Karbonisierung von Klärschlamm zur Phosphor- und Faulgas-Gewinnung

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Phosphorabbau (Foto: © Budenheim/Michael Link)

Das TerraNova Ultra-Verfahren ersetzt thermische Trocknungsverfahren durch eine wesentlich energieeffizientere Ultraentwässerung von Klärschlamm. Eine halbtechnische Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Duisburg-Kaßlerfeld des Ruhrverbands soll in Zukunft auch den Phosphor zurückgewinnen und zur Erzeugung zusätzlichen Faulgases beitragen.

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts „CarBioPhos“ entwickeln und erproben TerraNova Energy GmbH (TNE) und das Deutsche Biomasseforschungszentrum gGmbH (DBFZ) gemeinsam eine Ergänzung der hydrothermalen Karbonisierung von Klärschlamm. Diese als „TerraNova UItra“ bereits großtechnisch in China eingesetzte Technologie dient bislang der Reduktion der Entsorgungsmenge um bis zu 80 Prozent und ersetzt damit thermische Trocknungsverfahren. Da bei TerraNova Ultra der größte Teil des Schlammwassers rein mechanisch abgetrennt wird, können im Vergleich zur klassischen Wasserverdampfung hohe Energie- und CO2- Einsparungen erzielt werden.

Technikumsversuche unter mesophilen und thermophilen Bedingungen

Im Rahmen des CarBioPhos-Projekts soll das Verfahren bis 2020 um zwei weitere Komponenten ergänzt werden: Durch die Zugabe von Säure innerhalb des Prozesses kann der im Klärschlamm enthaltene Phosphor gelöst und über das abgetrennte Schlammwasser mittels Adsorption, Fällung oder Kristallisation zurückgewonnen werden. Auf dieser Basis wird von TNE die wirtschaftliche Herstellung eines handelbaren Sekundärphosphor-Produkts entwickelt und in einer Demonstrationsanlage umgesetzt. Der Ruhrverband stellt für das Vorhaben einen geeigneten Standort auf der Kläranlage Duisburg- Kaßlerfeld zur Verfügung.

Das verbleibende, phosphorarme Restwasser eignet sich aufgrund des hohen Gehalts an biologisch abbaubaren organischen Bestandteilen gut zur Biogaserzeugung. Das DBFZ führt dazu über einen Zeitraum von zwölf Monaten kontinuierliche Technikumsversuche sowohl unter mesophilen als auch thermophilen Bedingungen am Standort Leipzig durch, um Umsetzungsgrade und Methanproduktion zu optimieren und die Langzeitstabilität der Biogaserzeugung nachzuweisen. In einer abschließenden Energiebilanz wird untersucht, in welcher Höhe der Eigenenergiebedarf des Verfahrens durch das zusätzlich produzierte Faulgas und die bei der anschließenden Verstromung anfallende Abwärme gedeckt werden kann.

Quelle: TerraNova Energy GmbH

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