{"id":21697,"date":"2025-06-25T10:32:51","date_gmt":"2025-06-25T08:32:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/33559-01\/"},"modified":"2025-06-25T10:32:52","modified_gmt":"2025-06-25T08:32:52","slug":"33559-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/33559-01\/","title":{"rendered":"Technologische Weiterentwicklung des Verfahrens zur R\u00fcckgewinnung von Phosphor aus Kl\u00e4rschlamm mittels CO2-Extraktion (Budenheim ExtraPhos\u00ae-Verfahren)"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Die Chemische Fabrik Budenheim KG hat erst in Laborversuchen und sp\u00e4ter im Technikumsma\u00dfstab das ExtraPhos-Verfahren entwickelt. In der Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut f\u00fcr Chemische Technologie (FH ICT) und Fraunhofer Projektgruppe f\u00fcr Wertstoffkreisl\u00e4ufe und Ressourcenstrategie (IWKS) wurde das Verfahren untersucht und weiterentwickelt.<br \/>\nZiel dieses Vorhabens ist die Umsetzung des ExtraPhos-Verfahrens vom Technikumsma\u00dfstab in eine technische Pilotanlage, welche nach Fertigstellung in den Verfahrensablauf der Kl\u00e4ranlage Mainz integriert werden soll. Die Pilotanlage ist so konzipiert, dass sie eine m\u00f6glichst hohe Bandbreite von verschiedensten Versuchsreihen erm\u00f6glicht und so wichtige Erkenntnisse f\u00fcr die sp\u00e4tere Umsetzung des ExtraPhos-Verfahrens auf Gro\u00dfkl\u00e4ranlagen liefern kann.  <\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm ersten Arbeitsschritt wurden die Anforderungen an eine Pilotanlage diskutiert und folgenden grunds\u00e4tzlichen Anforderungen sollte die Pilotanlage gerecht werden: <\/p>\n<p>1. &#8211; Mobilit\u00e4t \/ Umsetzbarkeit zwecks m\u00f6glicher Aufstellung an verschiedenen Standorten<br \/>\n2. &#8211; Hochwertige und langlebige Komponenten und Konstruktion<br \/>\n3. &#8211; Abdeckung eines m\u00f6glichst gro\u00dfen Versuchsspektrums<br \/>\n4. \u0096 Weitgehend automatisierte Fahrweise<br \/>\n5. &#8211; Trenddarstellung und Archivierung aller wichtigen Betriebsparameter und Messwerte <\/p>\n<p>In einem n\u00e4chsten Schritt wurde das Verfahren in seine groben verfahrenstechnischen Stufen aufgeteilt, welche sich wie folgt darstellen lassen: <\/p>\n<p>1. &#8211; Extraktion\/R\u00fcckl\u00f6sung<br \/>\n2. &#8211; Feststoffabtrennung<br \/>\n3. &#8211; F\u00e4llung und Abscheidung <\/p>\n<p>Diese wurden dann anhand von Versuchsergebnissen bemessen und konstruiert. Bei der Konstruktion auftretende Fragen wurden zum Teil an die Hochschule Wismar weitergeleitet und dort bearbeitet. Dies gilt zum Beispiel f\u00fcr die Ermittlung der Parameter f\u00fcr die Sedimentation des Di-Calcium-Phosphats sowie Untersuchungen zur Schaumbildung bei der Entspannung von mit Kohlens\u00e4ure versetztem Faulschlamm.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Auf der Grundlage von diskontinuierlichen Versuchen im Laborma\u00dfstab zur R\u00fcckl\u00f6sung von Phosphaten aus Faulschlamm mit Kohlenstoffdioxid wurde ein Konzept f\u00fcr eine pilotma\u00dfst\u00e4bliche Versuchsanlage f\u00fcr eine R\u00fcckgewinnung von Di-Calcium-Phosphat aus Faulschlamm erstellt. Eine derartige R\u00fcckgewinnung von Phosphaten aus Kl\u00e4rschlamm verlangt die im Nov. 2017 in Kraft getretene Novelle der Kl\u00e4rschlammverordnung ab 2029 von Kl\u00e4ranlagen mit einer Kapazit\u00e4t von mehr als 100.000 EW und ab<br \/>\n2013 f\u00fcr Kl\u00e4ranlagen mit einer Kapazit\u00e4t von mehr als 50.000 EW.<\/p>\n<p>Die Umsetzung dieser konzeptionellen Ans\u00e4tze in eine konkrete Anlage, die den Anforderungen und Zielsetzungen des Auftraggebers entsprechen, waren erkennbar mit umfangreichen Detailengineering und Konstruktionsarbeiten verbunden, was zum Teil sogar absehbar weitere Versuche zur Ermittlung von erforderlichen Daten f\u00fcr die Ausf\u00fchrungsplanung und Konstruktion erfordern sollte. Vor diesem Hintergrund wurde das Forschungsvorhaben beantragt, das Gegenstand dieses Schlussberichts ist. Im Ergebnis des Forschungsvorhabens ist eine mobile, variable Pilotanlage entstanden. Durch den Betrieb der Pilotanlage soll dieses Verfahren in verschiedenen Kl\u00e4ranlagen untersucht, demonstriert und optimiert werden.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Die Pilotanlage wurde nach Fertigstellung auf dem Gel\u00e4nde der Fa. Rotaria in Anwesenheit des Ministers f\u00fcr Landwirtschaft und Umwelt des Landes Mecklenburg-Vorpommern Herrn Dr. Backhaus der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt. <\/p>\n<p>Vor der Inbetriebnahme auf dem Betriebsgel\u00e4nde Kl\u00e4rwerk Mainz wurde die Versuchsanlage in Beisein der Umweltministerin des Landes Rheinland-Pfalz Frau Ulrike H\u00f6fken und des Generalsekret\u00e4rs der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) Herrn Dr. Heinrich Bottermann offiziell eingeweiht. <\/p>\n<p>Neue Erkenntnisse aus der Ausf\u00fchrungsplanung und Konstruktion im Rahmen des Forschungsvorhabens sowie aus dem Betrieb der Kl\u00e4ranlage wurden gemeinsam von der Fa. Chemische Fabrik Budenheim und der Fa. Rotaria Energie- und Umwelttechnik GmbH als Patentschrift DE 10 2017 123 807 A1 ver\u00f6ffentlicht und schutzrechtlich verwertet.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Ausgangspunkt des Forschungsvorhabens war die patentrechtlich gesch\u00fctzte Idee der Fa. Chemische Fabrik Budenheim aus Faulschlamm Phosphat zur\u00fcckzugewinnen, indem schwerl\u00f6sliches Phosphat im Faulschlamm durch die Wirkung von Kohlens\u00e4ure in L\u00f6sung \u00fcberf\u00fchrt wird, und anschlie\u00dfend das gel\u00f6ste Phosphat in einer Fest-Fl\u00fcssig-Trennung von den Feststoffen des Faulschlamms abgetrennt wird. Das Phosphat wird aus dem Zentrat als Di-Calcium-Phosphat gef\u00e4llt, abgetrennt und entw\u00e4ssert. <\/p>\n<p>Mit dem Bau der Pilotanlage wurde ein Instrument zur weiteren Untersuchung dieses Verfahrens in verschiedenen Kl\u00e4ranlagen geschaffen und so die Erforschung der Phosphatr\u00fcckl\u00f6sung vorangetrieben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Chemische Fabrik Budenheim KG hat erst in Laborversuchen und sp\u00e4ter im Technikumsma\u00dfstab das ExtraPhos-Verfahren entwickelt. In der Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut f\u00fcr Chemische Technologie (FH ICT) und Fraunhofer Projektgruppe f\u00fcr Wertstoffkreisl\u00e4ufe und Ressourcenstrategie (IWKS) wurde das Verfahren untersucht und weiterentwickelt. 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