Klärschlammentsorgung und Phosphorrückgewinnung

1. Einleitung:

Klärschlammentsorgung und Phosphorrückgewinnung sind in Deutschland zwei eng miteinander verbundene Themen. Klärschlamm ist der feste Rückstand, der bei der Abwasserreinigung in Kläranlagen entsteht. Er enthält neben wertvollem Phosphor auch Schadstoffe wie Schwermetalle und organische Verbindungen.

Die traditionelle Klärschlammausbringung auf Feldern ist aufgrund der Schadstoffe und neuer gesetzlicher Vorgaben zunehmend eingeschränkt. Dies führt zu einem steigenden Bedarf an alternativen Entsorgungswegen und gleichzeitig zur Forderung nach einer nachhaltigen Phosphorrückgewinnung.

2. Rechtliche Rahmenbedingungen:

Die Klärschlammentsorgung in Deutschland unterliegt dem Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) und der Klärschlammverordnung (AbfKlärV). Die AbfKlärV regelt die Verwertung und Beseitigung von Klärschlamm und legt Grenzwerte für Schadstoffe fest. Ab 2029 gilt in Deutschland eine Pflicht zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammasche.

3. Verfahren zur Phosphorrückgewinnung:

Es gibt verschiedene Verfahren zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm oder Klärschlammasche. Diese Verfahren lassen sich grob in thermische, chemische und biologische Verfahren einteilen:

3.1 Thermische Verfahren:

  • Verbrennung: Die Verbrennung von Klärschlamm ist ein etabliertes Verfahren zur Entsorgung. Bei der Verbrennung wird der Phosphor in der Asche konzentriert.
  • Pyrolyse: Die Pyrolyse ist ein thermisches Verfahren, bei dem Klärschlamm unter Luftabschluss erhitzt wird. Dabei entsteht Pyrolysegas und -kohle, die als Energieträger genutzt werden können. Der Phosphor wird in der Pyrolyseasche konzentriert.

3.2 Chemische Verfahren:

  • Fällung: Bei der Fällung wird der Phosphor aus dem Klärschlamm mit Chemikalien wie Eisenchlorid oder Kalkmilch ausgefällt. Der so gewonnene Phosphorschlamm kann anschließend weiterverarbeitet werden.
  • Extraktion: Bei der Extraktion wird der Phosphor mit Säuren oder Laugen aus dem Klärschlamm gelöst. Die gewonnene Phosphorsäure kann als Düngemittel oder zur Herstellung von Phosphaten verwendet werden.

3.3 Biologische Verfahren:

  • Algenkultivierung: Algen können Phosphor aus dem Klärschlamm aufnehmen und in Biomasse umwandeln. Die Algenbiomasse kann anschließend als Düngemittel oder zur Energiegewinnung verwendet werden.
  • Pflanzenkläranlagen: In Pflanzenkläranlagen wird der Phosphor aus dem Klärschlamm von Pflanzen aufgenommen. Die Pflanzen können anschließend geerntet und als Biomasse verwertet werden.

4. Herausforderungen und Chancen:

Die Klärschlammentsorgung und Phosphorrückgewinnung sind komplexe Themen mit verschiedenen Herausforderungen. Dazu gehören:

  • Hohe Kosten: Die Verfahren zur Phosphorrückgewinnung sind teilweise noch sehr kostenintensiv.
  • Schadstoffe: Klärschlamm kann Schadstoffe enthalten, die bei der Rückgewinnung des Phosphors berücksichtigt werden müssen.
  • Akzeptanz: Die Akzeptanz der Bevölkerung für verschiedene Verfahren der Klärschlammentsorgung und Phosphorrückgewinnung ist unterschiedlich.

Trotz dieser Herausforderungen bietet die Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm großes Potenzial für eine nachhaltige Entwicklung. Durch die Rückgewinnung von Phosphor kann die Abhängigkeit von importierten Phosphaten verringert und gleichzeitig eine umweltfreundliche Klärschlammentsorgung sichergestellt werden.