Energieeffiziente Abwasseraufbereitung mit anaerober Schlammstabilisation

Neben den Erd- und Elektroarbeiten verantwortet der Biogasanlagenhersteller als Generalunternehmer den Neubau des Schlammeindickers, des Maschinenhauses für das Blockheizkraftwerk (BHKW) sowie des Faulturms mit aufgesetzter Gasblase. In dem Faulbehälter aus Edelstahl werden die Klärschlämme zukünftig anaerob vergoren. Die Kosten für verschiedene Modernisierungen auf dem Gelände betragen insgesamt 4,14 Millionen Euro. Ab Oktober 2021 ist die Anaerobstufe betriebsbereit.

Bislang wurde in der Kläranlage mit 33.000 Einwohnerwerten (EW) eine aerobe Abwasserbehandlung praktiziert. Durch die Umstellung auf die anaerobe Schlammstabilisierung wird die gesamte Anlage nun in eine wirtschaftlich und ökologisch erfolgreiche Zukunft geführt. Zum einen sorgt die neue Abwasserlösung für die Optimierung der Betriebsprozesse; zum anderen für eine deutlich höhere Energieeffizienz. Zudem wird Kläranlage durch die Verfahrensumstellung zukünftig 664 Tonnen weniger Treibhausgase pro Jahr emittieren. Im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) belohnt die Investitions- und Förderbank Niedersachsen (NBank) die CO2-Einsparung mit einer Fördersumme von einer Million Euro.

Neben den ökologischen Verbesserungen bewirkt die anaerobe Abwasseraufbereitung von WELTEC eine signifikante Kostenreduktion. So verringert sich die jährlich anfallende Klärschlamm-Menge von 2800 auf 1800 Tonnen. Zusätzlich werden fünf Prozent des Strombedarfs eingespart. Das größte Einsparpotenzial schlummert in den Faulgasen: „Mit den 465.000 Kilowattstunden Strom, die wir jährlich aus dem Klärgas gewinnen, können wir 40 Prozent unseres eigenen Strombedarfs decken“, kalkuliert Rainer Klenke. Der Technische Leiter des Abwasserbetriebes der Stadt Bückeburg hat errechnet, dass die jährliche Stromrechnung um zwei Drittel von 195.000 Euro auf 65.000 Euro sinkt.

Das Know-how für diesen Optimierungsansatz stammt aus der Biogastechnologie. Den Faulturm führt WELTEC BIOPOWER als Edelstahlbehälter in der bewährten Segmentbauweise und mit einem Doppel-Propeller-Rührwerk aus. Mit einer Höhe von 6,30 Meter und einem Durchmesser von rund 19 Meter beträgt das Fassungsvermögen 1.823 Kubikmeter. Die Speicherung des Klärgases findet in dem flexiblen Doppelmembrandach mit knapp 600 Kubikmeter Volumen statt. Diese Bauweise hat geringe Investitionskosten als ein herkömmlicher Faulturm und ist daher bei kleineren Abwasseranlagen eine optimale Lösung. Der neue statische Schlammeindicker mit Tauchmotorrührwerk und 342 Kubikmeter Fassungsvolumen ist ebenfalls aus Edelstahl. Für die effiziente Verwertung des Gases sorgt ein 226-Kilowatt-BHKW. Sowohl der generierte Strom als auch die Wärme werden auf dem Betriebsgelände genutzt. Zudem wird eine Gaskesselanlage mit 170 Kilowatt Leistung im Maschinenhaus installiert, um die Wärmeversorgung des Faulbehälters auch bei Wartungen des BHKW sicherzustellen.

Die Effizienzsteigerung der städtischen Kläranlage geht somit auf technologische und verfahrenstechnische Verbesserungen zurück. Parallel zum Bau der Anaerobstufe wird ein Vorklärbecken neu in den Prozess eingebunden. Dadurch werden dem Abwasser bereits Primärschlamm entzogen und die CSB-Fracht reduziert sich um ein Drittel. Je niedriger dieser Wert ist, desto einfacher lässt sich das Wasser klären. Dies senkt die Belüftungsdauer im Belebungsbecken und damit letztlich die Energiekosten. „Werden Schlämme wie zuvor aerob stabilisiert, enthalten sie eine höhere Menge Organik und lassen sich schlechter entwässern“, erläutert Thomas Sextro, Vertriebsmanager bei WELTEC BIOPOWER. „Mit dem anaeroben Verfahren verfügt der Klärschlamm nach der Entwässerung etwa 35 Prozent weniger Volumen und dies mindert die Transport- und Entsorgungskosten des Schlamms“, argumentiert Sextro.

Dementsprechend sichern solche intelligenten Kombinationen aus Abwasserreinigung, Energiegewinnung und Klimaschutz die Zukunftsfähigkeit bestehender Kläranlagen. Um den schwankenden Energiepreisen und steigenden Kosten der Schlammverwertung zu begegnen, eignen sich die kostengünstigen Technologien und bewährten Konzepte aus dem Biogasbereich besonders gut. Dies führt zum Beispiel in Bückeburg dazu, dass die Stadt ihre Kosten für Schmutzwasser und Oberflächenentwässerung konstant halten kann und den Bürgern keine Gebührenerhöhung zumuten muss.