Abwasser

Demoanlage für Phosphor-Recycling geht in Betrieb

Ab 2029 beginnt in Deutschland die Pflicht zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm. Mehrere Wasserverbände in NRW suchen nach Lösungen, denn die Technologien sind Neuland.
06.05.2024

Einweihung der Demonstrationsanlage durch (v. l. n. r.): Carolin-Beate Fieback (Personalvorständin des Ruhrverbandes), Norbert Jardin (Vorstandsvorsitzender des Ruhrverbandes), Volker Kraska (Vorstand der Linksniederrheinischen Entwässerungsgenossenschaft), Ingo Noppen (Vorstand des Wupperverbandes), Thomas Kufen (Vorsitzender des Verbandsrates des Ruhrverbandes), Oliver Krischer (NRW-Umweltminister), Judith Pirscher (Staatssekretärin im BMBF), Josef Hovenjürgen (Parlamentarischer Staatssekretär im NRW-Ministerium für Heimat, Kommunales, Bau und Digitalisierung), Frank Dudda (Vorsitzender des Genossenschaftsrates der Emschergenossenschaft), Dennis Blöhse (Projektkoordinator bei Emschergenossenschaft und Lippeverband), Yvonne Schneider (Geschäftsführerin der PhosRec Phosphor-Recycling), Frank Obenaus (Technischer Vorstand von Emschergenossenschaft und Lippeverband), Torsten Frehmann (Geschäftsführer der PhosRec Phosphor-Recycling) und Uli Paetzel (Vorstandsvorsitzender von Emschergenossenschaft und Lippeverband)

Auf dem Gelände der Kläranlage der Emschergenossenschaft in Bottrop hat die PhosRec Phosphor-Recycling eine Demonstrationsanlage zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammasche gebaut. Die Anlage wurde nun feierlich eingeweiht, bereits in Kürze startet die zweijährige Versuchsphase.

Planung, Bau und Betrieb der Anlage werden im Rahmen des Forschungsvorhabens „AMPHORE“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 6,7 Millionen Euro gefördert.

Vermarktung von Phosphorsäure

Die PhosRec Posphor-Recycling wurde zum Zweck der gemeinsamen Umsetzung der zukünftig vorgeschriebenen Phosphorrückgewinnung von den in Nordrhein-Westfalen ansässigen Wasserwirtschaftsverbänden Ruhrverband, Wupperverband, Linksniederrheinische Entwässerungsgenossenschaft (LINEG) sowie Emschergenossenschaft und Lippeverband (EGLV) gegründet.

Die Gesellschaft ist Bauherrin und Betreiberin der großtechnischen Demonstrationsanlage. Kernaufgabe ist die Optimierung und Prüfung der Betriebsstabilität bei verschiedenen Betriebszuständen unter Einsatz unterschiedlichster Verbrennungsaschen. Auch die Qualitäten und Verwertungspfade für Nebenprodukte und Reststoffe (u. a. Metallsalze, Salzsole und silikatische Rückstände) werden neben der späteren Vermarktung der erzeugten Phosphorsäure gemeinsam mit Projektpartnern betrachtet.

Erste Tests in großtechnischem Maßstab

Die Anlage ist nach der sogenannten Parforce-Technologie durch die Parforce Technology Cooperation (PTC) geplant und gebaut worden, die hier erstmalig in großtechnischem Maßstab realisiert wird. Dabei wird der Phosphor aus den Klärschlammaschen in Form von Phosphorsäure zurückgewonnen.

In Bottrop wird die Asche mit Salzsäure aufgeschlossen, um den Phosphor aus der Aschematrix herauszulösen. Parallel werden weitere Stoffe wie Eisen, Aluminium und Calcium aus der Asche zurückgelöst. Diese werden nachfolgend durch eine Kombination von Ionenaustauschern und Elektrodialyse von der Rohphosphorsäure abgetrennt. Im letzten Schritt der Vakuumverdampfung wird die Phosphorsäure auf marktgängige Konzentrationen gebracht.

Zweijähriger Versuch

Die Anlage in Bottrop ist auf eine Kapazität von 1000 Tonnen Klärschlammasche pro Jahr ausgelegt. Sobald die Anlage in Betrieb genommen wird, beginnt die genehmigte Betriebslaufzeit von zwei Jahren. Geplant ist, dass die Anlage in nacheinander folgenden „Kampagnen“ betrieben wird: Diese dauern jeweils 14 Tage, pro Durchgang gehen rund 40 Tonnen Asche in die Anlage. Untersucht werden dabei Aschen aus dem gesamten Projektgebiet.

Im Rahmen der zweijährigen Versuchsphase sollen auch Mischungen dieser Aschen gefahren werden. Das Ziel ist, hier zunächst die Betriebsfähigkeit der Anlage mit den verfügbaren Aschen zu untersuchen und die dafür optimierten Betriebsparameter zu finden.

Verwertungspfade für Nebenprodukte

Die Produkte und Reststoffe, die während des Untersuchungsbetriebs generiert werden, stellt PhosRec interessierten Stakeholdern aus dem Projektkonsortium kostenlos zur Verfügung, um potenzielle Nutzungsmöglichkeiten zu untersuchen.

Auch für die weiteren Neben- und Reststoffe, darunter ausgelaugte Asche, Metallsalzlösungen und Salzsole, wird im Rahmen der Projektlaufzeit nach Verwertungs- und Entsorgungswegen geforscht. Wissenschaftlich begleitet wird die Betriebsphase vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen (ISA). (hp)