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Waterworks sludge into commercial ceramic product as an alternative disposal solution

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Keramische Substanzen aus Wasseraufbereitungsrückständen

Die berechtigten Sorgen über die zunehmende Umweltverschmutzung haben viele Länder zur Ergreifung von Sofortmaßnahmen gezwungen, die im mittlerweile berühmten Kyoto-Protokoll beschrieben werden. Parallel dazu regeln nun spezielle EU-Richtlinien die Strategien zur Abfallentsorgung. Wie Forschungen gezeigt haben, kann eine bestimmte Abfallart, nämlich die bei der Trinkwasseraufbereitung anfallenden Rückstände, in einem Recyclingverfahren wieder zu einem Rohstoff für die Herstellung von Keramikelementen aufbereitet werden. Auf diese Weise ergeben sich nicht nur Vorteile sowohl für die Produzenten von Wasserrückständen als auch für die Keramikhersteller - es wird auch erreicht, dass ein großer Teil der Abfallstoffe, der sonst auf europäischen Deponien landen würde, erst gar nicht entsteht.

Klimawandel und Umwelt

Klärschlamm oder Wasseraufbereitungsrückstände sind Substanzen, die in Wasserwerken bei der Trinkwasseraufbereitung anfallen. Diese verdichteten schlammigen Rückstände bestehen aus mikroskopischen organischen und anorganischen Partikeln. Bislang wurde dieser Schlamm vorwiegend über die Kanalisation entsorgt und auf diese Weise letztlich Flüssen oder dem Meer zugeführt. Eine erste Alternative zu diesem Verfahren besteht nun darin, den Klärschlamm auf landwirtschaftlich genutzte Flächen zu verteilen. Allerdings fallen große Mengen an Klärschlamm naturgemäß in dicht besiedelten Gebieten an, in Städten also, wo es in der Regel kaum Landwirtschaftsflächen gibt. Hier stehen meist auch nicht die Deponien zur Verfügung, die für die zweite Alternative benötigt werden. Diese besteht in der mechanischen Entwässerung des Schlamms, bei der eine Art "Filterkuchen" entsteht, der anschließend deponiert werden kann. Der Mangel an Deponiekapazität im Einzugsbereich von Großstädten ist jedoch keineswegs die einzige Schwierigkeit für die Klärschlammentsorgung. Noch bedeutender ist die Konkurrenz um die Entsorgung unterschiedlicher Industrie- und Haushaltsabfälle in den wenigen verfügbaren Deponien. Im aktuellen Forschungsprojekt wurden die Möglichkeiten zum Recycling dieser Schlämme eingehend unter Berücksichtigung der Tatsache untersucht, dass die Kosten für die künftige Klärschlammentsorgung unweigerlich steigen werden und die durch die Entsorgung verursachten Umweltbelastungen möglichst gering gehalten werden müssen. Die Rückstände aus der Wasseraufbereitung gleichen den Rohstoffen, die von den Keramikherstellern bei der Fabrikation von Baumaterialien und feuerfesten Produkten auf Lehmbasis verwendet werden. Wie eingehende Versuchsreihen in einer Keramikfabrik ergaben, können bis zu 8% des normalen Rohstoffs durch Klärschlamm ersetzt werden, ohne dass sich dies nachteilig auf die Spezifikationen und die Qualität der Produkte auswirkt. Dazu wurden diese Produkte - Fliesen, Mauersteine, Rohre und feuerfeste Verkleidungen - mit Hilfe von physikalischen, chemischen und keramischen Standardverfahren untersucht. Die vorgeschlagene Technologie bietet den zusätzlichen Vorteil, dass sie zur Schonung der Ressourcen an traditionellen keramischen Rohstoffen beiträgt. Ein wichtiger Gesichtspunkt, denn die Gesetzgebung der EU für die Steine-und-Erden-Industrie schreibt vor, dass der zur Gewinnung der natürlichen Keramik-Rohstoffe unverzichtbare Betrieb von Steinbrüchen künftig nur noch unter strengen Auflagen durchgeführt werden darf, was folglich mit deutlich höheren Kosten verbunden sein wird. Der Einsatz von Klärschlamm als alternativer Rohstoff wird die Abbauaktivitäten daher spürbar bremsen. Eine Simulation des vorgeschlagenen Recyclingverfahrens in industriellem Maßstab zeigt, dass die Klärschlammverursacher in Großbritannien bis zu 50% ihrer gegenwärtigen Entsorgungskosten einsparen können, indem sie die Rückstände einfach kostenlos an Keramikhersteller übergeben. Und auch letztere profitieren vom Einsatz dieses Ersatzrohstoffs in ihrer Produktion.

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