Verbundprojekt: Technologiedemonstration zur Kombination von Staubfeuerung und Säureaufschlussgranulierung mit integrierter Schwermetallabscheidung für das regionale Phosphorrecycling aus Klärschlämmen im "Mitteldeutschen Dreiländereck" Sachsen-Anhalt, Thüringen und Sachsen - DreiSATS; Teilprojekt: Teilprojekt 1

Abstract

In Deutschland soll der in Klärschlämmen enthaltene Phosphor künftig verpflichtend zurückgewonnen werden. Zukunftsfähige Klärschlammentsorgungsstrategien müssen daher P-Recycling integrieren und zugleich Entsorgungssicherheit sowie Wirtschaftlichkeit gewährleisten. Erforderlich sind robuste, regional angepasste und flexible Prozessketten mit gesicherter Rohstoffversorgung und stabilem Produktabsatz. Der Projektkoordinator Veolia Klärschlammverwertung Deutschland GmbH und seine Partner verfolgten das Ziel, für die Modellregion Mitteldeutsches Dreiländereck eine innovative, technisch und wirtschaftlich tragfähige Prozesskette zur Klärschlammverwertung mit Phosphorrecycling praxisnah zu demonstrieren. DreiSATS entwickelte dafür eine abgestimmte Prozesskette aus Trocknung, Staubfeuerung sowie Säureaufschluss und Granulierung im technischen Maßstab. Ein Schwerpunkt lag auf der integrierten Schwermetallabtrennung in der Verbrennung bzw. im nachgeschalteten Säureaufschluss. Bei der Verbrennung ist die Wirbelschichttechnologie derzeit Stand der Technik, diese ist jedoch erst ab großen Durchsatzmengen wirtschaftlich. Für kleinere, dezentrale Anlagen ist sie aufgrund hoher Investitions- und Betriebskosten ungeeignet. Die Staubfeuerung bietet hier Vorteile. Beim Phosphorrecycling gibt es Technologien, die beim Phosphor im Abwasser auf den Kläranlagen ansetzen und solche, die auf die Klärschlammasche abzielen. Im Vergleich zu Verfahren, die Phosphor auf der Kläranlage zurückgewinnen, erreichen Verfahren, die bei der Klärschlammasche ansetzen, deutlich höhere Rückgewinnungsquoten, da der Phosphor hier konzentrierter vorliegt. Dabei gibt es viele verschiedene Verfahrensansätze wie thermochemische, thermoelektrische und nasschemische Verfahren. Das Pontes Pabuli Verfahren ist ein nasschemisches Verfahren mit Säureaufschluss zur Herstellung marktfähiger Düngemittel. Dabei zeichnet sich das Pontes Pabuli-Verfahren durch einen niedrigen Energiebedarf und einem nahezu abfall-, abwasserfreien Gesamtprozess sowie einer optionalen Schwermetallabtrennung aus. Der nach der Fest-Flüssig-Trennung verbleibende Feststoff wird unter Zugabe weiterer Nährstoffe zu marktfähigen Granulaten aufbereitet. Ziel ist ein gebrauchsfertiger Dünger in vergleichbarer Qualität zu konventionellen Mineraldüngern. Das Verfahren wurde im Rahmen des Projekts von TRL 4 auf TRL 6 hochskaliert.