Phosphor-Recycling: Düngemittel aus Abfall

Tetra Phosphor Anlage Copyright Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH

In jedem Düngemittel steckt Phosphor. Doch der Rohstoff dafür muss importiert werden und das zumeist aus politisch instabilen Regionen. Gleichzeitig ist Phosphor im Klärschlamm jeder Kläranlage enthalten. Die Lösung heißt also Recycling und ist in Hamburg erstmals Wirklichkeit geworden.

Herausforderung: Selbst Asche kann recycelt werden 

Am Ende des biologischen Prozesses in einem Klärwerk stehen vor allem zwei Dinge: Wasser und Klärschlamm. Das gereinigte Wasser kann man problemlos in den Naturkreislauf zurückführen. Der Klärschlamm wird in Hamburg bereits heute zur Biogasproduktion genutzt und anschließend thermisch verwertet. Was übrig bleibt, ist Asche. Doch selbst die muss kein Abfall sein.

Daraus lässt sich zum Beispiel Phosphorsäure für die Herstellung von Mineraldünger gewinnen. Aber auch Gips für die Bauindustrie und diverse Metallsalze zur Abwasserreinigung. Es ergeben sich also gleich mehrere Stoffkreisläufe, doch Phosphor ist der Interessanteste davon.

Lösung: Klärwerk wird zum Rohstofflieferanten 

Hamburg Wasser betreibt im Hamburger Hafen ein Klärwerk, in dem Jahr für Jahr 1,5 Millionen Kubikmeter Klärschlamm entstehen. Dieser wird direkt vor Ort thermisch verwertet und in Wärme und Strom verwandelt. Außerdem entsteht beim Faulprozess Faulgas, das gereinigt und der öffentlichen Gasversorgung zugeführt wird. Zurück bleiben jährlich rund 20.000 Tonnen Klärschlammasche, die bisher entsorgt werden mussten.

Spätestens 2029 sind große Kläranlagen verpflichtet, den im Klärschlamm enthaltenen Phosphor zurück zu gewinnen und dem Wertstoffkreislauf zuzuführen. Eine Auflage, auf die sich Hamburg Wasser bereits vor Jahren eingestellt und 2015 eine Pilotanlage zur Phosphor-Rückgewinnung installiert hat. Nach dem erfolgreichen Testbetrieb wurde die Anlage 2017 wieder abgebaut und mit der Planung einer großtechnischen Anlage begonnen. 2020 soll die weltweit erste Großanlage zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammasche in Betrieb gehen.

Hamburg Wasser ist damit der Vorreiter einer neuen Recycling-Technologie, die weltweit auf reges Interesse stößt. Die Anlage wird von der Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH betrieben, einem Joint Venture von Hamburg Wasser und Remondis Aqua Industrie GmbH Co. KG. Das gesamte Projekt wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit mit Mitteln aus dem Umwelt-Innovationsprogramm gefördert.

Für die wirtschaftliche Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammasche kommt das von Remondis entwickelte TetraPhos-Verfahren zum Einsatz. Aus der Hamburger Klärschlammasche sollen pro Jahr rund 7.000 Tonnen hochreine Phosphorsäure erzeugt werden. Dieser Rohstoff ist vor allem in der Düngemittel-Produktion gefragt, wird aber auch im Korrosionsschutz und der Chipherstellung verwendet.

Potenzial: Ein Prozess für vier Wertstoffe 

Als Nebenprodukte beim Phosphor-Recycling entstehen weitere Rohstoffe in Form von Metallsalzen und Gips. Die Salze können zur Abwasserbehandlung eingesetzt werden. Der Gips findet zum Beispiel in Form von Rigips-Platten in der Baustoffindustrie Verwendung. Selbst die noch verbleibende Asche kann als Beimischung in der Baustoffindustrie verwertet werden.

Neben Gas, Wärme und Elektrizität erschließt Hamburg Wasser also mit der neuen Recycling-Anlage vier zusätzliche Wertstoff-Kreisläufe zum Nutzen der Umwelt.

Stand: August 2019

6. August 2021
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