Vom Abfall zur Ressource - Recycling von Klärschlamm-Asche zu phosphatreichem Pflanzendünger

Phosphor ist eine wesentliche und nicht substituierbare Ressource für die Sicherung der Nahrungsmittelproduktion. Aufgrund der Bedeutung des Klärschlamms als sekundäre Phosphorquelle stellt sich die Frage, wie der im Klärschlamm enthaltene Phosphor genutzt werden kann, um den Phosphorkreislauf besser zu schließen.

Es wurde folgende Herangehensweise gewählt: die Forschungstätigkeiten wurden in vier Arbeitspakete aufgeteilt. Im ersten Arbeitspaket werden die verschiedenen Klärschlämme auf Phosphor- und Schwermetallgehalte untersucht und verschiedene Mischungen hergestellt. Der Verbrennungsprozess wird optimiert und die Klärschlammasche wird dann so vorbehandelt, dass sie für die Mikroorganismen verträglicher wird. Im Arbeitspaket 2 wird die biologische Laugung untersucht und optimiert, um Phosphor zu mehr als 85% aus den Aschen zu lösen. Im Arbeitspaket 3 wird dann dieser gelöste Phosphor durch verschiedene Methoden als Phosphatdünger rückgewonnen. In diesem Arbeitspaket wird auch eine umfassende ökologische und ökonomische Betrachtung des gesamten Prozesses durchgeführt. Anschließend wird im Arbeitspaket 4 der so hergestellte Phosphatdünger an Modellpflanzen getestet und dessen Wirkung auf diese Pflanzen umfassend analysiert.

Durch PHOS4PLANT können verschiedene Zielgruppen profitieren. Unternehmen, die auf dem Gebiet der Klärschlammentsorgung arbeiten, wird mit diesem Projekt ein Weg gezeigt, wie sie Phosphor aus den Klärschlammaschen als Phosphatdünger rückgewinnen können. Durch die Zusammenarbeit mit regionalen und nationalen Behörden werden die verschiedenen Anforderungen an Düngemittel bzw. auch an die Abfall- und Abwasserentsorgung von Beginn an im Projekt mitberücksichtigt. Außerdem erfolgt ein Austausch mit den Experten dieser Behörden. Weiters profitiert die allgemeine Öffentlichkeit davon, da das öffentliche Bewusstsein für Abfallverwertung, Kreislaufwirtschaft und Phosphorrückgewinnung durch Informationen über das Projekt vertieft wird. Andere Forschungseinrichtungen werden durch das Projekt über die biologische Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammaschen informiert und können sich mit den an PHOS4PLANT beteiligten Forschungsgruppen austauschen und so neues Wissen aneignen.

Der Hauptoutput von PHOS4PLANT ist die Entwicklung einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Methode zur Herstellung von Phosphatdünger aus Klärschlammasche, die derzeit nicht als P-Quelle genutzt wird. Das Hauptziel von PHOS4PLANT ist es daher, Phosphor durch biologische Laugung aus Klärschlammaschen mit einer Effizienz von >85% in Lösung zu bringen und daraus einen bioverfügbaren Phosphatdünger zu gewinnen. 

Weiters wird die gesamte Prozesskette mittels Ökobilanzierung (LCA) und Lebenszykluskostenrechung bewertet. Die Ökobilanz wird verwendet, um die Wirksamkeit der untersuchten Verfahren zur optimierten Phosphorlaugung und Herstellung des Phosphatdüngers unter Berücksichtigung der Auswirkungen auf natürliche Ressourcen, Ökosysteme und die menschliche Gesundheit zu bewerten. Begleitend zur Ökobilanz wird eine umweltbezogene Lebenszykluskostenrechung durchgeführt, um die betriebswirtschaftliche Machbarkeit unter Berücksichtigung von externen Kosten abschätzen zu können.

Die Ergebnisse der Arbeitspakete werden in 4 Peer-Review-Publikationen veröffentlicht. Jeder Partner wird mindestens eine Publikation verfassen, wo die Ergebnisse wissenschaftlich aufbereitet sind.