Das Projekt untersuchte die Rückgewinnung von Phosphor aus kommunalen Kläranlagen durch eine Kombination aus gezielter Fällung und anschließender Schlammabtrennung. Bei dem Versuchsaufbau handelte es sich um eine halbtechnische Pilotanlage, die eine herkömmliche mechanische Sieb- und Belüftungseinheit, eine spezielle Fällungskammer, zwei Arten von Filtrationsgeräten (einen DynaSand-Sandfilter und einen Trommelfilter), einen Entwässerungsdezentrator und einen anaeroben Stabilisierungsreaktor umfasste. Die Fällungskammer wurde mit dem Abwasser aus dem Vorklärbecken und dem Belebtschlammreaktor gespeist. Phosphor wurde durch Zugabe von Eisen(III)-chloridsulfat oder Aluminiumsulfat ausgefällt, wobei eine sekundäre Säure (Phosphorsäure) hinzugefügt wurde, um den pH-Wert einzustellen und die Fällungskinetik zu optimieren. Die ausgefällten Feststoffe wurden dann in die Filtereinheiten geleitet, wo sie von der flüssigen Phase getrennt wurden. Das Filtrat wurde anschließend im anaeroben Stabilisierungsreaktor behandelt, um die organische Belastung vor der Einleitung oder Wiederverwendung zu reduzieren.

Die technischen Ergebnisse zeigen, dass der Fällungsschritt die Orthophosphatkonzentration im Zufluss zu den Filteranlagen wirksam reduziert hat. Laboranalysen des Zuflusses und des Abflusses der Fällungskammer ergaben einen deutlichen Rückgang des löslichen Phosphors, wobei die Restkonzentration im Filtrat unter die Grenzwerte der deutschen Abfallklärschlammverordnung (AbfKlärV) fiel. Die Filtereinheiten wurden mit hydraulischen Beladungsraten betrieben, die so angepasst wurden, dass der Feststoffrückhalt maximiert und gleichzeitig akzeptable Filtrationszeiten eingehalten wurden. Der DynaSand-Filter erreichte eine Feststoffkonzentration von bis zu 10 % im Retentat, während der Trommelfilter einen höheren Anteil an Feinpartikeln zurückhielt, was zu einer Feststoffkonzentration von etwa 12 % führte. Der Dekonzentrator konzentrierte die ausgefallenen Feststoffe weiter auf einen endgültigen Feststoffgehalt von 30-35 % und erzeugte ein entwässertes Produkt, das für die weitere Verarbeitung geeignet war.

Die anaerobe Stabilisierung des entwässerten Schlamms wurde in einem Reaktor im Labormaßstab durchgeführt. Das Verfahren reduzierte den Gehalt an flüchtigen Feststoffen um etwa 40 % und senkte das Methanpotenzial, was auf eine erfolgreiche Reduzierung der organischen Belastung hindeutet. Der behandelte Schlamm wurde dann Tests zur Pflanzenverfügbarkeit unterzogen. In einer Reihe von Gewächshausexperimenten wurde das entwässerte Produkt auf Parzellen mit Futtergras, Mais und Raps ausgebracht. Es wurden Pflanzenwachstumsparameter wie der Biomasseertrag und der Chlorophyllgehalt der Blätter gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass das phosphorreiche Produkt herkömmliche Mineraldünger ersetzen kann, wobei die Erträge mit denen von Standard-Phosphatdüngern vergleichbar oder leicht höher sind. Das Produkt erfüllte auch die Anforderungen der Düngemittelverordnung (DüMV) hinsichtlich der Schwermetallgrenzwerte und des Gehalts an Krankheitserregern.

An der Zusammenarbeit waren mehrere Partner beteiligt. Die HGoTECH GmbH mit Sitz in Bonn lieferte das technische Design und den Betrieb der Pilotanlage. Die Emschergenossenschaft lieferte die Abwasserströme und ermöglichte die Integration der Fällungsanlage in eine bestehende Kläranlage. Das Projekt wurde von Prof. Heiner Goldbach und Dr. Christian Heck koordiniert, die das Versuchsprogramm und die Datenanalyse überwachten. Die Studie wurde im Jahr 2022 nach den Richtlinien der DWA und der deutschen Wasserbehörden durchgeführt. Der Bericht nennt zwar keine bestimmte Finanzierungsquelle, verweist aber auf die AbfKlärV und die AbwV, was darauf hindeutet, dass das Projekt mit den nationalen Regelwerken übereinstimmt und wahrscheinlich von den regionalen Umweltbehörden unterstützt wurde. Die Ergebnisse des Projekts bieten einen skalierbaren Weg für Kläranlagen zur Rückgewinnung von Phosphor und tragen so zu den Zielen der Kreislaufwirtschaft bei und verringern den Bedarf an abgebautem Phosphatgestein.