Die geplante Klärschlammverwertung mit integrierter Phosphorrückgewinnung

Die Errichtung und der Betrieb einer Klärschlammverbrennungsanlage mit integrierter Phosphorrückgewinnung ist das Zukunftsprojekt für die Müllverbrennung Kiel. Bereits seit dem Jahr 2014 laufen die Überlegungen zur Errichtung einer Klärschlammverbrennungsanlage am Standort der MVK. Konkret wurde es dann mit der In-Kraftsetzung der neuen Abfallklärschlammverordnung am 03.10.2017: Die MVK beauftragte Ende 2018 das Ingenieurbüro Dr. Born & Dr. Ermel mit der Generalplanung der Anlage. Nach Durchführung des Genehmigungsverfahrens mit Öffentlichkeitsbeteiligung 2019/2020 wurde die erste Teilgenehmigung im Februar 2021 erteilt. Die Anlagenausschreibung ist 2021 erfolgt. Der Zeitraum für die Errichtungsphase beträgt ca. 2,5 Jahre, so dass mit der Inbetriebnahme im Jahr 2024 gerechnet wird.

Klärschlammverbrennung mit integrierter Phosphorrückgewinnung mit dem TetraPhos®-Verfahren

Zum Hintergrund der geplanten Klärschlammverbrennungsanlage mit integrierter Phosphorrückgewinnung: Die novellierte Abfallklärschlammverordnung und die Düngeverordnung regeln, dass zum Schutz der Böden und des Trinkwassers ab dem Jahr 2029 Klärschlämme nicht mehr zur Düngung auf die Felder ausgebracht werden dürfen. Der Grund ist die Belastung der Klärschlämme mit Medikamentenrückständen (unter anderem Antibiotika), Schwermetallen und Kunststoffen (Mikroplastik). Eine alternative Verwertungsmöglichkeit für die Schlämme ist die bereits seit vielen Jahren praktizierte Thermische Verwertung, also die Verbrennung. Gleichzeitig hat der Gesetzgeber jedoch zur Auflage gemacht, dass der Wertstoff Phosphor aus dem Klärschlamm zurückgewonnen und dem Wirtschaftskreislauf wieder zugeführt wird. Dies gilt auch für die jährlich 30.000 t (Originalsubstanz) Kieler Klärschlämme vom Klärwerk Bülk.

Die Notwendigkeit der zukünftigen Klärschlammentsorgung sowie die Erfahrung aus über 40 Jahren Müllverbrennung am Standort Theodor-Heuss-Ring haben die MVK dazu bewogen, die Planungen für eine zusätzliche Verbrennungslinie für jährlich 32.000 Tonnen Klärschlamm in Trockensubstanz aufzunehmen. Gleichzeitig wurde über eine EU-weite Ausschreibung ein Partner für die Aufgaben gefunden, die die MVK selbst nicht wahrnehmen kann:

Rückgewinnung des Phosphors aus der Klärschlammasche
Klärschlammakquisition
Entsorgungssicherheit bei Revisionen und Anlagenstörungen der MVK
Klärschlammtransporte.

Das Projekt wird gemeinsam mit dem Projektpartner REMONDIS GmbH & Co. KG, Region Nord mit dem TetraPhos®-Verfahren umgesetzt.

Umwelt- und Klimaschutz

Zentraler Bestandteil aller Planungen ist der größtmögliche Schutz und Nutzen für den Menschen und die Umwelt: Die MVK kann mit der geplanten Klärschlammverbrennung ab 2024 für weitere 4.000 Kieler Haushalte CO2-neutral erzeugte Fernwärme bereitstellen. Damit ist die MVK fester Bestandteil des Masterplans 100% Klimaschutz der Stadt und leistet einen signifikanten Beitrag für den Weg zur Klimaneutralität der Landeshauptstadt Kiel. Die Monoverbrennung der Schlämme durch die eigene Linie macht es technisch möglich, den in der Asche enthaltenen lebenswichtigen und endlichen Rohstoff Phosphor zurückzugewinnen. Das ist der MVK genauso wichtig, wie die neuen Anlagenkomponenten weitestgehend in die bestehenden Gebäude integrieren zu können. Ein weiteres Plus für die Umwelt ist die Aufbereitung des in den Klärschlämmen enthaltenen Wassers. Es wird der heute für den Betrieb der Müllverbrennung erforderliche Frischwasserbezug zukünftig um 35.000 Kubikmeter pro Jahr durch Wasser aus den Klärschlämmen ersetzt werden können.

Förderung durch EU-Life

Die Umweltvorteile der Klärschlammverbrennungsanlage mit integrierter Phosphorrückgewinnung haben auch auf europäischer Ebene überzeugt: Über eine Förderung durch das EU-Projekt „Life“ ist das Vorhaben der MVK zum Bestandteil des „Green Deals“ der EU-Kommission geworden.

Planned sewerage sludge treatment with integrated phosphorous recovery

The establishment and operation of a sewerage sludge incinerator plant with integrated phosphorous recovery is the future project for the Müllverbrennung Kiel (MVK, Kiel waste incineration plant). The deliberations regarding the establishment of a sewerage sludge incinerator plant at the MVK location began as early as 2014. It became official with the implementation of the new Sewage Sludge Ordinance (AbfKlärV) on 03.10.2017. At the end of 2018, MVK commissioned the engineering firm Dr. Born & Dr. Ermel with the general planning of the plant. Following the execution of the approval after public consultation in 2019/2020, the first partial permit was issued in February 2021. The tender for the establishment of the plant shall be issued in 2021. The construction phase will be approx. 2.5 years, thus a launch date in 2024 is anticipated.

Sewerage sludge incineration with integrated phosphorous recovery

With regards to the background of the planned sewerage sludge incinerator plant with integrated phosphorous recovery, the new Sewage Sludge Ordinance and the Fertilisation Ordinance specify that, from 2029, sewage sludge can no longer be distributed as fertiliser in fields to protect the ground and drinking water. The main reason is the encumbrance of the sewage sludge with pharmaceutical residue (among other antibiotics), heavy metals and synthetic materials (microplastics). One alternative option for utilising the sludge is a thermal application, i.e. incineration, which has already been practiced for several years. At the same time, the legislator stipulated that the recyclable material phosphorous has to be recovered from the sewage sludge and channelled back into the economic cycle. This also applies for the annual 30,000 tons (raw substance) of Kiel sewage sludge of the Bülk sewage treatment plant.

The necessity of future sludge disposal as well as experience from more than 40 years of waste incineration at the Theodor-Heuss-Ring site have led MVK to the decision to take on the planning of an additional incineration line for the conversion of 32,000 tons of sewage sludge into dry substance annually. Simultaneously, a partner was sought via an EU-wide invitation for tenders for the tasks which cannot be handled by MVK:

Recovery of phosphorous from sewerage sludge ash
Sewerage sludge acquisition
Security of disposal in case of revisions and plant malfunctions of MVK
Sewerage sludge transports

Negotiations are currently being conducted, and these will be completed in 2021.

Environmental and climate protection

The central component of all planning is the best-possible protection and benefit for people and the environment. With the planned sewerage sludge incineration, MVK can provide carbon-neutral district heating for a further 4,000 Kiel households from 2024. Therefore, MVK is an inherent component of the city’s master plan for 100% climate protection status, and provides a significant contribution towards the climate-neutrality of the state capital Kiel. The mono-incineration of the sludge via an internal line offers the technical opportunity to recover the vital and finite raw material phosphorous contained in the ashes. This is just as important to MVK as being able to extensively integrate the new systems components into the existing structures. A further bonus for the environment is the processing of the water contained in the sewage sludge. In the future, it will be possible to replace 35,000 cubic metres of the fresh water required annually today for the operation of the waste incineration plant with water from the sewage sludge.

Funding through EU-Life

The environmental advantages of the sewerage sludge incinerator plant with integrated phosphorous recovery have also been convincing at a European level. The MVK project has become part of the EU Commission's "Green Deal" through funding from the EU "Life" project.