Phosphorrückgewinnung

An der Kläranlage Mainz-Mombach wurde gestern eine Pilotanlage zum Phosphorrecycling aus Klärschlamm eingeweiht. Dort soll ein neues Verfahren zum Einsatz kommen, das von der Chemischen Fabrik Budenheim entwickelt wurde. Bei erfolgreichem Betrieb sollen weitere Anlagen folgen.

Budenheim-Verfahren geht in die Pilotphase


Das sogenannte Budenheim-Verfahren geht in die Pilotphase. Nach abgeschlossener Grundlagenforschung und dreijährigem Betrieb einer Anlage im Technikumsmaßstab wurde am 13. Juni an der Kläranlage Mainz-Mombach eine mobile Pilotanlage offiziell eingeweiht. Zunächst sollen circa zwei Prozent des anfallenden Klärschlamms behandelt werden.

Die Landesregierung hat für den Bau der Pilotanlage rund 175.000 Euro zugeschossen. Von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) wird das gesamte Projekt mit 390.000 Euro und darüber hinaus fachlich unterstützt.

Drei Prozessschritte

Das Budenheim-Verfahren oder ExtraPhos®- Verfahren benötigt ausschließlich Kohlenstoffdioxid, um Phosphor aus Klärschlamm zurückzugewinnen, so die Projektverantwortlichen der Chemischen Fabrik Budenheim. Der Prozess lässt sich grob in drei Prozessschritte gliedern: Kohlensäure-Extraktion, Fest-/Flüssig-Trennung und Phosphatfällung.

Im ersten Schritt wird der Klärschlamm bei einem Druck von etwa 10 bar mit Kohlenstoffdioxid versetzt. In der Folge sinkt der pH-Wert auf einen Wert zwischen 4,5 und 5,5 und ein Teil der an die Klärschlammmatrix gebundenen Phosphate geht in Lösung. Anschließend werden via Fest-/Flüssig-Trennung die Klärschlammpartikel von der flüssigen Phase separiert. Der verbleibende, entwässerte Klärschlamm kann weiterverwertet werden, zum Beispiel als Brenn- und Rohstoff in der Zementindustrie.

Aus dem Schlammwasser werden im dritten Prozessschritt die gelösten Phosphate als Calciumphosphat ausgefällt. Dazu wird im Fällungsreaktor eine geringe Menge an Kalkmilch zugegeben. Allerdings ist ein Großteil des benötigten Calciums bereits im Schlammwasser enthalten, heißt es. Zu guter Letzt wird das Phosphat abgetrennt, getrocknet und granuliert.

Keine aufwendige Umstellung

Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken ist bei dem Verfahren kein Einsatz von gefährlichen Chemikalien oder zusätzlicher Wärme notwendig, was dieses besonders klima- und umweltfreundlich macht, betonen die Beteiligten. Darüber hinaus werde das beim Prozess entweichende Kohlendioxid im Kreislauf gefahren.

Des Weiteren seien für das Verfahren keine aufwendigen Umstellungen seitens der Kläranlage erforderlich. Zur Entwässerung des Klärschlammes könnten in der Regel Aggregate verwendet werden, die bereits an den Kläranlagen vorhanden sind. Dies wirke sich unterm Strich positiv auf die Investitionskosten für das Phosphat-Recycling aus.

Rückgewinnungsquote von aktuell 50 Prozent

In der Pilotanlage sollen zunächst circa zwei Prozent des in Mainz-Mombach anfallenden Klärschlamms behandelt werden. Die maximale Kapazität erlaubt eine Behandlung von circa 10 Prozent. Wie die Projektbeteiligten mitteilen, beträgt die derzeitige Rückgewinnungsquote bezogen auf das im eingesetzten Klärschlamm enthaltene Phosphat etwa 50 Prozent.

Von der Universität Bonn durchgeführte Pflanzversuche hätten das Produkt des Verfahrens als vergleichbar mit konventionellen Phosphatdüngern bewertet. Aktuell ist ein Einsatz der zurückgewonnenen Phosphate ausschließlich in der Landwirtschaft vorgesehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage sollen ab 2018 weitere Anlagen in kommunalen Kläranlagen folgen.

„Umweltfreundlich und ressourcenschonend: Mit der Pilotanlage des ExtraPhos®- Verfahrens geht Budenheim mit Unterstützung des Wirtschaftsbetriebs Mainz einen neuen und innovativen Weg bei der Phosphorrückgewinnung“, sagte Ulrike Höfken, Umweltministerin von Rheinland-Pfalz bei der Einweihung der Anlage.

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