Verbundprojekt DreiSATS: Technologiedemonstration zur Kombination von Staubfeuerung und Säureaufschlussgranulierung mit integrierter Schwermetallabscheidung für das regionale Phosphorrecycling aus Klärschlämmen im "Mittel-deutschen Dreiländereck" Sachsen-Anhalt, Thüringen und Sachsen; Teilprojekt: Staubfeuerung, Teilprojekt 2

Abstract

Das Verbundvorhaben DreiSATS hat gezeigt, dass die Staubfeuerung eine technisch robuste, emissionsarme und verlässlich steuerbare Technologie für die mono-thermische Klärschlammverwertung darstellt. Die im Projekt durchgeführten Untersuchungen unter realen Feuerungsbedingungen lieferten erstmals einen umfassenden Datensatz zu Verbrennung, Emissionsbildung, Aschequalität, Schwermetallverteilung und Phosphorlöslichkeit im Technikumsmaßstab. Die Ergebnisse bestätigen, dass die Staubfeuerung stabile Flammenbilder, niedrige CO- und NOₓ-Emissionen sowie reproduzierbare Aschequalitäten erzeugt. Die Arbeiten verdeutlichen, dass die Partikelgrößenverteilung des Brennstoffs ein zentraler Stellhebel für die Prozessstabilität ist. Die im Projekt entwickelte Methodik zur Mahlung, Siebung und Fluidisierung bildet eine belastbare Grundlage für die spätere großtechnische Umsetzung. Ebenso konnte gezeigt werden, dass die In-Situ-Modifikation und die Heißgasfiltration einen relevanten Beitrag zur Verbesserung der Phosphorlöslichkeit und zur thermischen Schwermetallentfrachtung leisten können. Die Kombination aus additivgestützter Aschemodifikation und Hochtemperaturfiltration eröffnet neue Optionen für die Erzeugung rückgewinnungsfähiger Aschen. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse zur Aschemineralogie, zur PNAC-Löslichkeit und zur Schadstoffverteilung bilden eine wichtige Grundlage für die spätere Produktentwicklung und die Bewertung der P-Rückgewinnungspfade. Die Ergebnisse der Pflanzversuche bestätigen die pflanzenbauliche Wirksamkeit der Aschen und unterstreichen die Eignung der Staubfeuerung als Baustein einer regionalen Phosphorstrategie. Mit den erarbeiteten Stoff- und Energiebilanzen, den Anlagenlayouts und den verfahrenstechnischen Betriebsfenstern liegt ein konsistentes Konzept für die großtechnische Umsetzung vor. Die enge Zusammenarbeit der Verbundpartner IKTS, VKD, LTC und Pontes Pabuli ermöglichte die vollständige Abdeckung der Prozesskette. Insgesamt zeigt das Projekt DreiSATS, dass die Staubfeuerung ein vielversprechender Technologiepfad für die regionale Klärschlammverwertung und das Phosphorrecycling ist. Die Ergebnisse bilden eine belastbare Grundlage für die Anschlussphase. Gleichzeitig wurden weitere Optimierungspotenziale identifiziert, insbesondere hinsichtlich der gezielten Schwermetallreduktion und der langfristigen Stabilität der P-Verwertungsoptionen. Das Projekt hat damit die wesentlichen Voraussetzungen geschaffen, um die Staubfeuerung in die großtechnische Anwendung zu überführen und einen Beitrag zur Umsetzung der AbfKlärV zu leisten.