Zur Phosphatrückgewinnung soll dabei eine neuartige Kombination aus „saurer“ Thermodruckhydrolyse und MAP-Fällung (Magnesiumammoniumphosphatfällung) eingesetzt werden. Durch die saure Thermodruckhydrolyse wird ein Maximum an Phosphor aus dem Belebtschlamm in Lösung gebracht. Bei niedrigen pH-Werten gehen die in der chemischen Phosphoreliminierung der Kläranlage ausgefällten Aluminium- und Eisensalze wieder in Lösung, und durch die hohen Temperaturen und Drücke wird außerdem der in der Biomasse gebundene Phosphor weitgehend freigesetzt.
Der so aufbereitete Schlamm wird dann zur Erzeugung von Biogas in den Faulturm gepumpt, dass wiederum bei der Verstromung die nötige Wärme liefert, um das Thermoöl der TDH aufzuheizen. Durch die saure Thermodruckhydrolyse sollten auch die Biogasausbeute und der Methangehalt im Biogas steigen, was zu einer höheren Strom- und Wärmeproduktion führt.
Der „ausgefaulte“ Schlamm wird anschließend entwässert und das Phosphat aus dem Schlammwasser mit Magnesiumsalzen als MAP ausgefällt. Im Gegensatz zur MAP-Fällung im Schlamm ergibt sich bei dieser Prozessführung ein weitgehend trockenes Produkt von hoher Reinheit, das sich sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Industrie besser vermarkten lässt als ein phosphorreicher Schlamm. Das an Phosphor abgereicherte (Filtrat-) Wasser wird in die Kläranlage zurückgeführt, womit sich die Rückbelastung an Phosphor deutlich verringert. Der vor der MAP-Fällung abgetrennte Klärschlamm soll weiterhin der landwirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden.
Die Zusammenarbeit der Stadt Pirmasens und des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens hat sich schon in einem laufenden Projekt bewährt, in dem eine Pilotanlage zur Thermodruckhydrolyse und ein zugehöriges Labor auf der Kläranlage Blümeltal errichtet wurden.
Im Zuge der wissenschaftlichen Begleitung soll der Phosphorstoffstrom erhoben und das erhaltene MAP charakterisiert werden. Weiterhin werden die Auswirkungen der Phosphorrückgewinnung auf den Kläranlagenbetrieb und die Verwertbarkeit des Klärschlammes in der Landwirtschaft untersucht.
Eine besondere Beachtung soll auch der möglichen Belastung der beiden Produkte – MAP und Klärschlamm – mit Schwermetallen gewidmet werden.
Ausblick
Im Abschlußbericht der 1. Projektphase wird aufgrund der gewonnen Untersuchungs-ergebnisse eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vorgenommen um zu ermitteln, ob in einer 2. Projektphase an der Kläranlage Blümeltal eine Demonstrationsanlage zur Phosphor-rückgewinnung mit der Unterstützung des Bundesumweltministeriums aufgebaut und betrieben werden kann.
Das Bundesumweltministerium koordiniert seit einigen Jahren eine länderübergreifende Arbeitsgruppe „Phosphorrecycling aus Klärschlamm“ . Mehr unter:
Quelle: http://www.pirmasens.de
Michael Maas
(Dipl.-Ing.)