Das Verfahren der Hydrothermalen Vergasung HTG wurde vom PSI zur Energiegewinnung aus organischen Materialien wie Klärschlamm entwickelt und patentiert. Das Verfahren zur Mineralienentfernung als Vorbehandlung vor der HTG wurde von TreaTech und der EPFL entwickelt und von der EPFL patentiert. Die Firma TreaTech, ein Spinoff der EPFL, ist Lizenznehmerin des HTG Verfahrens und hat eine Exklusivlizenz für die zwei Patente der EPFL. In einem laufenden Projekt des Bundesamtes für Energie BFE wird eine HTG-Pilotanlage entwickelt, die 100 kg Klärschlamm/ h behandeln kann. Das Projekt soll Ende 2021 abgeschlossen werden. Im anschließenden «European Innovation Council»(EIC)-Projekt ist es das Ziel, die Technologie in einer realen Umgebung des «Service Intercommunal de Gestion (SIGE; Vevey, Switzerland) zu testen, indem zunächst eine Pilotanlage (100 kg/h) installiert und dann auf eine Demo-Anlage (1 t/h) hochskaliert wird. Es besteht ein breites Interesse an der HTG-Technologie als Möglichkeit zur Klärschlamm-Behandlung. Voraussetzung für den Einsatz von HTG in der Schweiz ist, dass Phosphor im Verlauf des Prozesses zurückgewonnen wird.
Im Prozess entstehen verschiedene Ströme: Biogas und Prozesswasser aus dem HTG-Reaktor sowie Überstand und nasse Feststoffrückstände aus der Vorbehandlung (Entwässerung der Sole). Im vorliegenden Projekt sollen diese Nebenströme untersucht und insbesondere Phosphor aus den noch nassen Feststoffrückständen mit auf dem Markt verfügbaren Verfahren zurückgewonnen werden. Der nasse Feststoff muss dafür vorbehandelt werden: In einem ersten Schritt wird Phosphor mit einem Säureaufschluss in Lösung gebracht. Anschliessend werden organischer Kohlenstoff (Total Organic Carbon, TOC) und weitere Verunreinigungen aus der P-haltigen Lösung abgetrennt, da Vorversuche gezeigt haben, dass TOC die anschliessende P-Rückgewinnung negativ beeinflussen kann. Erst dann wird der gelöste Phosphor in der P-haltigen Lösung ausgefällt oder die P-Säure noch weiter aufbereitet und Verunreinigungen entfernt. Dafür wird im Verlauf des Projektes ein bereits etabliertes Verfahren gewählt. Ziel ist, dass am Ende eine Strategie für die Rückgewinnung und Vermarktung des Phosphors vorliegt und das Verfahren zur P-Rückgewinnung auf dem gleichen TRL (Technology Readiness Level) konsolidiert ist wie der aktuelle HTG Prozess (TRL 6, Prototyp in vereinfachter Einsatzumgebung). Für die beiden anderen Ströme - Prozesswasser aus der HTG und Überstand aus der Entwässerung der Sole - werden mögliche Strategien zur Wiederverwendung/Nährstoff-Rückgewinnung untersucht. Weiter wird die weitere Verwendung der gelaugten Feststoffrückstände in der Zementindustrie abgeklärt. Für alle Nebenströme werden Massen- und Nährstoffbilanzen erstellt. Durch die Projektergebnisse wird die wirtschaftlichste Lösung für die P-Rückgewinnung ermittelt.
Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 04.11.2020 an der Sitzung der Koko UT vom 26.11.2020 genehmigt.
