Inbetriebnahme der halbtechnischen Versuchsanlage zur Klärschlammtrocknung mit Stickstoffrückgewinnung

Im Rahmen des Forschungsprojekts SATELLITE (TP4) hat die BIORESTEC GmbH im Juli 2023 eine Versuchsanlage zur Klärschlammtrocknung mit Stickstoffrückgewinnung erfolgreich in Betrieb genommen. Der innovative Kern der auf dem Gelände der Stadtentwässerung Hildesheim betriebenen Versuchsanlage besteht aus der Anordnung mehrerer Brüdenabzüge zur sequentiellen Stickstoffrückgewinnung. Das Verfahren ist angelehnt an die fraktionierte Eindampfung zur Aufbereitung landwirtschaftlicher Substrate, bei welcher unter Ausnutzung des im Vergleich zu Wasser niedrigeren Dampfdrucks von Ammonium eine Erzeugung von Kondensatfraktionen erfolgt, welche im Verlauf abnehmende Stickstoffkonzentrationen aufweisen. 

Im Rahmen des Forschungsprojekts SATELLITE soll diese Technik erstmalig für die Stickstoffrückgewinnung im kommunalen Bereich angewendet werden. Im Zuge der Trocknung von entwässertem Fallschlamm (25 % TR) wird der Stickstoff am ersten Brüdenabzug als wässrige Ammoniumlösung mit einem Gehalt von etwa 2 % N zurückgewonnen. Diese kann beispielsweise zur Herstellung von Düngemittel genutzt oder in der chemischen Industrie vermarktet werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird zudem eine weitere Aufkonzentrierung dieser 1. Fraktion mittels Rektifikation untersucht. Im darauffolgenden Brüdenabzug soll ein Kondensat erzeugt werden, welches zwar in Bezug auf den Stickstoff bereits deutlich abgereichert ist, allerdings noch einer weiteren Behandlung bedarf (Fraktion 2). Dieses Kondensat kann auf dem Klärwerk der biologischen Behandlung zugeführt werden. Im letzten Abzug ist das Kondensat nahezu frei von Stickstoff und kann je nach Qualität und örtlichen Gegebenheiten sowie behördlichen Anforderungen eingeleitet, vernebelt oder für Betriebszwecke genutzt werden. Der getrocknete Schlamm (45 % TR) soll anschließend einer Verbrennung zugeführt werden.

Der Trockner mit einer Gesamtlänge von 6100 mm und einem Schneckendurchmesser von 250 mm wird mit einer externen Thermalölheizung beheizt (40 kWthermisch). Die Versuche werden mit verschiedenen Trocknungstemperaturen bis zu 185 °C variiert. Als Messtechnik sind Durchflussmesser und Leitfähigkeitssensoren installiert. Die Leitfähigkeit dient dabei als Ersatzparameter für die Ammoniumkonzentration. Die Versuche werden mit der Durchführung von Laboranalysen durch das Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover begleitet.