Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines Adsorptionsmoduls zur selektiven Phosphatrückgewinnung aus Abwässern, vorrangig einsetzbar im dezentralen Kleinkläranlagenbereich. Das zu entwickelnde Modul soll in neu gebaute oder bestehende Anlagen integrierbar sein und eine vollständige Behandlung ermöglichen.

Neben der Nutzbarmachung des rückgewonnenen Phosphats als Pflanzennährstoff ist auch die Einhaltung der Zulassungsgrundsätze für Kleinkläranlagen gemäß DIN EN 12566-3 Ziel der Entwicklung. Das Deutsche Institut für Bautechnik setzte dabei den Verfahrensbaustein + P fest. Dahinter verbirgt sich die Forderung nach einer weitgehenden Phosphoreliminierung im häuslichen Abwasser auf eine Konzentration von unter 2 mg P/L zur Vermeidung von Gewässereutrophierung.

Das Vorhaben gliedert sich in drei Teilprojekte.

Teilprojekt A:

Grundlagen der adsorptiven Abtrennung und Fällung von Phosphat

Institut für Wasserchemie, TU Dresden

Am Institut für Wasserchemie der TU Dresden sollen systematische und grundlegende Untersuchungen zur selektiven Phosphatadsorption und -desorption aus biologisch gereinigten Abwässern sowie zur Herstellung eines marktfähigen Phosphatdüngers (z. B. Struvit, Apatit) durchgeführt werden. Dabei werden verschiedene Adsorbermaterialien auf ihre Eignung überprüft. Das Adsorbens sollte eine hohe und selektive Beladung von Phosphat ermöglichen und sich anschließend einfach regenerieren lassen. Ziel der Regeneration ist einerseits die Rückgewinnung von Adsorptionskapazität für eine nachfolgende Wiederbeladung und andererseits die Gewinnung einer nahezu reinen, aufkonzentrierten Phosphatlösung. Diese soll in einem nachfolgenden, einfachen Syntheseschritt die Herstellung eines kommerziell verwertbaren Phosphats (z. B. Struvit, Apatit) ermöglichen.

Teilprojekt B:

Technische Umsetzung des Recycling-Verfahrens

Lehrstuhl Wassertechnik und Siedlungswasserbau, BTU Cottbus

Die im Teilprojekt A ermittelten optimierten Verfahrensparameter bilden die Grundlage zur Planung eines Adsorptionsmoduls für kleine Anlagen, der Erstellung eines Wiedergewinnungskonzeptes und der Planung der Regenerierungstechnik. Diese verfahrenstechnisch-ingenieurtechnischen Planungsschritte werden am Lehrstuhl Wassertechnik und Siedlungswasserbau der BTU Cottbus durchgeführt. Eine weitere Aufgabe dieses Projektpartners ist die Durchführung von Wirtschaftlichkeitsberechnungen, die die Ergebnisse aus den Laborversuchen in Bezug auf ihre Praxistauglichkeit untersuchen sollen. Der Aufbau und der Betrieb der Regenerierungsstrecke im Feldversuchsmaßstab werden ebenfalls von BTU übernommen.

Teilprojekt C:

Praktische Erprobung des Phosphorrecyclingverfahrens für Kleinkläranlagen

Bergmann Clean Abwassertechnik GmbH

Bergmann Clean Abwassertechnik wird die Praxistauglichkeit des entwickelten Recycling-Konzeptes durch Feldversuche überprüfen. Dabei werden schwerpunktmäßig die folgenden Aspekte bearbeitet:

• Up-Scaling und Design des Adsorbermoduls für Feldversuchsanlagen

• Implementierung des Adsorbermoduls in ausgewählten Feldversuchsanlagen

• Betrieb und Durchführung der Feldtestversuche

• Optimierung von Betriebsparametern

• Auswertung der Feldversuche