Klärschlamm in Rohstoff verwandeln: Neues Verfahren für industrielle Produktion geeignet

03.06.2019 - Medienmitteilung

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Visualisierung der neuen KVA KEBAG Enova

Phosphor ist ein kostbarer und knapper Rohstoff. Bisher muss er aus anderen Kontinenten importiert werden, obwohl es viel davon in unserem Abwasser hat. Ein vom Kanton Zürich gefördertes Verfahren ist nun so weit, dass die Planung einer Grossanlage zur Umwandlung von Asche aus Klärschlamm in reine Phosphorsäure gestartet werden kann. In wenigen Jahren könnte eine Anlage im Kanton Solothurn den kostbaren Rohstoff produzieren. Was einst Abfall war, wird dann zu einer begehrten Substanz zur Herstellung von Dünger und Nahrungsmitteln.

Abfälle sind Rohstoffe – so die Leitidee der Abfall- und Ressourcenwirtschaft des Kantons Zürich. Als Pionier im so genannten «Urban Mining» setzt der Kanton Zürich konsequent auf die Rückgewinnung von Wertstoffen aus den Hinterlassenschaften unserer Gesellschaft.

Einer der kostbarsten Rohstoffe, der bis heute noch im Abfall landet, ist Phosphor – eine für Mensch, Tiere und Pflanzen unerlässliche und nicht ersetzbare Substanz, die heute in Minen in Übersee abgebaut und in die Schweiz importiert werden muss. Seit 2006 darf Klärschlamm aus Abwasserreinigungsanlagen nicht mehr als Dünger auf die Felder ausgebracht werden, da er zu viele Schadstoffe enthält. Dadurch gelangt der im Klärschlamm enthaltene Phosphor nicht mehr zurück in den natürlichen Stoffkreislauf. Der Kanton Zürich hat sich mit dem neuen Klärschlamm-Entsorgungsplan zum Ziel gesetzt, im Sinne einer nachhaltigen Ressourcenwirtschaft die Entsorgungswege für den Klärschlamm so auszugestalten, dass eine spätere Rückgewinnung des Phosphors möglich ist. Mit der Realisierung der zentralen Klärschlammverbrennungsanlage im Werdhölzli in Zürich konnten ab 2015 zudem die Kosten für die Klärschlammbehandlung wesentlich reduziert und die energetische Nutzung aus dem Klärschlamm optimiert werden. Zurzeit fehlt es hingegen noch an praxisreifen Anwendungen, um den in der Klärschlamm-Asche enthaltenen Phosphor zu rezyklieren.  

Nachweis erbracht – industrielle Herstellung möglich

Damit auch bezüglich Phosphor das gesteckte Ziel erreicht werden kann, hat der Kanton Zürich wesentlich zur Entwicklung eines neuen Verfahrens beigetragen, das den Phosphor umweltschonend aus der Klärschlamm-Asche entzieht und wieder nutzbar macht.

Nun ist es gelungen, die Machbarkeit eines Verfahrens unter industriellen Bedingungen nachzuweisen, mit dem der Phosphor als hochwertige Phosphorsäure wieder in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden kann. Die Ausbeute beträgt über 95 Prozent. Potentielle Anwendungsgebiete für die Phosphorsäure sind neben der Düngerproduktion beispielsweise die Nahrungs- und Futtermittelindustrie.

Verglichen mit den heute verwendeten, konventionell hergestellten Phosphorsäuren aus Rohphosphat ist die Umweltbelastung der Phosphorsäure aus heimischer Klärschlamm-Asche deutlich geringer. Und die Kosten der neuen, zentralen Klärschlammverwertung inklusive der vorgesehenen Phosphorrückgewinnung sind insgesamt tiefer als die der blossen Entsorgung von Klärschlamm, wie sie bis 2015 praktiziert wurde.

Vorprojekt startet an KVA in Solothurn

Für eine möglichst rationelle Produktion von Phosphorsäure aus Klärschlamm-Asche macht es Sinn, dass sich mehrere Partner zusammenschliessen, die ihren Klärschlamm auf diesem Weg zu Phosphorsäure veredeln wollen. Auf der Suche nach einem geeigneten Standort für eine überregionale Produktionsanlage ist man im solothurnischen Zuchwil fündig geworden. Die Phosphor-Rückgewinnungsanlage liesse sich sinnvoll ins Areal der Kehrichtverwertungsanlage KEBAG und der Abwasserreinigungsanlage ZASE im Emmenspitz integrieren. Denn das Areal liegt in zentraler Lage im Herzen der Schweiz und verfügt neben der guten Strassenanbindung auch über einen Bahnanschluss. Zudem kann die KEBAG die für die Herstellung der Phosphorsäure nötige Energie in Form von Dampf und Strom liefern.

Mehrere interessierte Betreiber von Abwasserreinigungs- und Klärschlammverbrennungsanlagen, darunter auch die Betreiber der Verbrennungsanlage in Zürich, haben die Stiftung Zentrum für nachhaltige Abfall- und Ressourcenwirtschaft ZAR beauftragt, ein Vorprojekt für eine Rückgewinnungsanlage am Standort Zuchwil zu erarbeiten, das bis Ende 2020 abgeschlossen sein soll. Die industrielle Produktion von Phosphorsäure unmittelbar neben der projektierten neuen Kehrichtverwertungsanlage KEBAG Enova könnte nach heutiger Planung etwa 2026 beginnen.

Visualisierung in höherer Auflösung

(Medienmitteilung der Baudirektion)

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