Modernisierungsreport 2019/2020
„Es gibt keinen Weg, der für alle praktikabel ist.“

10.12.2019 Die novellierte Klärschlammverordnung hat Bewegung in die Branche gebracht. Die landwirtschaftliche Nutzung des Klärschlamms ist eingeschränkt, die Rückgewinnung von Phosphor vorgeschrieben. Eigentümer und Betreiber von Kläranlagen müssen sich jetzt positionieren, wie sie in Zukunft mit dem Thema Phosphorrückgewinnung umgehen werden und ein Konzept erarbeiten. Es besteht folglich Handlungsbedarf. Ein Interview mit Anja Staub, Projektmanagerin für Phosphor-Recycling bei Veolia.

Bild 1 Anja Staub, Projektmanagerin für Phosphor-Recycling bei Veolia
© Foto: Veolia
Bild 1 Anja Staub, Projektmanagerin für Phosphor-Recycling bei Veolia
wwt: Frau Staub, man gewinnt den Eindruck, dass die Klärschlammverwertung und dadurch die Rückgewinnung von Phosphor aktuell die Debatten beherrschen. Warum ist das so?

Staub: In der Tat sind das Themen, die von der Fachwelt intensiv diskutiert werden. Aus einem einfachen und durchaus nachvollziehbaren Grund: Die Gesetze haben sich geändert - und damit die Rahmenbedingungen.

wwt: In welcher Hinsicht?

Staub: Die im Oktober 2017 novellierte Klärschlammverordnung betrifft im Kern zwei Aspekte. Erstens: Auf welche Weise verwerte ich den Klärschlamm? Hier sind die Möglichkeiten der stoffl ichen, insbesondere landwirtschaftlichen Nutzung deutlich eingeschränkt worden. Die thermische Verwertung gewinnt an Bedeutung. Zweitens: Mit welchem Verfahren gelingt es, den gesetzlichen Anforderungen bei der Phosphorrückgewinnung zu genügen? Will ich den Rohstoff bereits auf der Kläranlage und damit direkt aus dem Klärschlamm extrahieren? Oder erst nach der Verbrennung aus der Klärschlammasche? Das sind zwei Wege, die grundsätzliche Entscheidungen erfordern. Aus der gesetzlich verankerten Pflicht, Phosphor zurückzugewinnen, resultieren keine Einschränkungen bei der Entscheidung, welche Technologie Anwendung findet. Hier sind die Eigentümer beziehungsweise Betreiber frei in der Wahl ihrer Methodik. Einzig das Ergebnis zählt!

wwt: Wie positioniert sich Veolia in dieser Diskussion?

Staub: Grundsätzlich ist festzuhalten, dass es bereits zahlreiche Verfahren gibt, nach denen die geforderte Menge Phosphor zuverlässig zurückgewonnen werden kann. Auch Veolia ist hier stark engagiert. Wir arbeiten innerhalb unseres internationalen Netzwerks mit vielen Experten an einer implementierbaren Variante, die Ressource Phosphor bereits aus dem Abwasser und damit direkt auf der Kläranlage zurückzugewinnen. Es ist bekannt, dass wir diese Option als die nachhaltigste ansehen, weil sich auf diese Weise auch die Prozesse der Abwasserbehandlung insgesamt optimieren lassen.

Unabhängig davon beschäftigen wir uns intensiv mit den Möglichkeiten, Phosphor aus der Klärschlammasche zurückzugewinnen. Wir sind für verschiedene Wege offen, weil bei der Entscheidung viele Faktoren zu berücksichtigen sind - von der Art der Anlage bis zur Beschaffenheit des Schlamms. Veolia betreibt mehr als 30 Monoverbrennungsanlagen. Damit verfügen wir auch auf diesem Gebiet über jede Menge Erfahrungswerte.
Bild 2 Ausgefälltes Struvit nach dem PhosForce-Verfahren © Foto: Veolia
Bild 2 Ausgefälltes Struvit nach dem PhosForce-Verfahren

wwt: Welche technischen Lösungen sind momentan aus Ihrer Sicht nennenswert?

Staub: Wir haben auf der Kläranlage in Schönebeck (Elbe) in den vergangenen Jahren unser im Hause Veolia entwickeltes PhosForce-Verfahren getestet, das ist eine Weiterentwicklung der Struvitfällung im Struvia-Verfahren. Nach dieser Methode wird der Nassschlamm vor der Faulung einer biologischen Versäuerung zugeführt. Durch die Zugabe von Substraten oder Chemikalien in geringer Menge sinkt der pHWert auf einen Wert zwischen 5,5 und 4. Auf diese Weise ist eine große Menge Phosphor in gelöster Form im Zentrat enthalten und lässt sich bereits innerhalb weniger Tage vom Abwasser trennen. In einem Struvia-Lamellendekanter erfolgt schließlich die Ausfällung des Phosphats. Auf diesem Weg entsteht ein pflanzenverfügbarer Dünger in Form von magnesiumbasiertem Struvit oder calciumbasiertem Brushit.

wwt: Sie sagen, Veolia verschließe sich keiner Variante. Welche wird außerdem verfolgt?

Staub: In Braunschweig zum Beispiel, wo die Veolia-Tochter SE|BS die Anlage des Abwasserverbandes Braunschweig betreibt, finden wir vollkommen andere Rahmenbedingungen vor. Wir nahmen im September 2019 eine neu errichtete Halle mit MAP-Fällung in Betrieb, um stark phosphor- und stickstoffhaltiges Prozesswasser gezielt behandeln zu können. Das Ziel besteht darin, die Kläranlage zu entlasten. Das gelingt mit einer Ammoniak-Luft-Strippung, die der MAP-Fällung nachgeschaltet ist und Stickstoff aus dem phosphatfreien Prozesswasser entfernt. Die Ammoniumsulfat-Lösung kann in der Landwirtschaft als Dünger verwendet werden.
Bild 3 Neue PhosForce-Pilotanlage von Veolia auf der Kläranlage Schönebeck (Elbe) © Foto: Veolia
Bild 3 Neue PhosForce-Pilotanlage von Veolia auf der Kläranlage Schönebeck (Elbe)

Maßgeblich ist, dass die Klärschlammmengen durch den Einsatz einer Thermodruckhydrolyse reduziert werden können. Mit dieser hierzulande noch wenig verbreiteten Verfahrensstufe wird der bereits einmal ausgefaulte Schlamm durch den Einfluss von Druck und Temperatur weiter aufgeschlossen. Damit lässt sich dessen biologische Abbaubarkeit erhöhen. Weitere Anteile an Phosphor und Stickstoff werden freigesetzt. Der hydrolysierte Schlamm wird im Anschluss erneut gefault. Der Stoffkreislauf schließt sich, indem das dabei erzeugte Faulgas im klärwerkseigenen Kraftwerk zur Strom- und Wärmeproduktion eingesetzt werden kann.
Bild 4 Reaktor der MAP-Anlage im Klärwerk Steinhof vom Abwasserverband Braunschweig © Foto: Veolia
Bild 4 Reaktor der MAP-Anlage im Klärwerk Steinhof vom Abwasserverband Braunschweig

wwt: Gäbe es darüber hinaus die Möglichkeit, den vorgeschriebenen Phosphor-Anteil nach der Verbrennung aus der Klärschlammasche zu extrahieren?

Staub: Als Betreiber von Monoverbrennungsanlagen haben wir bei Veolia auch Erfahrungen mit dieser Methodik. Doch oftmals scheitert es hier an der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Will man Phosphor aus der Asche zurückgewinnen, funktioniert das nur mit einer vorgeschalteten Monoverbrennungsanlage, von denen es allerdings zu wenige gibt. Die hohe Nachfrage nach Verwertungskapazitäten in bereits existierenden Anlagen lässt die Preise steigen. Würde man eine neue Anlage bauen, wäre das ebenfalls mit hohen Kosten verbunden.

wwt: Das klingt danach, als wäre dieser Verwertungsweg zu kostspielig. Ist er damit automatisch auch unattraktiv?

Staub: Das lässt sich pauschal nicht beurteilen. Wir sind der Meinung, dass für jede Kommune, jeden Verband, jede Kläranlage individuelle Lösungen diskutiert und erarbeitet werden müssen. Das geht nur gemeinsam. Es gibt bei der Frage der Klärschlammverwertung und Phosphorrückgewinnung nicht den einen Weg, der für alle praktikabel ist. Hier kann ein international entwickeltes Modellierungstool als Entscheidungshilfe gute Dienste leisten, da es aufzeigt, welche Potenziale die jeweilige Anlage bietet und welches Verfahren geeignet, sinnvoll und nachhaltig wäre. Aber: Es gibt zweifellos viele Wege, die zum Ziel führen können.

www.veolia.de

Beitrag aus wwt − wasserwirtschaft wassertechnik Modernisierungsreport 2019/20
stats