Veröffentlicht am 05. März 2024
Pilotanlage für die Phosphorrückgewinnung
Um den Zielen eines nachhaltigen Umwelt- und Ressourcenschutzes stärker als bisher gerecht zu werden, müssen Städte und Gemeinden zukünftig den lebenswichtigen Rohstoff Phosphor aus Klärschlamm rückgewinnen. Mit dieser durch die Bundesregierung eingeführten Verpflichtung stehen Kläranlagenbetreiber unter Zugzwang, bis 2023 ein Konzept zur Phosphorrückgewinnung und bis 2029 dessen Realisierung umzusetzen. Neben der Phosphorrückgewinnung aus Kläranlagen stellt die Nährstoffentfrachtung landwirtschaftlicher Abwasserströme im Zusammenhang mit dem Boden- und Grundwasserschutz eine weitere wichtige Aufgabe im nachhaltigen Umwelt- und Ressourcenschutz dar. Gerade Wirtschaftsdünger, wie Gülle, Jauche, Miste, Rindenmulch und Gärreste, verfügen über hohe Nährstoffgehalte, die in den letzten Jahren zu Einschränkungen in der Ausbringung geführt haben. Eine Nährstoffentfrachtung der Wirtschaftsdünger ermöglicht eine größere Ausbringung der vorhandenen Wirtschaftsdünger und erzeugt zusätzlich ein lagerfähiges Düngeprodukt.
Offener Handlungsrahmen
Die „Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung“ der Bundesregierung beschreibt kein verpflichtendes Vorgehen zur Phosphorrückgewinnung und lässt somit Spielraum für den Einsatz oder die Entwicklung innovativer Technologien. Eine Möglichkeit ist das am KIT entwickelte und patentierte P-Roc-Verfahren (Phosphorus Recovery by Crystallization), mit dem das Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) seit 2006 in Forschung und Anwendung tätig ist. Das CMM ist am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB) des KIT angesiedelt. Bis heute haben die Forschenden weitreichende Erfahrungen im Umgang mit verschiedenen Abwässern sammeln können, beispielsweise aus der Lebensmittelindustrie, aus Kläranlagen und der Landwirtschaft.
Mit gutem Beispiel voran
Um Kläranlagenbetreiber bei der Umsetzung der gesetzgebenden Verpflichtung zu unterstützen, werden die Kooperationspartner des Projektes gemeinsam eine Pilotanlage in Betrieb nehmen. Die mobile Pilotanlage bietet neben einem verlässlichen Upscaling für einen Dauerbetrieb gleichzeitig die Chance als Demonstrationsanlage für interessierte Kläranlagen- und Biogasanlagenbetreiber zu dienen. Das CMM übernimmt im Projekt die Überwachung des Baus, die Vorversuche im Labormaßstab zur Festlegung der notwendigen Betriebsmittel und den Betrieb der Pilotanlage. Die Firma Geltz liefert die Pilotanlage, leistet die Einweisung des Personals und steht begleitend für Um- und Nachrüstungen zur Verfügung. Die ISU mbH übernimmt das Projektmanagement, das Berichtswesen und bringt sich in die Diskussion um das Erreichen der Benchmarks sowie notwendiger verfahrenstechnischer Modifikationen ein. Das Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Aerosol Forschung (IMK-AAF) am KIT leistet hierbei die administrative Begleitung des Projekts.
Vom Anlagenbau zum Granulat
Im Frühjahr 2024 soll die Dimensionierung der Pilotanlage festgelegt und mit dem Bau begonnen werden. Anschließend wird die Pilotanlage auf einer hessischen Biovergärungsanlage eingesetzt, um die bei der Entwässerung des Gärrestes anfallende Gärrestflüssigkeit an Nährstoffen zu entfrachten, sodass mehr Gärrestflüssigkeit ausgebracht werden kann und parallel ein lagerbarer mineralischer Dünger erzeugt wird. Durch die Produktion eines mineralischen Düngers in Granulatform werden Lagerkapazitäten an der Anlage geschont, da somit weniger Gärresteflüssigkeit gelagert werden muss. Ein Einsatz im kommunalen Abwasserbereich, an der eine Gemeinde im Kreis Aschaffenburg Interesse bekundet hat, ist im Herbst 2024 geplant, um dort das Schlammwasser aus der Entwässerung des Faulschlammes zu behandeln. Mit einer vorgeschalteten Klärschlammdesintegration können die Nährstoffe in eine lösliche Form überführt werden und so der anschließenden Rückgewinnung mit dem P-RoC-Verfahren zur Verfügung stehen. Für das KIT und seine Kooperationspartner ist der Bau der Pilotanlage ein Beispiel für den erfolgreichen Transfer von Forschung in die Anwendung.
Kommentare zu diesem Artikel
Keine Kommentare