Dissertation: Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser mit Magnesium aus der Meerwasser­entsalzung

Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser mit Magnesium aus der Meerwasser­entsalzung

Schriften­reihe technische Forschungs­ergebnisse, Band 29

Hamburg 2017, 194 Seiten
ISBN 978-3-8300-9760-0

Abwasserbehandlung, Düngemittel, Magnesium, Meerwasserentsalzung, Meerwasserkonzentrat, Nährstoffrecycling, Phosphatrecycling, Phosphorrückgewinnung, Sekundärphosphat, Struvit

Zum Inhalt

Phosphor ist eines der wichtigsten Nährstoffelemente des Ökosystems und wird überwiegend in Düngemitteln verwendet. Es handelt sich bei Phosphor um eine endliche natürliche Ressource, die nicht synthetisch substituierbar ist. Alternativ empfiehlt sich die Nutzung von Abwässern, diese stellen eine geeignete Quelle für die Gewinnung von Sekundärphosphaten dar. Zudem muss Phosphor aus den Abwässern abgetrennt werden, da bereits geringe Konzentrationen das Ökosystem aus dem Gleichgewicht bringen können. Die Phosphatrückgewinnung in Kläranlagen bietet somit auch die Möglichkeit der Aufwertung des Abfalls.

Eine vielversprechende Möglichkeit bietet die Kristallisation des Düngemittels Struvit aus Abwässern. Jedoch muss Magnesium den Abwässern zu dosiert werden. Die vergleichsweise hohen Kosten synthetisch hergestellter Magnesiumverbindungen machen den Prozess jedoch unwirtschaftlich. Alternativ wird daher Meerwasserkonzentrat verwendet.

Über die beiden Ströme gelangen allerdings auch ungewollte Komponenten in den Prozess. In den Abwässern sind Schwermetalle (Kupfer, Zink, Cadmium, Arsen) sowie organischen Kohlenstoff enthalten, bei den Verunreinigungen aus dem Meerwasserkonzentrat handelt es sich um Antiscalants, die während der Meerwasserfiltration eingesetzt werden. Besonders problematisch ist dabei das im Meerwasser enthaltene Calcium, was zur Herabsetzung der Düngeeigenschaften des Produktes führen kann.

Im Rahmen dieser Untersuchung sind vier Zielgrößen (Phosphatabtrennungseffizienz, Reaktionszeit, Partikelgröße und Produktreinheit) definiert worden. Ziel ist die Herstellung eines hochwertigen Düngemittels in einem schnellen Prozess bei hoher Phosphatabtrennung aus dem Abwasser. Hierfür wurden diverse Prozessparameter variiert, sowohl im Labormaßstab als auch im Technikumsmaßstab, und der Einfluss der Verunreinigungen untersucht.



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