Phosphor-Dünger aus Klärschlamm

Pilotanlage erprobt Praxistauglichkeit

An der Universität Hohenheim wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Phosphor aus trockenem Klärschlamm entfernen lässt. Dabei entsteht als Nebenprodukt Klärschlammkohle, die als Ersatz für Braun- oder Steinkohle dienen kann.

Phosphat-Rückgewinnung (Bildquelle: Hannes Grobe, CC BY-SA 2.5 über wikimedia commons, clipdealer)

Kommunale Kläranlagen haben jährlich knapp zwei Millionen Tonnen trockenen Klärschlamm zu entsorgen. Er enthält lebensnotwendigen Phosphor, der sich mit einem neuen Verfahren der Hohenheimer Agrartechnologin Prof. Dr. Andrea Kruse schadstofffrei und kostengünstig aus dem Schlamm für Dünger gewinnen lässt. Eine AVA cleanphos-Pilotanlage, die das HTC-Verfahren (hydrothermale Carbonisierung) nun praxisähnlich erprobt, geht dieser Tage bei der AVA Green Chemistry Development GmbH in Karlsruhe in Betrieb. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt. Das HTC-Verfahren wandelt Klärschlamm zunächst in CO2-neutrale Kohle um. Dann wird das Phosphat isoliert und zurückgewonnen.

Beim HTC-Verfahren entstehen also gleich zwei wirtschaftlich interessante Produkte: Ein wertvolles Phosphor-Produkt und die phosphorfreie HTC-Klärschlammkohle. Diese lässt sich dank AVA cleanphos in Zukunft als Ersatz für Braun- oder Steinkohle in der Mitverbrennung einsetzen. Das führt zu beträchtlichen Einsparungen von CO2-Emissionen.

Die an diesem Bioökonomie-Projekt Beteiligten erwarten, dass mit dem HTC-Verfahren in Kombination mit der AVA cleanphos-Lösung der Weg für eine echte, langfristige Klärschlammverwertung bereitet wird. Erste Ergebnisse aus dem Betrieb der AVA cleanphos-Anlage sollen bereits im 4. Quartal 2016 der Öffentlichkeit vorgestellt werden.

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Neue Möglichkeiten für die Landwirtschaft

Der gewonnene Phosphor kann in der Landwirtschaft zur Düngung Verwendung finden. Das war bisher nicht ohne Weiteres möglich. „Obwohl Klärschlamm viel wertvolles Phosphat enthält, sprach bis jetzt vieles gegen eine landwirtschaftliche Verwertung“, erklärt Prof. Dr. Andrea Kruse, Agrartechnologin der Universität Hohenheim. „Der Schlamm kann Krankheitserreger mit sich führen und enthält außerdem viele Schwermetalle.“

Bisherige Technologien für die Phosphor-Rückgewinnung setzten zudem vor allem auf die Entsorgung in Monoverbrennungsanlagen, um aus der Asche das Phosphat zu gewinnen und als Dünger zu verarbeiten. Diese Verfahren seien aber teurer und deutlich aufwendiger als die HTC.

Günstige Alternative zur Klärschlamm-Verbrennung

Das wertvolle Phosphat von den giftigen Schwermetallen trennen – das ist der große Vorteil des HTC-Verfahrens. Über 80 Prozent des Phosphats aus dem Klärschlamm lassen sich zurückgewinnen. Die Schwermetalle hingegen bleiben in der Kohle zurück und kommen so nicht auf das Feld.

In der Praxis seien noch ein paar mehr Schritte notwendig, so Prof. Dr. Kruse. „Diese untersuchen wir nun im Pilotbetrieb der AVA cleanphos-Anlage.“

Bioökonomie bietet Alternativen

Das Projekt von Frau Prof. Dr. Kruse basiert auf einer Kooperation mit dem Schweizer Biotechnologie-Unternehmen AVA-CO2. Ziel des Projekts ist es, eine Produktion in großen Mengen zu ermöglichen. Dies sei ganz im Sinne der Bioökonomie, dem Schwerpunkt in Forschung und Lehre der Universität Hohenheim, betont die Agrartechnologin. „Nahrungs- und Futtermittel, Energie, Chemikalien, Kunststoffe oder eben Dünger aus Abfällen und erneuerbaren Rohstoffen ist ein wichtiges Thema an der Universität Hohenheim. Um die Bioökonomie zu etablieren, müssen wir immer weiter forschen, Alternativen anbieten und erreichen so hoffentlich einen Wandel in der Wirtschaft und Gesellschaft.“

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