Neubau der Klärschlammverbrennungsanlage der Münchner Stadtentwässerung

Arbeitsgebiet: Trocknungs- und Verbrennungsanlagen

Allgemeines

Die PFI Planungsgemeinschaft realisiert dieses Projekt in Ingenieurgemeinschaft mit den Büros Wandschneider + Gutjahr Ingenieurgesellschaft mbH (Hamburg) und EfU GmbH (Horb).

Bearbeitete Anlagenteile

Im Rahmen des Gesamtprojektes bearbeitet die PFI Planungsgemeinschaft folgende Anlagenteile:

  • Neubau einer Klärschlammentwässerung einschließlich der erforderlichen Fördertechnik für den Faulschlamm und den entwässerten Schlamm.
  • Neubau einer Klärschlammtrocknung.
  • Neubau der Elektro-, Automatisierungs-, Leit- und Sicherheitstechnik für die Gesamtanlage.

Projektbeschreibung

Die Klärschlammentsorgung der beiden Klärwerke der Stadt München erfolgt derzeit zu rund 70% in der Klärschlammverbrennungsanlage des Klärwerks Gut Großlappen und zu 30% über das Heizkraftwerk Nord. Die vorhandene Klärschlammverbrennungsanlage ist seit 1997 in Betrieb. Zum einen erreicht diese bestehende Anlage ihre vorgesehene Nutzungsdauer, zum anderen ist die derzeit praktizierte Mitverbrennung im Heizkraftwerk ab 2029 nicht mehr möglich. Des Weiteren reichen die derzeitigen Kapazitäten nicht aus, um in Zukunft steigende Schlammmengen zu verwerten. Auf dem Gelände der Kläranlage Gut Großlappen wird daher eine neue Anlage zur Klärschlammmonoverbrennung als Ersatz für die bestehende Anlage errichtet. In dieser Anlage soll der Klärschlamm der beiden Münchner Kläranlagen „Gut Großlappen“ (2.000.000 EW) und „Gut Marienhof“ (1.000.000 EW) entwässert, getrocknet und verbrannt werden. Die Anlage wird auf einen Durchsatz von 40.000 Tonnen Trockenmasse pro Jahr aus-gelegt. Die Anlage ist in zwei Linien mit je 100% der erforderlichen Durchsatzleistung konzipiert. Die Zuführung des zu verbrennenden Klärschlamms erfolgt als Faulschlamm, der aus vorhandenen Speicherbehältern zur Anlage gepumpt wird. Für eine nur in Ausnahmefällen vorgesehene, externe Anlieferung von entwässertem Schlamm per LKW ist eine Annahmeschleuse vorgesehen. Die Anlage besteht aus den folgenden wesentlichen Anlagenteilen:

  • Klärschlammentwässerung mit den erforderlichen Anlagen zur Schlammkonditionierung
  • Klärschlammbunker
  • Klärschlammtrocknung mit Brüdenkondensation
  • Wirbelschichtverbrennung mit Wasser-Dampf-Kreislauf
  • Rauchgasbehandlung

Die von der PFI Planungsgemeinschaft bearbeiteten o.g. Anlagenteile werden nachfolgend kurz beschrieben.

Abweichend von dem zweilinigen Aufbau der Klärschlammverbrennungsanlage ist die Klärschlammentwässerung mit den zugehörigen Peripherieanlagen in drei Straßen konzipiert, die verfahrenstechnisch und hinsichtlich der EMSR-technischen Einbindung vollkommen unabhängig voneinander betrieben werden können. Jede der drei Straßen ist für 50 % des anfallenden Klärschlammes ausgelegt, so dass nur zwei der drei Entwässerungsstraßen parallel betrieben werden. Als Entwässerungsmaschinen sind Hochleistungszentrifugen vorgesehen. Die einzelnen Zentrifugen sind so dimensioniert, dass der maximale Schlammanfall bei wirtschaftlichem Betriebsdurchsatz (ca. 60 – 80 % der maximalen Durchsatzleistung) entwässert werden kann.

Die Entwässerungsaggregate werden mit Pumpen aus Pufferbehältern beschickt. Zur Verbesserung der Entwässerungseigenschaften wird der Dünnschlamm erwärmt, bevor er den Zentrifugen zugeführt wird. Der entwässerte Schlamm wird aus den Zentrifugen direkt in die Vorlagen der Schlammtrocknung gefördert. Sofern die entwässerte Klärschlammenge nicht oder nur teilweise der Klärschlammtrocknung zugeführt werden kann, fällt der entwässerte Klärschlamm aus der Vorlage in den im Nebenschluss betriebenen Klärschlammbunker.

Die Klärschlammtrocknung ist, analog zur Klärschlammverbrennung, in zwei Linien konzipiert. Jede Linie ist mit zwei Scheibentrocknern ausgerüstet. Die Trockner sind so dimensioniert, dass im Bedarfsfall jede Trocknungslinie auch mit einem Trockner betrieben werden kann. Jeder Trockner ist auf Grund der Wasserverdampfungsleistung bei erhöhtem Dampfdruck in der Lage, eine erhöhte Durchsatzleistung bis zu 70% der Auslegungsgröße der Gesamtanlage zu erreichen. Den beiden Trocknern einer Linie ist jeweils eine gemeinsame Klärschlammvorlage vorgeschaltet, die mit den Austragsförderern der Entwässerungszentrifugen bzw. mit einer Krananlage aus dem Klärschlammbunker mit entwässertem Klärschlamm beschickt wird. Der Schlamm wird mit einem hydraulischen Schubbodensystem aus den Schlammvorlagen ausgetragen und mit Spiralförderern den Trocknern zugeführt. In den Trocknern wird der Schlamm mit Hilfe von Dampf aus den Wasser-Dampf-Kreisläufen der Wirbelschichtöfen getrocknet. Das bei der Trocknung des Klärschlammes abgeschiedene Wasser fällt in Form von Brüden als Sattdampf an, der einer nachgeschalteten Brüdenkondensation zugeführt wird. Der getrocknete Schlamm wird nach dem Trockner mit Hilfe von Schneckenförderern in die Wirbelschichtöfen gefördert.

Jede Linie der neuen Verbrennungsanalage ist mit einer unabhängig arbeitenden Energieversorgungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik ausgerüstet. Somit ist sichergestellt, dass bei einem beliebigen Fehlerfall in der elektrotechnischen Ausrüstung eine der beiden Anlagenlinien sicher betrieben werden kann. Die eingesetzte Automatisierungstechnik basiert auf hochverfügbaren Automatisierungsgeräten. Die Prozessleittechnik ist redundant ausgeführt.

Projektdaten

Klärschlammentwässerung

  • Dünnschlammmenge: 200 m³/h
  • Anzahl Hochleitungszentrifugen: 6 Stück
  • Durchsatz je Zentrifuge: 1,75 Mg TR/h, 70 m³/h
  • erwartetes Entwässerungsergebnis: 24,3% (TR(A)-Wert – 1,5%)

Klärschlammtrocknung

  • Durchsatzleistung: 4,75 Mg TR/h
  • Wasserverdampfungsleistung: 7,7 Mg H2O/h

Elektro-, Automatisierungs-, Leit- und Sicherheitstechnik

  • Bezugswirkleistung Gesamtanlage: 6.000   kW (3.000 pro Linie)
  • Notstromwirkleistung: 880 kW pro Linie
  • Zu verarbeitende Prozessvariable: 20.000 Stück (10.000 pro Linie)

Unter diesem Link finden Sie eine Website zur KVA.

Leistungsumfang

Planungsleistungen gemäß HOAI LP 1 bis 4 sowie die Erstellung der Ausschreibungsunterlagen, die technische Prüfung und Bewertung der Angebote und die Begleitung der Ausführung durch einen GU für die Anlagenteile: Schlammentwässerung und -trocknung, EMSR-Technik (Gesamtanlage)

bisher ausgeführt:
LP 1 bis 4