Für die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm steht eine Reihe von Verfahren in unterschiedlicher Entwicklungsreife zur Verfügung, die jedoch meist sehr kostspielig und mit deutlichem Aufwand verbunden sind. Die AVA GmbH, Murchin, die Universität Hohenheim, Stuttgart, und das Fraunhofer Institut für Silicatforschung (ISC), Alzenau, erproben daher ein ressourceneffizientes Verfahren auf Basis der hydrothermalen Karbonisierung. Als hydrothermale Karbonisierung (HTC) bezeichnet man die Verkohlung organischer Materialien in wässriger Phase unter erhöhten Drücken und Temperaturen.
Im aktuellen Projekt wird durch HTC aus dem Klärschlamm ein Kohleschlamm erzeugt, wobei die Kohlepartikel nahezu den gesamten im Klärschlamm befindlichen Phosphor enthalten. Durch Aufschluss der Kohle mit Säure lässt sich der Phosphor in die flüssige Phase überführen und durch Zugabe geeigneter Calciumverbindungen fast vollständig als Calcium-Phosphat-Verbindung fällen oder auskristallisieren. Inzwischen wurde das Verfahren in den halbtechnischen Maßstab überführt und verschiedene Strategien zur Fällung von Phosphorverbindungen erprobt. Erste Versuchsreihen zeigten eine durchschnittliche Pflanzenverfügbarkeit. Die Produkte lassen sich zur Herstellung von höherwertigen Mineraldüngern in der Düngemittelindustrie verwenden. In einem nächsten Projektschritt wird zurzeit die gezielte Fällung eines hochwertigen Düngeproduktes optimiert, nämlich von Magnesium-Ammonium-Phosphat (Struvit).
Auch die phosphorfreie Klärschlammkohle lässt sich nutzen: Sie könnte zukünftig als Alternative zu Braun- und Steinkohle in der Mitverbrennung beispielsweise in Zementwerken eingesetzt werden und als nachwachsender Rohstoff Kohlendioxid-Emissionen einsparen.
DBU-Projektpräsentation auf der IFAT 2018
