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pts20210610014 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Biopyrolyse macht den Klärschlamm vom Problem- zum Wertstoff

Pyrolytische Verarbeitung macht aus Klärschlamm ein wertvolles Meliorations- und Düngemittel


Nussbaumen (pts014/10.06.2021/09:30) - War früher der Klärschlamm aus Abwasserreinigungsanlagen ein willkommener Flüssigdünger, welcher analog der Gülle aus der Viehzucht mit Tankwagen auf die Felder ausgebracht wurde, analysierte man nach und nach in der Brühe aus der ARA immer mehr Fremd- und Schadstoffe, die bewirkten, dass ein Direkteinsatz des Klärschlamms in der Agrarwirtschaft verboten wurde. Heute wird der Klärschlamm aufwändig getrocknet und verbrannt, wodurch nicht nur hohe Kosten zulasten der dem Abwassernetz angeschlossenen Haushalte entstehen, sondern auch wertvolle Inhaltsstoffe verloren gehen - so unter anderem Phosphate, deren Vorräte in den angestammten Lagerstätten allmählich zur Neige gehen, wodurch sich die Landwirtschaft dringend neue Quellen erschliessen muss. Zu allem Überfluss belastet die Klärschlamm-Verbrennung - die heute zu einem grossen Teil in der Zementindustrie erfolgt - die CO-Bilanz negativ.

Inzwischen wird - nachdem die zuständigen Landwirtschafts-Behörden die Gefahr eines in absehbarer Zeit dräuenden Phosphatmangels erkannt haben - an Methoden getüftelt, wie dem Klärschlamm die Phosphate entzogen und der Agrarwirtschaft in gebrauchsfähiger Form zur Verfügung gestellt werden können. Allerdings erweisen sich die bisher entwickelten Verfahren als sehr aufwändig und teuer. Dabei gäbe es seit einigen Jahren schon ein Verfahren, mit dessen Hilfe sich Klärschlamm in Biokohle umwandeln lässt. Die Phosphate werden dabei in die Biokohle eingebunden, wodurch ein geradezu universelles Bodenverbesserungs- und Düngemittel entsteht, welches von den Bauern direkt und ohne weitere Verarbeitungsschritte eingesetzt werden kann. Es dient dank seiner schwammigen Konsistenz (ca. 4 Gramm des Materials entsprechen der Oberfläche eines Fussballfelds) und hohen Wasserspeicher-Fähigkeit dazu, ausgelaugte Böden zu regenerieren, verdichtete Ackerkrume zu lockern, zu nasse Böden zu drainieren und zu trockene Äcker feucht zu halten.

Die Herstellung erfolgt durch Trocknung des den Faulkammern der vorgeschalteten Biogas-Anlage entnommenen Klärschlamms und der anschliessenden Pyrolysierung (einem von der Holzkohle-Produktion her bekannten Verkohlungsprozess unter weitgehendem Luftabschluss), wodurch ein feines Granulat entsteht, welches direkt als Universaldünger eingesetzt werden kann. Die für den Trocknungsprozess erforderliche Wärme liefert die Pyrolyse-Anlage mit der durch die Reaktion entstehenden Prozesswärme, welche ausserdem zur Beheizung von Gebäuden und zur Produktion elektrischer Energie verwendet werden kann. Somit entsteht durch die richtigen, heute noch kaum zur Kenntnis genommenen Verfahrensschrittte ein nutz- und handelbarer Wertstoff anstelle eines Problem-Abfalls, der unter hohen Kosten entsorgt werden muss.

Ausserdem steht den Abwasserreinigungsanlagen durch die Biopyrolyse ein kostengünstiges und hocheffizientes Filtermaterial zur Realisierung der vierten Klärstufe zur Verfügung, durch die dem gereinigten Abwasser noch die restlichen Mikroverunreinigungen und Chemikalien entzogen werden können. Dieses Material kann zur Gewährleistung seiner vollen Adsorptionsfähigkeit in kurzen Abständen ausgewechselt und durch erneutes Pyrolysieren regeneriert werden. Im Klärbetrieb entfallen dabei die Kosten für die Beschaffung von Aktivkohle, die sonst für die vierte Klärstufe zum Einsatz gelangt.

Ein weiterer Nutzen der Klärschlamm-Verarbeitung zu Biokohle ergibt sich aus dem CO2-Recycling: Wird der Klärschlamm pyrolysiert statt verbrannt, so werden der Atmosphäre mit jedem Kilo Biokohle 3 Kilogramm CO2 entzogen. Werden damit - gleichsam als Nebenprodukte und zur Rentabilisierung der Funktion - Zertifikate für die Neutralisation von CO2 generiert, so verbessern sich die Erträge aus der Biokohle um circa 15 Cent pro Kilogramm. Das ist zwar per se betrachtet nicht übermässig viel, bildet aber im Verein mit den übrigen Ertrags- und Kosteneinsparungs-Komponenten einen nicht zu unterschätzenden Faktor bei der Berechnung der Gesamtwirtschaftlichkeit des Verfahrens.

Mehr über die Technologie des CO2-Recyclings, deren Implementierung und deren Kosten/Nutzen-Relation ist der Webpage http://www.koberec.org zu entnehmen. Dort finden sich auch weitere Informationen über die von der "Arbeitsgemeinschaft Innovationscontainer" betriebene Gründung einer genossenschaftlich strukturierten NGO (Non Governmental Organization), deren Aufgabe es sein wird, die Biopyrolyse-Technologie und deren Proliferation zu fördern wie auch ein reales, auf Kohlenstoff-Recycling basierendes Zertifikate-System zu deren Bewirtschaftung und Refinanzierung zu schaffen.

(Ende)
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