Klärschlamm: Verbesserte Wertstoffrückgewinnung

Klärschlamm enthält viele wichtige Wert­stoffe, die bis­lang nicht opti­mal ver­w­ertet wer­den. Ein neuar­tiges Ultra­schal­lver­fahren soll es ermöglichen, die Inhaltsstoffe des Klärschlamms bess­er aufzuschließen und anschließend voneinan­der abzutren­nen. Die so zurück­ge­wonnenen Wert­stoffe lassen sich im Sinne ein­er nach­halti­gen, umweltscho­nen­den und wirtschaftlichen Kreis­lauf­führung wiederver­w­erten. Im BMBF-Ver­bund­pro­jekt Ultra­Sep soll das Ver­fahren unter Realbe­din­gun­gen auf ein­er Kläran­lage des Wup­per­ver­bands getestet und opti­miert werden.

Klärschlamm ist ein het­ero­genes Gemisch, das sich haupt­säch­lich aus Wass­er, organ­is­chen Sub­stanzen, Stick­stoff- und Phos­pho­rverbindun­gen zusam­menset­zt. Alleine in Deutsch­land belief sich das Aufkom­men in indus­triellen und kom­mu­nalen Kläran­la­gen im Jahr 2015 auf gut 1,8 Mio t. Bis­lang wer­den die Klärschlämme vor allem land­wirtschaftlich ver­w­ertet oder ver­bran­nt. Die 2017 nov­el­lierte Klärschlam­mverord­nung richtet die Klärschlam­mver­w­er­tung neu aus und ver­langt, dass aus den Schläm­men mit­tel­fristig Phos­phor zurück­ge­won­nen wird.

In verschiedene Wertstofffraktionen abgetrennt

Zu diesem Ziel beitra­gen kön­nte ein neues Ultra­schal­lver­fahren der Aquat­tro GmbH, Halver, das im Ver­bund­pro­jekt Ultra­Sep in Koop­er­a­tion mit Fraun­hofer Umsicht und der Wup­per­ver­bands­ge­sellschaft für inte­grale Wasser­wirtschaft WiW erprobt und opti­miert wird. Im Mit­telpunkt ste­ht eine neuar­tige und paten­tierte Ultra­schall-Kav­i­ta­tions-Ein­heit. Ein spezieller Ultra­schall­ge­ber bewirkt, dass durch den ständi­gen Druck­wech­sel im Klärschlamm unzäh­lige winzige Blasen entste­hen – ein Effekt, der auch als Kav­i­ta­tion beze­ich­net wird. Die mit einem Gemisch aus Wasser­dampf und anderen Gasen gefüll­ten Mikrob­läschen wach­sen bin­nen Sekun­den­bruchteilen auf ein Vielfach­es ihrer ursprünglichen Größe und implodieren schließlich. Dies führt zu ver­schiede­nen physikalis­chen und chemis­chen Effek­ten, die den Klärschlamm auf­schließen, der dann in Folgeschrit­ten in ver­schiedene Wert­stoff­frak­tio­nen abge­tren­nt wer­den kann. Im Ergeb­nis soll das neue Ver­fahren cel­lu­losere­iche Fasern, ein nährstof­fre­ich­es Gel sowie eine leicht vergär­bare Flüs­sigkeit liefern, die jew­eils für weit­ere Nutzun­gen ver­wen­det wer­den kön­nen. Ins­beson­dere die Rück­gewin­nung von Phos­phor, der seit­ens der EU-Kom­mis­sion als kri­tis­ch­er Rohstoff eingestuft wird, spielt hier­bei eine wichtige Rolle.