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Rückgewinnung von Stickstoff aus Prozessabwässern

Rückgewinnung von Stickstoff aus Prozessabwässern
Ansprechpartner:

Prof. h.c. Dipl.-Ing. Erhard Hoffmann
Dipl.-Ing. T. Morck

Projektgruppe:

Abteilung 1

Förderung:

DBU(Deutsche Bundesstiftung Umwelt)

Kurzbeschreibung

DBU

Verfahren zur direkten Nährstoffrückgewinnung aus Abwasser und Klärschlamm werden zunehmend untersucht. Dabei steht bisher die Rückgewinnung des Phosphors im Mittelpunkt, da seine weltweiten fossilen Reserven begrenzt sind. Bedingt durch die drastischen Düngerpreisschwankungen der letzten Jahre, ist allerdings ein wachsender Bedarf an recyceltem Stickstoff zu verzeichnen. Wesentliches Ziel des geplanten Vorhabens ist, neben der Entwicklung einer neuen, innovativen und wirtschaftlichen Verfahrenstechnik zur Stickstoffreduktion, das hohe N-Rückgewinnungspotential aus verschiedenen Prozessabwässern zu nutzen und einen Beitrag zur Aufrechterhaltung des natürlichen Stickstoffkreislaufes zu leisten.

Im Rahmen der Untersuchungen wird ein Kombinationsverfahren aus Ionenaustausch und Elektrodialyse getestet. Dabei wird neben der selektiven Wirkung des Zeoliths eine elektrodialytische Regeneration des ammoniumbeladenen Austauschers angestrebt. Der zu regenerierende Ionenaustauscher befindet sich zwischen zwei Kationenaustauschermembranen. Unter der treibenden Kraft des elektrischen Feldes wandern Na+-Ionen in die Zeolithkammer und ersetzen die auf dem Ionenaustauscher befindlichen Ammoniumkationen, welche in die Konzentratkammer überführt werden. Hierbei bewegt sich eine gleichförmige Regenerierfront in Richtung Kathode. Die entladenen Kationen reichern sich anschließend in der Konzentratkammer an, wo Ammoniumsulfatlösung produziert wird.