Essigsäure → Kohlendioxid + Methan
Aufenthaltszeit / Faulzeit: rund 30 Tage
Faulraumtemperatur: ca. 38 °C
Faulraum Volumen: 2 x 2300 m3
Produzierte Faulgasmenge: ca. 1.500.000 m3 im Jahr
Die Schlammentwässerung
Der ausgefaulte (stabilisierte) Schlamm aus der Faulung wird entwässert, um Entsorgungskosten zu minimieren. Mittels Kammerfilterpressen wird der Faulschlamm, der einen Wassergehalt von ca. 95 % aufweist, entwässert. Die einzelnen Filterplatten, die mit Filtertüchern bespannt sind, werden mit hohem Druck (bis zu 400 bar) zusammen gepresst, um den Hohlraum zwischen den benachbarten Platten abzudichten.
Nachdem der Faulschlamm mit einem Flockungshilfsmittel (Polymer) versetzt wurde, das den Schlamm vom Wasser besser trennt, wird das Schlamm-Polymer Gemisch in die geschlossene Presse gefüllt. Das sich vom Schlamm trennende Wasser passiert die Filtertücher während der Faulschlamm von den Filtertüchern zurückgehalten wird. Durch die Zugabe von Polymer und durch einen hohen Fülldruck (14 bar) kann
der Wassergehalt im Faulschlamm von ca. 95 % auf ca. 65 % vermindert werden. Damit vermindert sich die Faulschlammmenge um das 7 fache.
3 Kammerfilterpressen
2 Schlammsilos mit je 120 m3 Füllvolumen
Füllvolumen je Presse: 3,75 m3
Schließdruck der Presse: bis zu 400 bar
Fülldruck der Schlammpumpen: max. 14 bar
In einem Jahr werden ca. 8900 Tonnen (in 2018) entwässerter Faulschlamm in die Verbrennung abgefahren.
Das Blockheizkraftwerk (BHKW)
Verwertung des beim Faulprozess entstehenden Faulgases in elektrische (Strom) und thermische (Heizung) Energie.
Zur Verwertung des Faulgases werden 2 Gasmotoren verwendet. Die Gasmotoren können den Energiegehalt des Faulgases (6 kWh/m3) zu rund 36 % in elektrische Energie umwandeln. Dadurch kann der Strombezug von den Energieversorgungsunternehmen minimiert und vergleichmäßigt werden. Rund 60 % des Energiegehaltes gehen dabei in nutzbare Wärme über. Die Abwärme der Gasmotoren wird zur Beheizung der Faulbehälter und der Betriebsgebäude verwendet und deckt den gesamten Wärmebedarf der Kläranlage.
2 Gas-Otto-Motoren
Hubraum je Motor: je 17,1 Liter
max. elektrische Leistung je Motor: 250 kW
max. thermische Leistung je Motor: 275 kW
Die Jährliche Stromproduktion beträgt 2.725.000 kWh. Somit werden über 56 % des Gesamtstromverbrauchs des Klärwerkes in Sindelfingen mithilfe der Gasmotoren erzeugt.