Neues mikrobiologisches Verfahren

Fritzmeier Umwelt­tech­nik hat zusam­men mit Part­nern ein umwelt­fre­undlich­es Ver­fahren zum Phos­pho­r­recy­cling entwick­elt und zur Tech­nikum­sreife gebracht. Dies ist wegen der Verpflich­tung für Betreiber großer Kläran­la­gen, den Phos­phor zukün­ftig zurück­zugewin­nen, von großer tech­nis­ch­er und wirtschaftlich­er Bedeutung.

Die aktuelle Verord­nung zur Neuord­nung der Klärschlam­mver­w­er­tung (AbfK­lärV) verpflichtet die Betreiber von Kläran­la­gen zur Rück­gewin­nung von Phos­phor aus Klärschlamm. Um ein geeignetes Ver­fahren zu etablieren, beste­hen Über­gangs­fris­ten bis 2032 bzw. 2029. Danach müssen Kläran­la­gen, welche die Abwäss­er von mehr als 50.000 bzw. 100.000 Ein­wohn­ern auf­bere­it­en, Phos­phor aus Klärschlamm oder aus Klärschlam­masche zurück­gewin­nen, sofern der Klärschlamm eine Phos­pho­rkonzen­tra­tion von min­destens 20 Gramm pro Kilo­gramm Trock­en­masse aufweist. Entsprechende Konzepte zur Rück­gewin­nung von Phos­phor müssen die Kläran­la­gen­be­treiber schon ab 2023 vor­legen kön­nen. Bish­er existierende Tech­nolo­gien sind jedoch nur bed­ingt dafür geeignet, da sie chemikalien- und kosten­in­ten­siv sind.

Die Fir­ma Fritzmeier Umwelt­tech­nik hat ein paten­tiertes, umwelt­fre­undlich­es, mikro­bi­ol­o­gis­ches Ver­fahren („P‑bac“) zur Rück­gewin­nung von Phos­phor aus der Klärschlam­masche entwick­elt und zusam­men mit den Part­nern Münch­n­er Stad­ten­twässerung, Fraun­hofer IWKS und ICL Fer­til­iz­ers in dem vom Bun­desmin­is­teri­um für Ernährung und Land­wirtschaft geförderten Pro­jekt „Phos­pho­r­recy­cling – vom Rezyk­lat zum intel­li­gen­ten, langzeitver­füg­baren Düngemit­tel – PriL“ in den Tech­nikums­maßstab über­tra­gen. Damit ste­ht das Ver­fahren bere­its kurz vor der Mark­treife und bietet eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber den bish­eri­gen Technologien:

Phosphorrecycling zur Nutzung in Düngemitteln

Zur Kul­tivierung von Pflanzen wer­den im Land- und Garten­bau i.d.R. Düngemit­tel benötigt. Diese Düngemit­tel bein­hal­ten zu einem wesentlichen Anteil Phos­pho­rverbindun­gen. Der dafür notwendi­ge Phos­phor stammt derzeit aus sed­i­men­tären Lager­stät­ten, allerd­ings liegen ca. 75 % der weltweit­en Lager­stät­ten in Marokko und der west­lichen Sahara. Beispiel­sweise durch poli­tis­che Unwäg­barkeit­en kann es zu Lief­er­eng­pässen kom­men und Speku­la­tio­nen an den Rohstoffmärk­ten kön­nen zu starken Preis­steigerun­gen führen. Zudem sind die aus sed­i­men­tären Lager­stät­ten abge­baut­en Roh­phos­phate zunehmend mit tox­is­chen Schw­er­met­allen belastet.

Mit der P‑bac-Tech­nolo­gie von Fritzmeier Umwelt­tech­nik kön­nen nun bis zu 90 Prozent des ursprünglichen Phos­phats aus der Klärschlam­masche umwelt­fre­undlich und ver­gle­ich­sweise wirtschaftlich zurück­ge­won­nen wer­den. Die Phos­pho­rverbindun­gen sind sehr gut pflanzen­ver­füg­bar und kön­nen somit direkt zur Dün­gung einge­set­zt wer­den. Wesentlich für das kostengün­stige Ver­fahren ist auch, dass mit der P‑bac-Tech­nolo­gie das Prozess­wass­er im Kreis­lauf geführt wer­den kann, sodass keine prob­lema­tis­chen, schwierig zu entsor­gen­den Prozessströme entstehen.

Hohe Umweltfreundlichkeit durch Fixieren von Kohlendioxid aus der Atmosphäre

Bei chemis­chen Ver­fahren wird die Klärschlam­masche beispiel­sweise mit großen Men­gen an Schwe­fel­säure behan­delt, um damit den enthal­te­nen Phos­phor zu lösen. Dies ist beim mikro­bi­ol­o­gis­chen P‑bac-Ver­fahren anders. Hier wird den Mikroor­gan­is­men ele­mentar­er Schwe­fel zuge­set­zt, die diesen dann unter Auf­nahme von Kohlen­diox­id aus der Atmo­sphäre zu Schwe­fel­säure oxi­dieren. Dadurch wer­den in der Klärschlam­masche enthal­tene Schw­er­met­alle und Phos­phor in wasser­lös­liche Salze umge­wan­delt und in Lösung gebracht. Dieses Ver­fahren ist an die mikro­bi­ol­o­gis­che Erzlau­gung („Bioleach­ing“) angelehnt. Der durch die biol­o­gisch pro­duzierte Schwe­fel­säure gelöste Phos­phor wird im Anschluss von Mikroor­gan­is­men selek­tiv umge­set­zt, welch­er von der Lau­gungslö­sung abge­tren­nt und somit zur weit­eren Ver­w­er­tung als Düngemit­tel zurück­ge­won­nen wer­den kann. Damit wird ein Pro­dukt erhal­ten, das den Vor­gaben der EU-Düngemit­telverord­nung entspricht.

Kurzum: Die P‑bac-Tech­nolo­gie ist ein leicht skalier­bares Ver­fahren, das beson­ders umwelt­fre­undlich ist und für die Betreiber von Kläran­la­gen zu man­nig­fachem Nutzen führt. Weit­ere Infor­ma­tio­nen unter Fritzmeier-Umwelttechnik.com im Internet.