Abwasseraufbereitung nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft
Etwa 30 % aller Länder in Europa sind von Wassermangel betroffen. Im Durchschnitt produziert jeder Mensch in Europa jährlich etwa 5 Tonnen Abfall. Wasserknappheit und Ressourcenrückgewinnung sind zwei wichtige Probleme, wobei sich die EU auf die Suche nach nachhaltigen Lösungen konzentriert. Insbesondere sind solche Lösungen im Schlachtsektor gefragt, da die enormen Abwassermengen, die diese wasserintensive Industrie produziert, hohe Anteile an organischen Substanzen enthalten. Hier setzt nun das EU-finanzierte Projekt Water2REturn an. „Wir entwickelten für den Agrarsektor eine integrierte Lösung zur Aufbereitung von Schlachtabwässern und Rückgewinnung wichtiger Nährstoffe mit hohem Marktwert“, erläutert Projektkoordinatorin Pilar Zapata. Die Technologie von Water2REturn verfolgt einen Ansatz der Kreislaufwirtschaft und bereitet in Abwässern befindliche Nährstoffe und Energieressourcen sicher und effizient in verschiedenster Weise auf, um sie dann als neue Rohstoffe in landwirtschaftliche Systeme zurückzuführen. „Abwässer sind damit nicht länger nur Abfall, sondern eine Ressource für Nährstoffe, Energie und Wasser. Abwasseraufbereitungsanlagen werden dann zu ‚Bioraffinerien‘“, ergänzt Zapata.
Umfassendes Demonstrationsprojekt
Die Water2REturn-Technologie wurde im Rahmen des Projekts in einer realen Fallstudie im Schlachthof Matadero del Sur von Salteras, Spanien, als praktikable, sektorübergreifende und integrierte vollumfängliche Prozessdemonstration getestet. „Zum Einsatz kamen dabei eine innovative Kombination biochemischer und physikalischer Technologien und Prozesskaskaden, wobei wir eine positive Bilanz in Bezug auf den energetischen Fußabdruck anstrebten“, erklärt Zapata. Die wichtigsten Ergebnisse beschreibt Zapata so: „Neben integrierter Abwasseraufbereitung entwickelten wir vor allem ein System zur Nährstoff- und Energierückgewinnung aus vier getrennten, aber gekoppelten Prozesseinheiten: Wasser- , Schlamm- , Energie- und Algenleitungen.“ So konnten folgende Sekundärrohstoffe rückgewonnen werden: Nährstoffkonzentrate, hydrolysierte Schlämme und Algenbiomasse. Aufgrund der niedrigen Stickstoffkonzentration im Abwasser des Matadero-Schlachthofs erwies sich die Nährstoffkonzentrate als unrentabel. Sie boten sich vielmehr für die direkte Düngung von Feldern in der Umgebung des Schlachthofs an. Die hydrolysierten Schlämme hingegen eigneten sich wegen des hohen organischen Anteils eher für andere biologische Prozesse wie anaerobe Vergärung. „Sie dienten als Ausgangsstoff für ein biologisches Stimulans zur Steigerung der Ertragsleistung von Nutzpflanzen“, so Zapata, das an Melonen-, Tomaten- und Gurkenkulturen getestet wurde. „Die Algenbiomasse war Grundlage eines wirksamen Biostimulans, das sich bei verschiedensten Feldfrüchten wie Gurken und Obstsorten wie Aprikosen bewährte“, erläutert Zapata. Die Düngung des Bodens fördert das vegetative Wachstum, der Auftrag auf die Blätter wiederum erhöht Intensität und Qualität von Blüte, Austrieb und Fruchtertrag. „Die Leistung des Produkt ist wettbewerbsfähig und mit marktgängigen Spitzenprodukten durchaus vergleichbar, aber deutlich umweltfreundlicher“, ergänzt Zapata.
Umweltgerechte Arbeitsplätze und Industrien im Bereich Nährstoffrückgewinnung und Recycling
Der Schlachthof Matadero del Sur als Endnutzer übernimmt nun die Wartung mehrerer Module und wird den Demonstrator in den realen Betrieb überführen. „Auf Basis von Projektergebnissen, Geschäftsplan und technisch-ökonomischer Bewertung rechnet man für die Water2REturn-Lösungen sieben Jahre nach Projektabschluss mit einem Umsatz von 29,4 Millionen EUR sowie der Schaffung direkter als auch indirekter Arbeitsplätze“, schließt Zapata.
Schlüsselbegriffe
Water2REturn, Abwasser, Schlachthof, Kreislaufwirtschaft, Biostimulant, Düngung, Sekundärrohstoffe, Nährstoffrückgewinnung, Wasserknappheit