Nutzung von Abwasser als Rohstoffquelle

Ein zentrales Thema im Hinblick auf das Erreichen einer Kreislaufwirtschaft wird zunehmend die Nutzung von Abwasser als Rohstoffquelle. Gemeinschaftlicher Gastbeitrag von Prof. Dr. Gerald Haug, Dr.-Ing. David Montag, Prof. Dr.-Ing. Harlad Bradke, Fachbeiräte bei Ökoworld

Die Bedeutung dieses Themas ist nicht zuletzt daran zu erkennen, dass sich die nächste World Water Week, die vom 27.8. bis zum 1.9.2017 in Stockholm stattfindet, damit befassen wird, neben anderen Themen, die mit Abfall und Abwasser im Hinblick auf das Erreichen einer Kreislaufwirtschaft zu tun haben.

Ressourcenschonung

In der Industrie, jedenfalls in hochindustrialisierten Ländern, ist die systematische Gewinnung von Sekundärrohstoffen aus prozessinternen Abwässern weitgehend Standard, selbst wenn dies bislang eher aus Gründen des Gesundheits- und Gewässerschutzes (gesetzliche Auflagen) erfolgt als zum Zweck der Ressourcenschonung. Die Ausnahme bilden diesbezüglich insb. solche Abwässer aus industriellen Prozessen, bei denen Spuren von Gold oder anderen Edelmetallen ins Abwasser gelangen.

Biogas aus Klärschlamm – Rückgewinnung von Phosphor

Bei der Reinigung kommunaler Abwässer entsteht aufgrund des verwendeten Standardverfahrens (biologische Klärstufe, die einer mechanischen Reinigung nachfolgt) am Ende Klärschlamm. Dieser besteht aus sedimentierten Feststoffen aus dem Abwasser sowie aus bakterieller Biomasse, die im Belebtschlammverfahren entsteht.

Seitdem die Düngung mit Klärschlamm aufgrund der Belastung durch Schadstoffe (Schwermetalle, Arzneimittelreste unter anderem) immer umstrittener geworden ist, wird der Klärschlamm – genauer der darin enthaltene Kohlenstoff – überwiegend thermisch in zentralen Mono- oder Mitverbrennungsanlagen verwertet. Zuvor erfolgt die Erzeugung von Biogas auf den Kläranlagen, das insbesondere zur anteiligen Selbstversorgung der Kläranlagen mit Energie dient.

Bei der Klärschlammentsorgung in Kohlekraftwerken, Zementwerken oder Müllverbrennungsanlagen gehen andere im kommunalen Abwasser/Klärschlamm enthaltene Rohstoffe, insb. Phosphor und Stickstoff, verloren. Bei Phosphor ist dies aufgrund der Verknappung und der Konzentration auf wenige Länder der Erde in häufig politisch instabilen Regionen (Nordafrika, östliches Mittelmeer) bekanntlich besonders problematisch. Ziel muss es daher sein, Phosphor, der als wesentlicher wertgebender Bestandteil der menschlichen Fäkalien in das Abwasser gelangt, als Dünger aus Abwasser, Klärschlamm oder der Klärschlammasche (nach einer Klärschlammmonoverbrennung) rückzugewinnen.




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