Phosphor-Rückgewinnung AVA-CO2 verbessert Phosphor-Ausbeute bei Klärschlammbehandlung

Erst Anfang des Jahres veröffentlichte AVA-CO2 eine Studie, welche die Vorteile der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) für die Klärschlammbehandlung aufzeigte. Zur Phosphor-Rückgewinnung hat das Unternehmen mit „AVA Cleanphos“ nun ein weiteres Verfahren entwickelt, das erst durch den HTC-Prozess möglich wurde. Die wichtigste Innovation ist dabei der Austausch des Substrats.

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Zug/Schweiz – Gegenüber anderen Verfahren, wird bei AVA-CO2 der Phosphor nicht etwa aus dem Klärschlamm oder aus der Klärschlammasche gewonnen, sondern direkt aus der HTC-Kohle. Dies erlaubt eine über 80%-ige Phosphor-Ausbeute bei geringerem Säureeinsatz, reduzierten Energiekosten und niedrigeren Investitionskosten.

Zudem erlaubt die „AVA Cleanphos“-Lösung die Herstellung einer schwermetallfreien Phosphor-Säure ohne zusätzliche Reinigungsstufe – ein wichtiger Unterschied im Vergleich zur Rückgewinnung aus Klärschlammasche. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass Klärschlamm in Form von phosphorfreier HTC-Kohle auch in Zukunft in der Mitverbrennung für den Ersatz fossiler Kohle eingesetzt werden kann.

Bei dem neuen Prozess handelt es sich um ein einfaches, dreistufiges Verfahren, dass bereits erprobte und bekannte Technologien wie das Acid-Leaching, die Nano-Filtration und die Konzentration einsetzt. Die HTC-Kohle unterscheidet sich fundamental von der Schlacke aus Klärschlammverbrennungsanlagen.

Vorkonditionierung nicht mehr energieintensiv

Zur Vorkonditionierung muss daher kein energieintensives Mahlsystem eingesetzt werden, da es sich bei HTC-Kohle nicht um Schlacke mit entsprechenden Verglasungen handelt. Ein einfaches Mahlsystem, einem Küchenmixer nicht unähnlich, reicht aus, was zu beträchtlichen Energieeinsparungen führt.

Nach der Vorkonditionierung findet beim AVA Cleanphos Prozess eine Säure-Rücklösung (Acid Leaching) von Phosphor aus der HTC-Kohle statt. Der Phosphor reagiert bei der hydrothermalen Carbonisierung nicht und ist daher nicht in einer stabilen Glasmatrix gebunden, sondern liegt frei vor. Dies erlaubt einen erheblich geringeren Einsatz von Säure zur Rücklösung des Phosphors, mit entsprechenden Kosteneinsparungen.

Der neue Prozess punktet aber noch mit weiteren Vorteilen wie z.B. der hohen Reinheit der Phosphor-Säure. Da die HTC-Kohle eine hohe Affinität für Schwermetalle besitzt, gelangen nur 8 bis 10 % in die Phosphor-Säure, der Rest verbleibt in der HTC-Kohle. Bei herkömmlichen Verfahren gelangen über 70 % der Schwermetalle in die Phosphorsäure.

Langfristige Klärschlammverwertung in Sicht

Im zweiten Schritt wird mithilfe einer Nano-Filtration, die Phosphor-Säure von den Metall-Sulfaten getrennt. Diese Metall-Sulfate (z.B. Aluminium oder Eisen) können somit rezykliert und als Fällungsmittel wieder in die Kläranlage zurückgeführt werden. Im dritten und letzten Schritt erfolgt mit Standard-Technologien eine Aufkonzentration der Phosphor-Säure von 5 % auf 50 bis 75 %.

„Für die Industrie, insbesondere der Zement-oder Stahlwerke, bedeutet das AVA Cleanphos Verfahren, dass Klärschlamm in Form von phosphorfreier HTC-Klärschlammkohle auch in Zukunft weiterhin als Ersatz für Braun-oder Steinkohle eingesetzt werden kann. Dies führt zu zusätzlichen Einsparungen von CO₂-Emissionen. Die HTC in Kombination mit dem neuen Verfahren macht den Weg frei für eine echte, langfristige Klärschlammverwertung“, erklärt Thomas Kläusli, Chief Marketing Officer von AVA-CO2 Schweiz AG.

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