SynGas Heat Modul: Klärschlammverwertung mit SÜLZLE

SynGas Heat Modul

Beim SynGas Heat Modul handelt es sich um eine im Vergleich zum BHKW Modul vereinfachte und günstigere, kompakte und stark skalierbare Anlage. Die Energie des Klärschlamms wird dabei vollständig in Wärme umgesetzt in dem das Synthesegas unmittelbar nach seiner Erzeugung in einem Low-Nox Brenner verbrannt wird.

Dabei ist die erzeugte Wärme ausreichend für die alleinige Wärmeversorgung der Klärschlammtrocknung. Das System Klärschlammtrocknung und Klärschlammverwertung ist hiermit thermisch autark.

Vorteile des SynGas Heat Only Moduls:

  • Vergasung + Schlammtrocknung thermisch autark
  • Einfacher, robuster Prozess
  • Geringere spezifische Investitionskosten
  • Containerbauweise möglich (bei kleinen Anlagen), damit kurze Errichtungszeiten vor Ort

Prozessbeschreibung: Heat Modul  – nasse Gasreinigung – ohne ORC

Thermische Behandlung

Aus dem Silo wird Klärschlamm mit einem Trockengehalt von 85% – 95% (1) zusammen mit Kalkstein (2) in den Wirbelschichtvergaser (3) gefördert. Der beigemischte Kalkstein bindet Schwefel und ist somit die erste Entschwefelungsstufe. Die hohe Vergasungstemperatur von 850 °C sorgt für die vollständige Zerstörung aller Giftstoffe im Klärschlamm sowie für die Entfernung von Schwermetallen, wie z.B. Quecksilber oder Cadmium, aus der wertvollen Klärschlammasche. Sie sorgt dafür, dass der lebenswichtige Phosphor im Aschegranulat bedenkenlos wieder verfügbar gemacht werden kann, z.B. als Dünger. Über eine Schleuse  wird das so gut wie kohlenstofffreie Aschegranulat (4) dem Prozess entnommen und gesammelt.

Synthesegasreinigung und -kühlung

Das im Wirbelschichtvergaser erzeugte Synthesgas wird in einem Zyklon (5) grobentstaubt bevor die fühlbare Wärme des Synthesegases in einem Wärmeübertrager (6) genutzt wird, um die Verbrennungsluft vorzuwärmen. Das gekühlte Synthesegas wird in einem Feinfilter (7) weiter aufbereitet.

Verbrennung des Gases und Wärmeauskopplung

Das gekühlte und entstaubte Synthesegas wird in einer Brennkammer (8) verbrannt. Die Brennkammer ist mit einer Harnstoffeindüsung (9) ausgestattet. Der Harnstoff dient der Reduzierung von Stickoxidemissionen auf die gemäß 17. BImSchV vorgegebenen Grenzwerte. Mittels Wärmeübertrager (10) wird die bei der Verbrennung erzeugte Wärme zur Nutzung bereitgestellt. Die Wärmemenge ist i. d. R. ausreichend für die Trocknung des entwässerten Schlamms.

Rauchgasreinigung gemäß 17. BlmSchV

In einer kompakten Rauchgasreinigungsanlage werden die umweltschädlichen, aus dem Klärschlamm und dessen Vergasung und Verbrennung stammenden Subtanzen wie Schwefel und Schwermetalle, entfernt. Zunächst wird dem Rauchgas ein Adsorbens (11) zur Einbindung von Schwermetallen im Flugstrom zugeführt, welche am Feinfilter (12) aus dem Prozess ausgetragen werden.

Die weitere Aufbereitung des Rauchgases zur Kühlung und Reduzierung der Schwefelverbindungen erfolgt in einer Quenche (13) und einem alkalischenWäscher (14). Das Abwasser wird nach einer Aufbereitung in die Kläranlage eingeleitet.

Prozessbeschreibung: Heat Modul – trockene Gasreinigung – ohne ORC

Thermische Behandlung

Aus dem Silo wird Klärschlamm mit einem Trockengehalt von 85% – 95% (1) zusammen mit Kalkstein (2) in den Wirbelschichtvergaser (3) gefördert. Der beigemischte Kalkstein bindet Schwefel und ist somit die erste Entschwefelungsstufe. Die hohe Vergasungstemperatur von 850 °C sorgt für die vollständige Zerstörung aller Giftstoffe im Klärschlamm sowie für die Entfernung von Schwermetallen, wie z.B. Quecksilber oder Cadmium, aus der wertvollen Klärschlammasche.

Sie sorgt dafür, dass der lebenswichtige Phosphor im Aschegranulat bedenkenlos wieder verfügbar gemacht werden kann, z.B. als Dünger. Über eine Schleuse wird das so gut wie kohlenstofffreie Aschegranulat (4) dem Prozess entnommen und gesammelt.
Synthesegasreinigung und -kühlung

Das im Wirbelschichtvergaser erzeugte Synthesgas wird in einem Zyklon (5) grobentstaubt bevor die fühlbare Wärme des Synthesegases in einem Wärmeübertrager (6) genutzt wird, um die Verbrennungsluft vorzuwärmen. Das gekühlte Synthesegas wird in einem Feinfilter (7) weiter aufbereitet.

Prozessbeschreibung zum SynGas Heat Modul

Verbrennung des Gases und Wärmeauskopplung

Das gekühlte und entstaubte Synthesegas wird in einer Brennkammer (8) verbrannt. Die Brennkammer ist mit einer Harnstoffeindüsung (9) ausgestattet. Der Harnstoff dient der Reduzierung von Stickoxidemissionen auf die gemäß 17. BImSchV vorgegebenen Grenzwerte. Mittels Wärmeübertrager (10) wird die bei der Verbrennung erzeugte Wärme zur Nutzung bereitgestellt. Die Wärmemenge ist i. d. R. ausreichend für die Trocknung des entwässerten Schlamms.

Rauchgasreinigung gemäß 17. BlmSchV

In einer kompakten Rauchgasreinigungsanlage werden die umweltschädlichen, aus dem Klärschlamm und dessen Vergasung und Verbrennung stammenden Subtanzen wie Schwefel und Schwermetalle, entfernt. Es wird dem Rauchgas ein Adsorbens (11) zur Einbindung von Schwermetallen und Schwefelverbindungen im Flugstrom zugeführt, welche am Feinfilter (12) aus dem Prozess ausgetragen werden.