Technischer und technologischer Schwerpunkt des Netzwerkes ist die Entwicklung neuartiger Technologien zur Rückgewinnung von Nährstoffen aus organischen Reststoffen. Zu nennen sind hiernach Prozesse, welche den Klärschlamm als Ausgangsstoff haben. Darunter fallen Prozesse wie Entwässerung, Trocknung und Verbrennung der Reststoffe. Auch die Aufbereitung der Asche nach dem Verbrennungsprozess bietet zahlreiche Ansätze zur Rückgewinnung von wichtigen Reststoffen. Zum Reststoffrecycling sind zusätzlich auch weitere Technologien wie
- selektive Störstoffabscheidung,
- Vergasung,
- Pyrolyse,
- hydrothermale Carbonisierung,
- Vererdung,
- Nährstoffstripping,
- Nährstoffausfällung,
- Düngeraufbereitung und
- Pelletierung
von hoher Bedeutung.
In den zurückliegenden Jahren wurden zahlreiche dieser Verfahren zur Verwertung biogener Abfälle entwickelt und verbessert. Trotzdem erfolgt die praktische Anwendung nur mit großer Verzögerung. Haupthindernisse für eine schnellere Etablierung der Entwicklungen sind unzureichende Integration in Wertschöpfungsketten, hohe Kosten für Einsatzchemikalien, fehlende Prozesssicherheit, Zwangsanfall nicht marktgängiger Koppelprodukte oder auch die fehlende Bearbeitbarkeit schwermetallbelasteter Abfälle. Die wichtigste aktuelle Aufgabe besteht somit darin, die entwickelten Verfahren und Technologien zu technologischen Ketten zu verknüpfen, entsprechend anzupassen und weiterzuentwickeln, um eine nachhaltige Wertschöpfung zu ermöglichen. Dafür müssen insbesondere die Vielfalt der Ausgangsstoffe sicher beherrscht und Energie- und Stoffströme effizient gestaltet werden. Die Aufbereitung biogener Abfälle und das Nährstoffrecycling sind Teil komplexer Stoffkreisläufe. Daraus ergibt sich als weiterer wichtiger Betrachtungsgegenstand die Integration dieser in eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung.
Das TKoR-Netzwerk bearbeitet derzeit folgende Forschungs- und Entwicklungsansätze
- Entwicklung einer Presstechnik zur Heißentwässerung von hydrothermal behandelten Schlämmen,
- Entwicklung eines integrierten Verfahrens für die Gewinnung und Aufbereitung von Strukturmaterialien und Nährstoffen aus Gärresten,
- verbesserte Fest-Flüssig-Separation von Gärresten zur effizienten Kaliumrückgewinnung sowie
- multiagentenbasierte Simulation zur gesamtsystemischen Optimierung des Nährstoffrecyclings biogener Reststoffe