Klärschlämme aus kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen sind eine Phosphatsenke. Durch Aufbereitung des Klärschlammes soll der enthaltene Phosphor wieder verfügbar gemacht werden. Ein Verfahren zur Erzeugung phosphathaltigen Rückstands aus der Klärschlammbehandlung wird vorgestellt.
Klärschlamm ist das Endprodukt jeder großtechnischen Abwasserreinigung und gleichzeitig einer der bedeutendsten Kostenfaktoren. Da im Schlamm alle im Prozessverlauf nicht abgebauten oder abgeleiteten Nutz- und Schadstoffe konzentriert werden, ist seit langem umstritten, wie damit am besten verfahren werden soll. Neue Erkenntnisse und Einsichten sowie seit langem angekündigte Änderungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen lassen erwarten, dass europaweit tiefgreifende Veränderungen bevorstehen. Die bislang wichtigsten Entsorgungswege in die Landwirtschafft, Rekultivierung oder Mitverbrennung in Kohlekraft- oder Zementwerken werden aus Gründen des Umweltschutzes, eventueller Folgerisiken, mangelnder gesellschaftlicher Akzeptanz, des Verkehrsaufkommens oder neu erkannter, volkswirtschaftlicher Notwendigkeiten wie dem Recycling von Phosphor auf absehbare Zeit nicht mehr oder nur noch eingeschränkt zur Verfügung stehen. Von den erwarteten Veränderungen betrogen sind in Deutschland rund 75 % des heute produzierten Klärschlammes (Bild1). Insbesondere der Rückgewinnung des im Klärschlamm enthaltenen Phosphors– immerhin ließen sich bei vollständiger Rückgewinnung in Deutschland fast 50 % der aktuellen Importe decken – kommt mittelfristig erhebliche Bedeutung zu. Dies fußt auf der Tatsache, dass Phosphor eine zentrale Funktion im Energiestoffwechsel sowie im Erbgut aller höheren Lebewesen einnimmt. Ohne die laufende Zufuhr dieses essentiellen Elements über den Nahrungskreislauf ist ein Überleben von Menschen, Pflanzen und Tieren nicht möglich. Einen Ersatzstoff gibt es nicht. Deshalb ist Phosphor neben Stickstoff und Kali der wichtigste Bestandteil von Düngemitteln. Ohne Phosphat-Düngung wäre eine Selbstversorgung der Bevölkerung in der EU mit Nahrungsmitteln ebensowenig darstellbar wie die Ernährung der Weltbevölkerung insgesamt.
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Quelle: | Wasser und Abfall 03 2015 (April 2015) | |
Seiten: | 15 | |
Preis inkl. MwSt.: | € 10,90 | |
Autor: | Dr. Markus Bux Dipl. Ing. (FH) Klaus Wasmuth | |
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Auswirkungen der Novellierungen im EEG 2023 auf die Planung neuer Biogutvergärungsanlagen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2022)
Im Jahr 2021 betrug der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Bruttoendenergieverbrauch Deutschlands knapp 20 %. Dabei ist der Anteil der erneuerbaren Energien im Bereich Strom mit gut 41 % führend (siehe Abbildung 1). In den Bereichen Wärme und Verkehr hinkt der Anteil der Erneuerbaren deutlich hinterher bzw. steht am Beginn einer Elektrifizierung. Insgesamt wurden 2021 durch erneuerbare Energien rund 221 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen in Deutschland vermieden [1].
Überschusswärmenutzung aus Bioabfallvergärungsanlagen – Erfahrungen aus Praxisbeispielen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Insgesamt hat die getrennte Erfassung von Bio- und Grünabfällen in Deutschland bereits ein hohes Niveau erreicht, wobei die Biomasse bislang überwiegend rein stofflich genutzt wurde. In jüngster Zeit erlangt die Vergärung zur Behandlung von Bio- und Grünabfällen in Deutschland eine größere Bedeutung. Um die im Biogas enthaltene Energie effizient zu nutzen, ist neben der Strom- auch eine Wärmenutzung von Bedeutung. Diese ist an den Standorten der Anlagen oftmals nicht in ausreichendem Umfang gegeben, so dass die Art der Biogasnutzung auch unter Berücksichtigung innovativer Wärmenutzungskonzepte standortspezifisch betrachtet werden muss. An Praxisbeispielen werden derzeit realisierte Möglichkeiten der Biogas- und Überschusswärmenutzung dargestellt.
Wirtschaftliche Bewertung von Anlagenkonzepten zur Bioabfallvergärung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Gegenwärtig spielt der Einsatz von Bio- und Grünabfällen aus getrennter Sammlung, gewerblichen organischen Abfällen (Lebensmittel; Speisereste aus Kantinen, Großküchen und Gastronomie) sowie Abfällen aus der Nahrungsmittelindustrie bei der Biogaserzeugung in Deutschland nur eine untergeordnete Rolle. Die Zahl der Abfallvergärungsanlagen steigt jedoch kontinuierlich. Infolge der Novellierungen des Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) 2012 und 2014 rückt die Vergärung von Bioabfällen neben der Installation von landwirtschaftlichen Gülle- Kleinanlagen stärker in den Fokus. Zum Stand 31.12.2014 sind in Deutschland knapp 140 Abfallvergärungsanlagen in Betrieb, die ausschließlich oder überwiegend organische Abfälle vergären. Dabei werden in 83 Anlagen Bio- und Grünabfälle aus der getrennten Sammlung (Biotonne) eingesetzt – mit sehr unterschiedlichen Anteilen am Gesamtinput der Anlage. Insgesamt handelt es sich nach Datenlage des DBFZ bei 68 Anlagen um Bioabfallvergärungsanlagen, in denen ausschließlich oder überwiegend Bioabfälle gemäß § 27a EEG 2012 bzw. § 45 EEG 2014 Einsatz finden. Mit der im EEG 2012 eingeführten Direktvermarktung und der Flexibilitätsprämie wurden weitere Anreize geschaffen, die auf eine stärker systemorientierte Stromeinspeisung von Biogasanlagen abzielen. Inwieweit diese Erwartungshaltung umgesetzt wird, entscheidet die Wirtschaftlichkeit über die Gesamtbetriebslaufzeit. Eine Verdopplung der installierten elektrischen Leistung stellt für eine durchschnittliche Modellanlage gegenwärtig die wirtschaftlich sinnvollste Variante dar.
Bioabfall-Ist- und Potentialkarten für das Land Mecklenburg-Vorpommern
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Die im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Bau und Tourismus Mecklenburg-Vorpommern durchgeführte Studie „Bioabfallbewirtschaftung in Mecklenburg-Vorpommern“ stellt den Stand der Bioabfallbewirtschaftung in Mecklenburg- Vorpommern im Jahr 2010 zusammen. Dargestellt werden Bioabfallarten wie Garten- und Parkabfälle, Landschaftspflegeabfälle, Nahrungs- und Küchenabfälle aus Haushaltungen und aus dem Gaststätten- und Cateringgewerbe sowie darüber hinausgehend organischer Abfall im Gewerbe. Die Ergebnisse der Studie sind Mengenangaben für das gesamte Bundesland Mecklenburg-Vorpommern bzw. in einzelnen Teilen auch Bioabfallmassen auf die alten Landkreise bezogen. Die Ergebnisse der Studie wurden für alle Landkreise mit Geo-Informationssystemen (GIS) aufbereitet, ausgewertet und visualisiert.
Vergärung von Abfällen der Ethanol- und Zuckerindustrie in Brasilien
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Im Rahmen des Brasilianisch-Deutschen Forschungsprojektes „Sustainable bioeconomy in Brazil: Bioenergy from biogas using various types of waste substrates from the Brazilian bioethanol industry“, welches über das I-Nopa- Programm von der GIZ über den DAAD sowie von brasilianischer Seite über CAPES finanziert wurden Möglichkeiten der Integration der Biogastechnologie in bestehende Zuckerindustrien untersucht. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der untersuchten Substrate wies eine große Spannweite auf. Der Trockenmassegehalt von Zuckerrohrstroh reichte von 46 bis 92 %, von Bagasse von 52 bis 60 %, vom Filterkuchen von 25 bis 32 % und von Vinasse von 1 bis 4 %. Ebenso der Gehalt an organischer Trockensubstanz (bezogen auf die Trockenmasse) und anderer Inhaltsstoffe schwankte stark. Im Labor konnten Methanerträge von 7 bis 182 Nm³/Mg FM ermittelt werden. Die optimierte Nutzung der Abfall- und Reststoffe Vinasse, Filterkuchen und Bagasse birgt enormes Potenzial zur Stabilisierung der Energieversorgung beizutragen sowie durch die Substitution fossiler Energieträger Treibhausgase einzusparen. Mit den aufgezeigten Abfallmengen könnten 76,4 % des Stromverbrauchs in Goias gedeckt werden. Würde man das Biogas aufbereitet als Biomethan im Verkehrssektor einsetzen, könnte theoretisch 87 % des verbrauchten Diesels ersetzt werden.