Phosphor-Rückgewinnung mittels Bakterien

In Deutschland werden pro Jahr etwa 124.000 Tonnen mineralischer Phosphor eingesetzt. Der Großteil muss importiert werden. Um von Importen aus teils kritischen Regionen unabhängiger zu werden und zugleich die Ressourceneffizienz zu steigern, soll der Pflanzennährstoff hierzulande künftig aus Klärschlämmen recycelt werden. Wissenschaftler des Forschungsprojekts PRiL erproben dazu einen biochemischen Ansatz mit Hilfe von Bakterien.

PRiL steht für Phosphorrückgewinnung und Entwicklung intelligenter Langzeitdünger und soll 30 Monate dauern. Ziel ist es, ein großtechnisches Verfahren zu entwickeln, das Phosphorrezyklat in ein für die Landwirtschaft effizientes und breit einsetzbares Düngemittel umwandelt, so die Forscher. Koordiniert wird PriL von der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS).

Beteiligte sind die Unternehmen Fritzmeier Umwelttechnik und ICL Fertilizers Deutschland. Als assoziierter Partner liefert die Münchner Stadtentwässerung die Klärschlammasche. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) sowie die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) unterstützen das Projekt.

P-Bac-Verfahren als Basis

Wie es seitens des IWKS heißt, basiert das neue Verfahren auf dem von der Firma Fritzmeier entwickelten P-Bac-Verfahren. Dieses erfolgt in drei Schritten. Zunächst wird via Bioleaching die Klärschlammasche sauer ausgelaugt. Hier kommen Bakterien der Gattung Acidithiobacillus zum Einsatz. Diese produzieren die für die Laugung nötige Schwefelsäure. Im Ergebnis entsteht eine phosphathaltige Lösung. Die Forscher vergleichen diesen Schritt mit dem Prozess, der seit Jahren bei der Gewinnung von Gold, Kupfer, Zink oder Uran genutzt wird.

Nach dem Auslaugen wird in einem zweiten Schritt der in den Bakterien gespeicherte Phosphat aus der Lösung zurückgewonnen. Nach Angaben der Forscher wird damit deutlich weniger Chemikalien in der Recyclingphase benötigt. Zum Schluss wird das Phosphatrezyclat mit Hilfe eines physikalisch-chemischen Verfahrens in ein Düngemittel umgewandelt. Hierbei komme das Know-how der Firma ICL Fertilizers Deutschland zum Tragen.

Das Rückgewinnungsprodukt wurde bereits auf seine Düngewirksamkeit hin getestet, schreiben die Wissenschaftler abschließend. Neben einem vermarktungsfähigen Dünger soll auch untersucht werden, wie die Reststoffe, die während des Prozesses anfallen, verwertet werden können.