Projektbeschreibung

Die Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser ist angesichts der fortschreitenden Erschöpfung der natürlichen Phosphorreserven, die für Landwirtschaft und Industrie unverzichtbar sind, zu einer zentralen Herausforderung geworden. Als besonders vielversprechend erweist sich die Kombination von Adsorption und Desorption. Der im Abwasser enthaltene Phosphor wird zunächst an einem Adsorbens gebunden und anschließend in konzentrierter Form freigesetzt, wodurch seine anschließende Rückgewinnung ermöglicht wird.

Dieses Projekt knüpft an ein vorheriges Projekt zur Entwicklung und Optimierung eines Adsorptions-Desorptions-Verfahrens in Festbettkolonnen an. Ziel ist es, dieses Verfahren im Labormaßstab an die Bedingungen anzupassen, wie sie in Kläranlagen vorherrschen: niedrige Phosphatkonzentrationen, große zu behandelnde Wasservolumen sowie das Vorhandensein konkurrierender Ionen, die den Adsorptionsprozess beeinflussen.

Ein wesentlicher Teil der Arbeit konzentriert sich auf den Desorptionsschritt. In diesem Zusammenhang werden zwei Ansätze untersucht:

• ein klassisches chemisches Desorptionsverfahren auf Basis von Regenerationslösungen,
• ein innovatives Elektrodialyseverfahren, das ein elektrisches Feld nutzt, um den Phosphor freizusetzen und zu konzentrieren.
   

Ziel des Projekts ist es, durch experimentelle Untersuchungen und numerische Modellierung funktionsfähige Adsorptions-Desorptions-Zyklen zu entwickeln und deren technische Machbarkeit unter realitätsnahen Bedingungen zu bewerten.

Zentrale Elemente des Projekts

• Entwicklung und Optimierung eines Adsorptions-Desorptions-Verfahrens zur Phosphatrückgewinnung aus Abwasser
• Anpassung des Verfahrens im Labormaßstab an gering phosphorhaltige Wässer mit konkurrierenden Ionen
• Vertiefte Untersuchung der zugrundeliegenden Desorptionsmechanismen
• Simulation des dynamischen Verhaltens der Adsorptions-Desorptions-Zyklen
• Bewertung der technischen Machbarkeit des Verfahrens unter praxisnahen Bedingungen