From Small to World Largest-Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
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Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
From Small to World Largest
– Klärschlammverbrennungsanlagen
auf der Insel Rügen und in Hong Kong –
Jörn Franck
1. Die thermische Klärschlammbehandlungsanlage auf Rügen................722
2. Die thermische Klärschlammbehandlungsanlage in Hong Kong.........725
3. Fazit................................................................................................................730
4. Literatur.........................................................................................................731
Klärschlamm aus der kommunalen Abwasserbehandlung wird und wurde entweder als
Düngermaterial direkt auf die Felder verbracht, wie dieses u.a. in Deutschland in den
letzten Dekaden erfolgte, oder aus Mangel an Agrarflächen auf Deponien abgelagert,
wie dieses seit vielen Jahren in Hong Kong der Fall war. Bedingt durch veränderte
Rahmenbedingungen entstand sowohl in Deutschland wie auch in Hong Kong die
Notwendigkeit, neue Wege der Klärschlammentsorgung zu entwickeln.
In Deutschland veränderten sich die Rahmenbedingung 2013 durch den politischen
Willen hin zu mehr Ressourcenschutz, welches im Koalitionsvertrag Deutschlands
Zukunft gestalten zwischen der CDU/CSU und der SPD für die 18. Legislaturperiode
festgeschrieben wurde. Hier hieß es die Klärschlammausbringung zu Düngezwecken zu
beenden und Phosphor und andere Nährstoffe zurück zu gewinnen [5]. Diese Bemühun-
gen zum Ausstieg aus der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung fokussierten
sich also im Wesentlichen auf die Recyclingbemühungen um das Element Phosphor.
Die Umsetzung ist nun durch die neue Klärschlammverordnung (AbfKlärV) auf den
Weg gebracht, denn sie ist seit dem 3. Oktober 2017 in Kraft. Abhängig von der Grö-
ße/Leistungsfähigkeit einer Kläranlage gelten dabei Übergangsfristen von 12 bzw. 15
Jahren für die Abkehr vom direkten landwirtschaftlichen Einsatz des Klärschlamms.
Anders in Hong Kong, wo nicht Ressourcenschutz das dominierende Thema war, son-
dern eine akute fortschreitende Verknappung von Deponieraum für die Ablagerung
von Klärschlamm.
Den Umgang und Lösungsansatz als Reaktion auf die sich ändernden Rahmenbedin-
gungen zeigen die nachfolgenden beiden Beispiele einer der kleinsten thermischen
Behandlungsanlagen für Klärschlamm in Bergen auf der Ostsee-Insel Rügen sowie
Klärschlammbehandlung
der derzeit welt-größten Anlage in Hong Kong.
Beide Anlagen verbindet, mit modernster Technologie das Ziel einer nachhaltigen und
sicheren Senke für die im Klärschlamm vorhandenen Schadstoffe wie z.B. Schwermetalle,
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Jörn Franck
persistente organische Verbindungen, resistente Keime, kleinste Plastikbestandteile
(Mikroplastik) oder Reste von Medikamenten zu bieten, damit diese nicht in die
Umwelt gelangen.
Die Anlage in Hong Kong zeigt darüber hinaus, wie moderne Architektur die öffentli-
che und gesellschaftliche Akzeptanz fördern kann, denn sie ist nicht nur ein Hingucker
sondern der Besuch der Anlage stellt ein echtes Erlebnis dar.
Die Dr. Born – Dr. Ermel GmbH war als Generalplaner für die Anlage auf Rügen tätig
und als Bauherrenvertreter seitens des Umweltministeriums in Hong Kong mit der
Begleitung der Verfahrens- und Prozesstechnik beauftragt.
Ausgangslage auf der Insel Rügen
Als Zusammenschluss der Städte und Gemeinden der Ostsee-Inseln Rügen, Hid-
densee und Ummanz ist der Zweckverband Wasser und Abwasser Rügen (ZWAR) für
die Wasserversorgung sowie die Abwasserentsorgung verantwortlich. Dabei stellt er
jährlich etwa fünf Millionen Kubikmeter Frischwasser bereit und übernimmt eine in
etwa ebenso große Menge an Abwasser über ein 1.200 km langes Kanalnetz mit über
1.000 Pumpwerken aus insgesamt 38 Kläranlagen wie in folgendem Bild dargestellt.
Bild 1:
Abwasserbehandlungsanlagen
der Inselgruppe Rügen, Hidden-
see und Ummanz
Quelle: Franck, J.; Rödiger, A.: Erste
Erfahrungen vom Bau und Betrieb der
Klärschlammbehandlungsanlage Rügen.
DWA Landesverbandstagung Nord,
Peine, 2017
Lange vor dem Inkrafttreten der AbfKlärV hat sich der ZWAR intensiv mit einer
Neuausrichtung seiner Klärschlammentsorgung auseinander gesetzt. Ausgangslage für
ein neues Klärschlammkonzept war die seinerzeitige Entsorgung durch Co-Vergärung
des Klärschlamms in einer Biogasanlage mit anschließender Ausbringung der Gär-
Klärschlammbehandlung
reste in der Landwirtschaft. Rechengut sowie das auf der touristisch geprägten Insel
anfallende Strandgut, mussten ebenfalls extern entsorgt werden. Das eine gelangte in
eine Mitverbrennung und letzteres in eine Kompostierung. Dieses Konzept bedingte
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Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
entsprechend hohe Entsorgungs- und Transportkosten, da die Entsorgungsanlagen
nicht auf der Insel Rügen waren. Hinzu kam die Befürchtung langfristig nicht abseh-
barer Preissteigerungen.
2001 wurde die Neuausrichtung der Klärschlammentsorgung in einer Studie zunächst
für die Insel Rügen gemeinsam mit Vorpommern, aber ebenso ausschließlich für die
Insel Rügen betrachtet. 2006 zeichnete sich eine Insellösung ab, die Schlämme der
etwa 38 Insel-Kläranlagen an die Zentralkläranlage Bergen zu liefern und diese dort
zusammen mit den eigenen Schlämmen effizient und nachhaltig zu behandeln. Die
Ziele, die der ZWAR mit dem Projekt verfolgte waren
• eine zukunftsorientierte Anlagenkonzeption, welche nachhaltig ist und langfristige
Entsorgungssicherheit bietet,
• eine effektive Nutzung des Energieinhaltes der Klärschlämme,
• die Option für eine Verwertung der in den Schlämmen enthaltenen Wertstoffe,
• eine effektive Ausschleusung von Schadstoffen aus der Umwelt
Ausgangslage in Hong Kong
Anders als in Deutschland war der Anlass für eine Neuausrichtung der Klärschlamm-
entsorgung in Hong Kong die sich immer weiter verringernden Deponiekapazitäten,
verbunden mit einer Neuausrichtung der Behandlungsstrategie der Abwasserbehand-
lungsanlagen für die etwa acht Millionen Einwohnermetropole. Insgesamt elf Kläran-
lagen, die mit unterschiedlichem Stand der Abwasseraufbereitung ausgerüstet waren,
galt es Zug um Zug zu modernisieren und damit auch die Klärschlammentsorgung neu
auszurichten, um die Qualität der Gewässer um und in der Stadt Hong Kong langfristig
und nachhaltig zu verbessern. Denn bis dato wurden alle entwässerten Klärschlämme,
die durch Kläranlagen in Hongkong entstehen, auf den drei vorhandenen Abfallde-
ponien (WENT, NENT und SENT) entsorgt, was allerdings sowohl aus ökologischer
wie auch aus technischer Sicht langfristig nicht als nachhaltig angesehen wurde. Für
Hongkong war es daher unerlässlich, geeignete Behandlungs- und Entsorgungsstra-
tegien zu entwickeln, um die täglich erzeugte Menge an Klärschlamm zu bewältigen.
Die geplante fortschreitende Erweiterung des Harbour Area Treatment Scheme (HATS)
zur Verbesserung der Wasserqualität im Hafenbereich in Verbindung mit der Erwei-
terung und Modernisierung anderer bestehender regionaler Kläranlagen (u.a. Pillar
Point STW und San Wai STW) ließ die Menge des zu entsorgenden Klärschlamms
von anfänglich etwa 800 t/d auf bis zu 1.500 t/d ansteigen und prognostizierte darüber
hinaus eine Menge von 2.000 t/d bis zum Jahr 2020.
Angesichts der zu erwarteten erheblichen Zunahme der Klärschlammmenge wurde
die Errichtung einer speziellen Schlammbehandlungsanlagen (Sludge Treatment
Facility – STF) in Tsang Tsui nahe Tuen Mun vorangetrieben. Der Standort der STF
wurde dabei wegen seiner Abgelegenheit und seiner Kompatibilität mit bestehenden
Klärschlammbehandlung
und geplanten abfallwirtschaftlichen Entwicklungen in der Region ausgewählt, da er
unmittelbar neben einer der großen Abfalldeponien (WENT) liegt und somit über eine
sehr gut logistische Anbindung für die Annahme von Klärschlamm verfügt.
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Jörn Franck
Shek Wu Hui
Yuen Long
Tai Po
STF San Wai
Shatin
Sham Tseng
Sai Kung
Pillar Point Bild 2:
Stonecutters
Island
Kommunale Abwasserbehand-
Siu Ho Wan
lungsanlagen in Hong Kong
Quelle: Environmental Protection
Stanley Department: Need for Sludge Treatment
Facility. EPD, Hong Kong, 2015
1. Die thermische Klärschlammbehandlungsanlage auf Rügen
Bei der Klärschlammbehandlungsanlage des ZWAR handelt es sich um ein kombiniertes
zentrales Schlammbehandlungsverfahren bestehend aus den Komponenten
• Schlammfaulung mit Gasspeicher,
• Schlammentwässerung und Trocknung,
• Thermische Schlammbehandlung in einem Wirbelschichtofen mit anschließender
quasitrockener Abgasreinigung.
Die Anlage, die auf der Zentralkläranlage Bergen steht, ist eine der kleinsten Anlagen
Deutschlands mit einer Kapazität von etwa 2.000 t TR/a, die für den Klärwerksstandort
energetisch optimiert wurde und im engen Zusammenspiel mit einer vorgeschalteten
Schlammfaulung arbeitet. Tabelle 1 zeigt die wesentlichen technischen Daten der
Klärschlammbehandlungsanlage.
Neben der Annahme von externem entwässertem Klärschlamm aus den Kläranlagen
der Insel übernimmt die Anlage auch den Rohschlamm aus dem Zentralklärwerk in
Bergen in die Faulung. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit der Annahme von
externen Co-Substraten, wie diese z.B. bei der Verarbeitung von Lebensmitteln auf
Rügen anfallen.
Das im Faulreaktor gewonnene Gas wird in einem Gasspeicher gelagert und gelangt
über eine Gasregelstrecke zum BHKW zur Strom- und Wärmeerzeugung. Die bei der
Verbrennung entstehende thermische Energie wird bevorzugt zur Schlammtrocknung
eingesetzt. Mit der Wärme aus dem BHKW und der Verbrennung wird der Bedarf
Klärschlammbehandlung
des Zentralklärwerkes abgedeckt. Der aus dem Reaktor abgezogene Schlamm wird
entwässert und anschließend an den Trockner übergeben. Bild 3 zeigt das Konzept
der Faulungsanlage.
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Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
Parameter Einheit Wert
Faulung
Durchsatzleistung m3/d 120
Gasmenge m3/h 110
Energieerzeugung (BHKW elektrisch) kWel. 330
Energieerzeugung (BHKW thermisch) kWth. 360
Verbrennung
Brennstoffmenge Tabelle 1:
tTS/a 2.000
(Klärschlamm, Rechengut, Strandgut)
Durchsatzleistung Ofen kgTS/h 180 bis 270
Anlageneckdaten Klärschlamm-
TR-Gehalt, Mischung Ofeneintritt % etwa 55 behandlungsanlage Rügen
Feuerungswärmeleistung MWth 0,900
Quelle: Franck, J.; Rödiger, A.: Erste
Luftvorwärmung °C 245 Erfahrungen vom Bau und Betrieb der
Verbrennungsasche (P-Recycling) t/a etwa 780 Klärschlammbehandlungsanlage Rügen.
DWA Landesverbandstagung Nord,
Rückstandsmenge (Deponie) t/a etwa 320 Peine, 2017
Gasspeicher Notfackel
Faulreaktor
Co-Substrat
Wärme
Strom
Dick- Gasspeicher 1.500 m3
Schlamm
BHKW
Schlamm zur
Eindicker
Trocknung
Roh- Schlamm-
Schlamm
entwässerung
Faulturm 3.000 m3 Entwässerung
Schlammeindickung
Zentrat
Bild 3: Anlagenkonzept Faulung Klärschlammbehandlungsanlage Rügen
Quelle: Franck, J.; Rödiger, A.: Erste Erfahrungen vom Bau und Betrieb der Klärschlammbehandlungsanlage Rügen. DWA
Landesverbandstagung Nord, Peine, 2017
Für die Monoverbrennungsanlage wird der entwässerte Schlamm nach einer Faulung
entnommen und an einen Trockner übergeben. Die Bevorratung des (Roh-) Schlamms
findet in den vorgeschalteten Behältern auf dem Klärwerk statt. Ein Bevorratungs-
bunker oder die Annahme von getrocknetem Klärschlamm ist aus Kostengründen
in der Klärschlammverbrennung nicht vorgesehen. Um den Schlamm sicher auto-
therm, also ohne Zusatzbrennstoff, zu verbrennen, ist im Falle einer derart kleinen
Klärschlammbehandlung
Anlage die Trocknung auf einen TR-Gehalt von bis zu 55 Prozent am Eingang zum
Verbrennungsofen empfehlenswert. Die Trocknungsanlage ist als mehrstufiger Schne-
ckentrockner ausgeführt. Als Besonderheit ist zu erwähnen, dass die zur Trocknung
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Jörn Franck
benötigte Wärmeenergie von einem Thermalölkessel bereitgestellt wird. Der bei der
Trocknung anfallende Abdampf (Brüden) wird kondensiert und die anfallende Wärme
für Heizzwecke im Klärwerk eingesetzt. Das Kondensat wird nach Aufbereitung dem
Klärwerk im Zulauf zugeführt. Dabei sind die Zusatzbelastungen und die Kapazität
der Kläranlage aufeinander abgestimmt, um die Funktionsfähigkeit der Kläranlage
nicht zu beeinträchtigen.
Der Verbrennungsofen ist zweistufig mit Primärluft und Sekundärluft für ein gutes
Teillastverhalten ausgeführt und um Abgasverluste und Schadgasemissionen zu
minimieren. Um die relativ geringe Feuerungsleistung bei einer kleinen Anlage von
etwa 1 MW energetisch zu nutzen, kommt ein Zwangsdurchlauf-Thermalöl-Kessel
zum Einsatz, der bei einem Druck von maximal 10 bar und einer Betriebstemperatur
von etwa 300 °C arbeitet. Durch den Einsatz einer Abgasrezirkulation sowie einer
Luftvorwärmung auf 245 °C können Feuerung und Kessel sicher in einem Lastbereich
von 60 bis 110 Prozent betrieben werden, ohne dass die Thermalölparameter variieren.
Die relativ geringe Menge an Abgasvolumen von nur etwa 1.700 Nm³/h aus der Ver-
brennung wird mit einem Elektrofilter von Flugstaub gereinigt. Anschließend wird
mit einem Quasitrocken-Verfahren der Gehalt an organischen Schadstoffen sicher
auf die Grenzwerte der 17. BImSchV reduziert. Dabei kommen Absorbentien auf
Kalkbasis zum Einsatz, die zur Abscheidung von Schwermetallen mit einem geringen
Anteil von Aktivkohle dotiert sind. Die mit Schadstoffen beladenen Reststoffe aus
der Abgasreinigung werden in einem separaten Silo erfasst und entsprechend ihrer
Schadstoffgehalte entsorgt.
Trockner
Gewebefilter
Ofen
E-Filter
Kessel
Klärschlammbehandlung
Bild 4: Anlagenkonzept Verbrennung Klärschlammbehandlungsanlage Rügen
Quelle: Franck, J.; Rödiger, A.: Erste Erfahrungen vom Bau und Betrieb der Klärschlammbehandlungsanlage Rügen. DWA
Landesverbandstagung Nord, Peine, 2017
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Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
Flugstaub und Asche aus der Feuerung werden separat in einem Silo erfasst und stehen
mit ihrem erhöhten Phosphorgehalt für ein späteres Recycling zur Verfügung. Da die
Aufbereitungstechnologie derzeit noch nicht großtechnisch zur Verfügung steht, wird
die Asche zunächst in einer Inertstoffdeponie zwischengelagert.
Im April 2015 erfolgte nach Planungsvorlauf die Freimachung des Baufeldes, so dass
im November 2015 der Grundstein für die Anlage gelegt werden konnte. Nach etwa
eineinhalb Jahren, im Februar 2017, war die Faulung soweit fertig gestellt, dass diese
den Betrieb aufnehmen konnte. Im April war die Gasproduktionsrate aus der Fau-
lung ausreichend hoch, so dass der Gasspeicher nebst Gasregelstrecke und BHKW
in Betrieb genommen werden konnte. Im Juli 2017 erfolgte die Inbetriebnahme der
thermischen Klärschlammbehandlung. Nach der kalten Inbetriebnahme folgten das
Trockenheizen der Ausmauerung sowie das Auskochen des Thermoölkessels, bevor
der Wirbelschichtofen erstmals im Gasbetrieb in Betrieb genommen wurde. Nach der
Inbetriebnahme der Klärschlammaufbereitung (Zentrifuge, Trockner und Förderung)
wurde Ende August der erste Klärschlamm in die Wirbelschichtfeuerung aufgeben.
Optimierungs- und Einstellarbeiten schlossen sich an, bevor die Anlage zum Jahresende
ihre volle thermische Durchsatzleistung erreichte.
2. Die thermische Klärschlammbehandlungsanlage in Hong Kong
Die Entwicklung der STF-Anlage in Hong Kong hatte ebenso eine lange Vorlaufzeit. So
wurde eine erste Machbarkeitsstudie im Jahr 2008 erstellt, in der als Schlammbehand-
lungsstrategie der Bau einer Verbrennungsanlage empfohlen wurde. 2009 wurde eine
Umweltverträglichkeitsprüfung für die Anlage als Bestandteil des Genehmigungsver-
fahrens erstellt und im Juni 2009 genehmigte der Finanzausschuss des Stadtparlamentes
die Modernisierung sowohl der Abwasserbehandlungsanlagen in Hong Kong wie auch
die Planung und den Bau der STF-Anlage.
Die Anlage wurde funktional geplant und anschließend komplett nach dem design-
build-operate (DBO) Konzept ausgeschrieben. Auftraggeber war dabei das Environ-
mental Protection Department Hong Kong (EPD). Die Bewerber/Bieter mussten neben
einem detaillierten technischen Anlagenkonzept auch die Betriebsführung für einen
Zeitraum von 15 Jahren anbieten. Den Zuschlag erhielt Veolia Water (VW) zusammen
mit Veolia Environmental Services (VES), die wiederum den Auftrag zum Bau der
Anlage an ein Konsortium bestehend aus Veolia Water, Leighton und John Holland als
Generalunternehmer (EPC Contractor) erteilte. Das architektonisch aufwendige aber
sehr ansprechende Konzept hatte seinerzeit das Büro Vasconi erstellt. Mit der Errichtung
der Anlage wurde Ende 2010 begonnen und das Grand Opening erfolgte Anfang 2015.
Die STF-Anlage befindet sich direkt an der Küste etwa 45 km vom Stadtzentrum Hong
Kong entfernt in unmittelbarer Nähe der WENT-Deponie auf einer alten Flugasche-
Lagune, die von den nahe gelegenen Kohlekraftwerken Castle Peak und Black Point
Klärschlammbehandlung
gefüllt wurde, wie Bild 5 zeigt. Der abgelegene Standort der STF-Anlage erfordert,
dass der Schlamm mit Lastwagen und/oder über die nahegelegenen Anlegestellen der
Deponie WENT per See-Container angeliefert wird.
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Jörn Franck
Schlammverbrennungsanlage Schiffsanleger
WENT Deponie
Black Point
Kohle Kraftwerk
Hong Kong City
Bild 5: Lage der Klärschlammbehandlungsanlage Hong Kong
Das Hauptmerkmal der STF-Anlage ist eine wellenförmige Architektur des Gebäudes,
welches in der Mitte zu einem Turm kumuliert. In den beiden symmetrisch um den
Turm angeordneten Prozessgebäuden befinden sich jeweils neben einem Schlamm-
bunker zwei separate Verbrennungslinien. Der zentrale Turm, der zum einen als
Verwaltungsgebäude dient, beinhaltet auch die vier Schornsteine zur Abführung der
Abgase. Neben dem etwa 350 m langen Anlagengebäude befinden sich zwei separate
Gebäude für Dampfturbinen, zwei Luftkondensatoren in Freiaufstellung sowie ein
Wasseraufbereitungsgebäude für die Trinkwassergewinnung und Abwasserbehandlung
und eine Instandhaltungswerkstatt.
Klärschlammbehandlung
Bild 6: Ansicht der Sludge Treatment Facility von der Seeseite mit EEC im Vordergrund
Quelle: Jacobs: Waste to Energy Solution – The Sludge Treatment Facility in Tuen Mun, Hong Kong. World Engineers Summit, 2017
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Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
Die Anlage ist für die Behandlung von insgesamt bis zu 2.000 t/d entwässerten Klär-
schlamm bei einem Trockensubstanzgehalt von etwa 30 Prozent ausgelegt, was eine
Jahresleistung von etwa 240.000 t TR entspricht. Die vier Verbrennungslinien haben
jeweils eine Durchsatzleistung von bis zu 22,9 t/h entwässerten Klärschlammschlamm
(entsprechend 6,88 t TR/h). Aufgrund der Brennstoffvielfalt wurde die Wirbel-
schichtverbrennungstechnologie ausgewählt, die allerdings aufgrund des recht hohen
Entwässerungsgrades von >30 Prozent ohne eine vorgeschaltete Schlammtrocknung
auskommt. Die der Verbrennung nachgeschalteten Kesselanlagen erzeugen jeweils 31,5
t/h Dampf bei 43 bar und 380 °C, der zwei Dampfturbinen mit jeweils etwa 12 MW
nomineller Leistung zur Stromerzeugung antreibt. Somit wird neben der Stromeigenver-
sorgung der kompletten STF-Anlage auch ein Stromexport von bis zu 2 MW möglich.
Die Abgasreinigung basiert auf einem trockenen Verfahren mit Natriumbicarbonat.
Nach einer Staubvorabscheidung durch einen Multizyklon gelangen die Abgase in eine
Reaktionsstrecke in der Natriumbicarbonat mit etwa 5 bis 10 Prozent Aktivkohle ver-
mischt eingedüst wird. Im anschließenden Gewebefilter werden hierdurch Schadstoffe
sowie Feststoffe final abgeschieden, bevor das Abgas nach Emissionsmessung durch
die Kaminanlage am Dach des Verwaltungsgebäudes entlassen wird. Der damit erziel-
te Emissionsstandard der Anlage ist mit den strengen europäischen Anforderungen
vergleichbar. Prozessrückstände wie Asche aus dem Verbrennungsprozess oder Reak-
tionsprodukte aus der Abgasreinigung werden auf bestehenden Deponien abgelagert.
Das gesamte Wasser, das zum Betrieb der Anlage benötigt wird, wird aus Meerwasser
über eine Wasseraufbereitungsanlage erzeugt. Alle in der Anlage anfallenden Ab-
wässer werden innerhalb der Anlagen nachbehandelt und genutzt. Nur Sole aus dem
Entsalzungsprozess darf ins Meer zurückgeführt werden. Bild 7 zeigt das vereinfachte
Flussdiagramm der Anlage mit ihren Hauptkomponenten und Funktionen.
Die Verbrennung von Abfall hat in Hong Kong Mitte der neunziger Jahre ein nicht sehr
rühmliches Ende gefunden, als die bestehenden Abfallverbrennungsanlagen aufgrund
sehr schlechter Abgaswerte praktisch über Nacht geschlossen werden mussten. Als Kon-
sequenz blieb nur die Deponierung der Siedlungsabfälle, derzeit etwa 16.000 t/d. Noch
immer sind Abfallverbrennungsanlagen in der Bevölkerung von Hong Kong sehr stark
umstritten, weshalb für die Schlammverbrennungsanlage mit erheblichem Aufwand
um öffentliche Akzeptanz gerungen wird. Aus diesem Grunde war das Anlagenkonzept
von vornherein darauf ausgelegt, die Öffentlichkeit an und in die Anlage zu führen.
Per Internetplattform können sich interessierte Besucher bei der Anlage, die nun-
mehr T-Park heißt anmelden. Ein kostenloser Bustransport bringt die Besucher zur
Anlage in ein aufwendig gestaltetes Umweltbildungszentrum. Hier befindet sich eine
Ausstellungshalle, in der die Themen Wasser/Abwasser sowie Schlammbehandlung
anschaulich vermittelt werden. Ein Auditorium für bis zu 100 Besucher ermöglicht
Klärschlammbehandlung
Vorträge für große Gruppen und über eine klimatisierte Galerie gelangt der Besucher
in bzw. durch die Anlage und kann diese erkunden.
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Klärschlammbehandlung
Entspanner 2
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Wasser
Umleitstation
Dampf-
SNCR Ent- Anlage B turbine
System spanner 1
Kondensat Wasser HD-Verteiler
Jörn Franck
Ammoniak Abwasser MD-Dampf
Kesseltrommel Anlage B
Sand Kalk
Kondensat MD-Verteiler
Luft-
Primärluftgebläse Rücklauf Gebäude konden-
SH1 Gebäude sator
PAH Umgebungsluft Vorlauf Gebäude Wärme-
Sekundärluftgebläse tauscher Kondensat
SH2 SAH Umgebungsluft Tank
VE- Leck- Ejek-
Wasser dampf toren
Wasser Eco Rezi-Gas
Nachbrenn- Abgasrezirkulations-
Heizöl Eco
Zusatzbrenner kammer gebläse Speisewasser- Kondensat
Brennkammer Eco tank Pumpe
Speisewasser-
Wirbelschicht pumpe Absorptions- MD-Dampf Kondensat
reaktor
Vibrations-
rinne Gekühlte Umgebungsluft
Schnecke A-Koks Natrium- Abgasauf-
Separator Bicarbonat Gewebefilter Bypass heizung
Asche Gewebefilter
Bettasche- Sepa-
abzug rator
Saugzug Kamin
Multizyklon
Luftzufuhr
Rezi-
Gebläse
Kalk
Förder- Aschetransport
Reststoff-
Primär- schnecken silo Asche und
schlamm- Misch- Reststofftransport
bunker schnecke
Asche Silo
Anfeuchtschnecke
Anfeuchtschnecke
HP Pumpe
Schlammaufgabetrichter Polymer Lager
Bild 7: Vereinfachtes Verfahrensfließbild einer Verfahrenslinie der Sludge Treatment Facility Hong Kong
Quelle: EPD - Veolia: Sludge Treatment Facilities. EPD, Hong Kong, 2015Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
Ausstellungsforum Besucher Galerie
Aussichtsdeck Auditorium
Bild 8: Innenansicht des Umweltzentrums für Besucher
Quelle: EPD – Veolia: Sludge Treatment Facilities. EPD, Hong Kong, 2015
Ein im Erdgeschoss befindlicher Spa lädt zum Verweilen in warmen Schwimmbecken
ein und eine Cafeteria mit einer Panoramaplattform bietet einen Ausblick in die Um-
gebung.
Seit Eröffnung für die Öffentlichkeit im Jahre 2016 haben mehr als 90.000 Besucher
bereits die Schlammverbrennungsanlage besucht.
Spa Pools Cafeteria
Außenanlagen mit Garten
Klärschlammbehandlung
Bild 9: Spa und Außenanlagen des Umweltzentrums für Besucher
Quelle: EPD – Veolia: Sludge Treatment Facilities. EPD, Hong Kong, 2015
729Jörn Franck
3. Fazit
Die umweltschonende Entsorgung von Klärschlamm aus der kommunalen Abwas-
serbehandlung gehört zu den Herausforderungen aller heutigen Gesellschaften. Die
Wege die dazu beschritten werden basieren oftmals auf sehr unterschiedlichen Rah-
menbedingungen.
Mit der neuen Klärschlammverordnung sind die Weichen für einen Ausstieg aus der
stofflichen Verwertung in der Landwirtschaft in Deutschland gestellt. Dabei steht
das Thema Ressourcenschutz und hier das Zurückgewinnen des lebensnotwendigen
Phosphors im Mittelpunkt der Bemühungen. Vor dem Hintergrund derzeit nicht aus-
reichender thermischer Behandlungskapazitäten wird ein Ausbau in den kommenden
Jahren in Deutschland erwartet.
Technologisch ist Europa bei der thermischen Klärschlammbehandlung sicherlich gut
aufgestellt und weit entwickelt, wie dieses derzeit auch in dem neuen BREF Dokument
dokumentiert wird. Dieses technische Know-how ist nicht zuletzt auch ein Exportartikel,
der in anderen Ländern großes Interesse findet.
Einer ganz anderen Herausforderung war und ist die Metropole Hong Kong bei der
Klärschlammentsorgung ausgesetzt, denn der Klärschlamm wurde bislang ausschließ-
lich deponiert. Gezwungen durch immer knapper werdenden Deponieraum sowie
steigende Mengen an Klärschlamm wurde eine Technik gesucht, die sowohl den
steigenden Umweltansprüchen Hong Kongs entspricht und zugleich die sehr großen
Mengen sicher entsorgen kann. Das Recycling von Inhaltsstoffen steht hier zwar noch
nicht im Vordergrund, die Voraussetzungen sind aber durch die Wahl des thermischen
Verfahrens, der Verbrennung, bereits geschaffen.
Dass eine derartige Anlagentechnologie auch sehr gefällig aussehen kann um das Inte-
resse der Öffentlichkeit zu fördern, zeigt die Anlage in Hong Kong sehr eindrucksvoll.
Hier ringt man primär um öffentliche Akzeptanz für derartige Anlagen und Techno-
logien und unternimmt enorme Anstrengungen.
Dieser Aspekt ist in Deutschland leider etwas aus dem Blick geraten wie es scheint,
wenngleich auch heute noch Skepsis in der Bevölkerung in den Genehmigungsver-
fahren zu spüren ist. Deutsche Anlagen erscheinen oft im schlichten Industriebau,
begründet damit, den Gebührenzahler nicht unnötig zu belasten. Aber ist nicht auch
eine gefällige und schöne Architektur von großer Wichtigkeit für das Wohlbefinden?
In diesem Punkt kann Deutschland wiederum von anderen Ländern, wie zum Bei-
spiel Hong Kong, lernen. Seien wir offen für das Schöne und zeigen wir stolz, wie gut
Technik sein kann.
Klärschlammbehandlung
730Klärschlammverbrennungsanlagen auf der Insel Rügen und in Hong Kong
4. Literatur
[1] Environmental Protection Department: Need for Sludge Treatment Facility. EPD, Hong Kong,
2015
[2] EPD – Veolia: Sludge Treatment Facilities. EPD, Hong Kong, 2015
[3] Franck, J.; Rödiger, A.: Erste Erfahrungen vom Bau und Betrieb der Klärschlammbehandlungs-
anlage Rügen. DWA Landesverbandstagung Nord, Peine, 2017
[4] Jacobs: Waste to Energy Solution – The Sludge Treatment Facility in Tuen Mun, Hong Kong.
World Engineers Summit, 2017
[5] Koalitionsvertrag zwischen der CDU, CSU und der SPD für die 18. Legislaturperiode, 2013
Klärschlammbehandlung
731Emissions-related Energy Indicators
for flue gas treatment systems in waste incineration
NH4OH Kessel
Wäscher
(SNCR)
Emissions-related energy indicators
H2O
Dagavo
SPT Gewebefilter
H 2O
Rudi Karpf Saugzug
Ca(OH)2
+ HOK
Emissions-related Rezirkulat Reststoff
H2O
energy indicators H 2O Abwasser
Kalkmilch
NaOH
for flue gas treatment systems
NH3
in waste incineration NH4OH Kondensator Strippe
Dampf
Abwasser
Autor: Rudi Karpf
Erscheinungsjahr: 2014
Hardcover: 314 Seiten
mit zahlreichen Abbildungen
ISBN: 978-3-944310-14-5
Preis: 30,00 EUR
The aim of this study is to demonstrate such discrepancies or dependencies between attainable emission reductions and
the emissions-generating energy input necessarily incurred by flue gas treatment technologies in attaining those
reductions.
The study initially focuses on current investigations and assessments related to this issue, as well as on the legal emission
requirements. Due to the wide range of components involved in flue gas treatment systems and their consequent numerous
combination possibilities, six different system Variants are presented and compared. It is notable in the context of the
present study that both single and two-stage or multi-stage systems are considered in the set of Variants, which differ not
only in their structure and additive use but also in their separation capacity. These six basic Variants reflect the systems
frequently employed in practice and represent non-congruent procedural steps with their respective target emission levels.
Based on the fact that each of these Variants is already in operation in thermal waste incineration plants, the assessment
draws on many years of existing operative experience.
The individual energy demands for the Variants described are determined on the basis of mass, material and energy
balances.
Evaluation criteria for energy demand at the different emission reduction ratios are educed from the formulation of
emissions-related energy indicators. This establishes a set of tools with which to assess emissions-generating energy
demand in the context of emission reduction ratios.
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E-Mail: tkverlag@vivis.deVorwort
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der
Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im
Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar
Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, Peter Quicker, Alexander Gosten (Hrsg.):
Energie aus Abfall, Band 15
ISBN 978-3-944310-39-8 Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH
Copyright: Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc., Dr.-Ing. Stephanie Thiel
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Verlag: Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH • Neuruppin 2018
Redaktion und Lektorat: Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc.,
Dr.-Ing. Olaf Holm
Erfassung und Layout: Ginette Teske, Sandra Peters, Janin Burbott-Seidel,
Claudia Naumann-Deppe, Cordula Müller, Anne Kuhlo, Gabi Spiegel
Druck: Universal Medien GmbH, München
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