Durch die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) können flüssige und pastöse Ausgangsstoffe optimal für die Nährstoffrückgewinnung und Brennstoffherstellung aufbereitet werden.
Um Klärschlamm oder andere sehr flüssige Ausgangsstoffe einer sinnvollen Verwertung zuzuführen, muss er zunächst mechanisch entwässert und anschließend thermisch getrocknet werden. Mit herkömmlichen Verfahren ist dies sehr energieintensiv.
Der HTC-Prozess ahmt hierbei die natürliche Entstehung von Kohle nach. Mit modernster HTC-Technologie gelingt es AHT innerhalb weniger Stunden, sehr feuchte und sogar flüssige Stoffe wie Klärschlamm, Gülle, Gärreste, aber auch Seetang oder Maische effektiv in sogenannte Hydrokohle umzuwandeln. Dabei können Wertstoffe wie Phosphor und Stickstoff in der wässrigen Phase abgeschieden werden.
Die Hydrothermale Karbonisierung kann hierbei eine wirtschaftliche Alternative bieten. Ohne energie- und kostenintensive Vorbehandlung wird innerhalb von wenigen Stunden ein flüssiger Stoff effizient in ein kohleähnliches Produkt umgewandelt.
Funktionsweise
Im ersten Schritt wird das flüssige Eingangsmaterial, wie Gülle oder Klärschlamm, mechanisch vorbereitet, sodass es gut pumpfähig ist (<30% TS). Das Verfahren wird so eingestellt, dass die darin enthaltenen wertvollen Rohstoffe wie Phosphor oder Stickstoff in die wässrige Phase überführt und somit effizient, mittels Wärmerückgewinnung zurückgewonnen werden können.
Anschließend wird das feuchte Material bei einer Temperatur von ca. 180-220°C und einem Druck von 20 bis 35 bar unter Luftabschluss in Hydrokohle gewandelt.
Dieser Prozess benötigt nur wenige Stunden. Er findet in wässriger Umgebung statt – daher ist vorher keine energieintensive Trocknung des Eingangsmaterials notwendig. Nach der Behandlung kann die Hydrokohle einfach und effizient auf bis zu 70% Trockensubstanz mechanisch entwässert werden. Damit schafft das Verfahren die Voraussetzung, die Stoffe energiepositiv zu verwenden.
Der von AHT eingesetzte HTC-Prozess greift auf ein innovatives System zur Aufheizung zurück.
Darüber hinaus verfügt die von uns eingesetzte Technologie über ein effizientes Wärmerückgewinnungssystem, welches den Energieeinsatz beim Karbonisierungsprozess minimiert.
Das entstehende Material wird dann brikettiert und entspricht in Form und Struktur einem Braunkohlebrikett, welches vor Ort direkt verwendet oder aber auch transportiert werden kann.
Auch bei der HTC-Technologie steht für AHT das Konzept der Dezentralität im Vordergrund!
Statt wie aktuell in Schleswig-Holstein geplant, feuchten Klärschlamm über mehr als 100 Kilometer zu Verbrennungsanlagen zu transportieren, findet die energiepositive Verwertung vor Ort in den einzelnen Kommunen statt. Aktuell interessantester Nebeneffekt: In Kombination mit der Nutzung der HTC-Kohle in eigenen Biokraftwerken sinkt die Abhängigkeit von externen Energielieferungen und es wird vor Ort Strom und Wärme produziert.
Auswirkungen am Beispiel Klärschlamm
Durch den HTC-Prozess wird aus dem Abfallprodukt Klärschlamm, der normalerweise kostenintensiv und durch Einsatz zusätzlicher Energie entsorgt werden muss, ein Wertstoff, der zur Einnahmequelle für die Kommunen wird. Transportwege und -kosten werden minimiert, Arbeitsplätze und Wertschöpfung bleiben vollständig in der Region. Auch zukünftige gesetzliche Auflagen, z.B. rund um die Verwertung von Klärschlamm, werden erfüllt.
Bei einer Gesamtbetrachtung von eingesparten Entsorgungskosten, reduzierten kommunalen Energiekosten und der möglichen Eigennutzung entstehender Wärme im kommunalen Bereich ergeben sich hochinteressante Geschäftsmodelle, welche bereits im kleinen Maßstab ab 1 Tonne/h realisierbar ist. Das entspricht der Menge, die bei einem Klärwerk für ca. 20.000 Einwohner anfällt.
Mit einem vergleichbaren Ansatz können landwirtschaftliche Betriebe mit hohem Anfall an Gülle oder Gärresten von der HTC-Technologie profitieren.
Bei passenden Voraussetzungen kann das gesamte Konzept ohne Investitionen durch die Kommune oder das Unternehmen erfolgen. Gern steht AHT auch als Joint Venture Partner bei der Umsetzung dieser Regionalkonzepte zur Verfügung.