Nährstoffrückgewinnung

1. Stickstoff (N) ist einer der Nährstoffe, die in hoher Konzentration im Schlammwasser der Faulschlammentwässerung enthalten sind. Konventionelle Kläranlagen benötigen viel Energie, um Stickstoff aus dem Wasser zu entfernen und ihn in einer für uns unbrauchbaren Form (N₂) an die Luft freizusetzen. Unser Ansatz besteht darin, es als Düngemittel (Ammoniumsulfatlösung) für den Einsatz in der Landwirtschaft zurückzugewinnen.
2. Phosphor ist ein Nährstoff, der weltweit ungleichmäßig verteilt und eine nicht erneuerbare Ressource ist. Im Vergleich zur konventionellen Abwasserbehandlung sollte mehr Wert auf die Rückgewinnung von Phosphor statt auf die Entfernung von Phosphor gelegt werden. Durch die Ausfällung von P-Mineralien wie Struvit (NH₄MgPO₄-6H₂O) oder CaP ist es möglich, Phosphor als Düngemittel aus Abfallströmen mit hoher Phosphorkonzentration wie Klärschlammzentrat und anaeroben Gärresten zurückzugewinnen, um die Kreislaufwirtschaft in der Bioökonomie zu realisieren.

1. Transmembrane Chemi(ab)sorption (TMCS) zur Stickstoffrückgewinnung: Dieses Rückgewinnungsverfahren zeichnet sich durch eine hohe Selektivität gegenüber Stickstoff aus und benötigt weniger Platz als die konventionelle Ammoniakstrippung. Hier ist es erforderlich, dass der Stickstoff im Wasser in gasförmiges Ammoniak (NH₃) umgewandelt wird. Eine hydrophobe Membran stößt dann den Flüssigkeitsstrom ab, lässt aber gasförmiges Ammoniak durch ihre Poren auf die andere Seite der Membran gelangen, wo es in Schwefelsäure (H₂SO₄) absorbiert wird und einen Dünger (NH₄)₂SO₄ erzeugt.
2. Näss- und elektrochemisches Verfahren zur Phosphorrückgewinnung: Nasschemische und elektrochemische Verfahren sind vielversprechende Ansätze für eine effiziente und nachhaltige Phosphorrückgewinnung. Nasschemische Prozesse extrahieren Phosphor aus Abwässern durch Fällungsreaktionen oder Löslichkeitsänderungen, indem man Magnesium aus externen Quellen hinzufügt, wenn der pH-Wert auf 8,5-9,5 eingestellt wird. Die elektrochemische Phosphorfällung im ePhos®-Verfahren erfolgt in einer Elektrolysezelle mit inerter Kathode und Opferanode aus Magnesium. Durch kathodische Reduktion werden Wassermoleküle gespalten, es entstehen Wasserstoff (H₂) und OH^–-Ionen. Diese erhöhen den pH-Wert des Abwassers auf pH 9, wodurch die pH-Einstellung durch Laugendosierung entfällt. An der Anode oxidieren Magnesiumionen, reagieren mit im Wasser enthaltenem Phosphor und Stickstoff zu Struvit.

Weitere Informationen finden Sie hier.

• Mustermengenproduktion von Düngemitteln aus verschiedenen Abfallstrom z.B. Schlammwasser, Gärreste, getrennt gesammelter Urin, usw.
• Auswertung der Machbarkeit von Stickstoff- und Phosphorrückgewinnung
• Herstellung der nachhaltigen Düngemittel mit Hohen P- und N-Gehalt
• Bereitstellung der Lösungen für verschiedene Substrate zur Verwertung
• Scale-up und Prozessentwicklung