Unlösliche Phosphate
werden durch Säure pflanzenverfügbar.
Schnelle, sichere
Umsetzung.
Gut kontrollierbare Reaktionsschritte.
Konstante Dünger-Qualität durch definierte Rezeptur der Suspension.
Ausgleich unterschiedlicher Phosphorgehalte der Klärschlammaschen.
Wirtschaftlichkeit und
Flexibilität in volatilen Märkten.
Senkung von Entsorgungs- und Rohstoffkosten.
Schwermetall-Abreicherung.
Unlösliche Phosphate werden durch Säure pflanzenverfügbar
Klärschlammaschen weisen – gegenüber unverbranntem Klärschlamm – einen wesentlich höheren Phosphatgehalt auf und sind frei von organischen Schadstoffen. Diese Aschen stellen somit eine besonders interessante Phosphorquelle dar. Die Phosphate liegen dort jedoch in einer unlöslichen und damit nicht pflanzenverfügbaren Form vor.
Durch Säuren können diese unlöslichen Phosphate in eine pflanzenverfügbare Form überführt werden. In einer Suspension erfolgt die Umwandlung der schwerlöslichen Phosphatverbindung. Die Zusammensetzung dieser Suspension kann frei definiert werden – auch im industriellen Maßstab.
Schnelle und sichere Umsetzung durch gut kontrollierbare Reaktionsschritte
Viele alternativ diskutierte Phosphorrecycling-Verfahren sind technisch noch nicht ausgereift. Sie produzieren mitunter große Mengen Abfall oder erfordern eine bestimmte Rohstoffmatrix. Oftmals basieren sie auf völligen Neuentwicklungen und sind durch sehr komplexe und entsprechend nur sehr schwierig kontrollierbare Prozessschritte wie Fällungsreaktionen oder Extraktionen bestimmt. Der Nachweis der technischen Durchführbarkeit muss häufig erst erbracht werden, mit entsprechend unsicherem Ausgang.
Mit PHOS4green kommen keine teuren, eventuell mehrstufigen Extraktions- und Trennverfahren zur Anwendung. Das von Glatt entwickelte Verfahren basiert auf Verfahrensschritten, die seit Jahrzehnten im Einsatz und entsprechend erprobt und optimiert sind.
Qualitätsunterschiede der Klärschlammaschen werden per Rezeptur ausgeglichen
Die Qualität bezüglich der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung der als Rohstoff eingesetzten Aschen von Klärschlamm unterliegt starken Schwankungen. Die Asche einer einzelnen Monoverbrennungsanlage weist im zeitlichen Verlauf unterschiedlich hohe Phosphoranteile auf. Auch die Aschen unterschiedlicher Verbrennungsanlagen unterscheiden sich deutlich bzgl. des Phosphorgehalts. Alternative und komplexe Verfahren zum Phosphor- bzw. Phosphatrecycling reagieren sensibel auf derartige Qualitätsunterschiede. Die Löse-, Fällungs- und Extraktionsprozesse bei nasschemischen Verfahren zum Phosphorrecycling laufen nur in engen Parametergrenzen optimal ab. Im technischen Betrieb muss auf die starken Schwankungen in der Zusammensetzung der Klärschlammasche zeitnah reagiert werden. Dies ist analytisch und technisch problematisch. Bei derartigen Verfahren werden die technischen Betriebsbedingungen sehr stark von den optimalen Laborbedingungen abweichen. Dies hat zur Folge, dass die Recycling-Quote und die Abtrennung der Schwermetalle deutlich unter den Erwartungen aus den Laborstudien liegen. Das macht diese Verfahren bislang unattraktiv.
Bei dem Verfahren PHOS4green wird die Asche ebenfalls mit der Säure vermischt. Anschließend erfolgt jedoch keine Abtrennung des löslichen und unlöslichen Anteils. Vielmehr wird das gesamte Gemisch in einem anschließenden Granulationsprozess zu gebrauchsfertigem Dünger verarbeitet. Dies ist technologisch wesentlich einfacher, deutlich kostengünstiger und verursacht keinerlei Abfälle. Schwankungen in der Zusammensetzung der Aschen werden durch Anpassung der Rezeptur einfach ausgeglichen. Damit ist das Verfahren extrem flexibel, einfach steuerbar und sichert eine gleichbleibend hohe Qualität des Düngers.
Konstante Qualität der Dünger durch definierte Rezeptur der Suspension der Klärschlammasche
Wesentlich für jedes Verwertungsverfahren ist, ob nachgefragte Produkte entstehen und welche Preise diese am Markt erzielen. Hier herrscht bei anderen Phosphat-Recycling-Verfahren, ob durch thermochemischen Aufschluss von Klärschlamm, durch thermochemischen oder thermoelektrischen Aufschluss von Klärschlammaschen oder durch nasschemische Verfahren, Unsicherheit. Bei all diesen Verfahren entstehen keine marktüblichen Standardprodukte, anhand derer eine seriöse Berechnung erfolgen kann. Der monetäre Nährstoffwert von Düngern aus alternativen Verfahren ist nicht bewertbar, da keine definierten Nährstoffzusammensetzungen vorliegen. Diese Rezyklate gelten deshalb am Markt als Produkte mit niedrigem Wert. Die Einstellung einer optimalen Düngewirkung ist kaum möglich. Unterversorgung der Pflanzen oder Überdüngung sind die Folgen. Sie eignen sich nicht zur optimalen Deckung des pflanzen- und bodenspezifischen Nährstoffbedarfs. Somit sind sie für den Landwirt nur eingeschränkt als Dünger nutzbar.
Der mit PHOS4green erzeugten Suspension können Laugen, basische Salze, etc. zugegeben werden. Dadurch wird eine gegebenenfalls noch vorhandene freie Säure neutralisiert bzw. der gewünschte ph-Wert erreicht.
Der Suspension können zudem weitere Nährstoffkomponenten zugegeben werden, beispielsweise Stickstoff (N), Phosphat (P), Kalium (K), Magnesium (Mg), Schwefel (S) oder lebensnotwendige Spurenelemente. Dadurch ist es möglich, standardisierte Mineraldünger mit der gewünschten pflanzen- und bodenspezifischen Nährstoffzusammensetzung zu erzeugen.
Hohe Flexibilität bei Rohstoffen und Endprodukten in volatilen Märkten
Die Märkte für Rohstoffe und Düngemittel sind hoch volatil. Es treten mitunter erhebliche Schwankungen in Verfügbarkeit und Preis auf. Zur Sicherstellung einer nachhaltigen Wirtschaftlichkeit muss ein Verfahren flexibel auf derartige Schwankungen reagieren und sich auf verändernde Marktbedürfnisse einstellen.
Unser innovatives Verfahren PHOS4green kann das. Die Wirtschaftlichkeit der bewährten Technologie und die daraus entstehende Palette an qualitativ hochwertigen Standarddüngern unterschiedlicher Zusammensetzung erlauben eine flexible Reaktion auf schwankende Marktbedürfnisse und Rohstoffverfügbarkeiten.
Die Variation der Rohstoffe, wie beispielsweise die Nutzung alternativer Säuren, u.a. Schwefelsäure oder Salpetersäure, erlaubt eine einfache Anpassung der Suspensionsrezeptur in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und Beschaffenheit der Asche.
Entsorgungskosten und Rohstoffkosten senken in einem abfallfreien Klärschlamm-Verwertungsprozess
Klärschlammaschen als Abfallprodukt aus der Verbrennung von Klärschlamm in Monoverbrennungsanlagen generieren nach aktueller Marktlage hohe Entsorgungskosten, die perspektivisch noch weiter steigen. Diese Kosten lassen sich stark reduzieren, indem die Klärschlammaschen als Rohstoffe für das innovative Verfahren PHOS4green zur Produktion von Standarddüngern zum Einsatz kommen. Als zusätzliche Nährstoffkomponenten können hierbei ebenfalls kostengünstige Reststoffe eingesetzt werden. PHOS4green erzeugt keine Nebenprodukte oder Abfälle und damit auch keine Kosten für deren Entsorgung.
Für Aschen von Klärschlamm, welche bei der Verarbeitung zu Dünger-Rezyklaten die Qualitätsanforderungen der Düngemittelverordnung (DüMV) und Regulation EG Nr. 2019/1009 nicht erfüllen, ist im Rahmen des PHOS4green Verfahrens eine Schwermetall-Abreicherung möglich.
Die produzierten Dünger enthalten bis zu 92 Prozent weniger Cadmium und Uran als die konventionell hergestellten Mineraldünger. Der Schadstoffgehalt liegt unter den gesetzlichen Grenzwerten.
Weitere Informationen zu diesem Thema und verwandten Themen finden Sie auch in den folgenden Veröffentlichungen:
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚PHOS4green – Umsetzung einer Anlage zur Herstellung von 60.000 t/a Düngemittel aus Klärschlammaschen am Standort Haldensleben‘ PDF, deutsch
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Den Kreislauf schließen – Phosphorrückgewinnung im Industriemaßstab‘ PDF, deutsch
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Partikel im Zwiebellook – Trocknung von Flüssigkeiten durch Wirbelschicht-Sprühgranulation (vs. Sprühtrocknung) PDF, deutsch
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Nachhaltig rechnet sich – Einsatz von Wirbelschichttechnologie und Pulversynthese in Zukunftsprojekten‘ PDF, deutsch
Flyer A4: Glatt PHOS4green, PDF, deutsch