Nährstoffrückgewinnung aus Abwässern

Obwohl die Rohstoffe für die Düngerproduktion immer knapper werden, gehen gleichzeitig große Nährstoffmengen über das Abwassersystem und unter weiterem Energieverbrauch verloren. Stand der Technik in den meisten kommunalen Kläranlagen ist die Entfernung von Stickstoffverbindungen wie Ammonium (NH4+) und Nitrat (NO3) mithilfe von Nitrifikations- und Denitrifikationsprozessen. Unter hohem Energieverbrauch werden diese Verbindungen in gasförmigen Stickstoff umgewandelt, der in die Luft entweicht.

Phosphat wird mittels chemischer Fällung durch Zugabe von Aluminium- oder Eisensalzen entfernt. Diese Phosphatsalze werden deponiert, da sie nicht pflanzenverfügbar sind bzw. Eisen und Aluminium in für die Pflanzen toxischen Konzentrationen freisetzen können. Schätzungen gehen davon aus, dass auf diese Weise weltweit ca. 4,3 Millionen Tonnen Phosphor pro Jahr verloren gehen.

Deswegen entwickelt das Fraunhofer IGB neue Technologien zur Rückgewinnung von Nährstoffen aus Abwässern.

Elektrochemische Phosphorrückgewinnung

Phosphor wird in der Landwirtschaft als Düngemittel eingesetzt. Die Nachfrage ist enorm, da durch intensive Landwirtschaft die Bodenqualität zurückgeht. Da die natürlichen Vorkommen immer geringer werden, sind alternative Methoden zur Phosphorgewinnung gefragt. Eine Möglichkeit ist die Rückgewinnung aus Abwasser- und Reststoffströmen auf Basis elektrochemischer Verfahren, die sich für den Einsatz in Kläranlagen eignen.

Systemintegration

Das Fraunhofer IGB entwickelt für Kunden und Partner Verfahren zur Rückgewinnung von Nährstoffen aus Abwasser und Abfällen. Darüber hinaus unterstützen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch bei der Umsetzung der Verfahren in die industrielle Praxis, etwa bei der Integration in bestehende Kläranlagen.

Fallstudien

Zu den Dienstleistungen des Fraunhofer IGB zählt auch die Durchführung von Fallstudien, auf deren Basis im Einzelfall der Bedarf an neuen Verfahren und deren Umsetzbarkeit vermittelt werden kann.