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30.03.2017 16:30

Klärwerk.info / Fachwissen / Schlammbehandlung / Meldungen zu Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm

Meldungen zu Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm

P-Rück 2012 P-Rück 2013
P-Rück 2014
P-Rück 2015
P-Rück 2016  

März 2017
Vom Phosphorrezyklat zum intelligenten langzeitverfügbaren Düngemittel - Projektstart 
Rückgewinnung von Phosphor: Das P-bac Verfahren 
Phosphorrückgewinnungspflicht für Klärschlamm verursacht Umstellungsaufwand von 398 Mio. € 
Januar 2017
Abstracts Abwasser-Praxis sind online
Deutschland soll Phosphor aus Klärschlamm gewinnen

 


Vom Phosphorrezyklat zum intelligenten langzeitverfügbaren Düngemittel - Projektstart

Phosphatdünger aus Klärschlammasche herzustellen ist Ziel des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten Forschungsprojektes PRiL. Dabei wird auf der Basis des biochemischen P-bac-Verfahrens rückgewonnene Phosphat zu einem marktfähigen Düngemittel weiterentwickelt. Ein besonderes Augenmerk liegt zudem auf der Wiederverwertbarkeit der im Verfahren entstehenden Reststoffe.
Phosphor ist ein elementarer Bestandteil allen Lebens: Menschliche, tierische und pflanzliche Organismen brauchen Phosphor, um existieren zu können, er ist Bestandteil der DNA.

In der Landwirtschaft werden großflächig phosphathaltige Düngemittel eingesetzt, um die Erträge sichern und steigern zu können. Rund 90 Prozent des heute abgebauten Phosphats werden zu Düngemitteln verarbeitet und landen so auf unseren Äckern. Das ist aus mehreren Gründen problematisch: Zum einen sind 75 Prozent der Phosphatreserven in Marokko und der Westlichen Sahara konzentriert. Die geopolitische Abhängigkeit ist also groß. Zum anderen sind Phosphaterze in zunehmendem Maße mit Schwermetallen (Cadmium und Uran) belastet. Recyceltes Phosphat hingegen ist im Vergleich zum Primärrohstoff weitaus weniger mit Schadstoffen angereichert. Anstatt Phosphat abzubauen, ist es also ökologisch und ökonomisch sinnvoll, Phosphat in großem Maße rückzugewinnen und es dem Kreislauf wieder zuzuführen, zum Beispiel in Form von Düngemitteln.

Hier setzt das Forschungsprojekt PRiL »Phosphorrückgewinnung und Entwicklung intelligenter Langzeitdünger« an. Unter der Leitung der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS entwickeln die Forscher zusammen mit den Firmen Fritzmeier Umwelttechnik GmbH und ICL Fertilizers Deutschland GmbH einen Phosphat-Recyclingdünger aus Klärschlammasche. Basis ist das von der Firma Fritzmeier entwickelte P-Bac-Verfahren, das nun in den industriellen Maßstab aufskaliert werden soll.

Bakterien als effiziente Helfer bei der Phosphorrückgewinnung
Die Besonderheit des P-Bac-Verfahrens liegt in der Nutzung von Bakterien, mit denen Phosphor aus Klärschlammasche rückgewonnen werden kann. Bei dem sogenannten Bioleaching wird die Klärschlammasche sauer ausgelaugt, sodass eine phosphathaltige Lösung entsteht. Die Mikroorganismen übernehmen hierbei die Herstellung der für die Laugung der Asche nötigen Schwefelsäure. Bakterien der Gattung Acidithiobacillus nutzen elementaren Schwefel, um daraus durch Oxidation ihre Energie zu gewinnen. Diesen auch in der Natur ablaufenden Prozess macht man sich seit Jahren bei der Gewinnung von Gold, Kupfer, Zink oder Uran zunutze. Der P-Bac-Prozess bringt das Bioleaching erstmals bei der Rückgewinnung von Phosphat zur Anwendung. Nach dem Prozess des Auslaugens kann nun in einem zweiten Schritt der in den Bakterien gespeicherte Phosphat aus der Lösung rückgewonnen werden. Durch den Einsatz der Bakterien reduziert sich die Verwendung von Chemikalien in der Recyclingphase auf ein Minimum.

Vom Rezyklat zum Düngemittel
In einem dritten Schritt wird nun mit Hilfe eines von der Firma ICL Fertilizers Deutschland GmbH optimierten physikalisch-chemischen Verfahrens aus dem Phosphorrezyklat ein für die Landwirtschaft effizientes und breit einsetzbares Düngemittel hergestellt. Die Düngewirksamkeit des Rückgewinnungsproduktes konnte bereits in vorangegangenen Untersuchungen belegt werden. Nun soll das Verfahren in den Industriemaßstab überführt werden. Dabei wird unter Beachtung des Düngemittelrechts ein besonderes Augenmerk auf die chemischen sowie physikalischen Eigenschaften des Düngemittels gelegt. Die Wiederverwendung der aus dem Prozess entstehenden Reststoffe gilt es dabei zu gewährleisten. Ziel ist, nicht nur ökologisch unbedenkliche Entsorgungsmöglichkeiten für die gelaugte Asche und die abgetrennten Schwermetalle zu finden, sondern aus den Reststoffen so weit wie möglich marktfähige Produkte zu entwickeln.

Die Projektpartner
Die Firma Fritzmeier Umwelttechnik GmbH unterstützt das Forschungsprojekt nicht nur durch das von ihnen entwickelte P-Bac-Verfahren, sondern begleitet das gesamte Vorhaben mit seiner Expertise im Bereich Bioleaching. Mit der ICL Fertilizers Deutschland GmbH ist ein führender Hersteller aus dem Bereich der Düngemittelindustrie als kompetenter Projektpartner gewonnen worden. Er verfügt über das nötige Know-how auf dem Gebiet der Düngemittelherstellung und -vermarktung. Die Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC ist neben der Projektkoordination zuständig für die Verwertung der aus den Prozessen entstehenden Reststoffe. Als assoziierter Partner ist die Münchner Stadtentwässerung beteiligt. Sie liefert die Klärschlammasche für das Forschungsprojekt.

Die Projektlaufzeit von PRiL beträgt 30 Monate. Die Förderung des Vorhabens erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.

Dr. Eva Bertrand, Referentin für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Fraunhofer-Projektgruppe IWKS
E-Mail: eva.bertrand@isc.fraunhofer.de
Telefon: 06023 32039-866

Weitere Informationen:
http://www.isc.fraunhofer.de
http://www.iwks.fraunhofer.de

 

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Rückgewinnung von Phosphor: Das P-bac Verfahren

Selektive Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammasche, Schlacken, kontaminierten Böden bietet unser patentiertes P-bac Verfahren. Fritzmeier Umwelttechnik hat zusammen mit dem Institut für Hygiene und Umweltmedizin der RWTH Aachen ein hochentwickeltes, biotechnologisches Verfahren zur Phosphorrückgewinnung entwickelt. Das P-bac Verfahren kombiniert die effiziente und selektive Phosphorrückgewinnung mit Bioleaching und ist daher besonders für schwermetallreiche Feststoffe geeignet.

Prinzip
Die selektive Phosphorrückgewinnung mittels P-bac Verfahren wird in zwei Phasen realisiert: Der erste Schritt basiert auf dem „Bioleaching-Prinzip", welches weltweit für die Gewinnung von Metallen (z. B. Kupfer, Zink, Uran, usw.) im Bergbau angewendet wird. Durch die mikrobielle Bildung von Schwefelsäure erfolgt innerhalb weniger Stunden die Herauslösung der meisten Phosphorderivate und Schwermetalle. Der übrig gebliebene Feststoff wird abschließend von der Flüssigphase abgetrennt und kann zu reduzierten Kosten entsorgt werden.
In einem zweiten Schritt erfolgt die selektive Trennung des Phosphates von den Schwermetallen. Die phosphatangereicherte Biomasse wird abschließend von der Flüssigphase getrennt und kann verarbeitet werden. Bis zu 90 Prozent des ursprünglichen Phosphats können so mit dem P-bac Verfahren zurück gewonnen werden.
Vorteile
• Phosphatlaugung und Phosphatrückgewinnung in einem Verfahrensschritt
• Laugung mit niedrigen Temperaturen und atmosphärischem Druck
• Mikrobielle Produktion von Schwefelsäure und CO2-Fixierung
• Schwermetallarmes Endprodukt, phosphatangereichertes Endprodukt
• mögliche Reduzierung der Deponieklasse des Ausgangsstoffes
• Bioakkumulation von Phosphat aus Abfallstoffen
• Schwermetallabscheidung aus Abfallstoffen

Quelle: http://fritzmeier-umwelttechnik.com/inocre-p-bac/

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Phosphorrückgewinnungspflicht für Klärschlamm verursacht Umstellungsaufwand von 398 Mio. €

Die vom Bundeskabinett beschlossene Phosphorrückgewinnungspflicht für Klärschlämme hat einen einmaligen Umstellungsaufwand von 398 Mio. Euro zur Folge. Dieser resultiert fast ausschließlich aus den Investitionskosten für die Errichtung der Phosphorrückgewinnungstechniken und der Anlagen zur thermischen Vorbehandlung des Klärschlamms. Das schreibt die Bundesregierung im Vorblatt zur Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung, die sie Mitte Januar verabschiedet und dem Deutschen Bundestag zugeleitet hat (Drucksache 18/10884).
Der jährliche Erfüllungsaufwand für die Wirtschaft entstehe aus 16 Vorgaben und 41 Informationspflichten und belaufe sich auf ca. 93,6 Mio. Euro. Davon entfallen rund 1,5 Mio. Euro auf Bürokratiekosten. Die restlichen Sachkosten in Höhe von 92,3 Mio. Euro sind

http://www.euwid-wasser.de/news/politik/einzelansicht/Artikel/kuenftige-phosphorrueckgewinnungspflicht-fuer-klaerschlamm-verursacht-umstellungsaufwand-von-398-mio.html
 
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Abstracts Abwasser-Praxis sind online

Die Referenten-Abstracts der ABWASSER.PRAXIS stehen zum Download bereit.
Beim Kongress 2 am 25. Januar ist Schwerpunkt das Thema Rückgewinnung von Phosphor.

http://www.abwasserpraxis.de/de/abstracts

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Deutschland soll Phosphor aus Klärschlamm gewinnen

Neue Verordnung verpflichtet zur Rückgewinnung von Phosphor

Die Bundesregierung verstärkt das Recycling von Wertstoffen aus kommunalen Abwässern und Klärschlämmen. Dabei soll vor allem Phosphor zurückgewonnen werden, der für Düngemittel verwendet werden kann. Auf Vorschlag von Bundesumweltministerin Barbara Hendricks hat das Bundeskabinett heute eine entsprechende Änderung der Klärschlammverordnung beschlossen. Auf dieser Grundlage können Abwasserbehandlungsanlagen umgerüstet werden, um sie auf das Phosphorrecycling vorzubereiten - ein technisch aufwendiger Prozess, der mehrere Jahre dauern kann.

Bundesumweltministerin Hendricks: "Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm wird künftig zur Pflicht. Damit leiten wir einen Paradigmenwechsel ein, hin zu einer ökologisch sinnvollen Nutzung wertvoller Bestandteile des Klärschlammes. Das stärkt die Kreislaufwirtschaft und trägt langfristig zur Versorgungssicherheit mit dem Rohstoff Phosphor bei."

Gegenwärtig werden fast zwei Drittel der kommunalen Klärschlämme verbrannt, ohne den darin enthaltenen Phosphor wiederzugewinnen. Nur noch etwa ein Drittel der Klärschlämme werden derzeit unmittelbar zur Düngung in der Landwirtschaft und im Landschaftsbau eingesetzt. Der Phosphor kann zur Düngung von Pflanzen genutzt werden. Knapp werdende Rohphosphate lassen sich durch das Phosphorrecycling ersetzen. Deutschland ist - wie fast alle anderen EU- Staaten - bei der Versorgung mit Mineraldüngerphosphat vollständig von Importen abhängig. Diese stammen zum größten Teil aus politisch instabilen Regionen. Bei der Abwasserreinigung fallen jährlich rund 1,8 Millionen Tonnen Klärschlamm an.

Wie Phosphor aus Klärschlämmen zurückgewonnen und Schadstoffe gleichzeitig reduziert werden können, regelt der heute vom Bundeskabinett verabschiedete Entwurf der Klärschlammverordnung (AbfKlärV). Die Neufassung der Verordnung sieht vor, dass nach Ablauf angemessener Übergangsfristen bei größeren Kläranlagen Phosphor aus dem Klärschlamm oder aus Klärschlammverbrennungsaschen zurückgewonnen werden muss.

Nennenswerte Mengen an Phosphor werden heute noch nicht zurückgewonnen. Die Verfahrensentwicklung und die Dauer der Genehmigungsverfahren machen daher lange Übergangsfristen sinnvoll. Die Pflicht zur Rückgewinnung von Phosphor greift gemäß dem Regierungsentwurf daher erst 12 Jahre nach Inkrafttreten der Verordnung für Abwasserbehandlungsanlagen mit einer Ausbaugröße ab 100.000 Einwohnerwerten und 15 Jahre nach Inkrafttreten für Anlagen mit einer Größe ab 50.000 Einwohnerwerten. Dabei gibt die Verordnung keine bestimmte Technologie zur Phosphorrückgewinnung vor, sondern lässt genügend Spielraum für Einsatz oder Entwicklung innovativer Verfahren. Es wird damit möglich sein, Phosphor aus Klärschlammaschen, direkt aus dem anfallenden Schlamm oder dem Abwasser zurück zu gewinnen. Ausnahmen bestehen für Klärschlämme mit besonders niedrigen Phosphorgehalten.

Für kleinere Abwasserbehandlungsanlagen, die für weniger als 50.000 Einwohner ausgelegt sind, besteht weiterhin die Möglichkeit, kommunale Klärschlämme unmittelbar zu Düngezwecken einzusetzen. Dies trägt den Besonderheiten ländlich geprägter Regionen Rechnung. Für Klärschlamm, der in Zukunft noch bodenbezogen verwertet wird, werden zudem Regelungen für eine Qualitätssicherung geschaffen, die die behördliche Überwachung flankiert. Der Regierungsentwurf bedarf noch der Zustimmung von Bundestag und Bundesrat.

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