Schlammbehandlung und Reststoffverwertung
Aus den rund 450.000 Kubikmetern Abwasser, die dem Klärwerksverbund im Durchschnitt pro Tag zufließen, werden während der verschiedenen Behandlungsschritte etwa 3.700 Kubikmeter Klärschlamm abgetrennt. Dieser teilt sich auf in den Primärschlamm aus der mechanischen und den Überschussschlamm aus der biologischen Abwasserbehandlung. Bevor der Klärschlamm in die Faulung gelangt, wird er durch Absetzen bzw. Zentrifugieren eingedickt.
Daneben werden jährlich rund 300.000 Tonnen organische Reststoffe im Rahmen externer Leistungen auf dem Klärwerk Köhlbrandhöft angenommen und der Schlamm- bzw. Reststoffbehandlung zugeführt.
Der vom Abwasser abgetrennte und eingedickte Schlamm wird zur Faulung in zehn jeweils 8.000 Kubikmeter fassende Faultürme gepumpt. Hier fault er unter ständiger Umwälzung bei einer konstanten Temperatur von rund 35 Grad Celsius aus. Unter Luftabschluss, sogenannten anaeroben Bedingungen, zersetzen Bakterien die organische Substanz zu Methan, Kohlendioxid und Wasser. Aus den organischen Stickstoffverbindungen entstehen wasserlösliche Ammoniumverbindungen. Pro Tag werden auf diese Weise im Mittel 90.000 Kubikmeter Faulgas erzeugt, das durch die Verwertungsanlage für Rückstände aus der Abwasserbehandlung (VERA) in einer Gasturbine sowie seit 2004 zusätzlich auch in einem Gasmotor verstromt wird.
In der Faulung ist auch die Co-Vergärung organischer Reststoffe wie Fettabscheiderinhalte, Speiseabfälle, Überschussschlämme anderer Kläranlagen etc. möglich. Jährlich werden hier ca. 45.000 Tonnen Material angenommen.
Die Entwässerung und Trocknung des Klärschlamms erfolgt auf dem Gelände des Klärwerks Köhlbrandhöft in der KETA (Klärschlamm Entwässerungs- und Trocknungs-Anlage). Mithilfe von sechs Zentrifugen wird der Wassergehalt des Klärschlamms zunächst von 97 Prozent auf knapp 80 Prozent reduziert. Bei dem Vorgang verringert sich die Klärschlamm-Menge auf etwa ein Siebtel ihrer Ursprungsmenge.
Sechs Scheibentrockner, die mit Dampf aus der Klärschlammverbrennung beheizt werden, senken den Wasseranteil des Klärschlamms dann weiter auf 58 Prozent. Das gesamte Klärschlammvolumen wird somit in der KETA von ursprünglich 1,6 Millionen Kubikmeter pro Jahr auf rund 120.000 Kubikmeter verringert – eine Volumenreduzierung von über 92 Prozent.
Der KETA werden neben dem Hamburger Klärschlamm jährlich rund 200.000 Tonnen Reststoffe externer Auftraggeber zugeführt. Hierbei handelt es sich überwiegend um kommunale Klärschlämme, aber auch Schlämme aus der Vergärung von Speiseabfällen und Schlammwasser aus der Hausmüllvergärung.
Seit Ende 1997 wird der getrocknete Klärschlamm zusammen mit dem Rechen- und Siebgut aus der mechanischen Abwasserbehandlung in der Verwertungsanlage für Rückstände aus der Abwasserbehandlung thermisch verwertet. Die Anlage namens VERA befindet sich in unmittelbarer Nähe der KETA auf dem Klärwerk Köhlbrandhöft und wird im Auftrag der Hamburger Stadtentwässerung von der VERA Klärschlammverbrennung GmbH betrieben.
Zur Verbrennung des getrockneten Klärschlamms stehen drei unabhängige Verbrennungslinien mit Wirbelschichtfeuerung zur Verfügung. Die eingesetzten Technologien und Verfahren sind besonders umweltfreundlich ausgelegt und ermöglichen eine zukunftsweisende Verwertung. Als Reststoff verbleiben pro Tag rund 65 Tonnen Asche, die eingeschmolzen und dann als Baustoff genutzt wird. Aus der Rauchgasreinigung kommen noch neun Tonnen Gips hinzu, die ebenfalls in der Bauindustrie Verwendung finden. Auf diese Weise werden die jährlich aus rund 150 Millionen Kubikmetern Abwasser entstehenden 1,6 Millionen Kubikmeter Klärschlamm und die mitverarbeiteten Fremdschlämme mittels Faulung, Trocknung und thermischer Verwertung auf nur noch rund 450 Tonnen zu deponierende Reststoffe reduziert: Allein der Schwermetallschlamm muss noch als Sonderabfall deponiert werden. Bezogen auf die Ausgangsmenge an Klärschlamm, die vom Abwasser abgetrennt wird, entspricht dieser nicht verwertbare Rest weniger als 0,3 Promille. Zum Vergleich: Vor Inbetriebnahme der VERA verließen täglich (!) rund 230 Tonnen getrockneter Klärschlamm per LKW das Klärwerksgelände in Richtung Deponie oder zur Verwertung im Landschaftsbau.
Zusätzlich zum Hamburger Klärschlamm aus der KETA wird der VERA entwässerter Klärschlamm aus anderen Kläranlagen zugeführt. Seit Anfang 2005 nimmt eine eigens hierfür eingerichtete Annahmestation jährlich rund 35.000 t entwässerte Schlämme an – mit steigender Tendenz.