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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von phosphorhaltigem Klärschlamm nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Trocknung von phosphorhaltigem Klärschlamm nach Anspruch 13.
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Klärschlämme bezeichnen regelmäßig Mischungen aus Fest- und Flüssigstoffen, die vor allem bei der Abwasserreinigung durch Sedimentation entstehen. Derartige aus Abwässern durch Sedimentation erhaltene Klärschlämme stammen regelmäßig aus Kläranlagen, insbesondere aus kommunalen Kläranlagen, in denen die Abwässer sowohl aus privaten Haushalten als auch aus Industriebetrieben gereinigt werden. Die erhaltenen Klärschlämme eignen sich aufgrund ihres regelmäßig relativ hohen Stickstoff- und Phosphatgehaltes als Dünger für landwirtschaftliche Flächen. Dies gilt aber nur für solche Klärschlämme, die eine, vorgegebene Grenzwerte unterschreitende Schadstoffbelastung aufweisen. Konkret ist nämlich die landwirtschaftliche Verwertung der Klärschlämme als Dünger von den Regelungen in den jeweiligen Klärschlammverordnungen abhängig, die Grenzwerte für die Belastungen des Klärschlamms mit Schwermetallen und anderen Schadstoffen definieren. Sofern die Klärschlämme bestimmte Schadstoffgrenzwerte überschreiten, dürfen diese nicht mehr als Dünger auf landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht werden. Diese Klärschlämme werden dann unter anderem als Sekundärbrennstoffe in Kraftwerken und Zementwerken eingesetzt oder auf Deponien gelagert. Das Deponieren ist regelmäßig nur nach Vorbehandlung in einer Verbrennungsanlage oder nach einer mechanisch-biologischen Behandlung zulässig. Eine derartige Entsorgung der nicht als landwirtschaftlicher Dünger einsetzbaren Klärschlämme ist somit insbesondere für die Kommunen als Betreiber kommunaler Kläranlagen extrem aufwändig und teuer.
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Für die Weiterverarbeitung von mit Schadstoffen belasteten Klärschlämmen ist es beispielsweise aus der
DD 283 986 A5 bereits bekannt, den Klärschlamm zunächst auf einen möglichst hohen Anteil an Trockensubstanz zu trocknen und diesen so getrockneten Klärschlamm sodann einer fraktionierten Pyrolyse zu unterwerfen, in der nach einer Niedertemperatur-Konvertierung unter anaeroben Bedingungen bei etwa 250 bis 350°C zur Absonderung des organischen Kohlenstoffs in Form von Öl verbleibende Rückstände unter Zugabe von reinem Sauerstoff bei mindestens 1250°C gebrannt werden, so dass die danach verbleibenden anorganischen Bestandteile in einem feingemahlenem Zustand als Substitut für ein hydraulisches Bindemittel, wie Zement, verwendet werden können. Bei einer derartigen fraktionierten Pyrolyse entstehen jedoch nach wie vor Schadstoffe, die einer landwirtschaftlichen Verwertung der Klärschlämme entgegenstehen. Zudem bewirkt eine derartige Verfahrensführung die vollständige Vernichtung des organischen Anteils im Klärschlamm.
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Die
DE 692 14 795 T2 offenbart ein Verfahren zum Abbau von organischem Schlamm, insbesondere von Abwasserschlamm, bei dem der Schlamm in einem Ausgangszustand einen Trockensubstanzgehalt von maximal 40% aufweist. Dabei wird der Schlamm mittels einer Aufbringvorrichtung strangweise als zu trocknender Schlammstrang auf in einem Trockenraum eines Bandtrockners angeordnete Transportbänder aufgebracht. Der Trockenraum des Bandtrockners ist mit einer Heißluft-Beschickungseinrichtung gekoppelt, mittels der von einer Hochtemperatur-Wärmequelle erzeugte Heißluft dergestalt in den Trockenraum des Bandtrockners eingebracht wird, dass sich im Trockenraum eine Trocknungstemperatur von etwa 120°C einstellt und dadurch der auf den Transportband durch den Trockenraum transportierte Schlammstrang getrocknet wird. Der getrocknete Schlamm wird dann einem Verbrennungsofen zugeführt, in dem der Schlamm zu Asche verbrannt wird. Schließlich wird der Asche Schwefelsäure zugeführt, wodurch Schwermetalle ausgefällt werden und als Dünger verwendbares Calciumdihydrogenphosphat gebildet wird.
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Die
DE 10 2004 051 975 B3 offenbart ein Verfahren zur Trocknung von Klärschlamm, bei dem der Klärschlamm zunächst mittels einer Klärschlammtrocknungseinrichtung auf einen Trockensubstanzgehalt von wenigstens 85% getrocknet und anschließend einer Biomassefeuerung als Brennstoff zugeführt wird. Bevorzugt wird der getrocknete Klärschlamm dabei vor dessen Zuführung in die Biomassefeuerung einer Pyrolyseeinrichtung zugeführt, mittels der schadstoffarmes Gas als Brennstoff für die Biomassefeuerung erzeugt wird.
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Die
DE 100 05 165 A1 offenbart ein Verfahren zum Trocknen vorentwässerter flüssiger bis feuchter Substanzen, beispielsweise Klärschlamm, bei dem die Substanzen zunächst auf einen Trockensubstanzgehalt von 45% bis 55% getrocknet werden und anschließend mittels einer im Bereich eines Transportbands angeordneten Wende- und Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinert werden.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Behandlung von phosphorhaltigem Klärschlamm zur Verfügung zu stellen, mittels dem bzw. der Klärschlämme, insbesondere kommunale Klärschlämme, auf ökologisch hochwertige und effiziente Weise einer Wiederverwertung zugeführt werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Behandlung von phosphorhaltigem Klärschlamm vorgeschlagen, bei dem der zu trocknende phosphorhaltige Klärschlamm mit mehr als 15% TS (= Trockensubstanz), insbesondere mit 20 bis 25% TS, mittels einer Aufbringvorrichtung strangweise als wenigstens ein zu trocknender Klärschlammstrang auf wenigstens ein, in einem Trockenraum eines Bandtrockners angeordnetes Transportband aufgebracht wird. Der Trockenraum des Bandtrockners ist mit einer Heißluft-Beschickungsvorrichtung gekoppelt, mittels der von einer Hochtemperatur-Wärmequelle erzeugte Heißluft dergestalt in den Trockenraum des Bandtrockners eingebracht wird, dass sich im Trockenraum eine Trocknungstemperatur von größer oder gleich 100°C bis 200°C einstellt und dadurch der auf dem Transportband durch den Trockenraum transportierte wenigstens eine Klärschlammstrang getrocknet wird. Erfindungsgemäß wird dieser auf auf 50% TS bis 70% TS getrocknete, insbesondere vorgetrocknete, wenigstens eine Klärschlammstrang anschließend mittels wenigstens einer im Bereich des Transportbandes angeordneten Wende- und Zerkleinerungsvorrichtung vom Transportband abgehoben, wobei getrocknete Klärschlamm-Partikel mit einer Partikelgröße von 0,5 bis 2,0 cm erzeugt werden. Die getrockneten Klärschlamm-Partikel werden erst dann aus dem Bandtrockner ausgebracht, wenn diese auf wenigstens 85% TS getrocknet sind, wobei die auf wenigstens 85% TS getrockneten Klärschlamm-Partikel für den Fall, dass diese eine vorgegebene Schadstoffbelastung unterschreiten sollten, direkt als phosphorhaltiger Dünger verwendet werden. Alternativ ist vorgesehen, dass die getrockneten Klärschlamm-Partikel für den Fall, dass diese eine vorgegebene Schadstoffbelastung überschreiten sollten, einer Pyrolyseeinrichtung zugeführt werden, in der die getrockneten Klärschlamm-Partikel bei einer Temperatur von größer 350°C bis 650°C, bevorzugt von 500°C bis 650°C, pyrolysiert werden und dadurch zum einen ein Pyrolysegas und zum anderen phosphorhaltiger Pyrolysekoks erzeugt wird.
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Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird unabhängig von einer organischen Schadstoffbelastung des eingesetzten Klärschlamms auf jeden Fall ein hochwertiges, phosphorhaltiges Endprodukt erhalten, und zwar entweder in Form von phosphorhaltigem Dünger oder in Form von phosphorhaltigem Pyrolysekoks. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird somit der Einsatz eines unwirtschaftlichen Phosphat-Recyclingverfahrens vermieden und trotzdem ein hochwertiger, vielfach wiederverwertbarer phosphorhaltiger Nutzstoff erzeugt, und zwar, wie soeben bereits ausgeführt, unabhängig von einer konkreten organischen Schadstoffbelastung des eingesetzten Klärschlamms.
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Hierbei ist weiter besonders vorteilhaft, dass der gesamte Phosphorgehalt erhalten bleibt, und zwar mit einer Pflanzenverfügbarkeit von ca. 70%. Das heißt, dass mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung der lebensnotwendige Grundstoff Phosphor auf natürliche, umweltschonende und wirtschaftliche Weise zurückgewonnen werden kann, und zwar ohne die bei Mineraldünger regelmäßig vorhandenen Beimischungen von Uran, die das Grundwasser langfristig gefährden.
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Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird zudem sichergestellt, dass bei der Trocknung die Organik und die Nährstoffe im Wesentlichen erhalten bleiben und somit nicht zerstört werden, so dass die ohne nachgeschaltete Pyrolyse erhaltenen Endprodukte letztendlich einer Wiederverwertung als Dünger, Erden, Filtermedium, Brennstoff etc. zugeführt werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass neben den Humusbildnern auch die erforderlichen Makronährstoffe, wie insbesondere N, K2O und Mg, erhalten bleiben. Bei dieser erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird somit neben einer langfristigen Klärschlamm-Entsorgungssicherheit zudem auch sichergestellt, dass zum Beispiel der Landwirtschaft auch weiterhin die relevanten Nährstoffe in guter und konzentrierter Form zur Verfügung gestellt werden können.
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Durch die Pyrolysetemperatur von größer 350°C bis 650°C, insbesondere von 500°C bis 650°C, wird weiter sichergestellt, dass, anders als bei der
DD 283 986 A5 , kein Öl erhalten wird, sondern ein brennbares Gasgemisch (Pyrolysegas), welches zur Stromerzeugung verbrannt werden kann bzw. gegebenenfalls auch anderweitig verwertet, insbesondere thermisch verwertet, werden kann. Besonders bevorzugt ist deshalb eine Verfahrensführung, bei der das in der Pyrolyse erzeugte Pyrolysegas als Brenngas einem Gaskraftwerk, zum Beispiel einer ORC-Anlage (ORC = Organic Rankine Cycle) zugeführt wird, in dem das Pyrolysegas zur Stromerzeugung verbrannt wird.
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Insbesondere der in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung erhaltene phosphorhaltige Pyrolysekoks zeichnet sich durch einen sehr hohen Brennwert aus und ist somit neben einer Verwendung in Verbindung mit der Herstellung von hochwertigen phosphorhaltigen Erden auch sehr gut als Brennstoff verwendbar. Auch als Aktivkohle-Filtermedium für industrielle Filteranwendungen eignet sich der erhaltene phosphorhaltige Pyrolysekoks bestens.
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Des Weiteren wird mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Wende- und Zerkleinerungseinrichtung bereits im Trockner selbst eine Partikel- bzw. Korngröße erzeugt, die sowohl für die Verwertung als Dünger als auch für die Verwendung in der Pyrolyseeinrichtung besonders vorteilhaft ist, wobei das Wenden und Zerkleinern zudem für eine besonders gleichmäßige Durchtrocknung des Trocknungsgutes sorgt und somit der Gesamtwirkungsgrad der Trocknung wesentlich erhöht wird. Ein nachträgliches Granulieren bzw. Zerkleinern des getrockneten Klärschlamms ist daher nicht mehr erforderlich.
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Gemäß einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrensführung ist vorgesehen, dass die Aufbringeinrichtung zumindest teilweise in den Bandtrockner, insbesondere in den Trockenraum des Bandtrockners, integriert ist und dadurch der wenigstens eine zu trocknende Klärschlammstrang im Trockenraum des Bandtrockners auf das Transportband aufgebracht wird. Durch die Integration in den Bandtrockner wird ein sehr hoher Wirkungsgrad erzielt und zudem Wärmeverluste vermieden, da in der Aufbringeinrichtung bereits eine teilweise Vorerwärmung und damit Vortrocknung des zu trocknenden Klärschlamms erfolgt und dieser dann anschließend direkt und unmittelbar im Trockenraum des Bandtrockners auf das Transportband aufgebracht werden kann.
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Die Aufbringeinrichtung selbst kann grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Aufbringeinrichtung jedoch durch wenigstens einen Extruder gebildet, wobei der zu trocknende Klärschlamm über wenigstens eine formgebende Auslassöffnung des Extruders herausgepresst und als Klärschlammstrang auf das Transportband aufgebracht wird. Mit einem derartigen Extruder lässt sich eine Klärschlammaufbringung auf das Transportband besonders vorteilhaft steuern bzw. regeln. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine Extruder durch einen Schneckenextruder mit wenigstens einer drehangetriebenen Schneckenwelle gebildet ist, weil die wenigstens eine rotierende Schneckenwelle dann eine Art rotierender Schneide ausbildet, die bereits im Extruder die Zerkleinerung von eventuell Störstoffen bewirkt.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Verfahrensführung ist vorgesehen, dass die Heißluft dergestalt mittels der Heißluft-Beschickungseinrichtung in den Trockenraum des Bandtrockners eingebracht wird, dass sich im Trockenraum eine Trocknungstemperatur von größer 130°C bis 200°C einstellt. Insbesondere mit einer Trocknungstemperatur von größer 130°C wird eine besonders vorteilhafte Hygienisierung erreicht, mit der unerwünschte Bakterien und Schadstoffe beseitigt bzw. zerstört werden können. In diesem Zusammenhang ist es weiter besonders vorteilhaft, wenn das Transportband bei Temperaturen von größer als 130°C aus einem für diesen Temperaturbereich hitzebeständigen Material gebildet ist, zum Beispiel aus einem Edelstahlmaterial. Derartige Transportbänder aus Edelstahl zeichnen sich darüber hinaus durch eine hohe Lebensdauer und eine geringe Korrosionsneigung aus, so dass diese auch wirtschaftlich eingesetzt werden können. Für eine gute Durchlüftung können diese Edelstahlbänder wenigstens bereichsweise perforiert ausgebildet sein. Es versteht sich zudem, dass der Bandtrockner auch mehr als ein Transportband aufweisen kann, zum Beispiel mehrere übereinander bzw. untereinander angeordnete Transportbänder aufweisen kann, wobei jeweils zwischen zwei Transportbändern dann eine endseitige Übergabestation vorgesehen ist. Mit mehreren derartigen über- bzw. untereinander angeordneten Transportbändern wird auf einfache Weise sichergestellt, dass das zu trocknende Gut auch bei kompakten räumlichen Verhältnissen eine lange Verweilzeit im Trockenraum des Bandtrockners aufweist.
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Die Wende- und Zerkleinerungseinrichtung ist besonders bevorzugt durch wenigstens eine im Bereich des Transportbandes angeordnete Nadelwalze, gegebenenfalls auch durch mehrere in Transportrichtung hintereinanderliegende Nadelwalzen gebildet, mittels der der wenigstens eine getrocknete Klärschlammstrang vom Transportband abgehoben werden kann und mittels der Nadeln der wenigstens einen Nadelwalze getrocknete Klärschlamm-Partikel mit der vorgegebenen Partikelgröße erzeugt werden können. Derartige Nadelwalzen erlauben ein besonders einfaches und funktionssicheres Abheben und Wenden sowie Zerkleinern des getrockneten Klärschlammstrangs ohne aufwändige apparatetechnische und bauliche Maßnahmen. Denn die Nadeln der Nadelwalze ermöglichen zum einen das Abheben und gleichzeitig auch das Zerkleinern des getrockneten Klärschlammstrangs, so dass sich insgesamt eine besonders kompakte und wenig aufwändige Bauweise ergibt.
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Die mittels der Wende- und Zerkleinerungsvorrichtung erzeugten Klärschlammpartikel weisen, wie bereits zuvor ausgeführt, erfindungsgemäß eine Partikelgröße von 0,5 bis 2,0 cm auf. Derartige Partikelgrößen eignen sich hervorragend für den Einsatz als Dünger bzw. für den Einsatz in einer Pyrolyseeinrichtung.
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Für eine gute und gleichmäßige Durchtrocknung des Trockengutes ist es vorteilhaft, wenn die mittels der Wende- und Zerkleinerungseinrichtung erzeugten getrockneten Klärschlamm-Partikel von der Wende- und Zerkleinerungseinrichtung wieder auf das Transportband gegeben und somit für eine bestimmte Zeitdauer weiter durch den Bandtrockner transportiert werden. Je nach dem Trocknungsgrad bzw. je nach der konkreten Verfahrensführung ist es jedoch auch möglich, dass die getrockneten Klärschlamm-Partikel unmittelbar nach der Wende- und Zerkleinerungseinrichtung einer Austragseinrichtung zugeführt werden, über die die getrockneten Klärschlamm-Partikel aus dem Bandtrockner abgezogen werden können.
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Die Hochtemperatur-Wärmequelle kann grundsätzlich jede geeignete Wärmequelle sein, zum Beispiel ein Biomasse-Heizkraftwerk. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang ein Kraftwerk, zum Beispiel ein Biomasseheizkraftwerk, das die erforderliche Hochtemperatur-Trocknungswärme in einer Größenordnung von etwa 12,5 MWth liefert, um zum Beispiel 140.000 t Klärschlamm mit 20 bis 25% TS pro Jahr verarbeiten zu können.
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Des Weiteren hat sich gezeigt, dass die getrockneten Klärschlamm-Partikel insbesondere bei einer Temperatur von in etwa 550°C besonders bevorzugt pyrolysiert werden können, um die gewünschten hochwertigen phosphorhaltigen Nutzstoffe zu erhalten.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird vorgeschlagen, dass der phosphorhaltige Pyrolysekoks mit einer definierten Menge eines durch Kompostierung von organischen Stoffen, vorzugsweise unter Einwirkung von Luftsauerstoff, erzeugten Kompostmaterials vermischt wird und dadurch phosphathaltige Erde erzeugt wird, die zum Beispiel hervorragend als Dünger verwendet werden kann. Gemäß einer hierzu besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass dem phosphorhaltigen Pyrolysekoks neben dem Kompostmaterial auch eine definierte Menge an Mikroorganismen, insbesondere Milchsäurebakterien und/oder Hefen und/oder Photosynthesebakterien, zugeimpft wird und die so erhaltene Mischung, vorzugsweise unter Luftausschuss (anaerob), zu der phosphorhaltigen Erde fermentiert wird.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Pyrolyseeinrichtung zusätzlich weitere biogene Stoffe, insbesondere Tierfäkalien, zugeführt werden, und die so erhaltene Mischung zusammen mit den getrockneten Klärschlamm-Partikeln pyrolysiert werden. Derartige biogene Stoffe, wie die beispielhaft erwähnten Tierfäkalien, können wesentlich zur Optimierung der erzeugten phosphorhaltigen Nutzstoffe beitragen.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Begrifflichkeit „Phosphor” im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindungsidee und ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen und Ausführungsformen ausdrücklich in einem weiten und umfassenden Sinne zu verstehen ist und ausdrücklich sämtliche denkbare Phosphorverbindungen, wie zum Beispiel Phosphate, einschließen soll.
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Die sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergebenden Vorteile wurden bereits zuvor in Verbindung mit der Verfahrensführung ausführlich gewürdigt. Insofern wird auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung lediglich beispielhaft und schematisch näher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt lediglich beispielhaft ein Verfahrensschema für ein Verfahren bzw. für eine Vorrichtung zur Behandlung von phosphorhaltigem Klärschlamm entsprechend der vorliegenden Erfindungsidee.
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In der 1 ist schematisch und beispielhaft ein Bandtrockner 1 gezeigt, in dessen Trockenraum 2 hier lediglich beispielhaft zwei übereinander angeordnete Transportbänder 3 angeordnet sind.
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In den Trockenraum 2 des Bandtrockners 1 ist ferner ein hier beispielhaft als Schneckenextruder ausgebildeter Extruder 4 integriert, der hier ebenfalls wiederum lediglich beispielhaft wenigstens eine drehangetriebene Schneckenwelle 5 aufweist. Der Extruder 4 kann zum Beispiel einen Einführtrichter 6 aufweisen, über den der zu trocknende phosphorhaltige Klärschlamm 7 mit mehr als 15% TS, insbesondere mit 20 bis 25% TS, dem Extruder 4 zugeführt wird.
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Der zu trocknende Klärschlamm 7 wird dann von der wenigstens einen Schneckenwelle 5, gegebenenfalls bereits unter Zerkleinerung von in dem Klärschlamm vorhandenen Störstoffen, zu wenigstens einer formgebenden Auslassdüse bzw. Auslassöffnung 8 gefördert und dort als wenigstens ein zu trocknender Klärschlammstrang 9 im Trockenraum 2 auf das Transportband 3 aufgebracht. Hierzu ist, wie in der 1 lediglich äußerst schematisch dargestellt, selbstverständlich die Auslassöffnung 8 im Bereich des oberen Transportbandes 3 anzuordnen.
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Die beiden Transportbänder 3 sind bevorzugt aus einem Edelstahl hergestellt, zum Beispiel aus einem perforierten Edelstahlblech, wobei die Transportbänder 3 in an sich bekannter Weise über Umlenkrollen 10 geführt sind und umgelenkt werden. Die Umlauf- bzw. Transportrichtung der Transportbänder 3 ist hier durch die Pfeile 11, 12 für das obere Transportband 3 und durch die Pfeile 13, 14 für das untere Transportband angegeben.
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Der Trockenraum 2 des Bandtrockners 1 ist zudem mit einer Heißluft-Beschickungseinrichtung 15 gekoppelt, die mehrere Einblasdüsen 16 aufweist, die zum Beispiel trocknerwandseitig angeordnet sind. Mittels der hier lediglich äußerst schematisch dargestellten Heißluft-Beschickungseinrichtung 5 kann über die Einblasdüsen 16 Heißluft 17 dergestalt in den Trockenraum 2 des Bandtrockners eingebracht werden, dass sich im Trockenraum eine definiert vorgegebene Trocknungstemperatur einstellt, insbesondere eine Trocknungstemperatur von größer 130°C bis 200°C einstellt.
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Die über die Heißluft-Beschickungseinrichtung 15 zugeführte Heißluft 17 wird vorzugsweise in bzw. in Verbindung mit einem Biomasseheizkraftwerk 18 erzeugt.
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Mit einer derartigen Heißluft wird auf schnelle und effektive Art und Weise sichergestellt, dass der auf dem Transportband durch den Trockenraum transportierte wenigstens eine Klärschlammstrang 9 bereits nach relativ kurzer Verweilzeit relativ gut vorgetrocknet ist, bevorzugt auf in etwa 50% TS bis 70% TS, höchst bevorzugt auf in etwa 55% TS bis 65% TS, vorgetrocknet ist, sodass dann der so vorgetrocknete Klärschlammstrang 9 mittels wenigstens einer im Bereich des oberen Transportbandes 3 angeordneten Nadelwalze 19 (mit Drehrichtung entsprechend Pfeil 20) vom Transportband 3 abgehoben wird und getrocknete Klärschlamm-Partikel 21 mit einer definiert vorgegebenen Partikelgröße, insbesondere von 0,5 cm bis 2,0 cm, erzeugt werden. Die Zerkleinerung des getrockneten Klärschlammstrangs 9 erfolgt hierbei mittels der Nadeln 22 der Nadelwalze 19.
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Wie dies hier lediglich äußerst schematisch und beispielhaft gezeigt ist, werden die so erzeugten getrockneten Klärschlamm-Partikel 21 anschließend wieder auf das Transportband 3 aufgebracht und an einer Übergabestation 23 auf das untere Transportband 3 übergeben, von dem die getrockneten Klärschlamm-Partikel 21 dann unter weiterer Trocknung im Trockenraum 2 des Bandtrockners 1 zu einer Ausbringstation 24 des Bandtrockners geführt werden. An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass das untere Transportband 3 hier nicht notwendig wäre und die Ausbringstation 24 auch unmittelbar im Anschluss an das in der Bildebene der 1 rechte Ende des oberen Transportbandes 3 angeordnet sein könnte. Wichtig ist nur, dass die die Trocknungsstufe verlassenden Klärschlamm-Partikel 21 am Ende der Trocknung auf wenigstens 85% TS getrocknet sind.
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Nach dem Ausbringen der auf wenigstens 85% TS getrockneten Klärschlamm-Partikel 21 aus dem Bandtrockner 1 bilden diese für den Fall, dass diese eine vorgegebene Schadstoffbelastung unterschreiten, bereits einen phosphorhaltigen Dünger aus und können entsprechend weiterverwertet werden. Alternativ ist für den Fall, dass die getrockneten Klärschlamm-Partikel 21 aus dem Bandtrockner 1 eine vorgegebene Schadstoffbelastung überschreiten sollten, vorgesehen, dass diese einer Pyrolyseeinrichtung 25 zugeführt werden, in der die getrockneten Klärschlamm-Partikel 21 bei einer Pyrolysetemperatur von größer 350°C bis 650°C, bevorzugt von 500°C bis 650°C, höchst bevorzugt von in etwa 550°C, pyrolysiert werden und dadurch zum einen ein Pyrolysegas 26 und zum anderen phosphorhaltiger Pyrolysekoks 27 erzeugt wird.
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Der Pyrolyseeinrichtung 25 können neben den getrockneten Klärschlamm-Partikeln 21 auch weitere biogene Stoffe zugeführt werden, insbesondere zum Beispiel Tierfäkalien 33, die dann als Mischung in der Pyrolyseeinrichtung zusammen mit den getrockneten Klärschlamm-Partikeln 21 pyrolysiert werden.
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Das in der Pyrolyseeinrichtung 25 erzeugte Pyrolysegas 26 wird dann bevorzugt als Brenngas einem hier beispielhaft als ORC Anlage 28 ausgebildeten Gaskraftwerk zugeführt, in dem das Pyrolysegas zur Stromerzeugung verbrannt wird.
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Wie dies der 1 weiter zu entnehmen ist, kann der phosphorhaltige Pyrolysekoks mit einer definierten Menge eines durch Kompostierung von organischen Stoffen, vorzugsweise unter Einwirkung von Luftsauerstoff, erzeugten Kompostmaterials 29 vermischt werden, und zwar in einer geeigneten Mischeinrichtung 30, die zum Beispiel durch einen Mischbehälter gebildet ist. In dieser Mischeinrichtung 30 wird dann durch das Vermischen des Kompostmaterials 29 mit dem phosphorhaltigen Pyrolysekoks 27 phosphorhaltige Erde erzeugt, die einer weiteren Verwertung bzw. Verwendung zugeführt werden kann, zum Beispiel als Dünger.
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Wie in der 1 zudem weiter schematisch dargestellt, kann der Mischeinrichtung 30 ferner neben den phosphorhaltigen Pyrolysekoks 27 und dem Kompostmaterial 29 auch eine definierte Menge an Mikroorganismen zugeimpft werden und die so erhaltene Mischung, vorzugweise unter Luftausschluss, in der Mischeinrichtung 30 zu der phosphorhaltigen Erde fermentiert werden. Als Mikroorganismen 32 eignen sich insbesondere Milchsäurebakterien und/oder Hefen und/oder Photosynthesebakterien.
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Wie in der 1 weiter dargestellt ist, kann das erhaltene Koks aber auch, wie durch den Pfeil 31 symbolisiert, einer anderen Verwertung zugeführt werden, zum Beispiel als Brennkohle oder zur industriellen Verarbeitung bzw. Verwendung als Aktivkohle-Filtermedium.
