Phosphor aus Klärschlamm wiederverwerten

Technik

HTC - Ein Schweizer Unternehmen hat ein Verfahren für das Phosphor-Recycling aus HTC-Kohle entwickelt. Klärschlämme können so auch in Zukunft als Koprodukt in der Energieerzeugung genutzt werden.

25. Februar 2015

Bei einer Mitverbrennung von Klärschlamm in Zement- oder Kohlekraftwerken geht der im Schlamm enthaltene Phosphor verloren. Weder die Phosphor-Rückgewinnung aus dem Klärschlamm noch aus der Klärschlammasche sind bislang wirtschaftlich darstellbar.

HTC-Kohle als Basis

Diese Situation könnte sich mit dem Einsatz der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) grundsätzlich ändern. Die Vorteile der HTC-Lösung: Gegenüber der thermischen Trocknung sind Einsparungen an thermischer und elektrischer Energie von bis zu 60% möglich. Die Firma AVA-CO2 aus Zug in der Schweiz nahm im Oktober 2010 in Karlsruhe die nach eigenen Angaben weltweit erste HTC-Anlage im industriellen Maßstab in Betrieb.

Nun gelang dem Unternehmen nach eigenen Angaben ein weiterer Meilenstein bei der Phosphor-Rückgewinnung: das sogenannte AVA-Cleanphos-Verfahren; es basiert laut Unternehmensangaben auf dem HTC-Prozess. »Die wichtigste Innovation von AVA Cleanphos ist der Austausch des Substrats«, heißt es in einer Unternehmensmitteilung.

Denn gegenüber anderen Verfahren würde der Phosphor nicht aus dem Klärschlamm oder aus der Klärschlammasche gewonnen, sondern direkt aus der HTC-Kohle, so das Unternehmen.

»Dies erlaubt eine über achtzigprozentige Phosphor-Ausbeute bei geringerem Säureeinsatz, reduzierten Energiekosten und niedrigeren Investitionskosten.«

Zudem sei die Herstellung einer schwermetallfreien Phosphorsäure ohne zusätzliche Reinigungsstufe möglich. Klärschlamm in Form von phosphorfreier HTC-Kohle könne auch in Zukunft in der Mitverbrennung eingesetzt werden anstelle fossiler Brennstoffe.

Pilot kommt dieses Jahr

In diesem Jahr sei die großtechnische Pilotierung des AVA-Cleanphos-Prozesses geplant, so AVA-CO2. »Aufgrund der bisherigen Erfahrungen mit Säurerücklöseverfahren sowie der Membran-Technologien ist allerdings mit keinen grundsätzlichen Problemen bei der industriellen Umsetzung zu rechnen«, heißt es in einer Prozessbeschreibung des Unternehmens.

100.000 Tonnen Schlamm

Genau wie die HTC-Technologie sei auch der AVA-Cleanphos-Prozess den Angaben zufolge frei skalierbar und für den Einsatz von 40.000 bis 100.000t mechanisch entwässertem Klärschlamm geeignet.

»Die Vorteile der HTC mit dem integrierten AVA-Cleanphos-Prozess sind enorm«, sagt Thomas M. Kläusli, Chief Marketing Officer bei AVA-CO2.

Die phosphorfreie HTC-Klärschlammkohle stelle für die Industrie den Königsweg dar, so Kläusli. Es könne nicht nur viel Energie bei der Klärschlammtrocknung eingespart werden, sondern auch beträchtliche CO2-Emissionen, indem statt Braunkohle Klärschlamm für die Energieerzeugung verbrannt würde. Zudem könne auf den Bau von zusätzlichen Monoverbrennungsanlagen verzichtet werden und der HTC-Prozess ermögliche die Gewinnung von Phosphor.

Höherer Heizwert

Durch die HTC erhöhe sich der Heizwert der HTC-Klärschlammkohle auf bis zu 16MJ/kg und er-reiche somit Braunkohlewerte und könne in der Mitverbrennung fossile Kohle und somit CO2 einsparen. Das theoretische Einsparungspotenzial liege bei 1,9Mio.t Klärschlamm-Trockenmasse pro Jahr bei fast 5Mio.t CO2, so AVA-CO2. (hd)

Erschienen in Ausgabe: 02/2015