Klärschlamm und Phosphor-Recycling bei Gelsenwasser

Neue Technologie

Klärschlamm und Phosphor-Recycling

Engpässe bei der Klär­schlamm-Ver­wertung

Bei der Verwertung der rund 1,7 Millionen Tonnen Klärschlamm-Trockenmasse aus kommunalen Kläranlagen bestehen Engpässe. Die Kapazitäten zur direkten landwirtschaftlichen und landbaulichen Nutzung des Schlamms sind in den letzten Jahren deutlich zurück gegangen. Gleiches gilt für die Verbrennung, welche langfristig als Mittel der Wahl bleiben wird.

Ab spätestens 2029 muss Klärschlamm aus großen kommunalen Kläranlagen verbrannt und der darin enthaltene Phosphor zurückgewonnen werden. Derzeit fehlen die großtechnischen Kapazitäten für die spätestens dann erforderliche Mono-Verbrennung von Klärschlamm ebenso wie die für Phosphorrecycling.

Gelsenwasser hat frühzeitig auf die Engpass-Situation reagiert und Kapazitäten zur thermischen Verwertung geschaffen. Dafür wird modernste, umweltverträgliche Verbrennungstechnologie eingesetzt, die im Anschluss eine hocheffiziente Rückgewinnung von Phosphor aus der Asche ermöglicht. Der Betrieb einer Recycling-Anlage im großtechnischen Maßstab soll ab 2024 erfolgen – das ist noch vor der gesetzlichen Verpflichtung ab dem Jahr 2029. Als nachhaltig ausgerichtetes Unternehmen und Partner der Kommunen hat Gelsenwasser den Anspruch, die gesetzlichen Standards frühzeitig zu erfüllen.

Gel­sen­wasser schafft Ka­pa­zitäten

Gemeinsam mit Partnern baut Gelsenwasser bis voraussichtlich Mitte 2023 zwei Anlagen zur Mono-Verbrennung mit einer Gesamtkapazität von 115.000 Tonnen Klärschlamm-Trockenmasse. Während am Standort Chemiepark Bitterfeld-Wolfen die Anlage seit Anfang 2022 in Betrieb ist, läuft der Bau für eine weitere Anlage in Bremen auf Hochtouren. Im mitteldeutschen Schkopau möchte Gelsenwasser außerdem ihre erste Anlage zur Gewinnung von Phosphor aus Klärschlammasche betreiben und hat hierfür die Phosphorgewinnung Schkopau GmbH gegründet. Das Genehmigungsverfahren für diese Anlage läuft bereits.

StandortKapazität t TM / JahrInbetriebnahme
Bitterfeld60.000in Betrieb seit 2022
Bremen55.000in Bau bis ca. Mitte 2023
Bitterfeld16.000in Betrieb seit 1997
Standorte Klärschlammverbrennung

Rechtliche Vorgaben zum Phosphor-Re­cycling

Aus Klärschlämmen mit einem P-Gehalt von ≥ 20 g pro kg TM (bzw. ≥ 2 %) muss Phosphor zurückgewonnen werden.

Bei Phosphor-Rückgewinnung aus dem Klärschlamm: geforderte Quote min. 50 %. oder Abminderung des P-Gehalts unter 20 g/kg TM. Bei Phosphor-Rückgewinnung im Rahmen der Abwasserreinigung muss der daraus gewonnenen Klärschlamm unter 20 g/kg TM aufweisen.

Bei Phosphor-Rückgewinnung aus der Klärschlamm-Asche: geforderte Quote min. 80 %

Quelle: Klärschlammverordnung AbfKlärV vom 3. Oktober 2017

Zahlen und Fakten zu Klarschlamm

Gel­sen­wasser, Ea­sy­Mining & Mobile Schlammentwässerung GmbH

Partner für Phosphor-Rück­ge­winnung

Die GELSENWASSER AG arbeitet mit EasyMining Germany GmbH und der Mobilen Schlammentwässerung GmbH zusammen.

Initiative "Sauberer Phosphor 2029"

Das Ver­fahren Ash2Phos

Der bevorzugte Weg ist die thermische Vorbehandlung des Klärschlamms in einer Mono-Verbrennungsanlage. Dadurch ist die Konzentration des Phosphors in der Asche sehr viel höher als bei anderen Verfahren, so dass Quoten jenseits der gesetzlich geforderten 80 Prozent erreicht werden können.

Bei der Verfahrenstechnik für die Rückgewinnung des Wertstoffs Phosphor aus der Asche setzt Gelsenwasser auf eines der dabei weltweit führenden Unternehmen, das schwedische Unternehmen EasyMining aus dem Ragn-Sells-Konzern und sein Verfahren Ash2Phos.

Beim Ash2Phos-Verfahren (Asche zu Phosphor) erfolgt zunächst ein Aufschluss der Asche in Säure. Auf diese Weise kann der Rest-Sandgehalt abgetrennt werden, anschließend erfolgt eine Separation der einzelnen Fraktionen.

Das Verfahren ist aus Sicht unserer Fachleute das aussichtsreichste und wirtschaftlichste. Es erzielt sehr hohe Recycling-Quoten und entgiftet den Stoffkreislauf. Das im Zuge des Verfahrens gewonnene Calciumphosphat  kann u. a. für Dünge- oder Flammschutzmittel weiterverarbeitet werden und da, wo es eingesetzt wird, importierte Phosphate zu 100 Prozent ersetzen.

Henning R. Deters, Vorstandsvorsitzender

Wir gehen gemeinsam mit EasyMining offensiv die Lösung der gesetzlichen Recycling-Vorgabe an und wollen die wertvolle Substanz Phosphor sobald wie möglich als Recyclingprodukt zur Verfügung stellen.

Initiative "Sauberer Phosphor 2029"

Gegründet auf der IFAT 2022

Leitsätze fürs Phosphor-Recycling

Wir haben uns mit sieben weitere Unternehmen zur Initiative „Sauberer Phosphor 2029“ zusammengeschlossen und auf der IFAT 2022 gemeinsam sieben Leitlinien unterzeichnet.

Sauberen Phosphor aus Klärschlämmen bzw. Klärschlamm-Aschen gewinnen, um im Sinne der Kreislaufwirtschaft nutzbares Sekundärphosphat zu erzeugen: Das ist der Kern der Initiative „Sauberes Phosphor 2029“. Phosphorverbindungen spielen eine biologische Schlüsselrolle. Denn Phosphor ist ein essenzieller Nährstoff für Pflanzen, um zu wachsen, zu blühen und um Früchte zu tragen.

Die Beweggründe der Initiatoren sind vielfältig. Zum Beispiel mindert effizientes Recycling die Abhängigkeit von Importen. So könnte, im Zuge einer konsequenten Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm entsprechend der Leitsätze, etwa die Hälfte des Bedarfs an mineralischem Phosphor in Deutschland gedeckt werden.

Zudem sollen die Recycling-Verfahren Schwermetalle und andere Belastungen aus dem Stoffkreislauf ausschleusen. So lässt sich die Akkumulation von Schadstoffen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen unterbinden.

01Rückgewinnungsziele erreichen

Die in der Klärschlammverordnung festgelegten Ziele und Absichten zur Rückgewinnung von Phosphor sind richtig.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, mit denen diese Ziele erreicht werden.

02Schadstoffe reduzieren

Auch geringe Mengen an Schwermetallen und anderen Schadstoffen akkumulieren langfristig in Böden, Grund- und Oberflächengewässern. Damit belasten sie die natürlichen Ressourcen für zukünftige Generationen.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, die keine zusätzliche Akkumulation von Schadstoffen auf Feldern, Äckern und Anbauflächen verursachen.

03Qualitätsgesicherte Rückgewinnung

Die Zusammensetzung von Klärschlämmen unterscheidet sich bereits heute je nach Belastung der städtischen Ballungsräume. Verschiedene Faktoren werden diese Situation mittel- bis langfristig weiter verschlechtern, wodurch sich die Rückgewinnung von sauberem Phosphor erschwert wird.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, die eine qualitätsgesicherte Phosphor-Rückgewinnung auch bei unterschiedlichen Zusammensetzungen und hohen Schadstoffbelastung des Ausgangsmaterials ermöglichen.

04Heimische Quellen und nachhaltige Lieferketten

Die Versorgungssicherheit mit Phosphor ist wichtiger denn je.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, die heimische Quellen nutzen, um die Unabhängigkeit von Phosphor-Importen zu fördern.

05Produkte mit Nutzwert und Nachfrage

Die moderne Landwirtschaft benötigt hoch spezialisierte Düngemittel, bei denen die Freigabe der Nährstoffe effizient gewährleistet wird und die Düngewirkung außer Frage steht. Ausgangs- und Einsatzstoffe für Düngemittel, die diese Kriterien nicht erfüllen, diskreditieren den Einsatz von recycelten Phosphaten.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, die saubere und universell einsetzbare, marktgängige Phosphorprodukte erzeugen, die in den etablierten Strukturen der phosphorverarbeitenden Industrie benötigt und weiterverarbeitet werden.

06Dem Stoffkreislauf Schadstoffe entziehen

Rest- und Schadstoffe aus Industrie und Haushalten werden flächendeckend über Abwassersysteme gesammelt und abgeleitet. Diese akkumulieren im Klärschlamm der Abwasseraufbereitungsanlagen und dürfen bei der Weiterverarbeitung nicht in den Stoffkreislauf rückgeführt werden.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, die dem Stoffkreislauf Schadstoffe entziehen.

07Separate Rückgewinnung anderer Wertstoffe

Neben Phosphor sind weitere werthaltige Rohstoffe wie Kupfer, Eisen und Aluminium in Klärschlämmen und in Klärschlamm-Aschen enthalten.

Die Initiative steht für Recycling-Verfahren, die eine Rückgewinnung möglichst vieler werthaltiger Inhaltsstoffe ermöglichen.

Ihre Ansprechpartner

Heidrun Becker

Leiterin Presse & Medien

Tim Bunthoff

Klärschlammverwertung