Großtechnische Implementierung der weiterentwickelten PHOS4green-Techologie zur P-Rückgewinnung aus Klärschlammaschen im Industriepark Höchst.
Im Rahmen des Verbundvorhabens RePhoRM wird eine technologische sowie organisatorische Verbundlösung für ein Phosphorrecycling im Rhein-Main-Gebiet erarbeitet und umgesetzt. Basierend auf der Mono-Klärschlammverbrennungskapazität sowie deren potenziellen Ausbau in der Metropolregion FrankfurtRheinMain soll eine kooperative Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammasche erfolgen. Im Einklang mit der hessischen Ressourcenschutzstrategie wird als Phosphorrezyklat ein Düngemittelgranulat erzeugt, welches direkt zu Schließung des regionalen Nährstoffkreislaufes in der Landwirtschaft eingesetzt werden kann. Bei der Umsetzung des Phosphorrecyclings gilt es, die Partikularinteressen der Verbundpartner in Hinblick auf die Technologie zur Phosphorrückgewinnung sowie auf die Formierung eines Phosphorrecyclingverbunds zu berücksichtigen. Aus technologischer Sicht wird eine Entfrachtung von Schwermetallen aus der Klärschlammasche vor der eigentlichen Phosphorrückgewinnung angestrebt. Im Rahmen des Vorhabens wird daher die PHOS4green-Technologie zur Erzeugung eines Düngemittelgranulats um eine Schwermetallentfrachtung der (Input-)Klärschlammaschen weiterentwickelt und das Verfahren großtechnisch im Industriepark Höchst umgesetzt. Neben einer ökonomischen sowie ökologischen Untersuchung des Phosphorrecyclings wird die Verbundlösung rechtlich bewertet sowie organisatorisch ausgestaltet.
Die übergeordneten Ziele des RePhoRM-Vorhabens lauten:
- Großtechnische Implementierung der weiterentwickelten PHOS4green-Techologie zur P-Rückgewinnung aus Klärschlammaschen im Industriepark Höchst.
- Bundesland-übergreifende Verbundlösung zum P-Recycling in der Metropolregion FrankfurtRheinMain unter Berücksichtigung der maßgeblichen Betreiber von Mono-Klärschlammverbrennungs- und Abwasserreinigungsanlagen.
Arbeitsschwerpunkte
- Quantitative und qualitative Erfassung sowie Bilanzierung der Klärschlammascheströme im Kontext einer übergeordneten Verbundlösung
- Erfassung und Bilanzierung von Schwermetalleinträgen in das Abwassernetz sowie die Abwasserreinigungsanlagen der Stadtentwässerung Frankfurt am Main
- Erarbeitung möglicher Handlungsempfehlungen zur Minimierung des Schwermetalleintrags in das Abwassernetz
- Untersuchung zur Rücklösung und Abtrennung von Schwermetallen aus Klärschlammaschen im Labor- sowie Demonstrationsmaßstab
- Optimierung der Sprühgranulierung auf die durch die Schwermetallentfrachtung geänderten Rahmenbedingungen
- Bewertung der Düngemittelkonformität des gewonnenen Düngemittelgranulats vor dem Hintergrund der Verwertungsaspekte und der Akzeptanz in der Landwirtschaft
- Begleitende Ökobilanzierung der technischen Entwicklung zur Schwermetallentfrachtung sowie ökobilanzielle Betrachtung des Phosphorrecyclings
- Erarbeitung eines rechtlichen und organisatorischen Rahmens zur Ausgestaltung eines Phosphorrecyclingverbunds
- Ökonomische Betrachtung der Verbundlösung und Erstellung eines Business Cases
- Großtechnische Umsetzung des P-Recyclings im Industriepark Höchst als Verbundlösung im Rhein-Main-Gebiet
Glatt Ingenieurtechnik GmbH aus Weimar bringt seine Expertise u.a. in zwei Teilprojekten ein: Planung und Bau einer Containeranlage im Industriepark Höchst und den Untersuchungen zur Sprühgranulation von aufgereinigtem Sekundärphosphor.
Die Wissenschaftler des Fachgebiets Abwassertechnik der Technischen Universität Darmstadt übernehmen als Spezialisten für Stoffmanagement auch die Grundlagenforschung und einen Großteil der Analysen. Die praktische Umsetzung erfolgt durch Infraserv GmbH & Co. Höchst KG im Industriepark Höchst. Glatt ist hierbei nicht nur für das Engineering zuständig, sondern liefert auch die Containermodule. Klärschlämme oder Klärschlammaschen sowie umfangreiche Daten und Erfahrungen steuern die Stadt Frankfurt am Main – Stadtentwässerung Frankfurt am Main (SEF), der Abwasserverband Langen/Egelsbach/Erzhausen (AVLEE), die ENTEGA Abwasserreinigung und die TVM Thermische Verwertung Mainz GmbH (TVM) bei. Das Fraunhofer IWKS konzentriert sich auf Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien und entwickelt in Zusammenarbeit mit der TU Darmstadt den Prozess, der die Aschen von Schwermetallen befreit. Mit der Demonstrationsanlage wird die angepasste Schwermetallabscheidung aus den Klärschlammaschen überprüft. Um eine umweltschonende und ressourceneffiziente technische Lösung zu entwickeln, begleiten Wissenschaftler des Fachgebiets Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft der TU Darmstadt den Entwicklungsprozess aus ökobilanzieller Sicht von Beginn an. Die rechtliche und wirtschaftliche Umsetzung des Verwertungsplans prüft die auf Energie-, Wasser- und Infrastrukturwirtschaft spezialisierte Kanzlei Becker Büttner Held.
Fachgebietsleiter Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart von der TU Darmstadt sagt über die Bedeutung des Projekts für das Rhein-Main-Gebiet: „Wir möchten uns der Herausforderung proaktiv stellen und ein geeignetes technisches, wie auch organisatorisches Konzept zum Phosphor-Recycling entwickeln. Das Projekt ist für die Metropolregion von strategischer Bedeutung, weil hier nicht nur agrarische, sondern auch industrielle Stoffkreisläufe mit betrachtet werden. Angesichts der Herausforderungen, vor denen wir in Bezug auf den Phosphorkreislauf stehen, sind die gemeinschaftlichen Anstrengungen aller Akteure bereits zum jetzigen Zeitpunkt sehr wertvoll und genau das richtige Signal für die Zukunft.“
Projektpartner
Das Forschungsvorhaben RePhoRM wird sowohl von wissenschaftlich-universitären Partnern als auch von Industriepartnern bearbeitet, um eine Verbundlösung zum Phosphor-Recycling im Rhein-Main-Gebiet zu erarbeiten. Die Koordination erfolgt durch das Fachgebiet Abwassertechnik am Institut IWAR.
Hier geht es zur Website von RePhoRM. Fortführende Informationen gibt es hier.
Partnerinstitutionen:
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Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik (Koordination)
- Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft, Darmstadt
- TVM Thermische Verwertung Mainz GmbH, Mainz
- Stadt Frankfurt am Main, Stadtentwässerung Frankfurt am Main
- Infraserv GmbH & Co. Höchst KG, Frankfurt am Main
- Becker Büttner Held Rechtsanwälte Wirtschaftsprüfer Steuerberater PartGmbB, Berlin
- Glatt Ingenieurtechnik GmbH, Weimar
- Fraunhofer-Gesellschaft, Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS, Alzenau
- Entega Abwasserreinigung GmbH & Co. KG, Darmstadt
- Abwasserverband Langen/Egelsbach/Erzhausen, Langen
Projektträger: Institut für Energietechnik und Sicherheit des Karlsruher Institut für Technologie KIT
Mit der Umsetzung des Konzepts des Verbundvorhabens RePhoRM als Leuchtturmprojekt wird für eine der wichtigen Metropolregionen Deutschlands mit bereits gut entwickelter Infrastruktur zur Monoverbrennung von Klärschlamm die nachhaltige Nutzung der Ressource Phosphor gestärkt. RePhoRM festigt durch interkommunale Zusammenarbeit die Vernetzung der Akteure im Ascheverbund, so dass alle Beteiligten unmittelbar die erarbeiteten Ergebnisse verwerten können.
Das Verbundprojekt RePhoRM ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, das im Rahmen des Förderprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA3)“ verfolgt wird. Projektträger ist das KIT in Karlsruhe.
Laufzeit 01.07.2020 – 31.05.2023 (Phase 1)
Glatt-Förderkennzeichen: 02WPR1545F
Weitere Informationen zu diesem Thema und verwandten Themen finden Sie auch in den folgenden Veröffentlichungen:
Oktober 2020: Glatt baut Demonstrationsanlage zur Schwermetallabscheidung aus Klärschlammaschen im Rhein-Main-Gebiet
März 2023: Glatt Ingenieurtechnik als ein „Hidden Champion“ made in Thüringen geehrt
März 2021: Glatt Ingenieurtechnik setzt Erfolgskurs mit dritter Erweiterung des Technologiezentrums fort
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Nachhaltig rechnet sich – Einsatz von Wirbelschichttechnologie und Pulversynthese in Zukunftsprojekten‘ PDF, deutsch
Juni 2021: Glatt Ingenieurtechnik beim Ostdeutschen Wirtschaftsforum geehrt