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01.08.2017

Künftig Phosphor aus Klärschlamm gewinnen

Nach drei Jahren Forschung gibt es zwei erfolgreiche Methoden, die zukünftig umweltfreundliche Phosphat-Recyclingprodukte mit deutlicher Düngewirkung für die Landwirtschaft liefern könnten. Je nach Verfahren kann Klärschlamm mit geringem und hohem Gehalt an Schwermetall aufbereitet werden.

In einer Kläranlage wird Abwasser aufbereitet.

Im ersten Verfahren haben Wissenschaftler der Universität Gießen in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin kleine Pyrolysereaktoren eingesetzt, die ein Phosphorrecycling bei niedrigen Temperaturen von 400 bis 600 Grad Celsius ermöglichen. Die zweite Methode ist eine thermochemische Behandlung mit hohen Temperaturen von 950 Grad Celsius. Dabei werden weitere Stoffe wie Magnesiumchlorid oder Salzsäure zur Ausfällung des Phosphors zugesetzt.

Niedrig-Temperatur-Methode für gering belasteten Klärschlamm

Die Methode mit den Pyrolysereaktoren erwies sich als besonders gut geeignet für den dezentralen Einsatz direkt am Klärwerk. Allerdings konnten viele Schwermetalle aufgrund der geringen Temperaturen nicht ausreichend reduziert werden. Damit eignet sich diese Form der Aufbereitung nur für Klärschlamm mit unbedenklichen Schwermetallgehalten.

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Thermochemie wirkt selbst bei schwerlöslichen Phosphat-Verbindungen

Für hoch belasteten Klärschlamm bewährte sich die thermochemische Behandlung bei hohen Temperaturen. Die Gehalte fast aller Schwermetalle ließen sich damit ausreichend verringern. Die Recyclingdünger wiesen zum Teil sogar geringere Schwermetallgehalte auf als herkömmliche mineralische Phosphor-Dünger. Außerdem lassen sich schwerlösliche Phosphat-Verbindungen durch die hohen Temperaturen in leichtlösliche, und damit pflanzenverfügbare Formen wie Calcium-Natrium-Phosphat überführen.

Klärschlamm als Phosphorquelle der Zukunft

Die Novelle der Klärschlammverordnung sieht vor, dass Klärschlämme größerer Kläranlagen mit einer Übergangsfrist zwischen zwölf und 15 Jahren nicht mehr direkt als landwirtschaftlicher Dünger ausgebracht werden dürfen. Das macht eine Aufbereitung notwendig. Hinzu kommt, dass mineralischer Phosphor ein endlicher Rohstoff ist. Deshalb gilt Klärschlamm als Phosphorquelle der Zukunft. Voraussetzung dafür ist, den Nährstoff in großen Mengen und pflanzenverfügbarer Form zurückzugewinnen und die Schwermetallgehalte entscheidend zu reduzieren.

Das Bundeslandwirtschaftsministerium hat die dreijährige Studie im Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) gefördert. Die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) betreute die Forschungsarbeiten als Projektträger.

 
Quelle: UD/pm

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