Die Betreiber von Kläranlagen stehen vor einer riesigen Herausforderung: Sie sind per Gesetz verpflichtet, Phosphor aus dem Klärschlamm zurückzugewinnen. Für Anlagen mit einer Kapazität von mehr als 100 000 Einwohnerwerten gilt dies ab 2029. Für kleinere Anlagen mit mehr als 50 000 Einwohnerwerten besteht bis 2032 Handlungsbedarf.
Veolia unterstützt die Kläranlagenbetreiber und entwickelt mit ihnen gemeinsam eine zukunftsfähige Strategie für die Klärschlammentsorgung sowie Phosphorrückgewinnung. Dafür bietet Veolia sowohl technische Lösungen, um den wichtigen Rohstoff noch auf der Kläranlage direkt aus dem Abwasser zurückzugewinnen als auch nach einer Monoverbrennung aus der Klärschlammasche. Als Betreiber von knapp 30 Monoverbrennungsanlagen vor allem in Europa besitzt Veolia auf diesem Gebiet einen enormen Erfahrungsschatz.
Veolia Klärschlammverwertung Deutschland GmbH
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Phosphorrückgewinnung aus Asche
Bisher wird die Asche nach der Klärschlammverbrennung deponiert und nicht weiter verwertet. Seit längerem forscht Veolia an technologischen Ansätzen für eine wirtschaftliche Phosphorrückgewinnung aus der Asche, insbesondere für phosphorreiche Schlämme. Aktuell laufen Tests, um Phosphor aus Verbrennungsaschen kostengünstig zu recyceln, um den Rohstoff in den Kreislauf zurückzuführen.
Beispielsweise mit dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb der Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling" (RePhoR)“ geförderten Forschungsprojekt DreiSATS setzt Veolia im "Mitteldeutschen Dreiländereck" darauf, dass Klärschlämme regional in dezentralen Klärschlammverbrennungsanlagen mit geringerer Leistung und vorgeschalteter Trocknung verwertet werden können. Der in der Asche enthaltene Phosphor soll wirtschaftlich recycelt werden. Die daraus erzeugten marktfähigen Düngerprodukte sollen in gleichbleibend guter Qualität und Menge sowohl regional als auch überregional verwertet werden.
Ein wichtiger Ansatz des Projektes, bei dem Veolia als Projektkoordinator mit den Projektpartnern Carbotechnik GmbH, LTC Lufttechnik Crimmitschau GmbH, Pontes Pabuli GmbH sowie den Forschungseinrichtungen Fraunhofer IKTS und MFPA Materialforschungs- und -Prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar zusammenarbeitet, ist die Reduktion von Schwermetallen direkt während der Verbrennung und im nachgelagerten P-Recyclingprozess mit dem Pontes Pabuli- Verfahren. Dadurch entsteht eine hohe Produktsicherheit unabhängig von den Eigenschaften der Input-Schlämme und erlaubt gleichzeitig Flexibilität in der Einstellung des technischen und betriebswirtschaftlichen Optimums der Prozessführung. Anfallende Klärschlämme können so mit einem möglichst geringen Transportaufwand regional und nachhaltig verwertet, Schadstoffemissionen reduziert und regionale Nährstoffkreisläufe geschlossen werden.
Mehr Informationen zu DreiSATS unter www.dreisats.de
PhosForce - Nachhaltige Phosphor-Rückgewinnung direkt aus dem Abwasser
Mit PhosForce hat Veolia ein technologisches Verfahren zur Phosphorrückgewinnung entwickelt, das Kläranlagenbetreiber in die Lage versetzt, bis zu 50 Prozent des im Abwasserstrom enthaltenen Phosphors direkt auf der Kläranlage zurückzugewinnen und gleichzeitig die Abläufe auf einer Kläranlage zu optimieren. Das mit Unterstützung des EU-Partners EIT Raw Materials entwickelte Verfahren wurde bereits auf der Kläranlage in Schönebeck (Elbe) getestet. Nach dieser Methode wird der Klärschlamm vor der Faulung einer biologischen Versäuerung zugeführt. Durch die Zugabe von Substraten oder Chemikalien in geringer Menge sinkt der pH-Wert auf einen Wert zwischen 5,5 und 4. Auf diese Weise lässt sich bereits innerhalb weniger Tage eine große Menge Phosphor vom eingedickten Schlamm trennen und ist letztlich in gelöster Form im Filtrat enthalten. In einem StruviaTM-Lamellendekanter erfolgt schließlich die Ausfällung des Phosphats. Auf diesem Weg entsteht ein pflanzenverfügbarer Dünger in Form von Struvit (Magnesium-basiert) oder Calciumphosphat.
Zur Entwicklung der PhosForce-Technologie konnten auch Versuche aus dem durch Veolia unterstützen Phos4You-Projekt beitragen. Insbesondere wurde die biologische Versäuerung durch weitere Labor- und Pilotversuche auf drei Kläranlagen in Frankreich erprobt. Das Phos4You-Projekt wird im Rahmen des Programms INTERREG V B Nordwesteuropa (2014-2020) von der EU gefördert. PhosForce wird gefördert durch:
ViviMag® - Phosphorrückgewinnung mittels Magnetabscheider
Auf der Kläranlage Schönebeck (Elbe) starteten das finnische Chemie-Unternehmen Kemira Oyj und Veolia im Juni 2022 ein einzigartiges Projekt zur Rückgewinnung von Phosphor direkt aus dem Abwasser. In einem großtechnischen Pilotversuch wurde hier erstmals ViviMag®, eine neuartige patentierte Technologie zur Rückgewinnung von Phosphor und anderen wertvollen Rohstoffen wie z.B. Eisen, mittels Magnetabscheider erprobt.
ViviMag® ist eine patentierte Technologie der Firma Kemira, die in Zusammenarbeit mit Wetsus, dem europäischen Kompetenzzentrum für nachhaltige Wassertechnologie, der Technischen Universität Delft sowie mehreren anderen Privatunternehmen und kommunalen Wasserbetrieben entwickelt wurde.