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Chemikalienfreie Düngergewinnung aus Abfall

Das Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Biogasverfahrenstechnik (IGB), Stuttgart, hat ein neues Verfahren zur Düngemittelgewinnung aus Abwasser entwickelt. Bei dem chemikalienfreien und umweltschonenden Verfahren werden rückgewonnene Salze direkt zu Dünger umgesetzt. Kern der patentierten Methode, die die Experten derzeit in einer mobilen Pilotanlage erproben, ist ein elektrochemischer Prozess, mit dem per Elektrolyse Stickstoff und Phosphor als Magnesium-Ammonium-Phosphat (Struvit) ausgefällt werden. Das Salz Struvit wird aus dem Prozesswasser in Form kleiner Kristalle ausgeschieden, womit es sich direkt als Pflanzendünger einsetzen lässt. Der Clou der Methode: Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren müssen die Forscher keine Salze oder Laugen zugeben. In der mannshohen Elektrolysezelle der Versuchsanlage, durch die das Abwasser geleitet wird, befindet sich eine Opferanode aus Magnesium und eine metallische Kathode. Im Verlauf der Elektrolyse wird am negativ geladenen Pol, der Kathode, das Wasser aufgespalten. Dabei werden unter anderem Hydroxidionen gebildet. Am positiv geladenen Pol, der Anode, findet eine Oxidation statt: Magnesiumionen wandern durch das Wasser und reagieren dabei mit dem in der Lösung enthaltenen Phosphat und Ammonium zu Struvit. Da die Magnesiumionen im Prozesswasser der Anlage besonders reaktionsfreudig sind, wird laut IGB für dieses Verfahren sehr wenig Energie benötigt. Bei allen bisher untersuchten Abwässern lag die erforderliche Leistung unter 70 Wattstunden pro Kubikmeter. Langzeitversuche zeigten zudem, dass die Phosphor-Konzentration im Reaktor der Pilotanlage um 99,7 Prozent auf unter 2 Milligramm pro Liter sinkt. In den nächsten Monaten wollen die Experten die mobile Pilotanlage in verschiedenen Kläranlagen testen, bevor sie sie gemeinsam mit Industriepartnern Anfang nächsten Jahres auf den Markt bringen.

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20120803_001

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