Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pilotanlage zur Phosphor-Rückgewinnung in Betrieb

09.07.2012
Phosphor: Knappes Lebenselixier

Egal ob Pflanze, Tier oder Mensch – jeder lebende Organismus muss Phosphor zu sich nehmen, um zu wachsen. Das chemische Element ist Trägersubstanz der Erbinformation und für den Energiestoffwechsel wichtig. In der Agrarwirtschaft setzen Landwirte daher phosphathaltige Düngemittel ein, um die Ernteerträge zu erhöhen. Auch in der Industrie ist Phosphor ein wichtiger Grundstoff.


Mit der Pilotanlage in Offenburg können die Betreiber nun lebensnotwendigen Phos-phor aus Klärschlamm zurückgewinnen. Universität Stuttgart

Doch die unter der Erde lagernden Phosphorreserven gehen spätestens in 200 bis 300 Jahren zur Neige. Wissenschaftler des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart können nun aus Klärschlamm Phosphor zurückgewinnen. Die erste Pilotanlage nach dem „Stuttgarter Verfahren“ ging im November 2011 in Offenburg offiziell in Betrieb.

Für den Grundstoff Phosphor gibt es in der Natur zwar keinen Ersatz, dafür kann er mehrfach wiederverwertet werden. Bauern düngen ihre Felder beispielsweise mit Klärschlamm, um den darin enthaltenen Phosphor aus den menschlichen Ausscheidungen wieder als Dünger in den Nährstoffkreis zurück zu führen. Das Ausbringen von Klärschlamm ist jedoch umstritten, da sich die im Abwasser enthaltenen Schadstoffe darin festsetzen. Sie könnten Nutzpflanzen, Boden und Grundwasser kontaminieren. Dieses Problem umgehen die Wissenschaftler um Prof. Heidrun Steinmetz, indem sie dem Schlamm seinen Phosphor entziehen.

In dem Verfahren, das sie zusammen mit der iat-Ingenieurberatung Stuttgart GmbH entwickelt haben, gewinnen sie aus ausgefaultem Klärschlamm Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP, Struvit). „Dieses Produkt kann direkt als Dünger auf den Feldern eingesetzt werden: Es ist schadstoffarm, langzeitwirksam und enthält neben Phosphat wertvollen Stickstoff als weiteren Pflanzennährstoff“, sagt Carsten Meyer, einer der verantwortlichen Forscher am ISWA.

Die neue Pilotanlage steht bei der Kläranlage des Abwasserzweckverbands Raum Offenburg und besteht aus zwei Chargenbehältern, einer Kammerfilterpresse und einem Absetzbecken. Mit einem Reaktorvolumen von zwölf Kubikmetern kann in der Anlage derzeit der Klärschlamm von etwa 5.000 Einwohnerwerten behandelt werden. Etwa 60 Prozent des gebundenen Phosphors werden dem Klärschlamm dabei entzogen. Mit der Anlage lassen sich derzeit circa 50 Kilogramm MAP pro Tag erzeugen.

Zunächst wird in dem ersten Behälter in saurem Milieu aus dem rohen Faulschlamm der Kläranlage Phosphat und Stickstoff herausgelöst. Der verbleibende Feststoffanteil des Schlamms wird abgetrennt und verbrannt, um Strom oder Wärme zu erzeugen. Aus dem flüssigen Filtrat fällt in einem zweiten Behälter MAP als kristalliner Niederschlag aus, nachdem das Fällmittel Magnesiumoxid zu dem Faulschlammfiltrat zugegeben und der pH-Wert erhöht wurde. Dem Absetzbecken wird das Fällprodukt schließlich entnommen und getrocknet. „Unser Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Phosphor-Rückgewinnung parallel zur Abwasserreinigung stattfinden kann, deren Ablauf somit nicht umgestellt werden muss“, erklärt Meyer.

Die Stuttgarter Forscher wollen den Prozess noch weiter optimieren und zur Marktreife führen. Auch an Verwertungs- und Vermarktungsstrategien für das Produkt MAP selbst denken sie bereits. Das Land Baden-Württemberg, das einen Ausstieg aus der landwirtschaftlichen Klärschlammausbringung will, fördert das Projekt mit 824.000 Euro.

Ansprechpartner: Carsten Meyer, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Tel. 0711/685-63754,

e-mail: carsten.meyer@iswa.uni-stuttgart.de

Text und Bild unter
http://www.uni-stuttgart.de/hkom/presseservice/mediendienst/13/tm5.html

Andrea Mayer-Grenu | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sinneswahrnehmung ist keine Einbahnstraße
17.10.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Neuer ALS-Bluttest: Hilfe bei der Differenzialdiagnose und Hinweise auf Krankheitsverlauf
17.10.2018 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Medizin

16.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Sinneswahrnehmung ist keine Einbahnstraße

17.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Space Farming dank Pflanzenhormon Strigolacton

17.10.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

Oberflächen mit flexiblen und handlichen Plasmaquellen aktivieren

17.10.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics