Pilotanlage für Rückgewinnung von Phosphor

Die Pilotanlage ist ein Gemeinschaftsprojekt von Hamburg Wasser und Remondis und ist heute im Klärwerk Hamburg in Betrieb gegangen. Zum Einsatz kommt das so genannte Tetraphos-Verfahren, ein von Remondis entwickeltes Verfahren, das Phosphorsäure aus der Klärschlammasche löst.

Klärschlamm-Aschen enthalten laut Remondis bis zu 50 Prozent Phosphatsalze, zumeist in Form von Calcium-, Aluminium- oder Eisen-Phosphat. Mit dem neuen TetraPhos-Verfahren ließen sich die Phosphate unter ganz bestimmten Bedingungen in verdünnter Phosphorsäure lösen. Dazu werden zunächst die unlöslichen Bestandteile aus der Roh-Säure filtriert. Anschließend wird durch Zugabe von Schwefelsäure das gelöste Calcium als Gips abgetrennt.

In weiteren Prozessschritten wird mit Hilfe von Separationsverfahren die Phosphorsäure weiter gereinigt und durch Verdampfung auf etwa 70 Prozent konzentriert. Die so gereinigte Säure wird teilweise wieder zum Lösen der Asche verwendet, die überschüssige Phosphorsäure (die reiner ist als Rock-Säure) wird zur Herstellung von Düngemittel, Futtermittel oder für andere technische Anwendungen als RePacid ® vermarktet. Alleine für Europa beziffert Remondis den Bedarf an Phosphorsäure auf weit über 1 Million Tonnen pro Jahr.

Anschließend werden in einem vierstufigen Prozess Inhaltsstoffe wie Calcium, Aluminium und Eisen entfernt, die sich ebenfalls weiterverwerten lassen. So kann das Aluminium direkt im Klärwerk genutzt werden, weil es als Fällmittel bei der Abwasserreinigung benötigt wird. Der Zukauf von Fällsalzen könnte in Hamburg dadurch künftig um voraussichtlich mehr als 30 Prozent gesenkt werden, erläutert die Umweltbehörde. Das gelöste Calcium könne als Gips abgetrennt und als Baustoff genutzt werden.

Großanlage ist geplant

Mit der gemeinsamen Pilotanlage wollen Hamburg Wasser und Remondis den Nachweis antreten, dass Phosphorrecycling im großtechnischen Maßstab umsetzbar ist. Bislang mangelt es an wirtschaftlich effizienten Verfahren, um Phosphor aus der Klärschlammasche zu verwerten. In Hamburg wird deshalb der Klärschlamm zu 100 Prozent verbrannt und die Asche in einer Spezialdeponie eingelagert. Langfristig soll die in Hamburg anfallende Klärschlammasche komplett verwertet werden, um Phosphor zurückzugewinnen.

„Dies ist ein innovatives Projekt, von dem wir hoffen, dass es Maßstäbe setzt“, erklärt Jens Kerstan, Hamburgs Senator für Umwelt und Energie. Deutschland importiere jährlich tausende Tonnen Phosphor, obwohl sich der Stoff in kommunalen Kläranlagen in nennenswerter Größenordnung ansammelt, betont er.

„Mit dem patentierten Remondis TetraPhos-Verfahren haben wir einen Weg gefunden, um im industriellen Maßstab kostengünstig Phosphorsäure aus Aschen von Klärschlammverbrennungsanlagen herzustellen“, sagt Remondis-Prokurist und Erfinder der Anlage, Martin Lebek. Auch der Hamburg Wasser-Geschäftsführer Michael Beckereit ist zuversichtlich: „Mit der Phosphorrückgewinnung wollen wir einen wirklichen Meilenstein bei der Abwasserbehandlung in Hamburg erreichen. Es soll dazu beitragen, das Klärwerk Hamburg noch effizienter aufzustellen und wirtschaftlicher zu betreiben, indem wir den recycelten Phosphor gemeinsam mit Remondis vermarkten. Wenn die Pilotversuche erfolgreich sind, werden wir gemeinsam mit Remondis eine Großanlage in Hamburg errichten und betreiben.“