Wirbelbett und „Panier“-Effekt machen den Unterschied

Als privates Entsorgungsunternehmen baut die Firma Zirngibl im niederbayerischen Mallersdorf-Pfaffenberg ihr Angebot mit einer neuen Monoverbrennungsanlage für Klärschlamm weiter aus. Die exakte Konditionierung vor der Verbrennung übernimmt ein Pflugschar®-Mischer KM 300 DW von LÖDIGE Maschinenbau.

Die Zirngibl Verwertungs GmbH & Co. KG mit Sitz im niederbayerischen Mallersdorf-Pfaffenberg (Landkreis Straubing) behauptet als regional verwurzelter Entsorger ihren Platz in der Branche. Der Schwerpunkt liegt schon bisher auf der Verarbeitung von Klärschlamm zu Trockensubstanz. Jetzt erweitert das Unternehmen sein Angebot auch um die anschließende Verbrennung – und übernimmt damit noch mehr Verantwortung für die Umwelt wie auch für die umliegenden Kommunen. Denn anstatt den Klärschlamm nach dem Trocknen über weite Strecken transportieren zu müssen, wandert dieser ab sofort in eine neue Monoverbrennungsanlage mit Phosphorrückgewinnung vor Ort.

Klärschlammkonditionierung für optimale Ergebnisse

Um einen optimalen thermischen Prozess zu gewährleisten, muss der Klärschlamm vor der Verbrennung konditioniert werden. Im Fokus steht dabei der Trockensubstanzgehalt (TR-Gehalt). Dieser ist im Betrieb von Verbrennungsanlagen generell entscheidend, insbesondere aber in Anlagen zur thermischen Biomassebehandlung. Der TR-Gehalt bezieht sich auf den Anteil des Materials, der nach der Entfernung von Wasser zurückbleibt, und wird in Prozent ausgedrückt.

Die Bedeutung des TR-Gehalts für den Betrieb einer Verbrennungsanlage betrifft zunächst die Verbrennungsrate und den Energiegehalt: Je höher der TR-Gehalt, desto mehr feste Brennstoffe (Organik) sind vorhanden, was die Effizienz und den Heizwert erhöht. Außerdem hat der TR-Gehalt Auswirkungen auf die Emissionskontrolle in Verbrennungsanlagen. 

Ein bestimmtes Mischverhältnis von feuchtem und getrocknetem Klärschlamm sowie eine gute Homogenität sind für die optimale thermische Verwertung also entscheidend. Hinzu kommen Anforderungen an die Struktur des Materials: Für einen optimalen thermischen Prozess muss eine definierte Stückigkeit erreicht werden. 

Um dieses Ergebnis zu erreichen, ist nach den umfangreichen Praxiserfahrungen des Prozesstechnik-Herstellers Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH eine vollständige homogene Vermischung von feuchtem und getrocknetem Klärschlamm in diesem speziellen Anwendungsfall gar nicht ideal. Vielmehr haben sich prozesstechnische Anpassungen bewährt, wodurch die noch feuchten Bestandteile im Mischgut mit den getrockneten eher an der Partikeloberfläche „paniert“ als durchmischt werden. 

Exakte Vorbehandlung im Pflugschar^®-Mischer

Als geeignetes Verfahren für eine entsprechende Konditionierung des Klärschlamms erwies sich die Vermischung und Strukturierung in einem kontinuierlich arbeitenden Pflugschar^®-Mischer Typ KM 300 DW von Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH. Das Modell bietet ein Trommelvolumen von 300 Litern und ist für einen Füllgrad von 50 Prozent ausgelegt. Im laufenden Prozess wird der Mischer kontinuierlich über einen automatisierten Transportprozess mit feuchtem und teilgetrocknetem Klärschlamm beschickt.

Die Maschine basiert auf dem von Lödige in die industrielle Mischtechnik eingeführten Wirbelbettverfahren, das eine sehr gute Durchmischung gewährleistet: Speziell entwickelte, pflugscharförmige Schaufeln rotieren wandnah in einer horizontalen Trommel und erzeugen dabei ein Wirbelbett. Zusätzlich verfügen die Mischwerkzeuge in der aktuellen Anwendung über aufgeschweißte Stollen und einen zusätzlichen Verschleißschutz an den Kanten und Seiten. 

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Prozesstechnisch anspruchsvolles Produkt

Das Wirbelbettverfahren ermöglicht eine hohe Homogenität bei konstanter Reproduzierbarkeit und nicht zuletzt bei geringem mechanischem Energieeintrag. Damit bietet es gute Voraussetzungen, um eine förderfähige Konsistenz des Klärschlamms sicherzustellen. Denn das Material ist prozesstechnisch durchaus anspruchsvoll: In der sogenannten Leimphase ist es zäh und fast teigartig. 

Aus diesem Grund schied auch der Einsatz einer herkömmlichen Mischschnecke anstelle des Mischers aus: Weil das Material bei dieser Technologie anstelle eines Wirbelbetts eher „verknetet“ wird, verstopft die Schnecke schnell. In der nun realisierten Lösung wird stattdessen der feuchte Schlamm in den Mischer zugegeben und dort mit dem getrockneten Schlamm vermischt bzw. „paniert“. Im weiteren Prozess durchläuft die Mischung dann eine kurze Stopfschnecke, ehe sie ein Kratzrad in den Ofen fördert.

Fazit

Durch den Einsatz eines Pflugschar®-Mischers von Lödige Maschinenbau läuft die Konditionierung von Klärschlamm in der neuen Monoverbrennungsanlage des privaten Entsorgers Zirngibl seit der Inbetriebnahme 2024 reibungslos. Das niederbayerische Unternehmen konnte damit sein Angebot in der Region sinnvoll erweitern und erfüllt dabei selbstverständlich auch die aktuellen gesetzlichen Vorgaben in Bezug auf die Phosphorrückgewinnung.