Innovation & Forschung
Phosphor-Recycling macht Fortschritte
Phosphor gehört zu den lebenswichtigen Elementen, ist endlich und nicht austauschbar. Die weltweit wirtschaftlich erschließbaren Reserven reichen noch circa 100 Jahre. Wissenschaftler am KIT haben nun ein Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser weiterentwickelt, das die Stadt Neuburg in Bayern in einem Pilotprojekt im Klärwerk einsetzt.
18.05.2011
Forscher wollen Phosphor Abwasser aussondern und als wieder verwertbares Produkt einen Rohphosphat-Ersatzstoff generieren. Foto: Scott Butner/flickr.com
In Händen des Kompetenzzentrums für Materialfeuchte (CMM) am KIT liegt die technisch-wissenschaftliche Koordination des Projekts, das im Frühjahr vergangenen Jahres startete. Nun geht es in seine dritte und entscheidende Phase. Die Labor- und Halbtechnikversuche waren erfolgreich: „Sie lassen für den Pilotzeitraum auf der Kläranlage ebenfalls einen erfolgreichen Betrieb erwarten“, sagt der Leiter des CMM, Dr. Rainer Schuhmann.
Ziel des Projektes ist es, Phosphor teilweise aus Abwasser auszusondern und als wieder verwertbares Produkt einen Rohphosphat-Ersatzstoff zu generieren. Dazu haben die Forscher um Schuhmann das P-RoC-Verfahren (Phosphorus Recovery from waste and process water by Crystallisation) weiterentwickelt. Damit lässt sich in der Abwasserphase gelöstes Phosphat mittels Kristallisation an Calcium-Silicat-Hydrat-Phasen (CSH) als phosphathaltiges Produkt zurückgewinnen. Dieses einfache und effektive Prinzip, so erklärt Schuhmann, „liefert ein pflanzenverfügbares Produkt, das zum Beispiel ohne weitere Aufbereitung als Düngemittel einsetzbar ist.“ Kooperationspartner im Projekt sind auch die Firma Cirkel GmbH & Co. KG aus Rheine und die HeidelbergCement AG.
Läuft alles nach Plan, wird die Pilotphase in Neuburg in etwa in einem halben Jahr abgeschlossen sein. Danach erfolgt eine Evaluierung, die insbesondere auch Aufschluss geben soll über die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit des P-RoC-Verfahrens. „Dann wird man wissen, ob 20, 30 oder noch mehr Prozent der jährlich anfallenden circa 30 Tonnen Phosphor aus dem Neuburger Abwasser zurückgewonnen werden können“, sagt Rainer Schuhmann. Eines sei jedoch schon jetzt sicher: „Die Qualität des recycelten Phosphors ist hervorragend, weil er vollständig pflanzenverfügbar ist und mehrere Pflanzennährstoffe zur Verfügung stellt.“
Beurteilen wollen die Projektbeteiligten dann auch, ob sich mit der Phosphor-Rückgewinnung für Kommunen wie Neuburg eine lohnenswerte neue Einnahmequelle auftut. Immerhin stieg der Preis für die Tonne Phosphaterz an den Rohstoffbörsen von April 2007 bis August 2008 von 40 auf 430 US-Dollar pro Tonne. Aktuell liegt er bei 120 US-Dollar pro Tonne.
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung - Lehre - Innovation.
Ziel des Projektes ist es, Phosphor teilweise aus Abwasser auszusondern und als wieder verwertbares Produkt einen Rohphosphat-Ersatzstoff zu generieren. Dazu haben die Forscher um Schuhmann das P-RoC-Verfahren (Phosphorus Recovery from waste and process water by Crystallisation) weiterentwickelt. Damit lässt sich in der Abwasserphase gelöstes Phosphat mittels Kristallisation an Calcium-Silicat-Hydrat-Phasen (CSH) als phosphathaltiges Produkt zurückgewinnen. Dieses einfache und effektive Prinzip, so erklärt Schuhmann, „liefert ein pflanzenverfügbares Produkt, das zum Beispiel ohne weitere Aufbereitung als Düngemittel einsetzbar ist.“ Kooperationspartner im Projekt sind auch die Firma Cirkel GmbH & Co. KG aus Rheine und die HeidelbergCement AG.
Läuft alles nach Plan, wird die Pilotphase in Neuburg in etwa in einem halben Jahr abgeschlossen sein. Danach erfolgt eine Evaluierung, die insbesondere auch Aufschluss geben soll über die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit des P-RoC-Verfahrens. „Dann wird man wissen, ob 20, 30 oder noch mehr Prozent der jährlich anfallenden circa 30 Tonnen Phosphor aus dem Neuburger Abwasser zurückgewonnen werden können“, sagt Rainer Schuhmann. Eines sei jedoch schon jetzt sicher: „Die Qualität des recycelten Phosphors ist hervorragend, weil er vollständig pflanzenverfügbar ist und mehrere Pflanzennährstoffe zur Verfügung stellt.“
Beurteilen wollen die Projektbeteiligten dann auch, ob sich mit der Phosphor-Rückgewinnung für Kommunen wie Neuburg eine lohnenswerte neue Einnahmequelle auftut. Immerhin stieg der Preis für die Tonne Phosphaterz an den Rohstoffbörsen von April 2007 bis August 2008 von 40 auf 430 US-Dollar pro Tonne. Aktuell liegt er bei 120 US-Dollar pro Tonne.
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung - Lehre - Innovation.
Quelle: UD / fo
