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Innovation aus Pirmasens: Bundesweites Pilotprojekt zur Phosphorrückgewinnung aus Nassschlamm

- Westpfälzische Stadt startet Umsetzung eines innovativen Verfahrens zur Freisetzung von Phosphor aus Klärschlamm in zwei kommunalen Kläranlagen

- Gemeinsames Projekt von Abwasserbeseitigungsbetrieb Pirmasens und Prüf- und Forschungsinstitut (PFI) zielt auf Ressourcenschonung und Nährstoffrückgewinnung bei gleichzeitiger Energieoptimierung

Wichtige Impulse für einen rücksichtsvolleren und sparsamen Verbrauch natürlicher Ressourcen in kommunalen Kläranlagen setzt ein bundesweites Pilotprojekt aus Pirmasens. Hierfür haben der Abwasserbeseitigungsbetrieb der westpfälzischen Stadt und das vor Ort ansässige Prüf- und Forschungsinstitut (PFI) in enger Kooperation ein innovatives Verfahren zur Phosphorrückgewinnung aus Nassschlamm in den Kläranlagen Felsalbe und Blümeltal entwickelt. Erklärtes Ziel ist eine nachhaltige Ressourcenschonung unter dem Aspekt der Nährstoffrückgewinnung von Phosphor und Stickstoff. Dabei lässt sich zum einen der Energieverbrauch der Kläranlage senken, zum anderen steigt die Erzeugung von Eigenenergie; das Endprodukt kann zudem als hochwertiger Dünger mit sehr geringer Schwermetallbelastung für die Landwirtschaft eingesetzt werden. Im Zuge der nach der Sommerpause startenden Umbaumaßnahme werden darüber hinaus die Klärgasgewinnung und -nutzung sowie die Abwasserbehandlung optimiert.

Im Vergleich zu anderen Methoden der Phosphorrückgewinnung hat das in Pirmasens entwickelte Verfahren einen besonders hohen Wirkungsgrad: Mehr als 60 Prozent des Phosphors im Abwassers können damit gewonnen werden. Außerdem ist eine um 15 Prozent höhere Ausbeute an Biogas im Klärschlamm möglich, während gleichzeitig der Verbrauch an Fällchemikalien und Polymeren zur Abwasserbehandlung voraussichtlich um bis zu 60 Prozent sinkt. Die damit verbundene Verringerung des CO₂-Ausstoßes beträgt rund 75 Tonnen pro Jahr. Oberste Priorität bei der Durchführung der Verfahrensoptimierung hat dabei die Abwasserreinigung.

„Nach den guten Erfahrungen mit der Thermodruckhydrolyse in der Kläranlage ist die Rückgewinnung von Phosphor aus dem anfallenden Klärschlamm ein entscheidender weiterer Schritt, nicht zuletzt angesichts weltweit zurückgehender Reserven und fragwürdiger Förderbedingungen“, kommentiert Dr. Bernhard Matheis, Oberbürgermeister von Pirmasens. „Aufgrund durchweg positiver Labortests rechnen wir mit klaren Vorteilen durch dieses innovative Verfahren ‘made in Pirmasens‘. Damit hat es erneut echten Vorbildcharakter für andere Kommunen im Land und auch im Bund – ähnlich wie der überaus effiziente Einsatz der Thermodruckhydrolyse zur Optimierung der Energieausbeute in unserer Kläranlage.“

„Das gemeinsame Projekt des städtischen Abwasserbeseitigungsbetriebs mit dem PFI lenkt den Blick auf die Schätze, die im Klärschlamm stecken“, ergänzt Michael Schieler, Beigeordneter der Stadt Pirmasens. „Mit der Möglichkeit eines Rückgewinns wichtiger Ressourcen, einem sinkenden Energieverbrauch, saubererem Wasser und spürbar weniger Chemikalien, die in der Kläranlage zum Einsatz kommen, wird Pirmasens zudem bei der Entsorgung der Klärschlämme deutlich unabhängiger.“

Überzeugende Vorteile – für Pirmasens wie für Kommunen in Land und Bund
Zu den Vorteilen des vom PFI und dem Abwasserbeseitigungsbetrieb der Stadt Pirmasens entwickelten Verfahrens für den Kläranlagenbetrieb zählen die Verringerung der Phosphorablaufwerte sowie der Energie für die Belüftung um 20 Prozent sowie die Reduktion der Fällmittel um 60 Prozent. Hinzu kommen die um 20 Prozent höhere Entwässerung des Klärschlammes nach der Phosphoreliminierung und der um ein Viertel niedrigere Einsatz von Entwässerungspolymeren. Die Gasausbeute soll sich um 15 Prozent und die Eigenenergieerzeugung von zehn auf 16 Kilowattstunden pro Einwohnerwert (EW) steigern. Gleichzeitig kann der Energieverbrauch von 18 auf 16 Kilowattstunden pro EW gesenkt werden.

Die technische Innovation des neuen Pilotprojektes besteht in der Kombination von Thermodruckhydrolyse im Teilstromverfahren und zwischengeschalteter Hochlastfaulung mit anschließender Fällung von Magnesiumammoniumphosphat. Dabei sollen jährlich 9.000 Kubikmeter Sekundärschlamm mit dem Ziel behandelt werden, 250 Tonnen Magnesiumammoniumphosphat aus dem Faulschlamm zurückzugewinnen. Magnesiumammoniumphosphat kann wegen seiner guten Pflanzenverfügbarkeit direkt als Düngemittel eingesetzt werden. Zusätzlich ist geplant, aus einem Teil der im Schlamm enthaltenen Stickstofffracht Flüssigdünger in Form von Ammoniumsulfat (ca. 30 Tonnen pro Jahr) zu gewinnen, um so die anlageninterne Rückbelastung mit Ammonium zu verringern.

Das Gesamtinvestitionsvolumen des Projekts beläuft sich auf 1,6 Millionen Euro; das rheinland-pfälzische Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten fördert es mit insgesamt 500.000 Euro, der Bund hat sich mit 430.000 Euro beteiligt.

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