Sauergasbasierte stoff‐ und energieautarke Trocknung von Klärschlamm und Gärresten

Bei der Verarbeitung von Biomasse sowie bei der Abwasserreinigung fallen Reststoffe mit hohem Wasseranteil an. Im Vorfeld einer thermischen Verwertung müssen sie daher getrocknet werden. Klassische Trocknungsprozesse nutzen dabei oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energie...

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Veröffentlicht in:Chemie ingenieur technik 2021-03, Vol.93 (3), p.438-446
Hauptverfasser: Pätzold, Carsten, Zurbel, Alexander, Bertau, Martin
Format: Artikel
Sprache:eng
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Zurbel, Alexander
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description Bei der Verarbeitung von Biomasse sowie bei der Abwasserreinigung fallen Reststoffe mit hohem Wasseranteil an. Im Vorfeld einer thermischen Verwertung müssen sie daher getrocknet werden. Klassische Trocknungsprozesse nutzen dabei oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. Mit der sauergasbasierten Trocknung auf der Basis von Kohlendioxid/Luft‐Gemischen wird eine Alternative vorgestellt, die CO2 als Wertstoff (second life) betrachtet und prozesstechnisch zur Trocknung von Klärschlamm und Gärresten verwendet. Dabei wurden insbesondere bei der Gärresttrocknung deutliche Unterschiede im Trockensubstanzgehalt (TS) gemessen, die vereinzelt bei gleicher Trocknungszeit bis zu 35 % TS betrugen. Dies äußert sich u. a. in einem höheren Kohlenstoffanteil von 0,42 Gew.‐% (wf) im Trockengut, einhergehend mit einem um mehr als 1 MJ kg−1 höheren Heiz‐ und Brennwert. During the processing of biomass as well as during waste water treatment, residual materials with a high water content are produced. They must therefore be dried prior to thermal utilization. Classical drying processes often use fossil raw materials to generate the necessary energy. With sour gas‐based drying based on carbon dioxide‐air mixtures, an alternative is presented that considers CO2 as a valuable raw material (second life) and uses it in the process for drying sewage sludge and fermentation residues. Especially in the drying of fermentation residues, significant differences in dry substance content (DS) were measured, which in individual cases amounted to up to 35 % DS with the same drying time. This is expressed, among other things, in a higher carbon content of 0.42 wt % (wf) in the dry material, accompanied by a heating and calorific value that is more than 1 MJ kg−1 higher. Klassische Trocknungsprozesse nutzen oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. Mit der sauergasbasierten Trocknung auf der Basis von Kohlendioxid/Luft‐Gemischen wird eine Alternative vorgestellt, die CO2 als Wertstoff (second life) betrachtet und prozesstechnisch zur Trocknung von Klärschlamm und Gärresten verwendet.
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Im Vorfeld einer thermischen Verwertung müssen sie daher getrocknet werden. Klassische Trocknungsprozesse nutzen dabei oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. Mit der sauergasbasierten Trocknung auf der Basis von Kohlendioxid/Luft‐Gemischen wird eine Alternative vorgestellt, die CO2 als Wertstoff (second life) betrachtet und prozesstechnisch zur Trocknung von Klärschlamm und Gärresten verwendet. Dabei wurden insbesondere bei der Gärresttrocknung deutliche Unterschiede im Trockensubstanzgehalt (TS) gemessen, die vereinzelt bei gleicher Trocknungszeit bis zu 35 % TS betrugen. Dies äußert sich u. a. in einem höheren Kohlenstoffanteil von 0,42 Gew.‐% (wf) im Trockengut, einhergehend mit einem um mehr als 1 MJ kg−1 höheren Heiz‐ und Brennwert. During the processing of biomass as well as during waste water treatment, residual materials with a high water content are produced. They must therefore be dried prior to thermal utilization. Classical drying processes often use fossil raw materials to generate the necessary energy. With sour gas‐based drying based on carbon dioxide‐air mixtures, an alternative is presented that considers CO2 as a valuable raw material (second life) and uses it in the process for drying sewage sludge and fermentation residues. Especially in the drying of fermentation residues, significant differences in dry substance content (DS) were measured, which in individual cases amounted to up to 35 % DS with the same drying time. This is expressed, among other things, in a higher carbon content of 0.42 wt % (wf) in the dry material, accompanied by a heating and calorific value that is more than 1 MJ kg−1 higher. Klassische Trocknungsprozesse nutzen oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. Mit der sauergasbasierten Trocknung auf der Basis von Kohlendioxid/Luft‐Gemischen wird eine Alternative vorgestellt, die CO2 als Wertstoff (second life) betrachtet und prozesstechnisch zur Trocknung von Klärschlamm und Gärresten verwendet.</description><identifier>ISSN: 0009-286X</identifier><identifier>EISSN: 1522-2640</identifier><identifier>DOI: 10.1002/cite.202000117</identifier><language>eng</language><subject>Carbon dioxide ; Drying ; Fermentation residues ; Gärreste ; Klärschlamm ; Kohlendioxid ; Sewage sludge ; Trocknung</subject><ispartof>Chemie ingenieur technik, 2021-03, Vol.93 (3), p.438-446</ispartof><rights>2020 The Authors. 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Klassische Trocknungsprozesse nutzen dabei oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. Mit der sauergasbasierten Trocknung auf der Basis von Kohlendioxid/Luft‐Gemischen wird eine Alternative vorgestellt, die CO2 als Wertstoff (second life) betrachtet und prozesstechnisch zur Trocknung von Klärschlamm und Gärresten verwendet. Dabei wurden insbesondere bei der Gärresttrocknung deutliche Unterschiede im Trockensubstanzgehalt (TS) gemessen, die vereinzelt bei gleicher Trocknungszeit bis zu 35 % TS betrugen. Dies äußert sich u. a. in einem höheren Kohlenstoffanteil von 0,42 Gew.‐% (wf) im Trockengut, einhergehend mit einem um mehr als 1 MJ kg−1 höheren Heiz‐ und Brennwert. During the processing of biomass as well as during waste water treatment, residual materials with a high water content are produced. They must therefore be dried prior to thermal utilization. Classical drying processes often use fossil raw materials to generate the necessary energy. With sour gas‐based drying based on carbon dioxide‐air mixtures, an alternative is presented that considers CO2 as a valuable raw material (second life) and uses it in the process for drying sewage sludge and fermentation residues. Especially in the drying of fermentation residues, significant differences in dry substance content (DS) were measured, which in individual cases amounted to up to 35 % DS with the same drying time. This is expressed, among other things, in a higher carbon content of 0.42 wt % (wf) in the dry material, accompanied by a heating and calorific value that is more than 1 MJ kg−1 higher. Klassische Trocknungsprozesse nutzen oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. 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Im Vorfeld einer thermischen Verwertung müssen sie daher getrocknet werden. Klassische Trocknungsprozesse nutzen dabei oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. Mit der sauergasbasierten Trocknung auf der Basis von Kohlendioxid/Luft‐Gemischen wird eine Alternative vorgestellt, die CO2 als Wertstoff (second life) betrachtet und prozesstechnisch zur Trocknung von Klärschlamm und Gärresten verwendet. Dabei wurden insbesondere bei der Gärresttrocknung deutliche Unterschiede im Trockensubstanzgehalt (TS) gemessen, die vereinzelt bei gleicher Trocknungszeit bis zu 35 % TS betrugen. Dies äußert sich u. a. in einem höheren Kohlenstoffanteil von 0,42 Gew.‐% (wf) im Trockengut, einhergehend mit einem um mehr als 1 MJ kg−1 höheren Heiz‐ und Brennwert. During the processing of biomass as well as during waste water treatment, residual materials with a high water content are produced. They must therefore be dried prior to thermal utilization. Classical drying processes often use fossil raw materials to generate the necessary energy. With sour gas‐based drying based on carbon dioxide‐air mixtures, an alternative is presented that considers CO2 as a valuable raw material (second life) and uses it in the process for drying sewage sludge and fermentation residues. Especially in the drying of fermentation residues, significant differences in dry substance content (DS) were measured, which in individual cases amounted to up to 35 % DS with the same drying time. This is expressed, among other things, in a higher carbon content of 0.42 wt % (wf) in the dry material, accompanied by a heating and calorific value that is more than 1 MJ kg−1 higher. Klassische Trocknungsprozesse nutzen oftmals fossile Rohstoffe zum Aufbringen der dafür notwendigen Energiemengen. 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