Joachim Mallon, Ingenieurbüro für Gießereitechnik GmbH

In dem Vortrag geht es um das verfahrenstechnisches Konzept  und die
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.

Ludwig Hermann, Outotec GmbH & Co KG

Jede, an eine Kläranlage angeschlossene Person, produziert rund 25-30 kg/a Klärschlamm trocken mit einem Energiegehalt von rund 140 kWh. Darüber hinaus scheidet jeder Mensch im Durchschnitt 1,8 kg Phosphat (P2O5) und 4 kg Stickstoff pro Jahr aus. Folglich enthält eine Tonne trockener Klärschlamm 11.000-15.000 MJ (3-4,2 MWh) und rund 60-80 kg Phosphat (P2O5). Die thermische Verwertung mit Nährstoffrecycling kann die im Schlamm gespeicherte Energie zur Erzeugung von Dampf, Wärme und Elektrizität nutzbar machen und 98% des Phosphats aus der Asche zurückgewinnen.
Die Vorteile der Schlammverbrennung sind, neben der Energiegewinnung, die Schonung der Phosphatreserven und die vollständige Ausschaltung des Risikos von Infektionen mit Pathogenen, z.B. mit E-coli und Salmonellen. Werden auch Mikroverunreinigungen bei der
Abwasserbehandlung quantitativ eliminiert, wie bereits jetzt in sensiblen Gebieten, erhöht sich die Schadstoffkonzentration und – infolge des Einsatzes von Aktivkohle – der Kohlenstoffgehalt des Klärschlamms, was die Energieausbeute weiter erhöht.
Die Asche eignet sich gut für das Phosphatrecycling. Beim thermochemischen Aufschluss von Klärschlamm- oder phosphatreichen Biomasseaschen mit dem modifizierten ASH DEC Verfahren wird der Rohstoff mit einer Natriumverbindung im Verhältnis von 70:30 vermischt und in einem Drehrohrofen auf 850-950°C erhitzt, so dass sich unter dem Einfluss der Temperatur die Natriumverbindung zersetzt und Calcium-Natrium-Phosphat (CaNaPO4) gebildet wird. Das Produkt ist enthält nur noch unbedeutende Spuren von Schwermetallen und ist hoch pflanzenverfügbar.

Die Monoschlammverbrennung mit anschließender Phosphatrückgewinnung ist offensichtlich eine zukunftssichere Lösung für die risikolose und nachhaltige Verwertung von Klärschlamm.

Dr. Ute Bauermeister, GNS Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH Technologie- und Gründerzentrum 

Die Gewinnung von Nährstoffen in konzentrierter, transportwürdiger Form und Schaffung emissions-armer geschlossener Nährstoffkreisläufe ist ein wichtiger Grund, um Gärreste aus Biogasanlagen aufzubereiten. Mit dem von GNS entwickelten modifizierten Ammoniakstripping-Verfahren können die Nährstoffe N, aber auch P und (anteilig) K aus Gärresten abgereichert werden. Grobe Feststoffe wer-den zuvor und/oder anschließend abgetrennt. Durch Rückführung der feststoffseparierten und nähr-stoffentfrachteten flüssigen Gärresten als Recyclingwasser in den Fermenter, wird der Ammonium-Stickstoff-Gehalt soweit abgesenkt, dass Hemmungen vermieden werden. Damit können mehr stick-stoffreiche Substrate vergoren werden. Gleichzeitig werden rein mineralische Dünger produziert, die transportwürdig sind. Lediglich preiswerter REA-Gips wird zur Erzeugung eines verkaufsfähigen Am-moniumdüngers benötigt, wobei zusätzlich noch wertvoller Düngekalk entsteht.
Aber auch für Klärwerke sind die Verringerung der Stickstoff-Rückbelastung aus Faulschlamm sowie die Phosphorrückgewinnung von großer Bedeutung. Kläranlagen können dann beispielsweise stick-stoffreiche Cosubstrate annehmen und so ihre Stromproduktion erhöhen.
Zu den wesentliche Vorteilen des Verfahrens gehören die Chemikalienfreiheit, ein geringer spezifi-scher Wärme- und Strombedarf bedarf, sowie die Möglichkeit, dass auch faserreiche Substrate be-handelt werden können. Die von Ammoniak befreiten „Biogasfasern“ können dann als Holzersatz-werkstoff eingesetzt werden, was zusätzliche Wertschöpfungsmöglichkeiten für Biogasanlagen bein-haltet.
Am Beispiel von Untersuchungen im Labor und an großtechnischen Anlagen werden bisherige Erfah-rungen und Resultate mit dem Verfahren vorgestellt und auch die bisher noch nicht genutzten Mög-lichkeiten des Phosphorrecyclings diskutiert.