Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger ZWA Rügen • • • • • • • • – – – – gegründet 1992 152 Beschäftigte € 300 Mio. Investitionen seit 1992 (2013) € 235 Mio. Bilanzsumme (2013) € 24,8 Mio. Jahresumsatz (2013) Medien: Trinkwasser, Schmutzwasser, Niederschlagswasser, Breitband (passiv) German Water Partnership – Mitglied Zertifiziert nach ISO Norm 9001 (Qualitätsmanagement) ISO Norm 14001 (Umweltmanagement) OHSAS 18001 (Arbeits- und Gesundheitsschutz) ISO Norm 50001 (Energie vorraussichtlich 1. Hj. 2015) Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Wasserversorgung Rügen und Hiddensee ca. 1.000 km² - ca. 98 % Anschlussgrad an öffentliche Wasserversorgungsanlagen - versorgte Einwohner auf Rügen: 67.994 - versorgte Einwohner auf Hiddensee: 1.077 - während Sommersaison mit Urlaubern ca. dreifache Einwohnerzahl - - 29 Wasserwerke/ 148 Brunnen/ 14 Druckstationen/ 25 Behälter - 1290 km Rohrnetz - 20.471 Hausanschlüsse - Wasserförderung 2013: 5.271.461 m³ Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Abwasserbehandlung Rügen und Hiddensee - ca. 1000 km² - 80,5 % Anschlussgrad an zentrale Abwasserentsorgungsanlagen - angeschlossene Einwohner auf Rügen: 55.159 - angeschlossene Einwohner auf Hiddensee: 1.077 - während Sommersaison mit Urlaubern ca. dreifache Einwohnerzahl - 38 zentrale Kläranlagen/ 1159 Abwasserpumpwerke/ 9 Regenrückhaltebecken - 1252 km Kanalnetz - 15.465 Grundstücksanschlüsse an zentralen Anlagen - 2013 zentral entsorgte Abwassermenge: 4.677.435 m³ - mobile Entsorgung: ca. 6300 KKA + aSG Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Kläranlage Bergen Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Gegenwärtiger Entsorgungsweg Klärschlamm • – – – – – – Biogasanlage (AEP) Verband liefert Energie, Dünger & Geld Schlammentwässerung durch Zentrifugen TS-Gehalt zwischen 21% und 25% landwirtschaftliche Verwertung erfolgt durch die Biogasanlage Klärschlamm entwässert: 30€/t TS (netto) Transportkosten: 14€/t (netto) bei ca. 8km Entfernung Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Grenzwerte Klärschlamm • halbjährliche Analysen durch akkreditierte Labore gemäß AbfKlärV • Auszug aus dem Prüfbericht: „Alle Untersuchungswerte der Probe liegen unter den Grenzwerten für Klärschlamm gemäß §4 und Anhang 1 der AbfKlärV.“ Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Schadstoffanreicherung im Boden Quelle: www.lanuw.nrw.de Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Chemieeintrag im Klärschlamm Quelle: biodesign.asu.edu Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Richtlinie 2013/39/EU des europäischen Parlamentes und des Rates vom 12. August 2013 zur Änderung der Richtlinien 2000/60/EG und 2008/105/EG in Bezug auf prioritäre Stoffe im Bereich der Wasserpolitik 45 prioritäre Stoffe Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Oberflächengewässerverordnung (OGewV) • Anlage 5 (zu § 2 Nummer 6, § 5 Absatz 4 Satz 2 und 3, § 9 Absatz 2 Satz 1) Umweltqualitätsnormen für flussgebietsspezifische Schadstoffe zur Beurteilung des ökologischen Zustands und des ökologischen Potenzials • 162 Stoffe, z.B. Arsen, Chrom, Kupfer, Zink Quelle: www.csn-deutschland.de Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Studien zur Klärschlammverwertung • – – – Gutachten mögliche Verwertungen Gebiete mit Vorpommern nur Rügen • Gespräche mit Betreibern – Besuch von Mora, Bruneck, Bad Vösslau, Gifhorn und Balingen – Test in Neu-Ulm (Algen) Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Ergebnis der Studien • – – – durchgeführte Studien IB Bornholdt nur Rügen (2001) IB EHP Region Vorpommern und Rügen gemeinsam (2005) IB EHP nur Rügen (2006) • daraus resultierende Entscheidung: autarke Lösung zur thermischen Verwertung des KS für Rügen • europaweite Ausschreibung für Ingenieurleistungen (2007) – Ingenieurleistungen nach Teil VII, VIII oder IX HOAI und dabei die Leistungsphasen 3 – 9 HOAI sowie die Umweltverträglichkeitsstudie zur Erstellung einer Anlage zur energetischen Klärschlammverwertung Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Planungsstand 2010 • Vorprüfung zur Umweltverträglichkeit ist erfolgt (Ergebnis: Einzelfallprüfung wird durchgeführt) • Genehmigungsplanung – Investitionsvolumen ca. €10,5 Mio. – Varianten Wirbelschicht und Rostfeuerung beim StAUN Stralsund beantragt – ORC-Anlage für Stromgewinnung – voraussichtlicher Abschluss 2010 – Teilgenehmigungen für beide Varianten im März 2010 erteilt Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger weitere Rahmenbedingungen • Problematik: schwierige Entsorgung von Seegras und Algen in den Küstenbereichen während der Sommermonate • Idee: Mitverbrennung in der geplanten Anlage zur thermischen Verwertung des KS • Erarbeitung des Konzeptes durch das IB Born & Ermel • Verbrennungsversuch am 27.01.2010 in Neu-Ulm/Steinhäule • positives Ergebnis des Versuches mit Einarbeitung in Genehmigungsbescheid des StAUN Stralsund • Pilotprojektcharakter Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Messung im Wirbelschichtofen Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Planung und Genehmigung • 2007 – 2010 mit Uni Rostock, Hochschule Wismar • Genehmigung am 18.03.2010 • erste Verlängerung der Genehmigung bis 18.03.2011 • zweite Verlängerung der Genehmigung bis 18.03.2014 • letztmalige Verlängerung der Genehmigung bis 31.07.2014 Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Erweiterung der Planung • Anlass: Energiewende durch Fukushima und Strompreisexplosion • Projekterweiterung auf vorgeschaltete Faulung mit dem Ziel der weitgehenden Unabhängigkeit vom Energiemarkt • erneute Antragstellung auf Unterstützung an das Land Mecklenburg-Vorpommern • Koalitionsvertrag zwischen CDU, CSU und SPD für die 18. Legislaturperiode (Seite 120) Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Einbindung das Landes Mecklenburg-Vorpommern • Anträge auf Unterstützung beim Landesförderinstitut • Vorstellung des Projektes im Agrarausschusses des Landtages (4. November 2011) • Anfragen an Landwirtschafts-, Wirtschaftsministerium, Staatskanzlei Ablehnung des Antrages Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Hintergrund Landwirtschaft (EU) • 40% ausgereichte Fördermittel • 5% Beschäftigte • 1,5% Bruttosozialprodukt • Gemeinsame Agrarpolitik (GAP): – Sicherung der Einkommen der landwirtschaftlichen Betriebe als oberste Priorität Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Erweitertes Projekt vs. Planungsstand 2010 Strom Turbine Dampf Frischschlamm Frischschlamm Faulung Verbrennung Abgas Verbrennung Abgas Faulgas BHKW Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen Strom 19. März 2015 Axel Rödiger Optimiertes Konzept - Fazit Parameter Einheit Genehmigtes Anlagenkonzept Optimiertes Anlagenkonzept tTS/a 4.000 2.500 Energieverbrauch, elektrisch kW 157 117 Energieerzeugung, elektrisch kW 119 - Thermische Bedarfsdeckung % 100 100 Mio. € 12,40 7,10 Faulgasmenge m³/h - 98 Energieverbrauch, elektrisch kW - 40 Energieerzeugung, elektrisch kW - 234 Thermische Bedarfsdeckung % - 100 Investitionen Faulung, netto Mio. € - 3,90 kW 0 77 Investitionen, netto gesamt Mio. € 12,40 11 Jahreskosten, netto gesamt Mio. €/a 1,75 1,35 Schlammenge Verbrennung Investitionen Verbrennung, netto Faulung inkl. BHKW Mögl. Energie-Rückspeisung, elektr. Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Optimiertes Konzept • Schlammdurchsatz: • Faulbehälter: • BHKW-Leistung: • • • • • • 2.500 tTS/a (Rechen-/Strandgut) 1 x 3.000 m³ (20 d Aufenthaltszeit) 234 kWel (Klemmenleistung) Ofen-Feuerungswärmeleistung: Rauchgasvolumenstrom: Eigenbedarf (Faulung/Verbrennung): Wärmenutzung: Asche: Reststoffe: Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen ~ 0,700 MWth 1.550 m³N/h 157kWel (40/117kWel ) Schlammtrocknung 750 t/a 80 t/a 19. März 2015 Axel Rödiger Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Preisvergleich AEP: 30€/t VERA 2011: VERA 2015: Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 50€/t 72€/t 19. März 2015 Axel Rödiger Perspektiven • ab 01.01.2017 Ausbringungsverbot von Klärschlämmen, die mit synthetischen Polymeren stabilisiert wurden • laut UBA/BMU voraussichtlich ab 01.01.2017 Verbot der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlämmen (mit 10jähriger Übergangsfrist?) Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Phosphorrückgewinnung • nur möglich bei Monoverbrennung • derzeit unrentabel (Weltmarktpreis) • Empfehlung: Zentrale Lagerstätte für den mineralisierten Klärschlamm Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Resümee • Baubeginnanzeige: 18.07.2014 • Höhe der Investitionen: 12,8 Mio € • 100%ige Zustimmung der Verbandsversammlung • kalkulierte Gebührenerhöhung: 0,37 €/m³ AW Fertigstellung: 23.06.2017 Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Thermische Klärschlammverwertung am Beispiel der Kläranlage in Bergen auf Rügen 19. März 2015 Axel Rödiger
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