Verbundprojekt: Technologiedemonstration zur Kombination von Staubfeuerung und Säureaufschlussgranulierung mit integrierter Schwermetallabscheidung für das regionale Phosphorrecycling aus Klärschlämmen im "Mittel-deutschen Dreiländereck" Sachsen-Anhalt, Thüringen und Sachsen - DreiSATS; Teilprojekt: Material- und Prozessentwicklung für die in-situ-Schwermetallabtrennung in der Klärschlammverbrennung mit der Staubfeuerung

Abstract

Die novellierte Klärschlammverordnung verpflichtet größere kommunale Kläranlagen künftig zur Phosphorrückgewinnung und schränkt die bodenbezogene Klärschlammverwertung ein. Damit steigt der Bedarf an technisch, ökologisch und wirtschaftlich tragfähigen Verfahren zur Gewinnung von Phosphor aus Klärschlamm und Klärschlammaschen. Im Verbundvorhaben DreiSATS wurde eine regionale Prozesskette aus Klärschlammaufbereitung, Staubfeuerung mit integrierter Schwermetallabscheidung und anschließender Herstellung von Recyclingdüngern im technischen Maßstab entwickelt und erprobt. Das Fraunhofer IKTS charakterisierte Klärschlämme und Klärschlammaschen, entwickelte die in-situ-Aschemodifikation und keramische Heißgasfiltration weiter und begleitete deren Integration in die Staubfeuerungsanlage. Labor- und Technikumsversuche zeigten, dass chlorid- und natriumhaltige Additive Schwermetallgehalte reduzieren und natriumhaltige Additive zusätzlich die Phosphorlöslichkeit erhöhen können. Chemische Analysen und pflanzenbauliche Screeningversuche bestätigten das Potenzial ausgewählter Aschen und Düngemittelvorprodukte für die weitere Nutzung. Die Ergebnisse belegen die technische Tragfähigkeit der Prozesskombination; für die industrielle Umsetzung sind insbesondere Additiveinsatz und Dauerbetrieb weiter zu optimieren sowie rechtliche und wirtschaftliche Randbedingungen zu validieren. Zur Bewertung der Phytotoxizität und Phosphorverfügbarkeit wurden am IKTS Pflanzenversuchsstände für standardisierte Gefäß- und Screeningversuche aufgebaut.