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Phosphor-Recycling: Wertvolles Abwasser

Ab 2029 dürfen Landwirte ihre Felder nicht mehr mit Klärschlamm düngen. Um die Versorgung mit dem unabdingbaren Nährstoff Phosphor zu sichern, braucht es daher neue Technologien, die das Element aus Klärschlamm und dessen Aschen zurückgewinnen.
Moderne Kläranlage

Ohne Phosphor gäbe es kein Leben auf der Erde. Das Element ist nicht nur Hauptbestandteil von Knochen und Zähnen, sondern findet sich auch im Rückgrat unserer DNA. Glücklicherweise gibt es auf unserem Planeten genügend davon. Dennoch interessieren sich Fachleute zunehmend dafür, wie man das Element am besten recyceln kann, um die weltweiten Vorkommen langfristig zu schonen.

Phosphor kommt in der Natur fast immer als Phosphat (PO4 3–) vor. Die Phosphatlagerstätten, die wir heute kennen und abbauen, haben sich vor vielen Millionen Jahren gebildet. Nährstoff reiche und damit phosphathaltige ozeanische Tiefenwässer finden immer wieder ihren Weg an die Kontinentalhänge und gelangen so an die Meeresoberfläche, wo sie das Wachstum von Plankton begünstigen. Nach ihrem Absterben sinken die Kleinstlebewesen auf den Meeresgrund, und durch Reaktionen mit Kalkstein entstehen dort die Phosphatlager.

Jedes Jahr werden mehr als 200 Millionen Tonnen Phosphat gefördert, hauptsächlich in Form von Apatit. Aus ihm gewinnt man Phosphorsäure, die zentrale Drehscheibe der Phosphorchemie. Die chemische Industrie verarbeitet weltweit 90 Prozent davon zu Düngemitteln, der Rest geht etwa in die Tierfutter- oder Lebensmittelproduktion oder wird Bestandteil von Katalysatoren für die Chemieindustrie …

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  • Quellen und Literaturtipp

Bertau, M. et al.: Das Phosphatrecycling zeigt Königsweg zu einer nachhaltigen Phosphorversorgung auf. ReSource 32, 2019

Fröhlich, P. et al: The PARFORCE-Technology (Germany). In: Schaum, C. (Hg.): Phosphorus: Polluter and Resource of the Future: Removal and Recovery from Wastewater. IWA Publishing, 2018, Kapitel 26<7P>

Greb, V. G. et al.: Understanding phosphorus phases in sewage sludge ashes: A wet-process investigation coupled with automated mineralogy analysis. Minerals Engineering 99, 2016


Literaturtipp

Krämer, J. et al.: Rohstoffe: Phosphor zurückgewinnen. Nachrichten aus der Chemie 67, 2019
Eine detailliertere Betrachtung der unterschiedlichen Verfahren