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Phosphor zurückgewinnen Bierhefe befreit Phosphor aus Klärschlamm

20.04.2018

Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm wird im Zuge der novellierten Klärschlammverordnung Pflicht. In den nächsten Jahren müssen Ideen dafür gefunden werden, wie der kostbare Mineralstoff aus dem Abwasser gerettet werden kann. Eine Idee ist es, Reststoffe aus Brauereien mit dem Klärschlamm zu verheiraten.

Phosphor ist lebensnotwendig, doch der Abbau des Mineralstoffs birgt nach Ansicht der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) viele Probleme: Oft liegen die Vorkommen in Ländern mit schwieriger politischer Lage, ihre Förderung belastet die Umwelt und benötigt viel Energie. Zudem ist das abgebaute Rohphosphat vielfach mit Schwermetallen belastet. Deshalb wird es immer wichtiger, den Stoff, beispielsweise aus Klärschlamm, zurückzugewinnen.

Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ, Leipzig) verfolgt einen speziellen Weg, bei dem Bierhefe dazu beiträgt, Phosphor aus Klärschlamm wieder als Dünger zur Verfügung zu stellen. Nachdem das Verfahren in einem ersten Projekt erfolgreich im Labor getestet worden war, soll es nun in einer Kläranlage des Abwasserzweckverbandes Mittlere Mulde (Eilenburg) erprobt werden.

Phosphor ja, Schadstoffe nein

Da Phosphor beispielsweise für das Wachstum von Pflanzen zentral ist, werden große Mengen davon als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt. Menschen nehmen Phosphor mit der Nahrung auf, der später über das Abwasser in die Kläranlage gelangt.

Bisher wurde phosphorhaltiger Klärschlamm auf den Acker gebracht – zusammen mit ebenfalls enthaltenden Schafstoffen. Die Novellierung der Klärschlammverordnung sieht deshalb vor, dass Phosphor künftig aus dem Schlamm der Kläranlagen zurückgewonnen werden muss, wenn in ihrem Einzugsgebiet mehr als 100.000 Einwohner, später 50.000 leben.

Klärschlamm + Hefe = phosphorhaltigen Dünger

Vor diesem Hintergrund testete das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) sein zweistufiges, für kleinere Anlagen geeignetes Verfahren im ersten Projekt zunächst im Labor. Der Klärschlamm wird dabei unter Ausschluss von Luft in Wasser gegeben, sodass sich der Phosphor darin löst. Wird das Wasser in einem Behälter mit Hefe zusammengebracht, nimmt diese den Phosphor auf, aber nicht die im Klärschlamm enthaltenen Schadstoffe. Der Phosphor kann auf diese Weise anschließend als Dünger genutzt werden.

Hefe, der als Reststoff in Brauereien anfällt, ist der einzige Zusatzstoff, der für das Verfahren benötigt wird. Chemische Zusätze sind damit überflüssig – ein Vorteil gegenüber bisherigen Verfahren.

Nächster Schritt: Verfahren in einer Kläranlage testen

Nachdem das Verfahren sich im Labor bewährt hat, soll es nun im Folgeprojekt beim Projektpartner, dem Abwasserzweckverband Mittlere Mulde in Eilenburg, im größeren Maßstab unter realen Bedingungen getestet und weiterentwickelt werden. 3.000 Liter Klärschlamm sollen pro Durchgang bearbeitet werden. Dabei sollen auch die im vorangegangenen Projekt entwickelten Sensoren des Projektpartners Centec weiter verbessert werden. Sie messen, wie viel Phosphor sich in den einzelnen Hefeorganismen ansammelt.

Die Sensoren ermöglichen es, den Vorgang online und ohne den Einsatz von weiteren Chemikalien zu überwachen. Zwar ist für das Verfahren eine Brauerei in der Nähe nötig, und der Einsatz der mit Phosphor angereicherten Hefe als Dünger wirft noch einige Fragen auf. Doch Ideen wie die des UFZ sind ein wichtiger Schritt, um umweltschonenden Lösungen für die Rückgewinnung von Phosphor den Weg zu ebnen.

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