Samstag, Oktober 4, 2025
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Wasserreinigung mit Biotechnologie

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Forschende finden neuen Ansatz durch Kombination von Pilzen und Bakterien
Stickstoff, vor allem in Form von anorganischem Nitrit und Nitrat, ist eine der größten stofflichen Belastungen in Süßgewässern und menschlichen Abwässern. Forscherinnen und Forscher des chinesischen Ministeriums für Natürliche Ressourcen in Xiamen und des IGB haben eine natürliche Pilz-Bakterien-Kombination identifiziert, die Nitrat besonders effizient und konstant verstoffwechselt. Dies könnte für die Weiterentwicklung der Biotechnologie in der Wasseraufbereitung entscheidend sein und ist ein weiterer Beleg für die wichtige Rolle von Pilzen in aquatischen Ökosystemen.

Die biologische Stickstoffentfernung, die Denitrifikation, ist ein wichtiger biochemischer Prozess. Dabei wandeln Mikroorganismen zwei der wichtigsten Stickstoffverbindungen, Nitrat und Nitrit, in gasförmigen Stickstoff um. Dies geschieht in Gewässern auf natürliche Weise durch Stoffwechselprozesse der dort lebenden Organismen und wird als Selbstreinigungskraft bezeichnet. Dieses Prinzip macht man sich auch bei der Wasseraufbereitung zunutze. Bisher wurden verschiedene Bakterien und Pilze in Reinkultur identifiziert, die Stickstoff mit und ohne Sauerstoff abbauen können. Für die Wasseraufbereitung ist vor allem der Stickstoffabbau in Gegenwart von Sauerstoff relevant, da er kostengünstiger und zudem großtechnisch umsetzbar ist.

Pilz-Bakterien-Kombinationen bislang vor allem zur Fermentation von Lebensmitteln und Getränken eingesetzt
Die Isolierung einzelner Bakterien- oder Pilzstämme ist aufwändig und teuer. Kombinationen aus beiden, so genannte mikrobielle Konsortien, gelten als vielversprechende Alternative zu reinen Stämmen, sind aber auf dem Gebiet der Denitrifikation in Gegenwart von Sauerstoff noch wenig erforscht. Die Forschenden nahmen dies zum Anlass, dieses Potenzial zu untersuchen, da mikrobielle Konsortien beispielsweise bei der Fermentation von Lebensmitteln und Getränken schon lange eingesetzt werden. Gerade Pilze haben den Vorteil, dass sie sehr robust gegenüber Umweltstressoren wie saurem pH-Wert und hohen Temperaturen sind.

Nahezu vollständige Nitratentfernung möglich
Das Forschungsteam identifizierte ein natürliches Bakterien-Pilz-Konsortium aus Marikulturen, das Nitrat sehr effizient und konstant aus dem Wasser entfernt. In Gegenwart von Sauerstoff beträgt die Nitratentfernung bis zu 100 Prozent und die Denitrifikationseffizienz 44 Prozent. Die Denitrifikationseffizienz gibt an, wie gut Mikroorganismen in der Lage sind, den im Nitrat gebundenen Stickstoff in molekularen Stickstoff (N₂) und Stickoxide umzuwandeln.

Mittels Hochdurchsatzsequenzierung wurden die an diesem Prozess beteiligten Bakterien- und Pilzgattungen identifiziert. Eine anschließende Netzwerkanalyse zeigte, welche Arten positiv miteinander interagieren und sich daher besonders für eine Kombination eignen.

„Es ist uns gelungen, denitrifizierende Bakterien-Pilz-Gruppen zu identifizieren, die das Potenzial haben, Nitrat besonders gut aus dem Wasser zu entfernen. Das ist ein wichtiger Schritt, um mikrobielle Konsortien für eine optimale Wasseraufbereitung zusammenzustellen“, erklärt IGB-Forscher Professor Hans-Peter Grossart, Mitautor der Studie.

Da die Suche nach geeigneten Mikroorganismen-Gemeinschaften aus Bakterien und Pilzen noch ein sehr junges Forschungsgebiet ist, gibt es noch keine Anwendungen in der Praxis. Die Autor*innen sind sich aber sicher, dass diese in Zukunft die Biotechnologie in der Abwasseraufbereitung deutlich prägen werden.

Selected publications
Juni 2023
Aerobic denitrifying bacterial-fungal consortium mediating nitrate removal: dynamics, network patterns and interactions
Xiaotian Zuo; Wei Xu; Shiping Wei; Shuangcheng Jiang; Yu Luo; Minghuang Ling; Kai Zhang; Yuanhao Gao; Zhichao Wang; Jiege Hu; Hans-Peter Grossart; Zhuhua Luo

iScience. – 26(2023)6, Art. 106824
http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2023.106824

https://www.igb-berlin.de/news/wasserreinigung-mit-biotechnologie

Mikrobielle Räuber bewirken saisonale Schwankungen bei der Abwasseraufbereitung

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Jahreszeitliche Temperaturschwankungen haben nur indirekten Einfluss auf die Bakteriengemeinschaft im Abwasser / Studie in „Water Research“ erschienen

Die Gemeinschaft der mikrobiellen Räuber beeinflusst die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft im Abwasser. Dies erklärt jahreszeitliche Variationen der Mikrobengemeinschaft, die sich auf die Effizienz der Wasseraufbereitung auswirken. Das ergab eine Studie von Nils Heck und PD Dr. Kenneth Dumack vom Institut für Zoologie der Universität zu Köln. Die Studie ist unter dem Titel „Microeukaryotic predators shape the wastewater microbiome“ in der Fachzeitschrift „Water Research“ erschienen.

In Kläranlagen findet ein präzise abgestimmtes Zusammenspiel verschiedener Mikroorganismen statt, um Abwasser effektiv aufzubereiten. Ein Großteil der an der Wasseraufbereitung beteiligten Mikroorganismen ist allerdings immer noch weitgehend unbekannt. Neben den nützlichen Bakterien, die für die Reinigung des Abwassers verantwortlich sind, finden sich auch zahlreiche ihrer Fraßfeinde in den Klärbecken. Jedoch ist bisher wenig darüber bekannt, ob und in welchem Maße diese Räuber die Abwasseraufbereitung beeinflussen.

Seit der Einführung von Kläranlagen ist bekannt, dass die Jahreszeiten die bakterielle Gemeinschaft im Abwasser beeinflussen und somit auch die Effizienz der Wasseraufbereitung. Aber warum ist das so? Bakterien besitzen schließlich keinen Kalender. Diese Frage ist keineswegs trivial, da die jahreszeitlichen Veränderungen das Ergebnis einer Vielzahl von Faktoren sind. Die bekanntesten Faktoren sind sicherlich Temperatur- und Lichtverhältnisse, aber auch die chemische Zusammensetzung des Abwassers, Niederschlagsmengen und vieles mehr variieren im Laufe der Jahreszeiten. Welcher dieser Faktoren führt also zur Veränderung der Bakteriengemeinschaft über die Jahreszeiten hinweg?

Privatdozent Dr. Kenneth Dumack, der Leiter der Studie, erklärt: „Wir haben festgestellt, dass die jahreszeitlichen Schwankungen der Umgebungstemperatur nicht die Variation der Bakteriengemeinschaft erklären können. Dies hat uns überrascht, und deshalb haben wir nach einem anderen Faktor gesucht, der die Variation der Bakteriengemeinschaft erklären könnte.” Nils Heck, der Erstautor der Studie, führt weiter aus: “Dabei fanden wir heraus, dass die Gemeinschaft der mikrobiellen Räuber, wie Amöben, Wimperntierchen und auch Rädertiere, die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft bis zu einem gewissen Grad erklären kann. Diese Räuber sind wiederum von der Umgebungstemperatur abhängig. Somit stellt der Temperaturfaktor einen indirekten Einfluss auf die Bakterien dar, der über die Gemeinschaft der Räuber vermittelt wird.“

Die neuen Erkenntnisse tragen dazu bei, die sogenannte „black box“ Abwasseraufbereitung besser zu verstehen, um so unter anderem Risiken für die Gesundheit zu vermeiden, die durch unzureichend behandeltes Abwasser entstehen können.

Presse und Kommunikation:
Mathias Martin
+49 221 470 1705
m.martin@verw.uni-koeln.de

Verantwortlich: Dr. Elisabeth Hoffmann – e.hoffmann@verw.uni-koeln.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
PD Dr. Kenneth Dumack
Institut für Zoologie der Universität zu Köln
+49 221 470 8242
kenneth.dumack@uni-koeln.de

Originalpublikation:
„Microeukaryotic predators shape the wastewater microbiome“
https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120293

Förderung für Projekt „Künstliche Intelligenz für klimaneutrale Kläranlagen“

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Das Projekt „Künstliche Intelligenz für klimaneutrale Kläranlagen” (KIkKa) wird vom Bundesumweltministerium gefördert. Der entsprechende Förderbescheid wurde am 27. Juni 2023 in Tübingen übergeben. Das Verbundvorhaben unter Beteiligung der Stadtentwässerung Göppingen hat das Ziel, mit hochauflösenden und innovativen Sensoren Wasser- und Luftinhaltsstoffe zu messen sowie mithilfe von Künstlicher Intelligenz die Abwasserreinigungsprozesse klimaoptimiert zu steuern. Durch die datengetriebene Prozessoptimierung an Kläranlagen können langfristig Energiekosten eingespart und der Ausstoß von umweltschädlichem Lachgas gesenkt werden, so das Bundesumweltministerium in einer Pressemitteilung. Im Rahmen der Förderinitiative „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen” fördert das Ministerium fördert über eine Laufzeit von insgesamt bis zu drei Jahren Projekte, die Künstliche Intelligenz nutzen, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen.

Weiterführende Links
Projekt-Website

https://www.gfa-news.de/webcode.html?wc=20230628_004

Projekte zum Phosphorrecycling gehen in nächste Phase

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Anfang Juli startet eine weitere Phase der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling (RePhoR)“. Die sieben Verbundprojekte gehen nun in die praktische Umsetzung ihrer bisherigen Ergebnisse.

Nach drei Jahren transdisziplinärer Forschung und ersten Praxisumsetzungen an verschiedenen Standorten in Deutschland geht es für die Verbundprojekte der Fördermaßnahme RePhoR nun in die nächste Phase. Soweit nicht bereits erfolgt, beginnen die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützen Vorhaben ihre bisherigen Forschungsergebnisse großtechnisch zu erproben.

Derzeit findet in Bottrop die Montage einer Phosphor-Rückgewinnungsanlage statt. Nach Fertigstellung wird sie von den Beteiligten des Projektes AMPHORE betrieben werden. Ihr Ziel ist es, die Rückgewinnung von Phosphor in Form von Phosphorsäure aus verschiedenen Klärschlammaschen in einem zweijährigen Versuchsbetrieb zu demonstrieren. Die Klärschlammaschen fallen als Rückstände aus der Abwasserreinigung bei den fünf am Projekt beteiligten Wasserverbänden aus Nordrhein-Westfalen an.

Bereits seit einiger Zeit läuft am Standort der Veolia Klärschlammverwertung Deutschland im sächsischen Markranstädt eine Versuchsanlage zur Erprobung des sogenannten Pontes Pabuli Verfahrens im Rahmen des Verbundvorhabens DreiSATS. Damit können phosphathaltige Aschen in hochwertige und standardisierte Düngergranulate überführt werden. Die erzeugten Düngerprodukte testen die Projektbeteiligten im Gewächshaus und Freilandversuchsflächen.

Welche rechtlichen Anforderungen aus recyceltem Phosphor hergestellte Düngemittel erfüllen müssen und ob es überhaupt genügend potenzielle Abnehmer dafür gibt, untersucht unter anderem das Projekt P-Net. Der aktuelle Stand zu den Themen Recht und Markteintritt ist bezogen auf Phosphorprodukte wie Magnesium-Ammonium-Phosphate (MAP) – auch als Struvit bezeichnet – die direkt beim Abwasserreinigungsprozess in Klärwerken gewonnen werden, in zwei kürzlich erschienenen Publikationen zusammengefasst. Grundsätzlich zeichnet sich ab, dass Struvit nach bereits erfolgten oder geplanten Änderungen im EU- und deutschen Recht als Dünger eingesetzt werden kann und sich sogar für den Ökolandbau eignet. Eine wichtige Voraussetzung für die erfolgreiche Vermarktung von Struvitdünger – aber auch allen anderen Phosphorrezyklaten – ist eine standardisierte Qualität.

Phosphor ist ein essenzieller Nährstoff für das Pflanzenwachstum. Aktuell wird der in der Landwirtschaft genutzte Phosphordünger größtenteils importiert. Ungenutzt bleibt hingegen Abwasser als wichtige Quelle für Phosphor, obwohl das Potenzial für die Rückgewinnung von Phosphor daraus groß ist. Das wird sich künftig ändern: Im Zuge der Novellierung der Klärschlammverordnung sind Kläranlagenbetreiber ab bestimmten Ausbaugrößen gesetzlich verpflichtet, Phosphor aus ihren Klärschlämmen beziehungsweise Klärschlammaschen zurückzugewinnen.

Die BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling (RePhoR) leistet einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der neuen Klärschlammverordnung. Sieben Verbundprojekte entwickeln und setzen seit Juli 2020 über einen Zeitraum von bis zu sechs Jahren regionale Lösungen zum Phosphor-Recycling und zur Klärschlammverwertung um. Die nächste Phase der Maßnahme, die über die gesamte Laufzeit durch das Vernetzungs- und Transfervorhaben TransPhoR begleitet wird, startet zum 01.07.2023. RePhoR ist Teil der BMBF-Strategie „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA).

https://www.fona.de/de/projekte-zum-phosphorrecycling-gehen-in-naechste-phase

Aus der EU-Zypern

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Zurück zur Übersicht Aus der EU und aller Welt

 


EU-Kommission fordert Zypern auf, kommunales Abwasser ordnungsgemäß zu behandeln

Die Europäische Kommission hat beschlossen, ein Aufforderungsschreiben an Zypern zu übermitteln, weil das Land nach Auffassung der Kommission dem Urteil des Gerichtshofs der Europäischen Union vom 5. März 2020 im Zusammenhang mit der unzulänglichen Umsetzung der Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser nicht umgehend und wirksam nachgekommen ist. Der Gerichtshof hatte in seinem Urteil festgestellt, dass Zypern in 31 Gemeinden nicht dafür gesorgt hat, dass das gesamte kommunale Wasser gesammelt oder das in die Kanalisation eingeleitete kommunale Abwasser vor dem Einleiten in Gewässer einer geeigneten Behandlung unterzogen wird. Um dem Urteil nachzukommen, verpflichtete sich Zypern, Kanalisationsnetze oder neue Kläranlagen für alle Gemeinden zu errichten. In zwei Gemeinden wurden Fortschritte erzielt, und kommunales Abwasser wird dort nun gesammelt und behandelt. Die übrigen 29 Gemeinden kommen den EU-Vorschriften jedoch noch immer nicht nach, so die Kommission. Mit den Bauarbeiten wurde lediglich in 13 Gemeinden begonnen (bis Ende 2023 wird mit der Einhaltung der Vorschriften gerechnet); die anderen 16 Gemeinden werden dagegen voraussichtlich erst 2029 den Vorschriften entsprechen. Die Kommission richtet daher ein Aufforderungsschreiben an Zypern, in dem sie dem Land eine Frist von zwei Monaten einräumt, um Abhilfe zu schaffen. Andernfalls kann die Kommission beschließen, den Gerichtshof der Europäischen Union erneut mit dem Fall zu befassen und die Verhängung finanzieller Sanktionen gegen Zypern vorzuschlagen.

https://www.gfa-news.de/webcode.html?wc=20230420_001

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Weltkonferenz zu Wasser und Abwassertechnologien findet 2024 in Essen statt

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Die Veranstalter erwarten bis zu 600 internationale Wasserfachleute im Herzen des Ruhrgebiets

Auf der vom 24. bis 28. Juni 2024 in Essen stattfindenden Leading Edge Conference für Wasser- und Abwassertechnologie (LET) tauschen sich internationale Wasserfachleute über Innovationen im Wassersektor aus.

Dieses Netzwerk ist ein wesentlicher Treiber, um die globalen Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen im Bereich der Trinkwasserversorgung und der Abwasserreinigung erreichen zu können. Die LET trägt zur weltweiten Gestaltung der Zukunft des Wasser- und Abwassermanagements bei. Sie ist dafür bekannt, bahnbrechende Ideen zu fördern und deren schnelle praktische Umsetzung zu ermöglichen.

Träger der Konferenz, die in diesem Jahr in Südkorea stattgefunden hat, ist die International Water Association (IWA) mit Sitz in London. Die IWA ist das weltweit größte Netzwerk von Unternehmen, Experten und Institutionen der Wasserwirtschaft aus 140 Ländern.

Die Gastgeber der #LET2024, der Ruhrverband, Emschergenossenschaft/Lippeverband (EGLV) und die GELSENWASSER AG, laden Wasserwirtschaftler*innen herzlich ein, an diesem globalen Event teilzunehmen.

Prof. Norbert Jardin, Vorstandsvorsitzender des Ruhrverbands: „Der Klimawandel ist Treiber für notwendige Veränderungen in der Wasserwirtschaft. Die Sicherstellung ausreichender Wassermengen für die Trinkwasserversorgung durch innovatives Talsperrenmanagement und die weitere Verbesserung der Abwasserreinigung durch optimale Verfahrenstechniken zur Elimination von Spurenstoffen sind nur zwei Herausforderungen, bei denen der internationale Wissensaustausch neue Ansätze hervorbringen kann.“

„Innovative und zukunftsgerechte Technologien sind der Schlüssel, um den Herausforderungen einer sich wandelnden Wasserwirtschaft zu begegnen. Das notwendige Ambitionsniveau erfordert in den nächsten Jahren eine intensivere Beschäftigung mit den Prozessen der Abwasserreinigung“, sagt Dr. Frank Obenaus, Vorstand für Wassermanagement und Technik bei EGLV.

GELSENWASSER AG, Vorstand Dr. Dirk Waider: „Die Klimazukunft fordert wirtschaftliche, praktikable und sichere Lösungen in der Wasser- und Abwasserwirtschaft. In unserer Ruhrregion gibt es viele Beispiele der Transformationskraft und der nachhaltigen Klimaresilienz. Diese wollen wir zusammen mit Ideen aus aller Welt teilen.“

Die Konferenz wird auf dem Welterbe „Zeche Zollverein“ in Essen stattfinden. Der Ort selbst, eine ehemalige Steinkohlenzeche, die zum Museum und zum Weltkulturerbe wurde, ist ein Symbol des Wandels – von der durch die Nutzung fossiler Brennstoffe geprägten Industriegesellschaft zum nachhaltigen Umgang mit den Ressourcen dieser Erde. In der postindustriellen Gesellschaft wird Wasser eine immer zentralere Rolle einnehmen.

Der Film zur Einladung:
https://youtu.be/S6Qi34C_GoA

Die Gastgeber:
International Water Association: https://iwa-let.org/
Ruhrverband: www.ruhrverband.de
GELSENWASSER AG: www.gelsenwasser.de
Emschergenossenschaft/Lippeverband: www.eglv.de

https://ruhrverband.de/presse/pressemitteilungen/detailansicht/news///weltkonferenz-zu-wasser-und-abwassertechnologien-findet-2024-in-essen-statt/

Paris: Wird die Pariser Seine wieder sauber genug für Menschen?

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Jahrzehntelang war die Seine mehr oder weniger eine Kloake. Nun will die Stadt den Fluss reinigen. Bei den Olympischen Sommerspielen 2024 sollen Athleten bereits in der Seine schwimmen können.

Am heurigen Frühling ließ sich die Pariser Bürgermeisterin Anne Hidalgo mit dem amerikanischen „Time“-Magazin am Ufer der Seine ablichten. Titel der Ausgabe, die sie in den Händen hält: Die Seine retten, Saving the Seine. Mit dem großen Versprechen, die Seine wieder so sauber zu machen, dass man darin schwimmen kann, hat die Pariser Bürgermeisterin vor sechs Jahren das Rennen um die Olympischen Spiele gewonnen. Mehr:

https://www.kleinezeitung.at/politik/aussenpolitik/6298463

Schallwellen können Mikroplastik aus dem Abwasser filtern

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„Acousweep“ habe sich im Labor bewiesen. Es soll einmal die Textilindustrie revolutionieren.
Als „Durchbruch“ beschreibt die H&M Fundation die neue Technologie „Acousweep“. Die Anlage trennt mit Hilfe von Schallwellen Mikroplastik vom Abwasser. Entwickelt wurde sie von The Hong Kong Research Institute of Textiles and Apparel mit Unterstützung der H&M Foundation.

Acousweep nutzt schwingende akustische Wellen in einer speziell geformten Kammer, um Mikroplastikfasern aus dem Abwasser zu trennen. Dabei werden keine chemischen Zusatzstoffe benötigt. Das in einen Sammelbehälter getropfte Mikroplastik kann dann weiterverwendet werden.

…mehr: https://www.zfk.de/wasser-abwasser/abwasser/schallwellen-koennen-mikroplastik-aus-dem-abwasser-filtern

Meldungen zu Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm 2021

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Mai 2021
Projektbeteiligte legen sich auf Verfahren für großtechnische Demonstrationsanlage fest
Februar 2021
2,7 Millionen Euro für Phosphorrückgewinnung im Odenwaldkreis
Januar 2021
Von der Stickstoffkrise zur Phosphatkrise?
Phosphorrückgewinnung bei der Abwasserbehandlung

 


Projektbeteiligte legen sich auf Verfahren für großtechnische Demonstrationsanlage fest

Das Forschungsprojekt „Regionales Klärschlamm- und Aschen-Management zum Phosphorrecycling für einen Ballungsraum“ (AMPHORE) geht nach wichtigen Grundlagenarbeiten nun in die Planungsphase. Bereits seit Juli 2020 arbeiten die Projektbeteiligten – darunter fünf Wasserwirtschaftsverbände aus NRW sowie Forschungsinstitute, Ingenieurgesellschaften und weitere Institutionen – an der Entwicklung neuer, tragfähiger Konzepte zur künftig gesetzlich geforderten Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammaschen. Im Rahmen des Projekts soll auf dem Gelände der Kläranlage Bottrop eine großtechnische Anlage zur Rückgewinnung des in den Klärschlammaschen gebundenen Phosphors entstehen und in Demonstrationsbetrieb gehen.

Als Ergebnis eines mehrstufigen Auswahlverfahrens haben sich die Projektbeteiligten nun auf das anzuwendende Verfahren verständigt. Die Wahl fiel auf einen auf der patentierten PARFORCE-Technologie basierenden nasschemischen Prozess der PARFORCE Engineering & Consulting GmbH (Freiberg). Ziel ist die Erzeugung von Phosphorsäure aus Klärschlammaschen. Nach Abschluss der Vorplanung im Dezember 2020 laufen derzeit die Vorbereitungen für die nächsten Planungsphasen und den Antrag auf Bewilligung von Bau und Betrieb. Bauherrin der Anlage ist die PhosRec Phosphor-Recycling GmbH, eine Tochtergesellschaft der beteiligten Wasserverbände, die eigens für die Forschungsarbeiten gegründet wurde. Die Anlage soll Mitte 2023 in Betrieb gehen.

Bereits Ende 2020 ist ein verbändeübergreifendes Analyseprogramm für Klärschlamm und Klärschlammaschen gestartet. Die erhobenen Messdaten fließen in eine gemeinsame Datenbank ein und werden so unter anderem der Aufbau eines Klärschlamm- und Klärschlammaschemanagement dienen. Ab Frühjahr 2021 werden gemeinsam mit den assoziierten Unternehmen mögliche Verwertungspfade für die erzeugten Produkte weiter konkretisiert. Im Austausch mit weiteren Forschungsprojekten der Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling“ (RePhoR) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) werden zusätzlich die Themen „Nachhaltigkeitsbewertung“ und „Rechtliche Randbedingungen“ in den Fokus gestellt.
Das Verbundprojekt AMPHORE wird vom BMBF innerhalb der Fördermaßnahme RePhoR unterstützt. RePhoR ist Teil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA3). Bewilligt wurden zunächst BMBF-Mittel von rund einer Million Euro für die erste zweijährige Projektphase zur Verdichtung von Grundlagendaten, Konzept- und Methodenentwicklung sowie die Planung und Genehmigung der großtechnischen Demonstrationsanlage. Für das Gesamtvorhaben ist ein Fördervolumen von rund sieben Millionen Euro geplant.

Für weitere Informationen siehe:
https://www.ruhrverband.de/wissen/projekt-amphore/
https://www.bmbf-rephor.de/

Gesamtkoordination:
Ruhrverband (Projektleitung: Hanna Evers, Kronprinzenstraße 38, 45128 Essen, hev@ruhrverband.de)

Am Projekt beteiligte Verbände und Institutionen:
Emschergenossenschaft/Lippeverband
Wupperverband
Linksniederrheinische Entwässerungs-Genossenschaft (LINEG)
Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen University (ISA)
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI)
Institut für Energie- und Umweltforschung gGmbH (ifeu)
Emscher-Wassertechnik GmbH
Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH
PhosRec Phosphor-Recycling GmbH
Assoziierte Unternehmen:
BETREM Emscherbrennstoffe GmbH
INNOVATHERM Gesellschaft zur innovativen Nutzung von Brennstoffen mbH
WFA Elverlingsen GmbH
Chemische Fabrik Wocklum Gebr. Hertin GmbH & Co. KG
SF-Soepenberg GmbH
Yara GmbH & Co. KG
WKW.group Erbslöh Aktiengesellschaft

Das Verbundprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb der Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling“ (RePhoR)“ unterstützt. RePhoR ist Teil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA3).

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2,7 Millionen Euro für Phosphorrückgewinnung im Odenwaldkreis

Mit 2,7 Millionen Euro unterstützt das hessische Umweltministerium das interkommunale Phosphor-Recycling-Projekt (InterPhOs) des Odenwaldkreises und der Stadt Heppenheim an der Bergstraße. Dort beteiligen sich zehn kommunale Kläranlagen an der Phosphorrückgewinnung für die Region. Nach derzeitigem Projektstand soll die Klärschlammverwertung am Standort Michelstadt im Jahr 2022 beginnen. Insgesamt stellt das Land Hessen im Jahr 2021 zwölf Millionen Euro für Demonstrationsvorhaben und Machbarkeitsstudien zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm und Klärschlammasche zur Verfügung.

Weiterführende Links
Unternehmen zur Phosphorrückgewinnung aus kommunalen Klärschlämmen im Odenwald

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Von der Stickstoffkrise zur Phosphatkrise?

Internationales Forschungsteam fordert europaweite Phosphatrichtlinie
 Durch eine europaweite Nitrat-Richtlinie will die EU Stickstoffemissionen in der Umwelt reduzieren. Es wird angenommen, dass dies gleichzeitig viele gefährdete Pflanzenarten schützen könnte, von denen viele unter hohen Nährstoffkonzentrationen in der Umwelt leiden. Aber gerade die Nitrat-Richtlinie der EU könnte dazu führen, dass viele der seltenen und bedrohten Pflanzenarten besonders leiden. Das hat ein internationales Forschungsteam der Universitäten Göttingen, Utrecht und Zürich herausgefunden. Ihre Studie wurde in der internationalen Zeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht.

(pug) Stickstoff ist ein wichtiger Nährstoff für Pflanzenarten, aber ein Übermaß an Stickstoff kann schädlich für die Artenvielfalt sein. Das liegt daran, dass die Pflanzenarten, die mit viel Stickstoff gedeihen können, andere Arten verdrängen können, die an niedrige Stickstoffkonzentrationen angepasst sind. „Aber es reicht nicht aus, nur den Stickstoff zu reduzieren“, sagt Koautor Julian Schrader, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie der Universität Göttingen. „Eine solche Politik kann sogar kontraproduktiv für den Schutz bedrohter Pflanzenarten sein, wenn man nicht auch andere Nährstoffe mit einbezieht.“

Neben Stickstoff benötigen Pflanzen für ihr Wachstum unter anderem auch Phosphor und Kalium. Entscheidend dafür sind die Proportionen dieser Nährstoffe im Boden. Die Forscher stellten fest, dass, wenn die Stickstoffkonzentration im Boden reduziert wird, ohne die Phosphorkonzentration zu verringern, genau die Pflanzenarten nicht mehr vorkommen, die bedroht sind.

„Viele gefährdete Pflanzenarten in Europa kommen an Orten vor, an denen die Phosphorkonzentration niedrig ist“, erläutert Schrader. Aufgrund der Tatsache, dass die relative Konzentration von Phosphor zunimmt, wenn die Stickstoffkonzentrationen infolge einer wirksamen Politik abnehmen, geraten diese Arten unter Druck. Die gefährdeten Arten reagieren besonders empfindlich auf Veränderungen der Nährstoffkonzentrationen und sollten nach Ansicht der Forscher stärker geschützt werden.

Die Ergebnisse dieser Forschung haben erhebliche Konsequenzen für die aktuelle Stickstoffpolitik: Die Autoren plädieren daher für die Einführung einer europäischen Phosphat-Richtlinie zusätzlich zur bereits bestehenden Nitrat-Richtlinie.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Julian Schrader
Georg-August-Universität Göttingen
Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie
E-Mail: jschrad@uni-goettingen.de
Internet: www.uni-goettingen.de/en/128741.html

https://idw-online.de/de/news756865

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Phosphorrückgewinnung bei der Abwasserbehandlung

Abschlussbericht im Auftrag des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU)
Mit der Novellierung der Klärschlammverordnung müssen alle Kläranlagenbetreiber, die kommunales Abwasser behandeln und den Klärschlamm bodenbezogenen verwerten, der zuständigen Behörde einen Bericht über deren geplante Maßnahmen zur Phosphorrückgewinnung vorlegen. Im Auftrag des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) hat sich daher die Professur für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik gemeinsam mit Dr.-Ing. Steinle Ingenieurgesellschaft für Abwassertechnik mbH mit der Frage auseinandergesetzt, ob und mit welchen Verfahren eine geeignete Phosphorrückgewinnung auch auf Kläranlagen durchgeführt werden kann. Ziel war es, eine ganzheitliche Handlungsempfehlung für Kläranlagenbetreiber zum Umgang mit einer Phosphorrückgewinnung aus Abwasser/Klärschlamm zu entwickeln.
https://www.unibw.de/wasserwesen/swa/aktuelle-nachrichten/abschlussbericht-phosphorrueckgewinnung

 Der Bericht wurde nun in den Mitteilungen des Instituts für Wasserwesen Nr. 130 veröffentlicht und kann unter https://www.unibw.de/wasserwesen/swa/aktuelle-nachrichten/200522_mitteilungen_130_final_gesamtdokument.pdf eingesehen werden.

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Meldungen zu Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm 2022

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Amphore-Projekt zu Phosphorrecycling startet in zweite Phase

Die Multifunktionshalle, in der später die Phosphor-Rückgewinnungsanlage errichtet werden soll, ist bereits im Bau.

9. November 2022 | Die Umsetzungsphase für das Forschungsprojekt „Regionales Klärschlamm- und Aschen-Management zum Phosphorrecycling für einen Ballungsraum“ (AMPHORE) ist gestartet: Am Betriebsstandort der Emschergenossenschaft in Bottrop wird eine großtechnische Versuchsanlage errichtet. In der Anlage soll die so genannte Parforce-Technologie zur Rückgewinnung des in den Klärschlammaschen gebundenen Phosphors angewandt werden.
Am 21. Oktober 2022 fand auf dem Gelände der Kläranlage Bottrop die Unterzeichnung der Verträge statt, mit denen die Parforce-Technology Cooperation (PTC) aus Marl beauftragt wird, am Betriebsstandort der Emschergenossenschaft in Bottrop eine großtechnische Versuchsanlage zu errichten.

Zur Vertragsunterzeichnung trafen sich die Geschäftsführung der Betreibergesellschaft PhosRec GmbH (Prof. Dr. Torsten Frehmann und Dr. Yvonne Schneider) sowie die Vertreter der PTC (Jürgen Waller und Jürgen Eschment) in Bottrop. Die Bau- und Betriebsgenehmigung der Anlage wird noch im Jahr 2022 erwartet, sodass der voraussichtliche Montagebeginn vor Ort im Frühjahr 2023 starten kann. Die Anlage ist auf einen theoretischen Durchsatz von 1.000 Tonnen Klärschlammasche pro Jahr dimensioniert und wird im sogenannten Kampagnenbetrieb aus Aschen unterschiedlichster Zusammensetzung im vollautomatischen Betrieb Phosphorsäure erzeugen.

Phosphor aus Klärschlammasche zurückgewinnen
Bereits seit Mitte 2020 arbeiten die Beteiligten am AMPHORE-Projekt, darunter fünf Wasserwirtschaftsverbände aus NRW sowie Forschungsinstitute, Ingenieurgesellschaften und weitere Institutionen, an der Entwicklung neuer, tragfähiger Konzepte zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammaschen. Das Projekt ist über insgesamt fünf Jahre angelegt und wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zunächst für zwei Jahre gefördert. Im Juli 2022 wurden die Zuwendung für die drei anschließenden Projektjahre bewilligt. Die Fördersumme beläuft sich auf insgesamt rund 8,7 Millionen Euro.

Während der Bau der großtechnischen Versuchsanlage in Bottrop voranschreitet, werden die bereits erarbeiteten Varianten zum Klärschlamm- und Asche-Management und die Bewertungsmethodiken unter den gegebenen regionalen Randbedingungen von dem Konsortium weiterentwickelt.

Geplant sind fünf Verbrennungsanlagen
Die Ergebnisse bilden die Basis für die konkreten Vorzugsvarianten des AMPHORE-Konzepts zur langfristigen Phosphorrückgewinnung aus den bis zu 120.000 Tonnen Asche, die 2029 voraussichtlich in den dann fünf Verbrennungsanlagen innerhalb des Projektgebiets entstehen werden. Auch Aspekte wie die Verwertung der Produkte und Nebenprodukte, die Entsorgung der Reststoffe, logistische Fragestellungen und rechtlich-organisatorische Rahmenbedingungen für ein geplantes Scale-Up und Roll-Out müssen dabei berücksichtigt werden.

Das Verbundprojekt AMPHORE wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb der Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling“ (RePhoR)“ unterstützt. RePhoR ist Teil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA3). Zu dem Projektkonsortium gehören die fünf Wasserverbände Ruhrverband, Wupperverband, Linksniederrheinische Entwässerungs-Genossenschaft (LINEG), Emschergenossenschaft und Lippeverband sowie das ISA der RWTH Aachen, das Fraunhofer ISI, das ifeu Institut Heidelberg, die Emscher Wassertechnik GmbH und die Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH sowie die PhosRec GmbH.

https://gwf-wasser.de/forschung-und-entwicklung/amphore-projekt-zu-phosphorrecycling-startet-in-zweite-phase/

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Deutsche-Phosphor-Plattform: Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm

Aktuelle Rechtslage
Gemäß § 3 Abs. 1 AbfKlärV hat der Klärschlammerzeuger den in seiner Abwasserbehandlungsanlage anfallenden Klärschlamm möglichst hochwertig zu verwerten, soweit dies technisch möglich und wirtschaftlich zumutbar ist (S. 1). Dabei sind die Phosphorrückgewinnung und die Rückführung des gewonnenen Phosphors anzustreben (S. 2).
Es besteht derzeit keine Pflicht zur Phosphorrückgewinnung. Eine bodenbezogene Verwertung ist für alle Kläranlagen Ausbaugrößen möglich.
Rechtslage ab 2029/2032
Ab dem 01. Januar 2029 findet § 3 AbfKlärV in einer geänderten Fassung Anwendung. Ab 2029 sind grundsätzlich alle Betreiber von kommunalen Abwasserbehandlungsanlage unabhängig von der jeweiligen Ausbaugröße zu einer Phosphorrückgewinnung verpflichtet, wenn die Klärschlamm-Trockenmasse einen Phosphorgehalt ≥ 2 % aufweist (die Phosphorrückgewinnung richtet sich dann nach § 3 a Abs. AbfKlärV n. F.). Bezüglich der Pflicht zur Phosphorrückgewinnung gelten dann folgende Regelungen:

Der Klärschlammerzeuger hat den anfallenden Klärschlamm entweder:
• einer Phosphorrückgewinnung zuzuführen oder
• einer thermischen Vorbehandlung in einer Klärschlamm(mit)verbrennungsanlage zuzuführen (vgl. Art. 5 § 3 Abs. 1 i.V.m. § 2 Abs. 11a und b AbfKlärV).
Die Betreiber einer solchen Anlage haben in der Folge die Klärschlammverbrennungsasche und den kohlenstoffhaltigen Rückstand, die im Rahmen der genannten Vorbehandlung anfallen, (nach § 3 Abs. 2 S. 1 AbfKlärV n. F.) entweder:
– einer Phosphorrückgewinnung zuzuführen oder
– einer stofflichen Verwertung unter Nutzung des Phosphorgehalts zuzuführen (nach Maßgabe des § 3 b Abs. 1 AbfKlärV n. F.).
Abweichen von der Phosphorrückgewinnungsflicht (nach § 3 Abs.1 Nr. 1 und Nr. 2 AbfKlärV n. F.) dürfen Klärschlammerzeuger, die eine Abwasserbehandlungsanlage mit einer genehmigten Ausbaugröße von bis zu 100.000 EW (bis 31.12.2031) oder bis zu 50.000 EW betreibt, (gemäß § 3 Abs. 3 S. 1 AbfKlärV n. F.) den in der Anlage anfallenden Klärschlamm UNABHÄNGIG vom Phosphorgehalt (nach Maßgabe v. Anlage 2 und 3) entweder:
• bodenbezogen verwerten oder
• nach Zustimmung der zuständigen Behörde einer anderen Abfallverwertung im Sinne des KrWG zuführen.

Die Regelungen sind in Tabelle 1 nach Jahren und Kläranlagenausbaugrößen differenziert dargestellt.
Tabelle 1: Regelungen zur P-Rückgewinnung nach der novellierten Klärschlammverordnung (Quelle: Vortrag Andrea Roskosch
DPP-FORUM, 2020)…den ganzen Artikel lesen sie unter:

https://www.deutsche-phosphor-plattform.de/wp-content/uploads/2020/11/DPP_PRueck_Rechtslage.pdf

Kontakt:
Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V.
Tabea Knickel
Mobil: + 49 (0) 171 226 9953
info@deutsche-phosphor-plattform.de
www.deutsche-phosphor-plattform.de

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Phosphorrecycling: Wasserbände suchen strategischen Partner

Der Wasserverband Eifel-Rur (WVER) und der Erftverband (EV) haben zur Entsorgung ihrer Klärschlämme im September letzten Jahres die Klärschlamm Kooperation Rheinland GmbH (KKR) gegründet. Nun sind sie auf der Suche nach einem strategischen Partner für die Errichtung und den Betrieb einer Monoverbrennungsanlage.
Aus der Asche des verbrannten Klärschlamms soll anschließend Phosphor zurückgewonnen werden, Zurzeit wird eine Ausschreibung vorbereitet, durch die ein Partner gefunden werden soll, der einen möglichen Standort für die zu bauende Monoverbrennungsanlage sowie Erfahrungen im Betrieb von vergleichbaren Verbrennungsanlagen mit sich bringt. Gemeinsam mit diesem Partner wird die Gründung eines Tochterunternehmens angestrebt, um eine Anlage zu bauen und zu betreiben.Mehr:

https://gwf-wasser.de/branche/phosphorrecycling-wasserbaende-suchen-strategischen-partner/

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