Abwasser - NEWS

  Phosphor-Dünger direkt aus Abwasser
03.06.2016  
Neue Technologie wandelt im Abwasser gelösten Phosphor in kristallinen Dünger um

Vom Abwasser direkt zum wertvollen Rohstoff: Forscher haben eine Anlage entwickelt, die Phosphor aus Abwasser direkt in Phosphatdünger verwandelt – und das ohne Zugabe von Chemikalien. Das Phosphor wird dabei durch eine elektrochemische Reaktion abgeschieden. In den USA wird die umweltfreundliche Technologie bereits vermarktet, in Europa suchen die Forscher noch nach Lizennehmern.
Das Element Phosphor ist ein für Pflanzen und Tiere lebenswichtiger Rohstoff. Aber es macht auch immer mehr Probleme: Einerseits setzten Landwirte weltweit immer mehr Phosphatdünger ein und schaden damit der Umwelt. Andererseits wird der Nachschub knapp – schon jetzt ist Europa von Importen abhängig, etwa aus Marokko und Russland.

Ressource im Abwasser
Doch dieses Dilemma ließe sich lösen – indem man das Phosphat aus Abwässern und Gärresten von Biogasanlagen rückgewinnt und daraus Dünger macht. Allein in Deutschland könnten rund 60 Prozent des importierten Phosphats durch wiederverwerteten Phosphor ersetzt werden – vielleicht sogar mehr. Bisher allerdings mangelt es an geeigneten und kostengünstigen Verfahren, um Phosphor und auch Stickstoff wiederzugewinnen.

Das könnte sich nun ändern: Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben ein elektrochemisches Verfahren entwickelt, mit dem sich Phosphor chemikalienfrei und umweltschonend aus Abwasser rückgewinnen lässt. Der sogenannte ePhos®-Reaktor gewinnt aus Kläranlagen einen direkt einsetzbaren Dünger für die Nahrungsmittelproduktion.
Elektrolyse scheidet Phosphor ab
Kern der Technologie ist eine Elektrolysezelle mit einer Magnesium-Elektrode. Sie spaltet mittels Strom Wassermoleküle und führt dazu, dass im Wasser enthaltenes Phosphat und Ammonium mit dem Magnesium der Elektrode zur Verbindung Struvit reagieren. Dieses phosphathaltige Mineral kristallisiert aus und kann daher sehr leicht vom Restwasser abgetrennt werden. Bei Pilotversuchen in einem Klärwerk wurden so durchschnittlich 85 Prozent des Phosphors zurückgewonnen.

Das Besondere an dem Verfahren: Es funktioniert rein elektrochemisch und ohne dass wie bei herkömmlichen Methoden Salze oder Laugen zugegeben werden müssen. "Das Struvit ist frei von Biomasse und kann in der Landwirtschaft direkt als hochwertiger, langsam Nährstoffe freisetzender Dünger eingesetzt werden", erklärt Projektleiter Iosif Mariakakis vom IGB. "Davon profitieren auch Kläranlagenbetreiber, da sie keine Chemikalien lagern müssen und das gesamte Verfahren sehr einfach zu handhaben ist."

Technologie ist marktreif
Das neue Verfahren ist bereits marktreif und wird in den USA, Kanada und Mexiko bereits vermarktet. "Bis Ende September soll in den USA die erste großtechnische Demo-Anlage starten", berichtet Mariakakis. Weil dort die Grenzwerte für die Abwasseraufbereitung sehr streng sind, ist der Bedarf nach effizienten Möglichkeiten, Phosphor abzuscheiden, besonders hoch. Viele der US-Kläranlagenbetreiber, die das Verfahren einsetzen werden, wollen das Struvit zudem selber verkaufen – sie sehen darin eine attraktive Einnahmequelle.

Aber auch in Deutschland und Europa könnte sich ePhos® nach Ansicht der Forscher rasch verbreiten. Denn auch hier Phosphor aus Klärschlämme abgeschieden werden und der Bedarf an günstigen Düngemitteln in der Landwirtschaft steigt weiter. "Das Verfahren ist auch für die Lebensmittelindustrie und die Brauchwasseraufbereitung geeignet", ergänzt Mariakakis. Einzige Bedingung: Die zu reinigenden Wässer müssen reich an Phosphat sein.

Das Fraunhofer IGB sucht zurzeit nach weiteren Lizenznehmern, um die Technik nun auch auf dem europäischen Markt einzuführen. Unterdessen optimieren die Forscher das Reaktorkonzept weiter. "Wir werden ePhos® durch weitere Prozessmodule ergänzen, um künftig in Kläranlagen auch Ammonium zurückzugewinnen", sagt Mariakakis.
von: Frauenhofer Gesellschaft

  Phosphor: Rückgewinnung aus Klärschlamm mit Kohlensäure
21.01.15 - 11:49 Uhr  
Neue Technologie wandelt im Abwasser gelösten Phosphor in kristallinen Dünger um

Vom Abwasser direkt zum wertvollen Rohstoff: Forscher haben eine Anlage entwickelt, die Phosphor aus Abwasser direkt in Phosphatdünger verwandelt – und das ohne Zugabe von Chemikalien. Das Phosphor wird dabei durch eine elektrochemische Reaktion abgeschieden. In den USA wird die umweltfreundliche Technologie bereits vermarktet, in Europa suchen die Forscher noch nach Lizennehmern.
Das Element Phosphor ist ein für Pflanzen und Tiere lebenswichtiger Rohstoff. Aber es macht auch immer mehr Probleme: Einerseits setzten Landwirte weltweit immer mehr Phosphatdünger ein und schaden damit der Umwelt. Andererseits wird der Nachschub knapp – schon jetzt ist Europa von Importen abhängig, etwa aus Marokko und Russland.

Ressource im Abwasser
Doch dieses Dilemma ließe sich lösen – indem man das Phosphat aus Abwässern und Gärresten von Biogasanlagen rückgewinnt und daraus Dünger macht. Allein in Deutschland könnten rund 60 Prozent des importierten Phosphats durch wiederverwerteten Phosphor ersetzt werden – vielleicht sogar mehr. Bisher allerdings mangelt es an geeigneten und kostengünstigen Verfahren, um Phosphor und auch Stickstoff wiederzugewinnen.

Das könnte sich nun ändern: Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben ein elektrochemisches Verfahren entwickelt, mit dem sich Phosphor chemikalienfrei und umweltschonend aus Abwasser rückgewinnen lässt. Der sogenannte ePhos®-Reaktor gewinnt aus Kläranlagen einen direkt einsetzbaren Dünger für die Nahrungsmittelproduktion.

Elektrolyse scheidet Phosphor ab
Kern der Technologie ist eine Elektrolysezelle mit einer Magnesium-Elektrode. Sie spaltet mittels Strom Wassermoleküle und führt dazu, dass im Wasser enthaltenes Phosphat und Ammonium mit dem Magnesium der Elektrode zur Verbindung Struvit reagieren. Dieses phosphathaltige Mineral kristallisiert aus und kann daher sehr leicht vom Restwasser abgetrennt werden. Bei Pilotversuchen in einem Klärwerk wurden so durchschnittlich 85 Prozent des Phosphors zurückgewonnen.

Das Besondere an dem Verfahren: Es funktioniert rein elektrochemisch und ohne dass wie bei herkömmlichen Methoden Salze oder Laugen zugegeben werden müssen. "Das Struvit ist frei von Biomasse und kann in der Landwirtschaft direkt als hochwertiger, langsam Nährstoffe freisetzender Dünger eingesetzt werden", erklärt Projektleiter Iosif Mariakakis vom IGB. "Davon profitieren auch Kläranlagenbetreiber, da sie keine Chemikalien lagern müssen und das gesamte Verfahren sehr einfach zu handhaben ist."

Technologie ist marktreif
Das neue Verfahren ist bereits marktreif und wird in den USA, Kanada und Mexiko bereits vermarktet. "Bis Ende September soll in den USA die erste großtechnische Demo-Anlage starten", berichtet Mariakakis. Weil dort die Grenzwerte für die Abwasseraufbereitung sehr streng sind, ist der Bedarf nach effizienten Möglichkeiten, Phosphor abzuscheiden, besonders hoch. Viele der US-Kläranlagenbetreiber, die das Verfahren einsetzen werden, wollen das Struvit zudem selber verkaufen – sie sehen darin eine attraktive Einnahmequelle.

Aber auch in Deutschland und Europa könnte sich ePhos® nach Ansicht der Forscher rasch verbreiten. Denn auch hier Phosphor aus Klärschlämme abgeschieden werden und der Bedarf an günstigen Düngemitteln in der Landwirtschaft steigt weiter. "Das Verfahren ist auch für die Lebensmittelindustrie und die Brauchwasseraufbereitung geeignet", ergänzt Mariakakis. Einzige Bedingung: Die zu reinigenden Wässer müssen reich an Phosphat sein.

Das Fraunhofer IGB sucht zurzeit nach weiteren Lizenznehmern, um die Technik nun auch auf dem europäischen Markt einzuführen. Unterdessen optimieren die Forscher das Reaktorkonzept weiter. "Wir werden ePhos® durch weitere Prozessmodule ergänzen, um künftig in Kläranlagen auch Ammonium zurückzugewinnen", sagt Mariakakis.
(Fraunhofer Gesellschaft, 02.06.2016 - NPO)
von: agrarheute

  Energiegewinnung mit Abwasser
07.10.2015  
Es ist nahe Zukunftsmusik: Mithilfe von Bakterien oder Mikroben im Abwasser der Kläranlagen wird Energie erzeugt. Ein Projekt der Fachhochschule Westschweiz.
07.10.2015, 10:45

Energieproduktion mit Mikroben. Klingt kompliziert. Kann jedoch einfach erklärt werden. Bei der Energieproduktion mit Mikroben nutzt man Bakterien, um Energie zu produzieren. Dieses Verfahren wenden Fachleute der Fachhochschule Westschweiz Hes-so an. Fabian Fischer ist Dozent und erklärt den Vorgang wie folgt: "Wir legen Elektroden ins Abwasser der Kläranlagen. Mikroben oder Bakterien setzen sich daran fest und während sie den Abfall fressen, produzieren sie Elektrizität. Diese wiederum transformieren wir und so kann man diese in Zukunft aus der Steckdose beziehen." So die langfristige Idee. Die kurzfristige ist es, die Abwasserreinigung bei den Kläranlagen zu vereinfachen und zu verbilligen. "Mit dieser Methode produzieren wir Energie, anstatt diese zu verbrauchen", erklärt Fischer weiter. Die Kläranlagen von heute würden somit zu Profizentren./ik
von: -

  Kohle aus Klärschlamm in Lingener Kläranlage
28.04.2015  
Lingen. Da sind selbst die Grünen aus dem Staunen nicht mehr herausgekommen. Der Betriebsleiter der Lingener Kläranlage, Laurenz Hüer, konnte dem niedersächsischen Umweltminister Stefan Wenzel erklären,dass eine Kläranlage zu einer Produktion von Strom- und Wärmeüberschüssen umgewandelt werden kann. Und wie aus Klärschlamm Kohle gepresst wird, erfuhr der Minister von Prof. Klaus Herrmann. – Umweltminister besucht Lingen: Kohle aus Klärschlamm in Lingener Kläranlage | noz.de - Lesen Sie mehr auf: http://www.noz.de/lokales/lingen/artikel/569312/kohle-aus-klarschlamm-in-lingener-klaranlage#gallery&0&0&569312

Kläranlagen gelten allgemein als die größten Einzelverbraucher an elektrischer Energie von Kommunen. Hüer dagegen konnte seinen Gästen aus Hannover erklären, dass die Lingener Kläranlage nicht nur eine Nullenergie-Kläranlage ist, sondern auch noch Strom- und Wärmeüberschüsse produziert, von der zurzeit rund 200 Haushalte im Emsauenpark und das Linus-Freizeitbad profitieren. Zusätzlich werde auch Phosphor durch die Klärschlammentwässerung zurückgewonnen.
Zuvor hatte Arno Ester, Betriebsleiter der Stadtentwässerung in Lingen, den Landtagsabgeordneten der Grünen erklärt, dass der anfallende Klärschlamm nicht einfach im Kohlekraftwerk in Ibbenbüren verbrannt oder der Landwirtschaft zugeführt werden sollte. „Wir sollten den Klärschlamm nicht auf die Felder verbringen, weil sich darin viele Medikamentenreste und Hormone befinden, die unter anderem das Grundwasser belasten.“ Viel besser sei
es, mithilfe des HTC-Verfahrens (Hydrothermale Carbonisierung) aus dem Klärschlamm Kohle zu machen – und zwar CO2-neutral. Ester: „Das ist nicht nur gut für unsere Umwelt, das rechnet sich auch.“ – Umweltminister besucht Lingen: Kohle aus Klärschlamm in Lingener Kläranlage | noz.de - Lesen Sie mehr auf: http://www.noz.de/lokales/lingen/artikel/569312/kohle-aus-klarschlamm-in-lingener-klaranlage#gallery&0&0&569312

Nicht ohne Stolz konnte Prof. Herrmann darauf verweisen, dass man ganz nahe davorstehe, in die Produktion von Kohle aus Klärschlamm eintreten zu können. „ Die Laborphase ist abgeschlossen – jetzt können wir Briketts herstellen“, betonte der 78-jährige Wissenschaftler, dem man unschwer abnehmen konnte, mit welcher Leidenschaft er das Projekt verfolgte.
Der aus Lingen stammende und inzwischen emeritierte Professor wohnt im Landkreis Cuxhaven und ist mehrere Tage in der Woche ehrenamtlich in der Lingener Kläranlage tätig. Zuvor wirkte er viele Jahrzehnte als Dozent und Forscher an den renommiertesten Universitäten der USA. Er erläuterte dem Umweltminister, dass man bei Temperaturen zwischen 180 und 350 Grad Celsius und einem Druck von bis zu 65 bar mithilfe eines Reaktors aus Klärschlamm Kohle herstellen könne. Zudem erlaube das HTC-Verfahren, das im Klärschlamm gebundene Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) für eine CO2-neutrale Energieerzeugung zu nutzen. „Mit diesem in Lingen entwickelten und patentierten Verfahren könnten wir einen Beitrag zum Klimaschutz leisten“, betonte der Professor.
Bei einem anschließenden Rundgang konnten sich die Grünen von der praktischen Anwendung des HTC-Verfahrens selbst überzeugen. Auch wenn die von Herrmann betreute Anlage noch einen laborähnlichen Charakter hat, konnte der Wissenschaftler darauf verweisen, dass einem großtechnischen Einsatz eigentlich kaum noch etwas im Wege stehe. „Wir können das jetzt.“ Mit Blick auf den niedersächsischen Umweltminister machte Herrmann aber auch deutlich, dass es dazu finanzieller Mittel vom Land bedürfe. „Mit unseren Bordmitteln alleine können wir das nicht mehr leisten.“
Sowohl Herrmann als auch Hüer lobten das hohe Engagement der Kollegen und Mitarbeiter. „Ohne deren Know-how und Einsatzfreudigkeit hätten wir das nicht auf den Weg bringen können.“ – Umweltminister besucht Lingen: Kohle aus Klärschlamm in Lingener Kläranlage | noz.de
von: Lingener Tagespost

  Abwasser und Klärschlamm als Ressource begreifen
25.03.2015  
Nährstoff, Rohstoff, Energie: Abwasser und Klärschlamm als Ressource begreifen

(Berlin) - Jährlich fallen in Deutschland 1,8 Millionen Tonnen Klärschlamm an, die transportiert und verwertet werden müssen. Damit dies effizient, nachhaltig und wirtschaftlich geschehen kann, forschen Unternehmen an ganzheitlichen Lösungen für den Stoffstrom. Der BDE Bundesverband der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Rohstoffwirtschaft e. V. hat vor diesem Hintergrund im Rahmen eines Pressegesprächs über das Potential der Ressource Klärschlamm informiert und erläutert, wie Phosphor, Stickstoff und Energie aus dem Abwasser zurückgewonnen werden können.

Phosphor nimmt aufgrund seiner Bedeutung als wesentlicher Grundbaustein pflanzlichen und tierischen Lebens bei der Rückgewinnung von Rohstoffen aus Klärschlamm eine besondere Rolle ein. Allein in Deutschland werden im Jahr 280 000 Tonnen des Minerals für die Herstellung von Düngemitteln benötigt. Da die Versorgung unserer Landwirtschaft und Industrie mit diesem wertvollen Rohstoff zunehmend aufwendiger wird und die Rohstoffqualität sinkt, steht Phosphor seit 2014 auf der EU-Liste kritischer Rohstoffe. Damit gewinnt die Rückgewinnung des Phosphors aus Klärschlamm und Abwasser zunehmend an Bedeutung.

Marten Eger, Vorsitzender des Fachbereichs Wasserwirtschaft im BDE: "Das optimale Verwertungsverfahren hängt stark von den Voraussetzungen vor Ort ab. Dies können die Rückgewinnung aus Klärschlammasche, aus Abwässern, aber auch die landwirtschaftliche Nutzung hochwertiger Klärschlamme sein."

Aus diesem Grund hat sich der BDE - gemeinsam mit elf weiteren Verbänden - für fachlich differenzierte Regelungen in der Klärschlammverordnung ausgesprochen. Hierzu gehört, dass grundsätzlich alle Verwertungswege offen gehalten werden sollten, so Marten Eger weiter. Das von REMONDIS entwickelte TetraPhos-Verfahren ermöglicht beispielsweise erstmals, hochwertiges Phosphat im industriellen Maßstab aus Klärschlammasche zu gewinnen. Andere, wie etwa das von Veolia in Braunschweig eingesetzte Verfahren der MAP-Fällung, gewinnen den Rohstoff direkt auf der Kläranlage zurück.

Die Rückgewinnung von Phosphor ist aber nur eine der Herausforderungen für die Wasserwirtschaft. Vor dem Hintergrund des großen Potentials der Ressource Klärschlamm kommt es auf ganzheitliche Strategien an. Dazu erklärt Dr. Matthias Staub, Projektleiter Klärschlamm bei Veolia: "Wir bieten Kommunen eine flexible Strategie, die Klärschlamm ganzheitlich sowohl als Rohstoff- als auch als Energiequelle in der Kreislaufwirtschaft betrachtet."
von: PDE


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