DEUS 21: Dezentrale urbane Wasserinfrastruktursysteme – Nutzung des gereinigten Wassers und der Nährstoffe

Für Fälle, in denen eine Nutzung des Ablaufs zur Düngung nicht möglich ist, werden Verfahren zur Rückgewinnung des Phosphats sowie des Ammoniums aus dem Ablauf entwickelt. Mit Hilfe eines elektrochemischen Prozesses werden Ammonium und Phosphat als Struvit (MAP, Magnesiumammoniumphosphat) ausgefällt. Auf Grund seiner Zusammensetzung (Makronährstoffe N, P und Mg) und seiner Pflanzenverfügbarkeit ist MAP ein ausgezeichneter Dünger. Erste Fällungsexperimente mit Filtrat aus Knittlingen sind äußerst vielversprechend. Mit Hilfe dieser Technologie ist es gelungen, die Phosphat-Konzentrationen im Ablauf um 93 % auf unter 1 mg/l zu senken. Damit wird der Grenzwert der Abwasserverordnung für Anlagen bis 100 000 Einwohnerwerte (2 mg/l) gesichert unterschritten.

Da Ammonium in deutlich höheren Konzentrationen vorliegt als Phosphat, ist es nach der Fällung von MAP immer noch im Ablauf enthalten. Auch dieses soll noch zurückgewonnen werden. Dabei wird Zeolith, ein Silikat-Mineral, als Ionenaustauscher eingesetzt und anschließend mit einer konzentrierten Kochsalzlösung regeneriert. Diese Kochsalzlösung wird dann wiederum in einer Luftstrippung behandelt. Hierbei wird das Ammonium in Form von Ammoniak an Schwefelsäure gebunden und kann als Ammoniumsulfat als Dünger gewonnen werden. Nach etwa 24 Stunden wurde der Wert von 4 mg NH₄-N/l überschritten und damit 3600 Liter Wasser gereinigt, bei Zulaufkonzentrationen von 70 bis 80 mg/l. Je nach Reinigungsziel kann bei Erreichen der Grenzkonzentration auf eine zweite parallele Säule umgeschaltet und die erste regeneriert werden.