Eco-PIK: Ökoeffiziente Prozessintegrierte Klärschlammverwertung - Kombination aus einer Klärschlammvergasung mit einer biologischen Methanisierung und einem flexibilisierten Mikrogasturbinenprozess

Abstract

In 3 Teilvorhaben wurde die Machbarkeit einer prozessintegrierten Klärschlammverwertung für Kläranlagen mit 100.000 bis 300.000 EW untersucht. Die Blue Energy Group überprüfte, ob sich Klärschlamm-Pellets in einem Festbettvergaser in Synthesegas konvertieren lassen. Das bifa Umweltinstitut zeigte in Laborexperimenten, dass die Zudosierung des Synthesegases und von Wasserstoff zum Faulturm die Bildung eines Faulgases mit einem Biomethananteil von > 95 % ermöglicht (in-situ-Methanisierung). Die Technische Hochschule Augsburg modellierte die flexible energetische Verwertung des methanreichen Produktgases in einer optimierten Mikrogasturbine. Basierend auf den Ergebnissen der Teilprojekte wurden vom bifa Umweltinstitut ökobilanzielle Auswertungen verschiedener Nutzungsszenarien durchgeführt. Unter Berücksichtigung der bilanzierten ökologischen und ökonomischen Auswertungen wurden zwei Umsetzungsszenarien für den erarbeiteten prozessintegrierten Verwertungsweg für Klärschlamm abgeschätzt. In 3 sub-projects, the feasibility of process-integrated sewage sludge utilisation for sewage treatment plants with 100,000 to 300,000 PE was investigated. Blue Energy Group tested whether sewage sludge pellets could be converted into syngas in a fixed-bed gasifier. In laboratory experiments, the bifa Umweltinstitut showed that the addition of synthesis gas and hydrogen to the digester enables the formation of a digester gas with a biomethane content of > 95 % (in-situ methanation). The Technical University Augsburg modelled the flexible energetic utilisation of the methane-rich product gas in an optimised micro gas turbine. Based on the results of the sub-projects, the bifa Umweltinstitut carried out life cycle assessment evaluations of various usage scenarios. Taking into account the ecological and economic evaluations balanced, two implementation scenarios for the developed process-integrated recycling route for sewage sludge were estimated.