DBU und Land Rheinland-Pfalz fördern wegweisendes Projekt der Chemischen Fabrik Budenheim zum Phosphorrecycling aus Klärschlamm
(ots) - Verschwenderischem Umgang mit "Lebensquell
Phosphor" deutlich Riegel vorschieben
Phosphor ist für alle Lebewesen unersetzlich, neben Stickstoff die
wichtigste Grundlage für Pflanzenwachstum und Hauptbestandteil von
Pflanzendünger: ein wertvoller Mineralstoff. Doch während die
Weltbevölkerung stetig wächst, schwinden die Phosphatvorkommen und
können zudem nur unter großen Umweltbelastungen und hohem
Energieaufwand gewonnen werden. "Die Lösung heißt
Kreislaufwirtschaft: Menschen und Tiere nehmen nicht nur Phosphor
auf, sondern scheiden ihn auch wieder aus. Nach der Abwasserreinigung
bleibt der größte Teil im Klärschlamm zurück. Von den in Deutschland
jährlich anfallenden zwei Millionen Tonnen Klärschlamm-Trockenmasse,
die etwa 60.000 Tonnen Phosphor enthalten, werden aber nur 45 Prozent
als Dünger oder anderweitig stofflich verwendet. Der Rest wird
verbrannt und der Phosphor geht verloren. Das können wir uns nicht
mehr leisten", sagt Dr. Heinrich Bottermann, Generalsekretär der
Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU). Mit fachlicher und
finanzieller Unterstützung der DBU von 390.000 Euro entwickelt die
Chemische Fabrik Budenheim (Rheinland-Pfalz) ein umweltfreundliches
Verfahren, das mit Kohlensäure Phosphor aus Klärschlamm
zurückgewinnt.
Weltweit wurden 2012 etwa 210 Millionen Tonnen Rohphosphat zum
Herstellen von Phosphor für die chemische Industrie gefördert. Der
größte Anteil wird mit 82 Prozent für die Produktion von Düngemitteln
verwendet. Die mineralischen Phosphorvorkommen seien jedoch eine
endliche Ressource und die riesigen Tagebaue würden gravierende
ökologische Schäden am Boden und bleibende ökologische Einschnitte in
den Ländern verursachen. Zudem werde in den Tagebauen von Marokko,
China, Jordanien oder Südafrika zunehmend mit den Schadstoffen
Cadmium und Uran belastetes Rohphosphat abgebaut. Europa importiere
Phosphorerze mangels eigener Vorkommen und produziere daraus
Düngemittel, mit denen diese Schadstoffe in die Böden gelangten.
"Auch deshalb ist ein nachhaltigerer Umgang mit der endlichen
Ressource, etwa durch eine gezieltere Düngung, und deren
Rückgewinnung dringend notwendig", fordert Dr. Hans-Christian
Schaefer, DBU-Referent für Biotechnologie.
Um ein Umlenken in diese Richtung anzustoßen, fördere die DBU seit
zehn Jahren Phosphorrecycling. So gebe es bereits unterschiedliche
Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm und aus der
Asche der Klärschlammverbrennung. Doch nur wenige Verfahren gelangten
bisher zur technischen Umsetzung, weil die ökologischen und
ökonomischen Nachteile aufgrund der benötigten Mengen an Chemikalien
und Energie zu hoch seien.
Die Laborentwicklung des neuen Verfahrens der Chemischen Fabrik
Budenheim unterstützte zuvor die Investitions- und Strukturbank
Rheinland-Pfalz (ISB) im Auftrag des Landes Rheinland-Pfalz mit
416.000 Euro. "Die Förderung innovativer Ideen und kreativer
Unternehmer ist eines unserer zentralen Themen", sagt die
rheinland-pfälzische Wirtschaftsministerin Eveline Lemke. "Das
aussichtsreiche Verfahren hat das Potenzial zur signifikanten
Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe und zur Vermeidung von Abfällen."
Darauf aufbauend sollen jetzt umfangreiche Versuche mit einer
Pilotanlage an der Kläranlage Mainz-Mombach durchgeführt werden, um
Klarheit über die Wirtschaftlichkeit und die ökologischen und
ökonomischen Auswirkungen des Verfahrens zu bekommen. Die neu
entwickelte Versuchsanlage ist verfahrenstechnisch so kompakt und
einfach aufgebaut, dass nicht nur weniger Chemikalien, sondern auch
deutlich weniger Wärme, also Energie, für die Verfahrensschritte
benötigt wird, sagt Franz-Peter Heidenreich, DBU-Referent für
Wasserwirtschaft und Bodenschutz.
Die gewonnenen Produkte sollen dann untersucht werden, ob sie sich
für die Weiterverarbeitung zu Phosphordünger eignen. Denn das
recycelte Phosphat müsse bestimmte Bedingungen erfüllen, damit es für
Düngemittel verwendet werden könne: "Es muss löslich sein, damit es
die Pflanzenwurzeln aufnehmen können. Außerdem sollte der Gehalt an
Schadstoffen wie Schwermetallen und organischen Schadstoffen die
gesetzlichen Vorgaben möglichst deutlich unterschreiten, um ein
Anreichern von Schadstoffen im Boden zu verhindern", erklärt
Heidenreich.
Unter erhöhtem Druck werde Kohlenstoffdioxid in das
Klärschlamm-Wasser-Gemisch geleitet, wandele sich zu Kohlensäure um,
bringe den pH-Wert zum Sinken und löse die im Klärschlamm enthaltenen
Phosphate heraus, die nun die Form von Kristallen leichter
wiedergewonnen werden könnten, erklärt Projektleiterin Eva Stössel
von der Chemischen Fabrik Budenheim. "Im Prozess kann im Gegensatz zu
bisherigen Verfahren auf Chemikalien wie Salz- oder Schwefelsäure und
Natronlauge vollständig verzichtet werden." Beim sogenannten
Budenheim-Verfahren sollen keine umweltschädlichen Abwasser oder
Abluftströme mehr entstehen. Die nach dem Trocknen übrigbleibenden
Phosphate können dann zu Düngemittel weiterverarbeitet werden. Das
bei diesem Prozess entweichende Kohlendioxid werde aufgefangen und im
Kreislauf erneut für den Reaktionsbehälter genutzt.
"Ziel dieses Verfahrens ist es, je nach Herkunft des kommunalen
oder industriellen Klärschlamms bis zu 50 Prozent des Phosphats
zurückzugewinnen", sagt Stössel. Dieses energiesparende
Kreislaufverfahren gehe "weit über den bisherigen technischen
Kenntnisstand hinaus, weil der gewonnene Dünger keine organischen und
anorganischen Schadstoffe und Schwermetalle mehr enthält, die im
Prozess weitgehend entfernt werden und im Klärschlamm-Rückstand
zurückbleiben." Der phosphatarme Rückstand bzw. Restschlamm soll auf
seine wertvollen Inhaltsstoffe analysiert werden, um die Reststoffe
ebenfalls in den Kreislauf zurückzuführen und ressourcenschonend
verwenden zu können.
Außerdem könnten die Verfahrenskosten mit geschätzten 60 bis 70
Cent pro Kilogramm gewonnenem Phosphor deutlich geringer sein als bei
den bisherigen Verfahren, die zwischen zwei und 25 Euro pro Kilogramm
Phosphor liegen. Heidenreich: "Durch die um ein Vielfaches
günstigeren Verfahrenskosten ist die Wahrscheinlichkeit hoch, den
Phosphordünger auch am Markt verkaufen zu können. Das Budenheimer
Verfahren hat somit gegenüber den bislang bekannten Verfahren
deutliche verfahrenstechnische, ökologische, energetische und damit
auch ökonomische Vorteile."
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Ansprechpartner für Fragen zum Projekt:
Eva Stössel, Abteilung Innovation und New Business Development,
Chemische Fabrik Budenheim KG
Telefon: 06139/89-543
E-Mail: eva.stoessel(at)budenheim.com
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Datum: 12.01.2015 - 09:00 Uhr
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