Energetische Optimierung der Kläranlage in Schlitz-Hutzdorf

Kurzbeschreibung

Die Kläranlage Schlitz-Hutzdorf wurde im Jahr 1980 nach den damals geltenden Richtlinien zur weitgehenden Elimination der Kohlenstoffverbindungen sowie zur teilweisen Elimination der Stickstoffverbindungen mit einer Ausbaugröße von 14.000 Einwohnerwerten (EW) konzipiert (Größenklasse 4).

In den Jahren 2009 bis 2015 waren ca. 10.000 EW an die Kläranlage angeschlossen. Die Schlammstabilisierung erfolgte aerob, zur weitergehenden Klärschlammbehandlung waren eine Schlammentwässerung durch Dekanter und eine solar betriebene Klärschlammtrocknung installiert. Der spezifische Stromverbrauch belief sich inklusive der solaren Klärschlammtrocknung auf ca. 42 kWh/(EW*a) und ohne auf ca. 39 kWh/(EW*a).

Ziele des Vorhabens waren es, die Klärgasmenge zu erhöhen, den externen Strombezug zu reduzieren und damit die Energiesituation zu verbessern sowie die Wärmeversorgung und Abwärmenutzung zu optimieren.

Zur Erreichung dieser Ziele wurden verschiedene Maßnahmen umgesetzt:

• Ein regionales Klärschlammverwertungskonzept im Verbund mit anderen Kläranlagenbetreibern wurde erarbeitet und umgesetzt. Dieses umschließt eine gemeinsame Vergärung mit Nutzung des entstehenden Klärgases, eine gemeinsame Trocknung in der vorhandenen Solartrocknungsanlage und die gemeinsame Entsorgung der Klärschlämme.
• Die Abwasserreinigung wurde durch den Bau einer Vorklärung zur Abtrennung des hoch energiereichen Primärschlamms optimiert.
• Die Klärschlammbehandlung wurde mittels Bau einer Faulungsanlage zur Vergärung des Primärschlamms sowie des Überschussschlamms der Kläranlage Schlitz sowie zur Mitbehandlung von externen Klärschlämmen und Annahme von Co-Substraten aus Industrie- und Gewerbe optimiert.
• Zur Verstromung des entstehenden Klärgases wurde eine Klärgasnutzungsanlage durch den Bau eines BHKW realisiert.
• Durch den Bau eines Nahwärmenetzes wurden die Wärmeversorgung der Kläranlage sowie die Abwärmenutzung optimiert.

Durch die Umsetzung der Maßnahmen konnte der Gesamtstromverbrauch der Anlage von jährlich ca. 365.000 Kilowattstunden auf jährlich ca. 333.000 Kilowattstunden reduziert werden, wobei der Fremdstrombezug von jährlich ca. 365.000 Kilowattstunden auf jährlich ca. 86.000 Kilowattstunden reduziert werden konnte. Der externe Bezug von jährlich 6.000 Liter Heizöl kann nun vollständig entfallen. Daraus ergibt sich eine Einsaprung an CO₂-Emisisonen von jährlich ca. 162,5 Tonnen.

Das Projekt zeigt, dass die Errichtung einer Klärschlammfaulung mit nachfolgender Gasaufbereitung und Eigenstromerzeugung auch bei vergleichsweise kleinen Kläranlagen wirtschaftlich möglich ist. Die Mitbehandlung von Klärschlämmen benachbarter Kläranlagen sowie von Co-Substraten führt zu einer Erhöhung der Faulgasproduktion und damit zu einer Erhöhung der Eigenstrom- und Wärmeerzeugung. Es konnte gezeigt werden, dass durch interkommunale Kooperation eine energetische und wirtschaftliche Optimierung der Abwasser- und Schlammentsorgung möglich ist.

Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen.